新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案5.1原子結(jié)構(gòu)（含解析）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。4.掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖的表示方法。
考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)
1 知識(shí)梳理
1.原子構(gòu)成
(1)構(gòu)成原子的微粒及作用
eq \a\vs4\al\c1(原子,（AZX）) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(質(zhì)子（Z個(gè)）——決定的種類,中子[（A－Z）個(gè)]\f(在質(zhì)子數(shù)確定后,決定種類)同位素)),核外電子（Z個(gè)）——最外層電子數(shù)決定元素的性質(zhì)))
(2)微粒之間的關(guān)系
①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝________；
②質(zhì)量數(shù)(A)＝________(Z)＋________(N)；
③陽(yáng)離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－________________________________________________________________________；
④陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋________________________________________________________________________。
(3)微粒符號(hào)周圍數(shù)字的含義
(4)兩種相對(duì)原子質(zhì)量
①原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量：一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12C質(zhì)量的________的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對(duì)原子質(zhì)量。
②元素的相對(duì)原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系
(2)同位素的特征
①同一元素的各種核素的________不同，________相同，化學(xué)性質(zhì)____________，物理性質(zhì)________；
②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。
(3)氫元素的三種核素
：名稱為_(kāi)_______，不含中子；
：用字母________表示，名稱為_(kāi)_______或重氫；
：用字母________表示，名稱為_(kāi)_______或超重氫。
(4)幾種重要核素的用途
[思考]
現(xiàn)有下列9種微粒：、、、、、、、、。按要求完成以下各題：
(1)、分別是氫元素的一種________，它們互稱為_(kāi)_______。
(2)互為同素異形體的微粒是________。
(3)的中子數(shù)為_(kāi)_______，核外電子數(shù)為_(kāi)_______。
(4)上述9種微粒中有________種核素，含有________種元素。
[判斷] (正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)所有的原子都含有質(zhì)子和中子( )
(2)34S原子核內(nèi)中子數(shù)為16( )
(3)2H＋核外電子數(shù)為2( )
(4)13C和15N核內(nèi)中子數(shù)相差1( )
(5)H3O＋和OH－中具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)( )
(6)的摩爾質(zhì)量為20 g·ml－1( )
(7)質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定屬于同一種元素( )
(8)一種單質(zhì)中可能含有多種核素，如O2中含16O、17O、18O三種核素( )
(9)＋、＋和＋互稱同位素( )
(10)核聚變?nèi)纾D→＋，因?yàn)橛行挛⒘Ｉ桑栽撟兓腔瘜W(xué)變化( )
[提醒]
原子結(jié)構(gòu)與同位素的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
(1)原子核內(nèi)不一定都有中子，如。
(2)質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH－。
(3)核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如Al3＋與Na＋、F－等，與OH－等。(4)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如與；也可能具有相同的中子數(shù)，如與；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如與；也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同，如與。
(5)同位素的物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。
(6)不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。
2 對(duì)點(diǎn)速練
練點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)中的微粒關(guān)系
1．某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為，下列說(shuō)法正確的是( )
A．含有的中子數(shù)為a＋b
B．含有的電子數(shù)為a－n
C．X原子的質(zhì)量數(shù)為a＋b＋n
D．1個(gè)X原子的質(zhì)量約為 g
2．已知陰離子R2－的原子核內(nèi)有n個(gè)中子，R原子的質(zhì)量數(shù)為m，則w g R原子完全轉(zhuǎn)化為R2－時(shí)，含有電子的物質(zhì)的量是( )
A． ml B． ml
C． ml D． ml
3．現(xiàn)有下列幾組粒子：①N2、CO、C2H2；②、H3O＋、OH－；③、、CN－；④、、。對(duì)上述四組粒子歸類正確的是( )
