1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第五章物质结构元素周期律第一讲原子结构核外电子排布 考点一原子结构与核素、同位素(命题指数)1原子构成：(1)构成原子的微粒及作用。(2)微粒之间的关系。原子中：质子数(Z)核电荷数核外电子数。质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。阳离子的核外电子数质子数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)微粒符号周围数字的含义。2元素、核素、同位素：(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系。 (2)同位素的特征。同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相
2、同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素。H：名称为氕，不含中子。H：用字母D表示，名称为氘或重氢。H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。(4)几种重要核素的用途。核素UCHHO用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子1判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数。()提示：。原子最外层电子数决定元素的化学性质。(2)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。()提示：。一种元素可以存在质子数相同，中子数不同，质量数不同的同位
3、素，是不同的核素，所以一种元素可以有多种核素，有几种核素就有几种原子。(3)核聚变如HHHen，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。()提示：。化学变化指的是有新物质生成，但原子种类不变；从微观上讲，既有化学键的断裂，也有化学键的生成，所以核聚变不是化学变化。(4)Cl与Cl得电子能力几乎相同。()提示：。Cl与Cl属于同位素，物理性质不同，化学性质相同，所以Cl与Cl得电子能力几乎相同。(5)一种核素只有一种质量数。()提示：。核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，因此一种核素只有一种质量数。2现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2、Fe3、O2、O3。按要求完成以
4、下各题：(1)H、H分别是氢元素的一种_，它们互称为_。(2)互为同素异形体的微粒是_。(3)Fe2的中子数为_，核外电子数为_。(4)上述9种微粒中有_种核素，含有_种元素。(5)C、C的化学性质_。提示：(1)核素同位素(2)O2和O3(3)3024(4)75(5)相同命题角度1：原子结构【典例1】(双选)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn，下列说法正确的是()AXn含有的中子数为abBXn含有的电子数为anCX原子的质量数为abnD1个X原子的质量约为 g【解析】选A、D。A项,中子数为b-a;B项,电子数为a+n;C项,质量数为b。1 mol Xn-的质量约为b g,则1个X原子的
5、质量约为 g。在题干不变的条件下，完成下列内容：X原子与1H原子构成HnX分子，在m g HnX中所含原子的物质的量为_，所含中子的物质的量为_，所含质子数为_，所含电子数为_。【解析】X原子的质子数为a，质量数为b，中子数则为(ba)，它与1H原子构成HnX分子，其质量数为(nb)，中子数为(ba)，质子数为(na)，若质量为m g，则该物质的物质的量为 mol，故所含原子的物质的量为(n1) mol，所含中子的物质的量为(ba) mol，所含质子数为(na)NA，所含电子数与质子数相等，为(na)NA。答案： (n1) mol(ba) mol(na)NA(na)NA【讲台挥洒一刻】求一定质
6、量的某物质中粒子数的答题模板物质的质量物质的量指定粒子的物质的量粒子数命题角度2：核素、同位素【典例2】下列说法错误的是()AH、H、H和H2是氢元素的四种不同粒子BCa和 Ca、石墨和金刚石均互为同位素CH和 H是不同的核素D12C和 14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同【解析】选B。A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体，B错误；H和 H是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；12C和 14C的质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完
7、全相同，D正确。(1)(宏观辨识与微观探析)12C和 14C核外电子排布方式是否相同？ 1H2与 2H2是否互为同素异形体？提示：12C和 14C互为同位素，质子数相同，核外电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同；同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，1H2与 2H2结构相同，并不是同素异形体。(2)(变化观念与平衡思想)通过化学变化是否可以实现12C和 14C间的相互转化？提示：12C和 14C都是碳原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现12C和 14C间的相互转化。【备选例题】(2021石家庄模拟)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成23
8、3U。下列有关Th的说法正确的是()ATh元素的质量数是232BTh元素的相对原子质量是231C232Th 转化成233U是化学变化D230Th和232Th的化学性质相同【解析】选D。Th有质量数为230、232的两种同位素，因此无法确定Th的质量数，A错误。不知230Th与232Th的丰度，无法确定Th的相对原子质量，B错误。化学变化过程中原子种类不变，而232Th转化为233U原子种类发生变化，C错误。230Th与232Th互为同位素，二者化学性质相同，D正确。1原子结构与同位素的认识误区：(1)原子核内不一定都有中子，如H。 (2)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同
