专题5-1 原子结构教学案-2018年高考化学一轮复习资料

考情解读—mA掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。掌握原子序数、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•掌握1〜18号元素的原子结构示意图的表示方法。L重点知识梳理j一、原子构成1．构成原子的微粒及作用质子Z个决定元素的种类<原子AX)质子Z个决定元素的种类<原子AX)<原子核在质子数确定后同位素I中子［A-Z个］决定原子种类核外电子z个最外层电子数决定元素的化学性质2．微粒之间的关系⑴质子数(Z)=核电荷数=核外电子数；⑵质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)；阳离子的核外电子数=质子数一阳离子所带的电荷数;阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。3．一个信息丰富的符号质量数质子数离子所带电荷数原子个数质量数质子数离子所带电荷数原子个数二、元素核素同位素1．元素、核素、同位素的概念及相互关系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具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素的互称

2．同位素的性质同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。3．几种重要的核素核素925U64C2H13H188。用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4.四“量”比较类别定义实例原子质量某元素某种核素的一个原子的真实质量一个1680原子的质量是2.657X10-26kg原子的相对原子质量一个原子的质量与一个126C原子质量的吉的比值1680的相对原子质量约为16元素的相对原子质量兀素的各种天然冋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Ar=Ar(A)•a%+A」B)•b%—(其中a%+b%—=1)质量数某原子核内质子数与中子数之和1880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三、核外电子排布1．电子层的表示方法及能量变化2．核外电子排布规律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。分层排布原则每层最多容纳的电子数为2n个。最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。次外层不超过18个，倒数第三层不超过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。高频考点一原子构成例1.已知阴离子R2-的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m,则wgR原子完全转化为R2-时，含有电子的物质的量是（）m_n_2w•mmolB.m_n_2w•mmolB.Wmn

nmolC.w(m)molD-m(m—n+2)mo1【答案】D【解析】尺原子的质子数加-小其核外电子数也加F个，所以.皿一的核外电子数为（用-鬥+2幷而wgR原子的物质的量为豈mol,所以■形成的皆含有的电子的物质的量为^-n+2）mob故选D。【变式探究】某元素的一种同位素X的原子质量数为人，含N个中子，它与】H原子组成HXm分子，在agHX中所含质子的物质的量是（）maaA-A+m（A—N+m）molB-A（A—N）molaaC-A+m（A—N）molD-A（A—N+m）mol【答案】A【解析】X原子的质子数为（A—N）个，一个HmX中所含的质子数为（A-N+m）个，H/的摩尔质量为（A+m）g・mol-1，所以agHmX中所含质子的物质的量为A；m（A-N+m）mol。高频考点二有关微粒组成的概念辨析例2.下列说法不正确的是（）质子数相同的粒子一定是同种元素同位素的性质几乎完全相同质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子电子数相同的粒子不一定是同一种元素一种元素只能有一种质量数某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数②③④⑥B.①②④⑤C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥【答案】C【解析】粒子包括原子、分子、离子等。H2O与Ne的电子数、质子数均相同，故①错、④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，如O2与S2-故③对；同位素的化学性质几乎完全相同，而物理性质不同，故②错；质量数是针对某原子而言的，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。【变式探究】Sm属于稀土元素，¥；Sm与*0Sm是钐元素的两种同元素。下列说法正确的是()16424Sm与16520Sm互为同素异形体16424Sm与15602Sm具有相同核外电子排布16424Sm与15602Sm的性质完全相同14624Sm与16520Sm的质子数不同，但中子数相同【答案】B【解析】A项,啦Em与城居皿的质子数均为62,但中子数分别为82.88,则互为同位素，不是同素异形体，同素异形体是同种元素的不同种单质，故A错误；E项，股沁与型Sm的质子数均为他电子数与质子数相等，所以电子数均为駆，且排布相同，故E正确,C项,^Sm与1展Sm的物理性质不同，化学性质相似，故C错误：D项，^Sm与迦Sm的质子数均为62?中子数=质量数-质子数，分别为144-62=82.150-62=88,不相同，故D错误。高频考点三相对原子质量的含义及辨析例3．铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据如图，下列说法完全正确的是()铟元素的质量数是114.8铟元素的相对原子质量是114铟元素是一种副族元素铟原子最外层有3个电子【答案】D【解析】该元素的原子序数为49,位于第五周期第IIIA族，和Al处于同一主族，故D正确。【变式探究】已知硒酸钠中各元素的质量分数为Na—a、Se—b，其余为氧；硫酸钠中各元素的质量分数为Na—c、S—d其余为氧。用以上数据测定Se元素的相对原子质量时，还需要用到的数据是()Na元素的相对原子质量B.S元素的相对原子质量

