高考化學一輪復習教案 第5章 第1講《第1講 原子結構》

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第1講　原子結構 [考綱解讀]　1.掌握元素、核素、同位素、相對原子質量、相對分子質量、原子構成、原子核外電子排布的含義。2.掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關系。3.掌握1～18號元素的原子結構示意圖的表示方法。 考點一　原子構成 1．構成原子的微粒及作用 （X） 原子 2．將下列核素符號(X)周圍5個位置數(shù)字的含義填寫在方框內(nèi) 3．微粒之間的關系 (1)質子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝____________； (2)質量數(shù)(A)＝________(Z)＋________(N)； (3)陽離子的核外電子數(shù)＝質子數(shù)－____________； (4)陰離子的核外電子數(shù)＝質子數(shù)＋______________。 1．Rn具有放射性，從而對人體產(chǎn)生傷害。該原子的中子數(shù)和質子數(shù)之差是 (　　) A．136 B．50 C．86 D．222 2．下列離子中，電子數(shù)大于質子數(shù)且質子數(shù)大于中子數(shù)的是 (　　) A．D3O＋ B．Li＋ C．OD－ D．OH－ 3．現(xiàn)有bXn－和aYm＋兩種離子，它們的電子層結構相同，則a與下列式子有相等關系的是(　　) A．b－m－n B．b＋m＋n C．b－m＋n D．b＋m－n 特別提醒　(1)質量數(shù)＝質子數(shù)＋中子數(shù)，但質子數(shù)和中子數(shù)不一定相等； (2)任何微粒都有質子，但不一定有中子，也不一定有核外電子，如H＋，只有質子，沒有中子和電子。 考點二　元素、核素、同位素 1．元素、核素、同位素的關系 2．同位素的性質 同一元素的各種核素的________不同，________相同，化學性質______________，物理性質____________。 4．如下是四位同學學習原子結構知識后，對這節(jié)內(nèi)容的認識，你認為不正確的是 (　　) 5．鉍(Bi)在醫(yī)藥方面有重要應用。下列關于Bi和Bi的說法正確的是 (　　) A.Bi和Bi都含有83個中子 B.Bi和Bi互為同位素 C.Bi和Bi的核外電子數(shù)不同 D.Bi和Bi分別含有126和127個質子 6．有關H、D、T、HD、H2、D＋、H－這七種微粒的說法正確的是 (　　) A．互為同位素 B．是七種氫元素 C．電子數(shù)相同 D．HD和H2均是單質 7．下列敘述錯誤的是 (　　) A．16O、18O屬于同一種元素，它們互為同位素 B．D和T是不同的核素，它們的質子數(shù)相等 C．14C和14N的質量數(shù)相等，它們的中子數(shù)不等 D．6Li和7Li的電子數(shù)相等，中子數(shù)也相等 特別提醒　(1)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素； (2)有多少種核素就有多少種原子； (3)同位素：“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一個的位置； (4)不同的核素可能具有相同的質子數(shù)，如H與H；也可能具有相同的中子數(shù)，如C與O；也可能具有相同的質量數(shù)，如C與N；也可能質子數(shù)、中子數(shù)、質量數(shù)均不相同，如H與C。 考點三　核外電子排布 1．電子層的表示方法及能量變化 電子層數(shù) 由內(nèi)向外 數(shù)字表示法 1 2 3 4 5 6 7 字母表示法 離核遠近 電子能量 2．原子核外電子排布規(guī)律 (1)核外電子一般總是盡先排布在__________的電子層里。 (2)每個電子層最多容納的電子數(shù)為________個。 ①最外層最多容納電子數(shù)不超過____個(K層為最外層時不超過____個)。 ②次外層最多容納的電子數(shù)不超過______個，倒數(shù)第三層電子數(shù)最多不超過______個。 8．下圖為四種粒子的結構示意圖，完成以下填空： A. B. C. D. (1)屬于陽離子結構的粒子是________(填字母序號，下同)。 (2)B粒子的半徑________C粒子的半徑(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)某元素R形成的氧化物為R2O3，則R的原子結構示意圖可能是________。 尋找10電子微粒和18電子微粒 的方法 1．10電子微粒 2．18電子微粒 CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH…… 【例1】　已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種不同粒子，它們之間存在如圖所示的轉化關系(反應條件已經(jīng)略去)： (1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子，請寫出A、D的電子式：A____________；D____________。 (2)如果A和C是18電子的粒子，B和D是10電子的粒子，請寫出： ①A與B在溶液中反應的離子方程式為__________________________________________。 ②根據(jù)上述離子方程式，可以判斷C與B結合質子的能力大小是(用化學式或離子符號表示)________________________________________________________________________。 