高考化学一轮复习专题6.1原子结构与性质(讲)(含解析)

专题6.1原子结构与性质1、了解元素、核素和同位素的含义。2、了解原子的构成；了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3、了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关的计算。4、掌握1〜18号元素的原子结构示意图的表示方法。一、原子结构1、构成原子的微粒及作用（1）原子构成微粒原子核「质子（Z）个一I原子核「质子（Z）个一I中子（A-Z）个/核电荷数（Z） ►决定元素的种类——＞质量数（A）——►近似相对原子质量在质子数决定后，决定原子的种类'同位素f决定主族元素化学性质（电子数（Z）个｛最外层电子数t原子的电子式:核外电子J L各层电子数 1_【电子排布（分层排布） 电子层（K、L、M……）原子结构示意图c（2）符号bxed中各数字的含义元素化合价质量数质『数离子所带电荷数原广个数（3）组成原子的各种微粒及相互关系①质子数（Z）=核电荷数=原子序数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-所带电荷数④阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数

【特别提示】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。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J。③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OHT。④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3+和NaT、L等，NH4与ON等。2、元素、核素、同位素的概念及相互关系70ft核素同位素概念具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子质子数相同而中子数不同的原子或同一兀素的不同核素范围宏观概念，对同一类原子们言，既有游离态又有化合态微观概念，对某种兀素的一种原子而百微观概念，对某种兀素的原子而言。因同位素的存在而使原子的种类多余元素的种类特性主要通过形成的单质或化合物来体现小同的核素PJ能质子数相同、或中子数相同、或质量数相同，或各类数均不同。同位素质量数不向，物理性质有差异，化学性质相同。实例HO121414241H、1H、7N、6C、12Mg是不同的核素.H、.H、.H为氢的同位素111具有相同核电荷数的同一类原子的总—称,同种元素可有多种不同的核素Z元素（灰幺焉4具有一定数目的质子和一定数目的［嵯上嬖）广好的-种原子一\同位索）质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素的互称3、几种“相对原子质量”（1（1）同位素的相对原子质量的计算式:M=•12,一-1一个12CK子的质量X-12（2）同位素的近似相对原子质量，数值上约等于该同位素原子的相对质量。（3）元素的相对原子质量是根据各种同位素的相对原子质量和他们在自然界中所占的原子个数百分含量计算的结果。一Mr=AXa%+BXb%+CXc%……【比较辨析】四“量”比较类别定义实例原子质量某兀素杲种核素的一个原子的真实质量一个168O原子的质量是2.657X1026kg原子的相对原子质里一个原子的质量与一个126C原子质量的1,一得的比值168O的相对原子质量约为16兀素的相对原子质里兀素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的物质的量分数（或称丰度）计算出的平均值A=A(A)•a知Ar(B)-b知…(其中a%+b%+…=1)质量数某原子核内质子数与中子数之和188O的质量数为18备注某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量【典型例题1】【河北冀州中学2016届第二次月考】中国科学技术名词审定委员会确定第116号元素Lv的名称为经。关于293lv的叙述错误的是A.原子序数116B,中子数177C.核外电子数116D.相对原子质量293【答案】D【解析】试题分析：黑工^廉子数是11心原子序数是11bj中子数是293Tl6=477用质量射是253,元素的相对原子质量是元素相对原子质量质量的近似整领,因此不靛确定该元素的相对原子质量口放错误的是【考点定位】考查元素符号各个角标的含义及相互关系的知识。【点评】正确认识元素符号周围各个数值的含义是了解微粒的性质和结构的关键。zAX中各数量之间的关系一直是高考的重点和热点。此类题常考常新，常常结合新发现的元素或同位素来考查，题目翻新，但题型不变，考查的知识点不变。解答这类试题时，一是要掌握好原子的组成和表示方法；二是要掌握好各基本粒子之间的关系，即原子序数=核电荷数位内质子数=核外电子数（原子中）、质量数=中子数+质子数。【迁移训练1】【河北冀州中学2016届上期中】重水（DO）是重要的核工业原料，下列说法错误的是（