9、的中子数，如C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。(3)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。(4)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。2抓住描述对象突破“四同”判断：(1)同位素原子，如H、H。(2)同素异形体单质，如O2、O3。(3)同系物化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。(4)同分异构体化合物，如正戊烷、新戊烷。命题点1：微粒中“粒子数”的确定(基础性考点)1(2021临汾模拟)放射性人造元素钷Pm的原子核内的中子数与核外电子数之差是()A23B61C84D145【解析】选A。Pm的核外电子数质子数61，中子数质
10、量数质子数1456184，则原子核内的中子数与核外电子数之差846123，A项正确。2(2021年湖北适应性测试)C的衰变反应为CXe，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5 730年。下列说法正确的是()AC与X互为同位素BC与X的中子数相同CC与C的价层轨道电子数相差2D某考古样品中C的量应为其11 460年前的【解析】选D。由CXe可知，X为N，C与N质子数不同，不互为同位素，故A错误；C的中子数为1468，N中子数为1477，中子数不同，故B错误；C和C的核外电子数都为6，价层轨道电子数相等，故C错误；11 460年经历了2个半衰期，()2，C的量应为其11 460
11、年前的，故D正确。命题点2：元素、核素、同位素的概念辨析(综合性考点)3.(双选)YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法正确的是()AY的中子数与质子数之差为11BY和Y为同位素CY和Y的核外电子数不相等DY和Y是钇元素的两种不同的核素，具有不同的化学性质【解析】选A、B。中子数893950，中子数与质子数之差为(8939)3911，故A正确；Y和Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，属于同位素，故B正确；Y和Y质子数相同，核外电子数相同，最外层电子数相同，两者具有相同的化学性质，故C、D错误。【加固训练拔高】1当宇宙射线射到地面时，会将石英(
12、主要成分SiO2)中的硅原子和氧原子打破，生成铝和铍的同位素。我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例来确定“北京人”的年龄，这种测量方法叫铝铍测年法。下列关于26Al和10Be的说法不正确的是()A10Be和9Be是中子数不同、质子数相同的不同原子B10Be原子核内的中子数比质子数多C5.2 g 26Al3中所含的电子数约为1.2041023D26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同【解析】选C。10Be和9Be互为同位素，中子数不同，质子数相同，所以A选项是正确的；10Be的原子核内质子数为4，中子数为1046，中子数比质子数多，所以B选项是正确的；5.2
13、 g 26Al3中所含的电子数约为(133)6.0210231.2041024，故C错误；26Al和26Mg的质子数分别为13、12，中子数分别为13、14，质子数等于核外电子数，所以D选项是正确的。2(2021德州模拟)现有下列几组粒子：N2、CO、C2H2；NH、H3O、OH；C、O、CN；PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是()A质子数相等、电子数和原子数不相等：B质子数和电子数相等、原子数不相等：C电子数相等、质子数和原子数不相等：D原子数和电子数相等、质子数不相等：【解析】选D。N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；NH、H3O、OH的原子数和质子数不
14、等，电子数都为10；C、O、CN的原子数和电子数都相等，质子数不同；P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(1832)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。3下列说法正确的是()在氮原子中，质子数为7，而中子数不一定为7O与O是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的分子化学性质不同O2和O3互为同素异形体Ti和Ti的质量数不同，属于两种元素实际存在的H、H、H、H和H2，是氢的五种核素H2、H2、H2互为同位素稀土元素Sm与Sm 是同一种核素ABCD【解析】选D。中的原子核外电子数相同，
15、所以其分子化学性质相同，错误；分别属于同一种元素的不同核素，错误；H、H、H是氢元素的三种核素，H与H2不是氢元素的核素；同位素研究对象是原子与原子之间，均为分子，错误。考点二核外电子排布与等电子微粒(命题指数)1核外电子排布规律：2原子结构示意图：3元素的性质与原子的核外电子排布的关系：元素结构与性质稀有气体元素金属元素非金属元素最外层电子数8(He为2)一般小于4一般大于或等于4稳定性稳定不稳定不稳定得失电子能力既不易得电子，也不易失电子易失电子易得电子化合价0只显正价既显正价，又显负价(F无正价)判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)最外层电子数为8的“粒子”一定是稀有
16、气体元素原子。()提示：。Mg2最外层有8个电子。(2)核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同。()提示：。Na和O2核外电子排布相同，化学性质不同。(3)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子。()提示：。碱金属中Li原子次外层有2个电子，其他的碱金属原子次外层都有8个电子。(4)某原子M层上电子数为L层电子数的4倍。()提示：。L层上有8个电子，M层最多18个电子，M层上电子数不可能为L层电子数的4倍。(5)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素。()提示：。氢元素的原子最外层只有一个电子，它不是金属元素。(6)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同。()提示：。同一元素的不同
