高三化学总复习课件第五章物质结构元素周期律5-16

第16讲原子结构[考纲要求]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、核外电子数及它们之间的关系。3.了解原子的核外电子排布规律。高频考点一原子构成同位素、核素1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)所有的原子中都含有质子和中子(×)(2)34S原子核内中子数为16(×)(3)2H＋核外电子数为2(×)(4)13C和15N核内中子数相差1(√)2．(1)在6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六种粒子中，包含________种元素，________种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是________。(2)D3O＋中的质子数为________，电子数为________，中子数为________。【答案】(1)5

6

6Li与7Li

23Na与24Mg

(2)11

10

111．原子的构成(1)原子的微粒构成(2)原子构成的表示2．原子结构中的微粒关系(1)原子3．元素、同位素与核素(1)三者之间的关系(2)同位素的特征①化学性质____________，物理性质______。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般____。(3)常见的重要核素及其应用几乎完全相同不同不变【解析】

同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质之间的互称，物理性质与化学性质均不相同。【答案】

B【解析】

同种元素形成的不同单质称为同素异形体。【答案】

C【知识归纳】

同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢分子有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有：H2O(普通的水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。H、D、T与16O、17O、18O可形成3×6＝18种水分子，相对分子质量不同。它们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。高频考点二核外电子排布2．按要求填空(均为短周期元素)。(1)最外层电子数为1的元素有________(填元素符号，下同)。(2)最外层电子数为2的元素有________。(3)最外层电子数与次外层电子数相等的元素有________。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是________。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是________。(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有________。(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有________。(8)电子层数与最外层电子数相等的元素有________。(9)最外层电子数是电子层数2倍的元素有________。(10)最外层电子数是电子层数3倍的元素有________。【答案】

(1)H、Li、Na

(2)He、Be、Mg

(3)Be、Ar

(4)C

(5)O

(6)Li、Si

(7)Li、P

(8)H、Be、Al

(9)He、C、S

(10)O1．核外电子排布规律2．(2017·潍坊模拟)在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与(n－1)层相同。当它作为原子的次外层时，其电子数最多比(n－1)层多10个，则此电子层是(

)A．K层

B．L层C．M层

D．N层【解析】

因原子最外层(第n电子层)最多容纳电子数是8个，即第(n－1)层最多容纳8个电子，那么第(n－1)层为L层，第n电子层为M层；再对照M层作为次外层时可容纳18个电子，比L层多10个电子，符合题意。【答案】C3．(2018·鞍山模拟)短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是(

)A．和水反应

B．和硫酸反应C．和氢氧化钠反应

D．和氯气反应【解析】

Y原子M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)＝8，X元素的次外层电子数为b，最外层电子数为a，则b＝2，a＝6。即X为氧元素，Y为硅元素，二者形成的化合物为SiO2，它能和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O。【答案】

C考点2依据核外电子排布特点推断元素4．(2015·全国卷Ⅱ)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－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、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【解析】

由a的最外层电子数为1，a－的电子层结构与氦相同可知，a为H。b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第三周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，从而推知，b、c分别为S、Cl。由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。A项，S、Cl处于第三周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性次序为Cl>S>H，正确；B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH，错误；C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl，正确；D项，H、S、Cl的最高化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。【答案】B5．(2015·海南高考)a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是(

)A．d元素的非金属性最强B．它们均存在两种或两种以上的氧化物C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键【解析】

短周期元素中M层电子数是1，则a的核外电子排布是2、8、1，a是Na元素；b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b核外电子排布是2、4，b是C元素；c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c是S元素；c、d的原子处于同一周期，d的原子半径小于c，根据元素周期律可知d是Cl元素。A.在上述元素中非金属性最强的元素是Cl元素，正确；B.Na可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物；C可以形成CO、CO2两种氧化物；S可以形成SO2、SO3两种氧化物；而Cl元素则可以形成Cl2O、ClO2、ClO3等多种价态的氧化物，正确；C.Na是金属元素，可以与非金属元素C、S、Cl形成离子化合物，正确；D.C元素可以与H元素形成乙烷，该分子中含有非极性键，错误。【答案】D难点专攻(十四)

“等电子”粒子的判断与应用【解析】

①质子数和电子数相等，原子数不相等；②电子数相等，原子数和质子数不相等；③电子数和原子数相等，质子数不相等；④原子数和电子数相等，质子数不相等。【答案】

D【解析】

非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数：d>e，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据元素周期律可知，HF的稳定性大于NH3的稳定性，故C错误。【答案】

C4．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(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个电子的粒子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_______________。【解析】

18e－粒子来源大体分三个部分：一是第三周期元素的气态氢化物及失去H＋的对应阴离子，二是第四周期的K＋、Ca2＋，

三是由第二周期气态氢化物去掉氢原子后，两两结合得到的分子。阳离子有K＋、Ca2＋；阴离子有P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。考点3其他“等电子”粒子的判断与应用5．(2018·枣庄模拟)现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：元素编号元素性质或原子结构X周期序数＝主族序数＝原子序数Y原子最外层电子数为a，次外层电子数为bZ原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－bM单质在自然界中的硬度最大N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X____________，Y______________，Z______________，N____________。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：①含10e－且呈正四面体结构的分子：________；②含14e－的双原子分子：________；③含16e－且能使溴水褪色的分子：________；④含18e－且常温下呈液态的分子：________。【解析】

由题意可推得X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，M为C元素，N为S元素。【答案】(1)氢氧硅硫(2)①CH4

②CO

③C2H4

④H2O2【点拨】

稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子、下一周期的主族金属元素形成的阳离子的电子层结构相同，如F－、Ne和Na＋的电子层结构相同。1．(2017·湖南郴州一模，8)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是(

)A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键C．丙中含有第二周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素【解析】

甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H2S，