A．質(zhì)子數(shù)相等、電子數(shù)和原子數(shù)不相等：①
B．質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等、原子數(shù)不相等：②
C．電子數(shù)相等、質(zhì)子數(shù)和原子數(shù)不相等：③
D．原子數(shù)和電子數(shù)相等、質(zhì)子數(shù)不相等：④
練點(diǎn)二元素、核素、同位素
4．“神舟六號(hào)”所用動(dòng)力燃料之一為氫化鋰三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的質(zhì)量數(shù)為7。
(1)等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)質(zhì)子數(shù)之比為_(kāi)_______。
(2)等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)中子數(shù)之比為_(kāi)_______。
(3)等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之比為_(kāi)_______。
5.揭秘了超新星爆炸的歷史真相。下列說(shuō)法中正確的是( )
A．鐵元素的質(zhì)量數(shù)為60
B．的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多8
C.與的核外電子數(shù)相同，二者的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同
D.等物質(zhì)的量的與，前者的質(zhì)量比后者的多2 g
6．“玉兔”號(hào)月球車用作為熱源材料。下列關(guān)于的說(shuō)法正確的是( )
A．與互為同位素
B．與互為同素異形體
C．與具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)
D．與具有相同的最外層電子數(shù)
練后歸納
元素、核素、同位素之間的邏輯關(guān)系
考點(diǎn)二核外電子排布規(guī)律
1知識(shí)梳理
1.原子結(jié)構(gòu)示意圖
鎂離子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______
氯離子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______
2．核外電子排布規(guī)律
[判斷] (正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖：( )
(2)氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：( )
(3)核外電子排布相同的微?；瘜W(xué)性質(zhì)相同( )
(4)M層是最外層時(shí)，最多能容納18個(gè)電子( )
(5)某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1)，則該原子核外電子排布只有兩層( )
(6)最外層電子數(shù)相同的元素化學(xué)性質(zhì)一定相同( )
(7)與PH3均是10電子微粒( )
(8)和S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)( )
[提醒]
常見(jiàn)核外電子排布特征數(shù)據(jù)
(1)最外層電子數(shù)為1的元素有H、Li、Na。
(2)最外層電子數(shù)為2的元素有He、Be、Mg。
(3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的元素有Be、Ar。
(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素是C。
(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是O。
(6)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有Li、Si。
(7)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有Li、P。
(8)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素有H、Be、Al。
(9)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素有He、C、S。
(10)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素有O。
2 對(duì)點(diǎn)速練
練點(diǎn)一核外電子排布規(guī)律及應(yīng)用
1．已知一般情況下原子核外最外層電子數(shù)相等的元素具有相似的化學(xué)性質(zhì)。氟元素原子的核外電子排布示意圖為。下列原子中，與氟元素原子的化學(xué)性質(zhì)相似的是( )
2．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號(hào)元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有( )
A．1對(duì) B．2對(duì)
C．3對(duì) D．4對(duì)
3．下圖為幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，完成以下填空。
(1)屬于陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的粒子是________(填編號(hào)，下同)。
(2)具有穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的原子是________________。
(3)只能得電子的粒子是______；只能失電子的粒子是________；既能得電子，又能失電子的粒子是________________。
練點(diǎn)二常見(jiàn)的“等電子”微粒
4．X、Y、Z和R分別代表4種元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－4種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù))，則下列關(guān)系正確的是( )
A．a(chǎn)－c＝m－n B．a(chǎn)－b＝n－m
C．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋m