17、核素具有相同的核电荷数，原子核外电子排布相同。命题角度1：核外电子排布规律及应用【典例1】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。则下列有关说法正确的是( )AX的氢化物溶于水显酸性BY的氧化物是离子化合物CZ的氧化物的水化物是强酸DX和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸信息提取知识储备信息整合原子最外层电子数不能超过8个Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X有两个电子层相邻周期电子层数相差1Y、Z均位于第三周期，结合上述最外层电子数可确定元素依据最外层电
18、子数之和计算X的最外层电子数为13625【解析】选B。由题意知Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X的最外层电子数为13625，依据X、Y、Z的原子序数依次递增，可知X只能有两个电子层，X为N，所以Y、Z分别为Mg、S；由NH3溶于水显碱性、MgO是离子化合物、H2SO3是弱酸、HNO3和H2SO4均是强酸，可知只有B正确。【同源异构母题变式】在题干条件不变的情况下，下列说法正确的是()A元素X的原子核内质子数为7B元素Y的原子半径小于Z的原子半径C由元素Y和元素Z形成的简单离子的核外电子排布相同D元素Z形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)【解析】选A。X、
19、Y、Z分别为N、Mg、S，N原子核内质子数为7，A正确；Mg的原子半径大于S的原子半径，B错误；Mg2与S2的电子层数不同，其核外电子的排布不相同，C错误；D项S2最外层电子数未达到2n2个。命题角度2：等电子微粒【典例2】下列各微粒：H3O、NH、Na；OH、NH、F；O、Na、Mg2；CH4、NH3、Ne；具有相同质子数和电子数的一组是()ABCD【解析】选B。组质子数均为11，电子数均为10；组质子数均为9，电子数均为10；组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；组质子数、电子数均为10。(1)(宏观辨识与微观探析)分析题中所涉及的物质，判断质子数相同的粒子一定是同
20、一元素吗？电子数相同的粒子一定是同种元素吗？提示：都不一定。粒子包括分子、原子、离子、质子、中子等，质子数相同、中子数不同的同一类原子是同一元素。但质子数相同，若一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素。如NH3和Ne质子数、电子数均相同，但不是同种元素。(2)(证据推理与模型认知)质子数相同且电子数也相同的两种粒子可不可能一种是分子，另一种是离子？提示：不可能。质子数相同且电子数也相同的两种粒子电性必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子。【备选例题】已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图中转化关系。(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：A的化学式
21、：_；D的化学式：_。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：_。【解析】(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，结合10电子微粒的结构性质特征判断：A为NH，B为OH，C为NH3，D为H2O。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，观察框图，容易想到H2SOH=HSH2O或HSOH=S2H2O，则A为H2S或HS，B为OH，C为HS或S2，D为H2O。答案：(1)NHH2O(2)H2SOH=HSH2O(或HSOH=S2H2O)1应用核外电子排布规律时的注意事项：(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，
22、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23218个；而当它是最外层时，则最多只能排布8个电子。(2)核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同，如S2、Cl。2质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系：(1)可以是两种原子，如同位素原子。(2)可以是两种分子，如CH4、NH3等。(3)可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O。(4)可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH、F。命题点1：核外电子的排布规律(基础性考点)1(2021年广东适应性测试)“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析，Ca原子核外N能层中
23、运动的电子数为()A8B2C18D10【解析】选B。Ca原子的原子结构示意图：，最内侧为K层，依次往外分别为L，M，N层，可知N层上的电子数为2。2A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于核外电子总数的一半。则4种元素的元素符号依次是A_，B_，C_，D_。【解析】A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2816，A为S元素；D原子的K、L层电子数之和等于核外电子总数的一半，所以D的核电荷数是(28)220，D为Ca元素。根据核电荷数依次增大，它们的