C.O元素的相对原子质量D.Se元素各同位素的丰度答案】B【解析】M(Na2SeO4)=也■译M(Na2SOM(Na2SO4)_MS=dMSe

b"J=M(Se)-M(S),MSeMS...所以M(Se)=b—d+M(S),所以只要知道S元素的相对原子质量，就可以求得Se元素的相对原子质量。高频考点四核外电子排布规律应用例4.原子的核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为〃，最外层电子数为2n+l,原子核内质子数为2n2—1。下列有关X的说法中不正确的是()X能形成化学式为X(OH)3的碱X能与某些金属元素形成化合物X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数X可能形成化学式为KXO3的盐【答案】A【解析】符合题意的元素X可能是氮或氯，故A项不正确。【变式探究】某元素X,其原子的电子层数为(n—1)，最外层电子数为(2n—1)。下列有关元素X的说法中正确的是()X可能是金属元素由X形成的含氧酸均为强酸X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐元素X的气态氢化物一定极易溶于水【答案】D【解析】由X原子的最外层电子数为®-1)可以推知畦b则X的电子层数勺，X为短周期元素。当«=4时，汎为d元素：当用=孑时，X^N元素,当卫=2时，不符合题意，A错误,HNQ和HC1O均为弱酸，E错误,C1元素能形成KC15,C错误,NHs和HC1均极易溶于水，D正确。高频考点五破解“10电子”、“18电子”微粒的应用例5.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+Ef；②B++C-===2D。请回答：(1)C—的电子式是。

⑵分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式。⑷除A+、B+外，请再写出两种含10个电子的阳离子。[：O：H]-【答案】⑴…(2)NH++H2O^^NH3・H2O+H+屯0++NH3===NH++也0(3)CH4、Ne(【答案】合理即可)(4)Na+、Mg(2016•课标全国I,13)X、Y(2016•课标全国I,13)X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是()【解析】本题中五种粒子均有W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N引阴离子有2一、2、F\OH\NH匚阳离子有NT、Mg叭Al^\NH|.HjO+^分子有8、NHi、H2O.HFo根据题童有：®A~+C-—D+ET,推知A*应为耐、C方OH\D为HXXE为NHj,将其结果代入②B++C~=2D；推知应为HXT。【变式探究】X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是()元素X位于第WA族甲不能溶解于乙中甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应乙的沸点低于丙的沸点【答案】D【解析】由题给信息和框图可以推出，X为0,Y为N,Z为H,甲为NO,乙为H2O,丙为NH3。O位于第WA族，A正确；NO不溶于水，B正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。甲不能溶解于乙中甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应乙的沸点低于丙的沸点【答案】D【解析】由题给信息和框图可以推出，X为0,Y为N,Z为H,甲为N0,乙为H20,丙为NH3。0位于第WA族，A正确；N0不溶于水，B正确；N0和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C正确；H20的沸点高于NH3的沸点，D错误。（2015•课标全国I,12）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18,下列说法正确的是（）单质的沸点：W>X阴离子的还原性：W>Z氧化物的水化物的酸性：Y<ZX与Y不能存在于同一离子化合物中【答案】B【解析】W的L层无电子，则W为氢元素。X的L层为5个电子，则区为氮元素。X、Z的L层均为8个电子，均在第三周期，最外层电子数之和为12oY.Z的最外层电子数可能分别为5、了或积6（若为4、鑰则Z为Ai,不是主族元素若为広①则丫为氧元素（不在第三周期不可能，所以.丫为磷元素，Z为氯元素。A项,对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强「沸点越高，Ha和都是分子晶体；N?的相对分子质量犬于血；分子间的作用力强；所以皿的沸点高于尽，错误；B项，因为氢的非金属性弱于氯何根据HC1中氢显+1价判断），所以.IT还原性强于CT,正确,C项，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，所以_氯元素的氧化物的水化物的酸性不一定犬于磷元素的氧化物的水化物的酸性，如HPCM的酸性强于HCLO,错误,D项，如离子化合物（NH^PCM中同时存在氮和磷两种元素，错误。【2015上海化学】中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。关于293Lv的叙述错误的是（）116A.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】元素符号左下角表示的是原子核内的质子数，原子核内的质子数等于该元素的原子序数，所以该元素的原子序数是116,正确。E一在原子符号的左上角表示的该元素原子的质量数，质量数就是质子数与中子数的和，所以该原子的中子数是293-116=177,正确。C.对于元素的原子来说，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，等于元素的原子序数，所以该原子的原子核外电子数11匕正确。D293只表示该同位素原子的质量数，由于不知道该元素有几种同位素原子，各种同位素原子的含量是多少，因此不能确定该元素的相对原子质量，错误。4.（2014•上海，1）“玉兔”号月球车用948PU作为热源材料，下列关于248Pu的说法正确的是（）а.248pu与938u互为同位素B《48Pu与2：9Pu互为同素异形体c，248pu与弱％具有完全相同的化学性质D，248Pu与2：9Pu具有相同的最外层电子数【答案】D【解析】本题考查同位素。248Pu与238U是两种不同的元素，2：8PU与9：9Pu的质子数相同（质子数=核外电子数），中子数不同，互为同位素，故D正确。（2014•上海，刀下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（）A.屯0+和OH-B.CO和N2C.HNO2和NO-D.叫和NH;【答案】D【解析】本题考查微粒中电子数目的计算。中性微粒：核外电子数等于核内质子数；阳离子：电子数等于质子数减所带的电荷数；阴离子：电子数等于质子数加所带的电荷数oCH+中的电子数为8，NH；中电子数为10,二者不相等。б.（2014•新课标全国卷I）X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（）原子最外层电子数：X>Y>Z单质沸点：X>Y>Z