5．如圖所示，a、b、c均為非金屬單質(zhì)，d、e均為含有10個(gè)電子的共價(jià)化合物，且分子中所含原子個(gè)數(shù)：d>e，f為離子化合物。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．常溫下，單質(zhì)a呈氣態(tài)
B．單質(zhì)c具有強(qiáng)氧化性
C．穩(wěn)定性：d>e
D．f受熱易分解為d和e
6．X、Y、Z三種短周期元素，原子半徑的大小關(guān)系為r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見(jiàn)單質(zhì)在適當(dāng)條件下發(fā)生如圖所示變化，其中乙和丙均為10電子分子。下列說(shuō)法不正確的是( )
A．元素X位于第ⅥA族
B．甲不能溶解于乙中
C．甲和丙在一定條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D．乙的沸點(diǎn)低于丙的沸點(diǎn)
練后歸納
1.常見(jiàn)“10電子”“18電子”的微粒
(1)常見(jiàn)“10電子”的微粒
(2)常見(jiàn)“18電子”的微粒
2．10電子微粒間的巧妙轉(zhuǎn)化
若A、B、C、D均為10電子微粒，且它們之間存在以下轉(zhuǎn)化：
如圖轉(zhuǎn)化一定是＋OH－===NH3↑＋H2O
即A為、B為OH－、C為NH3、D為H2O。
本講真題研練
1．[2020·全國(guó)卷Ⅰ，11]1934年約里奧-居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核)轟擊金屬原子，得到核素，開(kāi)創(chuàng)了人造放射性核素的先河：
＋―→＋
其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是( )
A.的相對(duì)原子質(zhì)量為26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半徑小于Y的
D.Y僅有一種含氧酸
2．[2020·江蘇卷，2]反應(yīng)8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可用于氯氣管道的檢漏。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是( )
A.中子數(shù)為9的氮原子：
B.N2分子的電子式：N??N
C.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式：Cl—Cl
D.Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：
3．[2019·江蘇卷，2]反應(yīng)NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開(kāi)采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是( )
A.中子數(shù)為18的氯原子：
B.N2的結(jié)構(gòu)式：N===N
C.Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖：
D.H2O的電子式：H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶H
4．[2017·北京卷]2016年IUPAC命名117號(hào)元素為Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7，下列說(shuō)法不正確的是( )
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數(shù)為176的Ts核素符號(hào)是
5．[2017·海南卷，3]下列分子中，其中子總數(shù)為24的是( )
A.18O3 B．
C. 14N16O2 D． 14C16O2
第1講原子結(jié)構(gòu)
考點(diǎn)一
1知識(shí)梳理
1．（1）元素原子化學(xué) （2）核外電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù) 陰離子所帶的電荷數(shù) （4）
2．（1）核電荷數(shù) 質(zhì)子中子 AZX 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) （2）中子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 幾乎完全相同差異較大（3）氕 D 氘 T 氚
思考答案：（1）核素同位素（2）和（3）30 24 （4）7 5
判斷答案：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）√ （7）× （8）√ （9）× （10）×
2對(duì)點(diǎn)速練
1．解析：中a表示質(zhì)子數(shù)，b表示質(zhì)量數(shù)，“n－”表示X得到n個(gè)電子，則其含有的中子數(shù)為b－a，電子數(shù)為a＋n，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；1 ml 的質(zhì)量約為b g，則1個(gè)X原子的質(zhì)量約為 g，D項(xiàng)正確。
答案：D
2．解析：R原子的質(zhì)子數(shù)為（m－n），其核外電子數(shù)也為（m－n），所以R2－的核外電子數(shù)為（m－n＋2），而w g R原子的物質(zhì)的量為 ml，所以形成的R2－含有的電子為ml，故選D。
答案：D
3．解析：①N2、CO、C2H2的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)都等于14，原子數(shù)不相等；②、H3O＋、OH－的原子數(shù)和質(zhì)子數(shù)不相等，電子數(shù)都為10；③、、CN－的原子數(shù)和電子數(shù)都相等，質(zhì)子數(shù)不相等；④P、S、Cl所含的電子數(shù)分別為15、16、17，酸根離子中所含氧原子數(shù)均相等，所帶負(fù)電荷數(shù)依次為3、2、1，三種酸根離子所含的總電子數(shù)相等（18＋32）、原子數(shù)都為5，但三種酸根離子的質(zhì)子數(shù)不相等。
答案：D
4．答案：（1）1∶1∶1 （2）4∶5∶6 （3）8∶9∶10
5．解析：質(zhì)量數(shù)是對(duì)核素而言的，A錯(cuò)誤；的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)（26）比中子數(shù)（34）少8，B錯(cuò)誤；只有當(dāng)與均為1 ml時(shí)，前者的質(zhì)量才比后者的多2 g，D錯(cuò)誤。
答案：C