24、离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl元素，C为K元素。答案：SClKCa命题点2：等电子粒子的判断与应用(综合性考点)3下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O和OH BCO和N2CHNO2和NO DCH和NH【解析】选D。CH含有8个电子，NH含有10个电子。4用A、B、C2、D、E分别表示含有18个电子的五种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：(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_，含有的化学键是_。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_，其与水反应的化学方程
25、式为_。【解析】18电子微粒来源大体分为三个部分：一是第三周期的气态氢化物及失去H对应的离子；二是第四周期的金属阳离子；三是由第二周期气态氢化物去掉一个氢原子后，两两结合得到的分子。阴离子有P3、S2、HS、Cl等；阳离子有K、Ca2；分子有HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，可确定所需答案。答案：(1)KClS(2)HCl极性共价键(3)F22F22H2O=4HFO2【加固训练拔高】1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
26、构相同。下列叙述错误的是()A.元素的非金属性大小为cbaBa和其他3种元素均能形成共价化合物Cd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】选B。a的电子层结构与氦相同，则a为氢元素；b和c的次外层有8个电子，且最外层电子数分别为6、7，则b为硫元素，c为氯元素；d的最外层电子数为1，且c和d的电子层结构相同，则d为钾元素。A项，元素的非金属性大小为ClSH，正确；H2S和HCl是共价化合物，KH、K2S和KCl是离子化合物，B项错误，C项正确；D项，氢、硫、氯三种元素的最高和最低化合价分别为1和1、6和2、7和1，因此它们各自最高和最
27、低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。2现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如表所示：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ab，M层电子数为abM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：含10e且呈正四面体结构的分子：_；含14e的双原子分子：_；含16e且能使溴水褪色的分子：_；含18e且常温下呈液态的分子：_。【解析】X
28、的周期序数主族序数原子序数，X为H元素，Z的原子L层电子数为ab，M层电子数为ab，则ab8，Y的原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则b2，因此a6，则Y为O元素，Z为Si元素；M的单质在自然界中的硬度最大，M为C元素；N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍，N为S元素。(1)根据上述分析，X、Y、Z、N四种元素的名称分别为氢、氧、硅、硫。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，含10e且呈正四面体结构的分子为CH4；含14e的双原子分子为CO；含16e且能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键或分子具有还原性，该分子为C2H4；含18e且常温下呈液态的分子为H2O2。答案
29、：(1)氢氧硅硫(2)CH4COC2H4H2O21(2020全国卷)1934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：XHeYn其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()AX的相对原子质量为26BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸【解析】选B。原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W4301，则W27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a2，
30、解得a3，因此X为Al，Y为P，以此解答。Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径AlP，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。2(2017北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tin)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()ATs是第七周期第A族元素BTs的同位素原子具有相同的电子数CTs在同族元素中非金属性最弱 D中子数为176的Ts核素符号是Ts【解析】选D。Ts的原子
31、核外最外层电子数是7，位于第A族，原子序数为117，位于第七周期，A正确；电中性原子的电子数质子数原子序数，同位素原子的原子序数相同，故电子数也相同，B正确；同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，Ts位于同族最下端，非金属性最弱，C正确；中子数为176的Ts核素符号是Ts，D错误。1牢记的1个符号：XA表示质量数，Z表示质子数，X表示元素符号， a表示电荷数，b表示粒子中所含原子数。2熟记“3素”“2同”：元素、核素、同位素；同素异形体、同分异构体。3理解3条原子核外电子排布的规律：(1)能量最低原则。(2)每层最多容纳2n2个电子。(3)最外层电子数不超过8(K层为最外层不超过2)，次外层电子数不超过18，倒数第三层电子数不超过32。4掌握原子中的2个关系：(1)质子数核电荷数核外电子数原子序数。(2)质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。关闭Word文档返回原板块