高考化学备考浙江选考专用版讲义专题3微观结构与物质多样性第一单元

第一单元原子结构与原子核外电子排布[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.原子结构模型的演变aa2.原子的构成，原子符号bb3.核素、同位素的概念ab4.原子核外电子排布的基本规律(1～18号元素原子结构)bc考点原子构成、核素、同位素(一)原子结构1．原子结构模型的演变人类对原子结构的认识是逐渐深入的，每前进一步，都建立在实验研究的基础之上。科学研究是揭示原子结构奥秘的重要手段。原子结构模型的演变图如下：(1)为道尔顿实心球式原子模型；(2)为汤姆生葡萄干面包式原子模型；(3)为卢瑟福行星运转式原子模型；(4)为玻尔轨道式原子模型；(5)为近代量子力学原子模型。

2．构成原子的微粒及作用原子(eq\o\al(A,Z)X)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(质子Z个——决定元素的种类,中子[A－Z个]\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(在质子数确定后,决定原子种类)))同位素)),核外电子Z个——最外层电子数决定元素的化学性质))3．微粒之间的关系(1)原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；(3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。4．质量数与原子质量、相对原子质量、摩尔质量在数值上的关系eq\f(原子质量g,m\o\al(12,6)C×\f(1,12))＝相对原子质量＝摩尔质量(g·mol－1)≈质量数5．表示原子结构的“两种方式”(1)eq\o\al(A,Z)X着重描述原子核的结构。例：(2)原子结构示意图着重描述核外电子排布情况。例：(二)核素同位素1．元素、核素、同位素之间的关系2．同位素的“六同三不同”