6．解析：A.與的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素，錯(cuò)誤；B.與均是核素，不是單質(zhì)，不能互為同素異形體，錯(cuò)誤；C.與的質(zhì)子數(shù)不同，屬于不同的元素，不可能具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)，錯(cuò)誤；D.與的質(zhì)子數(shù)相同，具有相同的最外層電子數(shù)，正確。
答案：D
考點(diǎn)二
1知識(shí)梳理
1．核電荷數(shù) 電子數(shù)
2．低高 2n2 8 2 18
判斷答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）√ （6）× （7）× （8）√
2對(duì)點(diǎn)速練
1．解析：氟、氯的最外層均有7個(gè)電子，都位于元素周期表中ⅦA族，具有相似的化學(xué)性質(zhì)。
答案：D
2．解析：H和Be、He和C，共2對(duì)。
答案：B
3．答案：（1）③⑤⑧ （2）② （3）③⑤ ①④⑥ ⑦⑧
4．解析：既然4種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，就說(shuō)明a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。比較a與b得：a－b＝m－n，B項(xiàng)錯(cuò)；比較a與c得：a－c＝n＋m，A項(xiàng)錯(cuò)；比較c與d得：c－d＝m－n，C項(xiàng)錯(cuò)；比較b與d得：b－d＝n＋m，D項(xiàng)對(duì)。
答案：D
5．解析：非金屬單質(zhì)形成的含有10個(gè)電子的共價(jià)化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f為離子化合物且分子中所含原子個(gè)數(shù)：d>e，則d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分別是N2、H2、F2。根據(jù)元素周期律可知HF的穩(wěn)定性大于NH3，故C錯(cuò)誤。
答案：C
6．解析：由題給信息和框圖可以推出，X為O，Y為N，Z為H，甲為NO，乙為H2O，丙為NH3。O位于第ⅥA族，A正確；NO不溶于水，B正確；NO和NH3在一定條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C正確；H2O的沸點(diǎn)高于NH3的沸點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
答案：D
本講真題研練
1．解析：本題重點(diǎn)考查原子結(jié)構(gòu)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)的有關(guān)內(nèi)容。依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得W＋4＝30＋1，推出W＝27。再結(jié)合X、Y的最外層電子數(shù)之和為8，X為金屬元素，可推出X的核電荷數(shù)為13，故X為Al；Y的核電荷數(shù)為15，故Y為P。A項(xiàng)，1個(gè) eq \\al(\s\up1(W),\s\d1(Z)) X原子的質(zhì)量未知，無(wú)法求算其相對(duì)原子質(zhì)量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋁元素和氯元素可以形成三氯化鋁，磷元素可以和氯元素形成三氯化磷，正確；C項(xiàng)，原子半徑：Al>P，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，磷元素可以形成H3PO2、H3PO3、H3PO4等含氧酸，錯(cuò)誤。
答案：B
2．解析：本題考查化學(xué)用語(yǔ)的正確描述，考查的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是證據(jù)推理與模型認(rèn)知。中子數(shù)為9的氮原子的質(zhì)量數(shù)為16，可表示為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；N2的電子式為∶N??N∶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl原子最外層有7個(gè)電子，兩個(gè)氯原子間可以形成一個(gè)共用電子對(duì)，C項(xiàng)正確；Cl－最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：C
3．解析：A項(xiàng)，中子數(shù)為18的氯原子應(yīng)表示為，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氮原子最外層為5個(gè)電子，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖為，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)H、O原子的最外層電子數(shù)可知該項(xiàng)正確。
答案：D
4．解析：A.117號(hào)元素Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7，可知Ts是第七周期第ⅦA族元素，正確；B.同位素是同種元素不同原子之間的互稱，因此Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)，正確；C.根據(jù)元素周期律可知，同一主族元素從上往下非金屬性依次減弱，所以Ts在同族元素中非金屬性最弱，正確；D.中子數(shù)為176的Ts核素符號(hào)是，錯(cuò)誤。
答案：D
5．解析：A項(xiàng)，1 ml 18O中含有中子的物質(zhì)的量為（18－8） ml＝10 ml，即1 ml 18O3中含有中子的物質(zhì)的量為3×10 ml＝30 ml，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，1 ml 中含有中子的物質(zhì)的量為（2×1＋2×9） ml＝20 ml，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，1 ml 14N16O2中含有中子的物質(zhì)的量為（7＋2×8） ml＝23 ml錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1 ml 14C16O2中含有中子物質(zhì)的量為（8＋2×8） ml＝24 ml，正確。
答案：D
核素
用途
核燃料
用于考古斷代
制氫彈
示蹤原子

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