B.1H与D互称同位素A.笊B.1H与D互称同位素C.H2O与DO互称同素异形体D.1卬80与D216O的相对分子质量相同【答案】C1解析】试题分析：A.充3)原子是原子核内一个质子、一个中子的H原子，由于原子核外电子獭等于原子核内的质子数..所以核外有1个电子j正确J凤出与D庙子颓相同।而中子数不同j因此二者互称同(立素j正踊jC.HiO与EhO是有H元素的同位素原子形成的水』二者是化合物，不能互称同素舁形体=错误与。?十的相对分子质量都是2%是相同的，正确；答案为考点：考查重氢的有关知识。二、核外电子排布1、电子层的表示方法及能量变化(1)排布方式分层排布，电子层由里到外依次是：第一、…、七层，符号分别对应:P、Q。(2)表木方法寓核由近辄远(2)表木方法寓核由近辄远电子能量由低到底2、核外电子排布规律排布规律(1)能量最低原则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)每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)。(3)电子一般总是先排在能量低的电子层里，即最先排在K层，当K层排满后，再排L层,依此类推。(4)最外层电子数不超过8个(或2个)，次外层不超过18个，倒数第3层不超过32个。【特别提醒】核外电子排布的几条规律是相互联系的，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。【典型例题2】下列叙述正确的是()A.电子的能量越低，运动区域离核越远B.当M层是最外层时，最多可排布18个电子C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D.核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动【答案】D【解析】试题分析：Z电子的自蓬越低I运动区域离核越近I区错误JB、当M层是影卜层时I最多可排布8个电子，B错误jC、稀有气体元素原子的最外层并不&排有8个电孑，tfe的最外层是2个电子，C错误］EL核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动；D正确,答案选队考点：核外电子排布【点评】高中化学必修部分对核外电子排布规律要求比较基础，掌握电子排布的基本规律和前20号元素原子的电子排布，能画出1〜18号元素的原子结构示意图即可。【迁移训练2】【百强校・2016届长郡中学第六次月考】在电解冶炼铝的电解槽中存在电解质W。已知其涉及的四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半。下列说法正确的是()A.原子序数：W>X>Y>ZB,原子半径：W>X>Y>ZC.W的最高价氢氧化物的碱性比X弱D.Y的最简单氢化物的稳定性比Z的强【答案】B【解析】试题分析：在电冶铝的电解槽中存在电解质W,四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数位次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6,故Y为氧元素，X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半，其最外层电子数为3,则X为铝，该化合物中W应该带正电荷，含有两个铝离子，两个氧离子，Z应该带负电荷，根据化合物代数