c.离子半径:X2->Y+>z-D.原子序数：X>Y>Z【答案】D【解析】根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。最外层电子数F>S>Na,A项错误；单质沸点Na>S>F2，B项错误；离子半径S2->F->Na+,C项错误；原子序数S>Na>F,D项正确。（2014•山东卷）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（）同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱核外电子排布相同的微粒化学性质也相同Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小37Cl与37Cl得电子能力相同【答案】D【解析】同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A项错误,如Nf、隔"是檢外电子排布相同的撒粒，二者性质不同，E项错误：樓外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大离子半径越小,CT、k\C^+半径逐渐顺小，C项错误’与押C1互为同位素，二者化学性质寻电子能力、化合价等）相同，D项正确◎卜押题专练卜押题专练1.某元素的一个原子形成的离子可表示为bXn-，下列说法正确的是（）aAbXn-含有的中子数为a+babXn-含有的电子数为a-naX原子的质量数为a+b+n1个X原子的质量约为602?1023g【答案】D【解析】bXn-中a表示质子数，b表示质量数，“n-”表示X得到n个电子，则其含有的a中子数为（b—a），电子数为（a+n）；1mol?Xn-的质量约为bg,则1个X原子的质量约为b6.02X1023g。2•假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于293Up和^Up的说法中正确的是（）A.^Up和^Up是两种元素

^Up和磊誉互为同位素^Up和194JUp质子数不同、中子数相同^Up和194Up质量数相同、电子数不同【答案】B两者互为同位素，A、H3、O4、C60等已被发【解析】：选B。217Up和I^Up是质子数相同、中子数不同的两种核素,C错误，B正确；两者互为同位素，A、H3、O4、C60等已被发3．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N5＋、现。下列有关说法中，正确的是()N+离子中含有36个电子02与04属于同位素C60是有机物60H2与H3属于同种元素组成的单质【答案】D【解析】：选D°A项中，氮原子的质子数为7,所以氏离子中含有电子：35-1=34个，A错误；“质同中不同e属于同位素，6与5属于单质，它们是氧元素的同素异形体；E错误，Cfio是单质，不是有机物，C错误，曲与属于单质：是氢元素的同素异形体：D正确。原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是()L层离核比M层离核近M层上电子所具有的能量高于L层上的电子当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子M层上最多可填充8个电子【答案】D【解析】：选DoL层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层为第3电子层，最多可填充18个电子，D错误。某氯原子的质量是ag,i2C原子的质量是bg,用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()①该氯原子的相对原子质量为12a/b②mg该氯原子的物质的量为耕mol③该氯原子的A摩尔质量是aNAg④ag该氯原子所含的电子数为17NA

B.②④DB.②④D.②③①②【答案】C【解析】：选6由相对原子质量的定义知①对’弘个该氯原子的质量为现劭故该氯原子的摩尔质量为mg该氯原子的物质的量为益mol,②对,③中摩尔质量的单位错i吴,由于该氯原子的质量是盘劭故心g该氯原子所含的电子数为17或鼬，④错。如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d>e,f为离子化合物。则下列说法错误的是()常温下，单质a呈气态单质c具有强氧化性稳定性：d>ef受热易分解为d和e【答案】C【解析】：选C。由题意可推出a、b、c、d、e、f分别为％、也、F2、NH3、HF、NH4F。稳定性：nh3vhf，故C错误。现有部分元素的原子结构特点如表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质⑴画出W原子结构示意图.⑵元素X与元素Z相比，非金属性较强的，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程