2023版高考化学总复习专题五原子结构与核外电子排布教学案苏教版

课时1原子结构与核外电子排布[2023备考·最新考纲]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.了解原子核外电子排布。4.掌握原子结构示意图。考点一原子的构成(考点层次A→自学、识记、辨析)1．原子的构成2．原子内的等量关系(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；(2)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数；图示：(3)阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数；(4)阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。3．一个信息丰富的符号4．元素、核素、同位素(1)“三素〞概念的辨析：(2)几种重要的核素及其应用核素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提醒：①同位素的中子数不同，质子数相同，最外层电子数相同，其化学性质相同。②不同核素可能具有相同的质子数，如eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子数，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(16,)8O；也可能具有相同的质量数，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(14,)7N。③1H2和2H2既不是同位素，也不是同素异形体。④一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素。⑤元素有多少种核素，就有多少种原子。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P115改编)放射性同位素钬eq\o\al(166,67)Ho的原子核内的中子数与质子数之差为32。2．(SJ必修1·P372改编)有以下六种原子：eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N，以下相关说法不正确的选项是()A.eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li在元素周期表中所处的位置相同B.eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N质量数相等，二者互为同位素C.eq\o\al(23,11)Na和eq\o\al(24,12)Mg的中子数相同但不属于同种元素D.eq\o\al(7,3)Li的质量数和eq\o\al(14,7)N的中子数相等答案B3．(溯源题)(2023·上海，1)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。关于eq\o\al(293,116)Lv的表达错误的选项是()A．原子序数116 B．中子数177C．核外电子数116 D．相对原子质量293答案D探源：本考题源于教材SJ必修1P31“问题解决〞及其拓展，对核素、同位素、同素异形体等概念进行了考查。[诊断性题组]1．根底知识判断，正确的打“√〞错误的打“×〞(1)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的(√)(2)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数(√)(3)eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反响属于化学变化(×)(4)34S原子核内中子数为16(×)(5)2H＋核外电子数为2(×)(6)1Heq\o\al(18,2)O的摩尔质量为20g·mol－1(√)(7)13C和15(8)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数(×)(9)Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的质子数和电子数(√)(10)18O2和16O2是两种不同的原子(×)2．核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。以下表达正确的选项是()A.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的单质物理性质相同B.eq\o\al(134,55)Cs比eq\o\al(131,53)I多3个中子C.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的单质化学性质相同D.eq\o\al(134,55)Cs与eq\o\al(137,55)Cs都是铯的同素异形体解析A项，同位素原子形成的单质化学性质几乎相同，物理性质不同；B项，(134－55)－(131－53)＝1；D项，eq\o\al(134,55)Cs与eq\o\al(137,55)Cs互称同位素。答案C3．以下说法不正确的选项是()①质子数相同的粒子一定是同种元素②同位素的性质几乎完全相同③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④电子数相同的粒子不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数A．②③④⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥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。答案C【练后归纳】1．躲避4个易失分点(易错点)(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。2．同位素的“6同3不同〞(辨析点)拓展以下每组两种微粒所含电子数相等的是①②。①CO和N2②HNO2和NOeq\o\al(－,2)③CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)考点二原子核外电子排布规律(考点层次A→自学、识记、辨析)1．核外电子排布规律2．原子结构示意图必记必背：1～20号元素的特殊的电子层结构(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；(5)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素S；(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。3．核外电子排布与元素性质的关系(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出复原性，在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。提醒：①核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条，如当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个，而当M层是最外层时，那么最多只能排布8个电子。②书写原子结构示意图时要注意审题和书写标准：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋〞号。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P13“表1－2”改编)判断正误(1)两种粒子，假设核外电子排布完全相同，那么其化学性质一定相同(×)(2)凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布(×)(3)两原子如果核外电子排布相同，那么一定属于同种元素(√)2．(溯源题)(1)(2023·课标全国Ⅰ，12改编)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，那么W、X、Y、Z分别为氢元素、氮元素、磷元素、氯元素。(2)(2023·四川化学，4改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。那么W、X、Y、Z分别为(写元素符号)：C、Al、Si(P、S)、Cl。探源：本高考题组源于SJ必修2P3“交流与讨论〞及其拓展，主要考查了原子核外电子排布规律在元素推断中的应用。[诊断性题组]1．根底知识判断，正确的打“√〞错误的打“×〞(1)电子的能量越低，运动区域离核越远(×)(2)核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动(√)(3)稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子(×)(4)当M层是最外层时，最多可排布18个电子(×)(5)某原子最外层只有一个电子，它一定是第一主族元素(×)(6))某原子M层上电子数可能为L层上电子数的4倍(×)(7)某离子M层上和L层上的电子数可能均为K层的4倍(√)(8)硫离子的结构示意图：(×)2．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，以下有关该元素的说法正确的选项是()A．在自然界中只以化合态的形式存在B．单质常用作半导体材料和光导纤维C．最高价氧化物不与酸反响D．气态氢化物比甲烷稳定解析此题考查硅及其化合物，意在考查考生对硅及化合物知识的理解与应用。该短周期非金属元素为Si，硅在自然界中只以化合态的形式存在，A项正确；单质硅可用作半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，B项错误；Si的最高价氧化物为SiO2，其可以与氢氟酸反响，C项错误；由于非金属性Si＜C，因此气态氢化物稳定性SiH4＜CH4，D项错误。答案A3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑0族元素)。以下关于这些元素的表达错误的选项是()A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均显酸性解析W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。Y＋的最外层电子数与其电子层数的比值为4，Y＋的最外层电子数只能为8，Y＋的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数(3层)的比值为2，故Z为S；X为第2周期元素，X为O，四种元素都不是0族元素，W为C。O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。答案D4．(2023·课标全国Ⅰ，13改编)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下图变化，其中乙和丙均为10电子分子。以下说法不正确的选项是()A．元素X位于第ⅥA族B．甲不能溶解于乙中C．甲和丙在一定条件下能发生氧化复原反响D．乙的沸点低于丙的沸点解析由题给信息和框图可以推出，X为O