識記1－20號元素的特殊電子層 結構 (1)最外層有1個電子的元素：H、Li、Na、K； (2)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar； (3)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C； (4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：O； (5)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素：Li、P； (6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne； (7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si； (8)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al； (9)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Ca； (10)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素：He、C、S。 【例2】　現(xiàn)有部分元素的原子結構特點如表： X L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍 Y 核外電子層數(shù)等于原子序數(shù) Z L層電子數(shù)是K層和M層電子數(shù)之和 W 共用三對電子形成雙原子分子，常溫下為氣體單質 (1)畫出W原子結構示意圖_____________________________________________________。 (2)元素X與元素Z相比，非金屬性較強的是__________，寫出一個能表示X、Z非金屬性強弱關系的化學反應方程式____________________________________。 (3)X、Y、Z、W四種元素形成的一種離子化合物，其水溶液顯強酸性，該化合物的化學式為______________。 (4)元素X和元素Y以原子個數(shù)比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的電子總數(shù)相等。以M為燃料，Q為氧化劑，可作火箭推進劑，最終生成無毒的，且在自然界中穩(wěn)定存在的物質，寫出該反應的化學方程式________________________________________________________________________。 高考題組一　元素、核素、同位素 1．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)14C可用于文物的年代鑒定，14C與12C互為同素異形體 (　　) (2)S2－的結構示意圖： (　　) (3)質子數(shù)為53、中子數(shù)為78的碘原子：I (　　) (4)N2的電子式：N??N (　　) (5)Cl－的結構示意圖為 (　　) (6)在氮原子中，質子數(shù)為7而中子數(shù)不一定為7 (　　) (7)DO中，質量數(shù)之和是質子數(shù)之和的兩倍 (　　) (8)第ⅠA族元素銫的兩種同位素137Cs比133Cs多4個質子 (　　) 2．我國稀土資源豐富。下列有關稀土元素Sm與Sm的說法正確的是(　　) A.Sm與Sm互為同位素 B.Sm與Sm的質量數(shù)相同 C.Sm與Sm是同一種核素 D.Sm與Sm的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62 3．16O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是 (　　) A．16O2與18O2互為同分異構體 B．16O與18O核外電子排布方式不同 C．通過化學變化可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉化 D．標準狀況下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1NA個氧原子 4．某元素只存在兩種天然同位素，且在自然界它們的含量相近，其相對原子質量為152.0，原子核外的電子數(shù)為63。下列敘述中錯誤的是 (　　) A．它是副族元素 B．它是第六周期元素 C．它的原子核內(nèi)有63個質子 D．它的一種同位素的核內(nèi)有89個中子 5．2007年諾貝爾化學獎得主Gerhard Ertl對金屬Pt表面催化CO氧化反應的模型進行了深入研究。下列關于Pt和Pt的說法正確的是 (　　) A.Pt和Pt的質子數(shù)相同，互稱為同位素 B.Pt和Pt的中子數(shù)相同，互稱為同位素 C.Pt和Pt的核外電子數(shù)相同，是同一種核素 D.Pt和Pt的質量數(shù)不同，不能互稱為同位素 高考題組二　原子結構中基本微粒之間的相互 關系 6．某元素的一種同位素X的原子質量數(shù)為A，含N個中子，它與1H原子組成HmX分子。在a g HmX中所含質子的物質的量是 (　　) 　 A.(A－N＋m) mol B.(A－N) mol C.(A－N) mol D.(A－N＋m) mol 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．(必修2P11－4)放射性同位素鈥Ho的原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是 (　　) A．32 B．67 C．99 D．166 2．(必修2P28－3)Se是人體必需微量元素，下列關于Se和Se的說法正確的是 (　　) A.Se和Se互為同位素 B.Se和Se都含有34個中子 C.Se和Se分別含有44和46個質子 D.Se和Se含有不同的電子數(shù) 3．(必修2P28－2)雷雨天閃電時空氣中有臭氧(O3)生成。下列說法正確的是 (　　) A．O2和O3互為同位素 B．O2和O3的相互轉化是物理變化 C．在相同的溫度與壓強下，等體積的O2和O3含有相同的分子數(shù) D．等物質的量的O2和O3含有相同的質子數(shù) 4．(必修2P11－5)在Li、Li、Na、Mg、C、N中： (1)__________和__________互為同位素； (2)__________和__________的質量數(shù)相等，但不能互稱同位素； (3)__________和__________的中子數(shù)相等，但質子數(shù)不等，所以不是同一種元素。 能力提升訓練 1．元素的種類、化學性質分別與下列微粒數(shù)密切相關，它們是 (　　) A．質子數(shù)、中子數(shù) B．