和为0,知，W应该带一大个单位正电荷，Z带一个单位负电荷，且这四种简单离子电子层结构相同，所以W为钠，2为F,则该电解质为Na2。A、通过以上分析，原子序数X>W>Z>Y所以错误，不选A;B、原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径，W>X>Y>Z正确，选B;G元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性W>X所以W的最高价氧化物的水化物碱性比X的强，错误，不选C;D元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属Z>Y,所以Y的简单氢化物的稳定性比Z的弱，错误，不选D考点：原子结构与元素周期律的关系考点一：核外电子排布与元素推断1、短周期核外电子排布规律(1)最外层电子数为1的原子有HHLi、Na；(2)最外层电子数为2的原子有HaBe、Mg(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有BeAr；2倍的原子是C;2倍的原子是C;3倍的原子是Q4倍的原子是Ne；2倍的原子有Li、Si;2倍的原子有Li、P;(5)最外层电子数是次外层电子数(6)最外层电子数是次外层电子数(7)次外层电子数是最外层电子数(8)内层电子总数是最外层电子数(9)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al;(10)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li;(10)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li;(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有HeC、S;(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。2、熟记常见的等电子微粒(1)常见“10e一”微粒①分子：NaHRH2QNH、CH;②阳离子：Na+、M才、Al'HO\NF4;③阴离子：F、O2、OH、NH。(2)常见“18e一”微粒①分子：Ar、HCl、H2S、H2Q、F2、QH6、CHOH;②阳离子：K+、Cs2+;③阴离子：Cl>S2>HSo(3)其他等电子微粒①“14e"：Si、Nb、COC2Hb、C2;②"16e”：S、Q、QHkHCHO寻找1。电子微粒和18电子微粒的方法<1)10电子檄。(2)18电子微粒竹一厂cr出发点SiH*-PH3-HeAHCI・・K+T为"(D电子微粒F.OIK-Nik.—CH；*CIL—CH'、HtN—NHb>HO-OH.F—F、F—CH3.CIL—OH,一【典型例题3】【安徽屯溪一中2016届第二次月考】原子序数依次增大的a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a」的电子层结构与氨相同，b和c的次外层有8个电子，L和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是()A.元素的非金属性强弱次序为：c>b>aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物C.d和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a最高和最低化合价的代数和为0【答案】B【解析】试题分析；1的电子层结构与氤相同,贝人为H元素JY的次外层有8个电子：u和小的电子层结构相同,d最外层电子麴分别为7、1,则c为F元素、d为Na元素；因为口、b、c.d原子序数依次熠大，b次外层有R个电子,则b为。元素。&根据元素在周期表中的位置可知非金属性顺序/F>O>H;正确-反H与Na形成的化合物为NaHj属于离子化合物，错误jC、Xa与H、F可形成化合物NaH、Nm。或N总5、NaF,都属于寓于化合物，正确弓D、H元素的最高化合价为-10最低化合价为-L代射和为0,正确。【考点定位】考查原子结构、元素周期律【点评】物质结构类选择题考查以考查基础知识、基本概念为主，在解题过程中侧重推导。解题的思维模型为：首先根据题目所给信息如原子结构、物质的性质等，确定在周期表中位置，然后根据元素周期律进行分析，最后看金属性和非金属性的表现，得到其他相关的性质。解题的难点还在元素的推导上。【迁移应用3】【江西省上高二中2016届第三次月考】X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是+7价。回答下列问题：(1)元素X的氢化物的电子式为(2)元素Y的一种中子数为8的同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是。(3)元素Z能与氢元素形成+1价阳离子，该阳离子粒子符号是。(4)元素W的单质与元素X的低价氧化物在水溶液中反应的离子方程式为。ZW常温下呈液态，可与水反应生成一种弱酸和一种弱碱，反应的化学方程式为__。(6)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一，X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是(用酸的化学式表示)。【答案】(1)⑵14C(3)NH4+(4)CI2+SG+2HzO=4H++2Cl+SO2(5)NCb+4H2O=3HC1O+NH•H2O(6)H2CO【解析】试题分析:x.Y、aw是四种短周期元素，X原？M层上的电子数是愿子核外电子层数的2倍,则M层上有6个电子，因此X是*&Y原子最外层电子数是;欠外层电子数的2倍,则丫是qz元素的单质为双原子分子/z的氧化物水溶灌呈碱性，因此z是N；w元素最高正价是句价,则W是CU<nS的氨化物是氏S,属于共价化合物，电子式为H：”'(2)元素C的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是米7口(31元素N能与氯元素形成十1价阳离子，该离子是镀根J符号为¥坨;(45黛气具有氧化性用£5具有还解性,二者在溶液中反应的离子方程式为3十£6十殂0=4H.十2CTZW上常温下呈涌态，可与水反应生成一种弱酸和一种弱碱,分别是次氯酸和氧水』反应的化学方程式为NCb+4tt2。=予HQQ+忸bHXX<6)X、Y、&W四种元素的最高价氧化物的水化物分另iffi虢酸、碳酸、硝酸和高氟酸，其中只有碳酸是弱酸，其余均是强酸。考点：考查元素推断的有关应用考点二：化学用语的规范使用及意义为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素元素符号原子(核素)符号ZX代表一个质量数为A、，质子数为Z的X原子。原子结构示意图电子式在元素符号周围用“•”或“x”表示原子的最外层电子价电子。(1)原子结构示意图可表示核外电子的分层排布和核内质子数，如(2)电子式可表示原子最外层电子数目，如

(3)核素符号侧重表示原子核的组成，它告诉人们该原子核内的质子数和质量数，并推及中子数和核外,一，16电子数，如QO8【典型例题4】【2016届浙江省临海市台州中学高三上学期第三次统考】下列有关化学用语表达正确的是()146A.质子数为92、中子数为146的U原子：92UHClO