3．几种重要的核素核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子(三)核外电子排布规律1．能量规律核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。2．排布规律特别提醒核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子。正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)氯原子的结构示意图：(×)(2017·浙江11月选考，8A)(2)eq\o\al(18,8)O表示中子数为10的氧元素的一种核素(√)(2017·浙江11月选考，11A)(3)金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化(×)(2017·浙江11月选考，11B)(4)氕、氘、氚是氢元素的三种核素，质子数都为1(√)(2017·浙江4月选考，11B)(5)S2－的结构示意图：(×)(2016·浙江10月选考，7C)(6)eq\o\al(14,6)C表示质子数为6、中子数为8的核素(√)(2016·浙江10月选考，11A)(7)eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,6)C是同一种核素(×)(2016·浙江4月选考，10A)(8)红磷和白磷互为同素异形体(√)(2016·浙江4月选考，10B)(9)硫原子的结构示意图：(×)(2015·浙江10月选考，7D)(10)核素eq\o\al(2,1)H的中子数是0(×)(2015·浙江10月选考，9A)(11)12C和14C互为同位素(√)(2015·浙江10月选考，9B)(12)金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体(√)(2015·浙江10月选考，9C)备考导向在学考中，对原子构成及核外电子排布规律的考查比较简单，主要考查原子或离子结构示意图的正误判断，原子组成的正误判断及同位素、核素、同素异形体的正误判断等。题组一原子模型的演变1．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)科学家及其提出学说与贡献的叙述不对应的是()A．道尔顿提出原子学说B．汤姆生发现电子，并提出原子结构轨道模型C．舍勒发现了氯气D．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型答案B解析19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，A项正确；1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型，B项错误；1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时发现了氯气，C项正确；1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型，D项正确。2．(2017·宁波市北仑中学高三月考)如图为原子结构模型的演变图，其中(1)为道尔顿原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，符合历史演变顺序的一组排列是()A．(1)(3)(2)(5)(4)B．(1)(2)(3)(4)(5)C．(1)(5)(3)(2)(4)D．(1)(3)(5)(4)(2)答案A题组二原子构成3．决定元素种类的是()A．电子数 B．中子数C．质子数 D．质子数和中子数答案C解析元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称，所以决定元素种类的是核电荷数(即核内质子数)，答案选C。4．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)已知R2＋有b个中子，核外有a个电子，表示R原子符号正确的是()A.eq\o\al(b,a)R B.eq\o\al(a＋b＋2,a－2)RC.eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)R D.eq\o\al(a＋b,a－2)R答案C解析依据阳离子核外电子数＝质子数－带电荷数，可知质子数＝阳离子核外电子数＋带电荷数，R2＋核外有a个电子，所以其质子数为a＋2；依据质量数＝质子数＋中子数，R2＋有b个中子，所以其质量数为a＋2＋b，所以R原子符号为eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)R，答案选C。题组三同位素、核素、同素异形体5．(2017·浙江安吉县上墅私立高级中学高三月考)下列各组中属于同素异形体关系的是()A．H2与D2 B．T2O与H2OC.eq\o\al(40,19)K与eq\o\al(39,19)K D．金刚石与石墨答案D6．(2017·台州市高三质量评估)下列关于eq\o\al(35,17)Cl和eq\o\al(37,17)Cl说法正确的是()A．具有相同的质子数 B．具有相同的中子数C．具有相同的质量数 D．它们不互为同位素答案A7．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)简单原子的原子结构可用如下图的表示方法形象地表示：其中表示质子或电子，表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是()A．①②③互为同位素B．①②③为同一种核素C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数答案A解析从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为H、D、T。①②③质子数相同中子数不同，互为同位素，属于不同的核素，A项正确，B项错误；①②③互为同位素，同位素具有相似的化学性质，C项错误；①②③质子数相同中子数不同，质量数＝质子数＋中子数，所以质量数不同，D项错误。8．(2017·浙江省杭州地区高三上学期五校联考)钚(Pu)是一种放射性元素，eq\o\al(239,94)Pu是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。下列关于Pu－239的说法不正确的是()A.eq\o\al(239,94)Pu与eq\o\al(238,94)Pu互为同位素B.eq\o\al(239,94)Pu原子核外有94个电子C.eq\o\al(239,94)Pu原子核中有94个中子D.eq\o\al(239,94)Pu与eq\o\al(238,92)U为两种不同核素答案C解析A项，eq\o\al(239,94)Pu与eq\o\al(238,94)Pu属于质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，正确；B项，电子数等于质子数，eq\o\al(239,94)Pu原子核外有94个电子，正确；C项，eq\o\al(239,94)Pu原子核中有239－94＝145个中子，错误；D项，eq\o\al(239,94)Pu与eq\o\al(238,92)U为两种不同核素，正确；故选C。题组四原子组成中数量关系的判断9．现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子层结构相同，则a与下列式子有相等关系的是()A．b－m－n B．b＋m＋nC．b－m＋n D．b＋m－n答案B规避4个易失分点(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中。(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H；有质子的微粒不一定有电子，如H＋。(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。(4)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NHeq\o\al(＋,4)与OH－等。题组五原子或离子结构示意图10．(2017·浙江省杭州地区高三上学期五校联考)下列结构示意图所代表的微粒中，化合价为－1价的是()答案D解析A项是原子，显0价，错误；B项显＋2价，错误；C项显＋1价，错误；D项显－1价，正确；故选D。11．(2017·湖州市高一下学期期中)下列原子或离子对应的结构示意图不正确的是()答案A题组六核外电子排布规律及应用12．(2017·湖州市安吉县上墅私立高级中学高三下学期第一次月考)在短周期元素中，原子最外电子层只含有2个电子的元素是()A．一定是金属元素B．可能是稀有气体元素C．一定不是非金属元素D．原子容易失去电子的元素答案B13．下列叙述中，正确的是()A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动B．核外电子总是先排在能量低的电子层里，例如一般先排满了K层后才排L层C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定答案B14．(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三月考)在某元素的原子核外电子排布中，K电子层和L电子层的电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和，则该元素的核电荷数为()A．30 B．12C．17 D．20答案D15．(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数是电子层数3倍的原子()A．只有4种 B．只有3种C．只有2种 D．只有1种答案D解析核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数是电子层数3倍的原子只有O一种元素的原子，故答案选D。微专题6寻找“等电子微粒”的方法1．寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法(1)“10电子”微粒(2)“18电子”微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……2．记忆其他等电子微粒(1)“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、Ceq\o\al(2－,2)(2)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO(3)“9电子”的微粒：—OH、—NH2、—CH3(取代基)(4)“2电子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2(5)质子数及核外电子总数均相等的微粒①Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；②HS－、Cl－；③F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)；④N2、CO、C2H2等。1．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子。已知：①A＋＋C－=D＋E↑；②B＋＋C－=2D。请回答：(1)C－的电子式是________________。(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：________________。(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。答案(1)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋H3O＋＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH4、HF(答案合理即可)(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)解析本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10电子的粒子中，原子有Ne；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；分子有CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有：①A＋＋C－=D＋E↑，推知A＋应为NHeq\o\al(＋,4)、C－为OH－、D为H2O、E为NH3，将其结果代入②B＋＋C－=2D，推知B＋应为H3O＋。2．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A__________________；D________________________________________________________________________。(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，则A与B在溶液中反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。答案(1)(2)H2S＋2OH－=S2－＋2H2O(或HS－＋OH－=S2－＋H2O，答案合理即可)3．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_____________________。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是____________。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_____________________________；电子式是__________________。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是__________________________________。(6)H分子中含有8个原子，其分子式是___________________________________________。答案(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)(6)C2H6解析含18个电子的微粒有：分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、C2H6、CH3OH等；离子：S2－、HS－、Cl－、Oeq\o\al(2－,2)、K＋、Ca2＋等。总结出了以上微粒，各小问自然能够顺利解出。课时训练1．人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包式”原子模型的科学家是()A．道尔顿B．汤姆生C．卢瑟福D．玻尔答案B2．35Cl和35Cl－两种微粒中，不同的是()A．核内质子数 B．核外电子层数C．核内中子数 D．核外电子数答案D3．(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三第一次月考)当今化学界关注的热点之一是C60，它是金刚石的()A．同位素 B．同一种物质C．同素异形体 D．以上都不是答案C4．(2017·浙江省金兰合作组织高一上学期期中)2016年9月15日22时04分，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功。标志着我国太空工程又取得了新进程。据科学家预测，月球上的土壤中吸附着数百万吨的eq\o\al(3,2)He，每百吨eq\o\al(3,2)He核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在。下列说法正确的是()A.eq\o\al(4,2)He原子核内有4个质子B.eq\o\al(4,2)He和eq\o\al(3,2)He互为同位素C.eq\o\al(3,2)He原子核内含有3个中子D.eq\o\al(4,2)He的最外层电子数为2，所以为金属元素答案B5．据报道，放射性同位素钬(eq\o\al(166,67)Ho)可有效治疗肝癌，该同位素原子核内的中子数与质子数之差为()A．32B．67C．99