質子數(shù)、最外層電子數(shù) C．中子數(shù)、最外層電子數(shù) D．最外層電子數(shù)、質子數(shù) 2．核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為(2a＋1)。下列有關元素X的說法中不正確的是 (　　) A．元素X的原子核內(nèi)質子數(shù)為(2a2－1) B．元素X的原子半徑一定小于鈉的原子半徑 C．由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌消毒的作用 D．元素X形成的簡單離子，各電子層的電子數(shù)均達到2n2個(n表示電子層數(shù)) 3．下列敘述中，正確的是 (　　) A．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同 B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布 C．兩原子如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素 D．陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 4．科學家已經(jīng)探明月球上有大量3He存在，以下關于3He的說法不正確的是 (　　) A．向兩個相同的密閉容器中充入3He和O2，當它們的溫度和密度都相同時，兩種氣體的壓強p(3He)>p(O2) B．3He的質量數(shù)為3，所以3He原子的近似相對原子質量為3 C.He與He互為同素異形體 D．體積相同、密度相同的3He與HD具有相同的中子數(shù) 5．有X和X＋兩種粒子，下列敘述正確的是 (　　) A．一定都是由質子、中子、電子組成的 B．化學性質幾乎完全相同 C．質子數(shù)一定相等，質量數(shù)和中子數(shù)一定不相等 D．核電荷數(shù)和核外電子數(shù)一定相等 6．美國科學家將兩種元素鉛和氪的原子核對撞，獲得了一種質子數(shù)為118、中子數(shù)為175的超重元素，該元素原子中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是 (　　) A．57 B．47 C．61 D．293 7．對核外電子排布規(guī)律理解正確的是 (　　) ①K層不超過2個電子　②第二層不超過8個電子 ③最外層不超過8個電子?、艽瓮鈱硬怀^18個電子 A．④ B．①② C．①④ D．①②③④ 8．下列說法中正確的是 (　　) ①質子數(shù)相同的粒子一定屬于同一種元素?、陔娮訑?shù)相同的粒子不一定是同一種元素?、蹆蓚€原子如果核外電子排布相同，一定是同一種元素?、苜|子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的兩種粒子，不可能是一種分子和一種離子 ⑤所含質子數(shù)和電子數(shù)相等的粒子一定是原子?、尥N元素的原子的質量數(shù)必相等 A．①②④ B．②③④ C．③④⑥ D．①⑤⑥ 9．14C常用于測定生物遺骸的年份。下列說法中正確的是 (　　) A．14C相對原子質量等于14 B．14C與14N中子數(shù)一定不同 C．14C與C60互為同素異形體 D．14C與12C是兩種不同的元素 10．設X、Y、Z代表3種元素。已知： ①X＋和Y－兩種離子具有相同的電子層結構； ②Z元素原子核內(nèi)質子數(shù)比Y原子核內(nèi)質子數(shù)少9個； ③Y和Z兩種元素可以形成4核42個電子的負一價陰離子 據(jù)此，請?zhí)羁眨? (1)寫出X、Y、Z三種元素的名稱X________，Y___________， Z________。 (2)寫出X、Y兩種元素最高價氧化物對應水化物相互反應的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 11．已知某微粒的結構示意圖為(y≠0)。請回答： (1)當x－y＝10時，該微粒為__________(填“原子”、“陽離子”或“陰離子”)。 (2)當y＝8時，微?？赡転?不少于5種)__________________________________________。 (3)寫出x＋y＝12與x＋y＝16的元素最高價氧化物對應水化物相互反應的離子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12.A、B、C、D為短周期內(nèi)除稀有氣體外的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。四種元素中只有C為金屬元素；A和C的最外層電子數(shù)相等；B、D屬于同主族；C、D兩元素原子的質子數(shù)之和為A、B兩元素原子的質子數(shù)之和的3倍。請回答下列問題： (1)A的元素符號為__________，B的原子結構示意圖為______________。 (2)C2B2中含有的化學鍵是__________，寫出C2B2與A2B反應的離子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A、B、C、D離子半徑由大到小的順序為(用離子符號表示)________________________。 (4)用化學方程式證明B元素的得電子能力強于D元素 ________________________________________________________________________。 13．A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)均小于18，其最高正價數(shù)依次為＋1、＋4、＋5、＋7，已知B的原子核外次外層電子數(shù)為2。A、C原子的核外次外層電子數(shù)為8。D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中最強酸。則： (1)A的離子結構示意圖為____________，C的原子結構示意圖為____________。 (2)C的最高價氧化物對應的水化物與A的氫氧化物反應能生成______種鹽，其化學式分別為________________________________________________________________________ ____________________。 (3)C、D的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性由強到弱的順序是______________________(填化學式)。 14．已知A、B、C、D均為短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A是原子最外層有一個電子的非金屬元素，C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；C和D可形成兩種固態(tài)化合物，其中一種為淡黃色固體；B和C可形成多種氣態(tài)化合物。A、B、C三種元素可形成離子化合物，該化合物中各元素原子的物質的量之比為n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3。請回答下列問題： (1)寫出C和D形成的淡黃色固體化合物的電子式： ________________________________________________________________________。 (2)各元素原子的物質的量之比為n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3的化合物的名稱為________，其水溶液呈________性。 (3)請寫出與A2C和BA3分子中電子數(shù)相同，且仍由A、B、C元素中任意兩種元素組成的粒子的符號(舉兩例)________、________。 (4)寫出由B、C元素組成的元素原子質量比為n(B)∶n(C)＝7∶12的化合物的化學式________________________________________________________________________。 15．A＋、B＋、C－、D、E五種微粒(分子或離子)，它們都分別含有10個電子，已知它們有如下轉化關系： ①A＋＋C－D＋E↑ ②B＋＋C－―→2D (1)寫出①的離子方程式______________________________________________________。 寫出②的離子方程式_________________________________________________________。 (2)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)除A＋、B＋外，請再寫出兩種含10個電子的陽離子 ________________________________________________________________________。 16．有原子序數(shù)依次增大的4種短周期元素X、Y、Z、W，已知： ①X與Z、Y與W分別具有相同最外層電子數(shù)； ②X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價化合物； ③Y的陰離子(單核)與Z的陽離子的核外電子數(shù)都為10； ④W原子的最外層電子數(shù)為K層電子數(shù)的3倍。 請根據(jù)以上敘述填空： (1)W的原子結構示意圖為____________；X、Y與Z形成的化合物的電子式為______________。 (2)Z與W的離子半徑大小為Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)Z與W形成的化合物溶于水顯________性(填“酸”或“堿”)，原因是(用離子方程式表示)____________________________________________________________________ 答案 基礎再現(xiàn)深度思考 考點一 1．元素　原子　化學 2. 3．(1)核外電子數(shù)　(2)質子數(shù)　中子數(shù) (3)陽離子所帶的電荷數(shù)　(4)陰離子所帶的電荷數(shù) 考點二 1．核電荷數(shù)　質子　中子　質子數(shù)　中子數(shù) 2．中子數(shù)　質子數(shù)　幾乎完全相同　差異較大 考點三 1．(從左至右，從上至下)K　L　M　N　O　P Q　近　遠　低　高 2．(1)能量較低　(2)2n2?、?　2?、?8　32 深度思考 1．B　2.D　3.B　4.C　5.B　6.D　7.D 8．(1)B　(2)小于　(3)D 規(guī)律方法解題指導 【例1】　(1)A.[HN H]＋　D．HO, (2)①HS－＋OH－===S2－＋H2O ②OH－>S2－ 【例2】　(1) (2)X(或氧)　2H2S＋O22H2O＋2S↓ (3)NH4HSO4 (4)N2H4＋2H2O2N2＋4H2O 真題重組規(guī)范集訓 1．(1)　(2)　(3)√　(4)　(5) (6)√　(7)√　(8) 2．A　 3．D　 4．D　 5．A　 6．A　 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．A　2.A　3.C 4．(1)63Li　73Li　(2)14 6C　14 7N (3)2311Na　2412Mg 能力提升訓練 1．B 2．D　 3．C　 4．C　5.C 6．A　 7．D 8．B　 9．B　 10．(1)鉀　氯　氧　(2)OH－＋H＋===H2O 11．(1)原子 (2)K＋、Ca2＋、Ar、S2－、Cl－等 (3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 12．(1)H　 (2)離子鍵、共價鍵 2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ (3)S2－>O2－>Na＋>H＋ (4)2H2S＋O2===2H2O＋2S↓ 13．(1)　　(2)3　Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4　(3)HCl>PH3 14．(1)Na＋[]2－Na＋ (2)硝酸銨　酸 (3)NH＋4　OH－(其他正確答案也可) (4)N2O3 15．(1)NH＋4＋OH－H2O＋NH3↑ H3O＋＋OH－===2H2O (2)CH4、HF、Ne(任寫兩種) (3)Na＋、Mg2＋、Al3＋(任寫兩種) 16．(1)　Na＋[H]－ (2)< (3)堿　S2－＋H2OHS－＋OH－ - 13 -