1、第1讲 原子结构【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。考点一 原子的构成及其微粒间的数量关系1原子的构成2原子结构中的微粒关系(1)原子。(2)离子的核外电子数。核外电子数阳离子：质子数电荷数阴离子：质子数电荷数3元素符号周围数字的意义4同位素、核素(1)概念辨析。(2)同位素的特征。相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。(3)常见的重要核素及其应用。核素235 92 U146C21H、31H188
2、O 用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子规避 4 个易失分点(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，NH4 与 OH等。【典例 1】(2015太原联考)我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(140 60Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是()A.140 60Nd 和142 60Nd 是同一核素B一
3、个140 60Nd 原子的质量约为140NA g(NA 表示阿伏加德罗常数的值)C.140 60Nd 原子的中子数与质子数之差为 80D14 g 钕元素含有 6 mol 电子解析：140 60Nd 和142 60Nd 是不同核素，A 项错误；1 mol 140 60Nd原子的质量约为 140 g，一个原子的质量约为140NA g，B 项正确；140 60Nd 原子的中子数为 80、质子数为 60，二者之差为 20，C 项错误；元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素的相对原子质量和所占的物质的量分数算出的平均值，因此 14 g 钕元素对应的钕原子的物质的量并非 0.1 mol，含有的电子也不
4、是 6 mol，D 项错误。答案：B(3)抓住描述对象突破“四同”判断。同位素原子，如11H、21H。同素异形体单质，如 O2、O3。同系物化合物，如 CH3CH3、CH3CH2CH3。同分异构体化合物，如正戊烷、新戊烷。题组一 原子的构成及各“数”间的关系1(2015上海卷)中国科学技术名词审定委员会已确定第116 号元素 Lv 的名称为鉝。关于293116Lv 的叙述错误的是()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解析：因为原子序数核电荷数质子数电子数，所以原子序数为116，A正确；核外电子数为116，C正确；由于质量数质子数中子数，所以中子数为
5、177，B正确；相对原子质量约为质子数与中子数之和，故鉝的相对原子质量约为293，D错误。答案：D2下列说法正确的是()A所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子B两种粒子如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同C质量数相同的原子其化学性质一定相同D具有相同核电荷数的原子或简单的离子，一定是同种元素解析：化学中的粒子可以是分子、原子、离子，也可以是质子、中子、电子等，HF和H2O所含的质子数、电子数均相等，但它们是分子而不是原子，A错误；Na、Mg2核外电子排布相同，但它们的化学性质却有很大差异，B错误；元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数，与质量数无关，C错误；核电荷数即质子数决定元素的
6、种类，D正确。答案：D题组二 元素、核素、同位素以同位素为核心的概念辨析3重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A氘(D)原子核外有 1 个电子B1H 与 D 互称为同位素CH2O 与 D2O 互称同素异形体D1H182O 与 D162O 的相对分子质量相同解析：氘(21H)是氢元素的一种核素，含有一个质子、一个中子和一个电子，与 1H 互为同位素，A 项、B 项正确；由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体，C项错误；1H182O 与 D162O 的相对分子质量均为 20，D 项正确。答案：C4(2015唐山检测)具有广泛用途的6027Co 放射源首次实现了国内批量生产。
7、另外，钴还有多种原子，如5627Co、5727Co、5827Co 和5927Co。下列关于钴原子的说法正确的是()A.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co 和6027Co 是摩尔质量不同的五种同素异形体B.6027Co 放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于 6C.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co 和6027Co 互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同D.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co 和6027Co 互为同分异构体解析：5627Co、5727Co、5827Co、5927Co 和6027Co 互为同位素，物理性质不同
8、，化学性质几乎完全相同，A、C、D 错误；6027Co 的中子数为 602733，与电子数之差为 33276，B 正确。答案：B【归纳提升】(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素。(2)有多少种核素就有多少种原子。(3)同位素：“位”即核素在元素周期表中的位置相同。(4)核变化不属于物理变化，也不属于化学变化。考点二 原子核外电子排布的规律1电子层的表示方法及排布规律(1)电子层的表示方法。(2)核外电子排布规律。2原子结构示意图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，表现出还原性，在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子
9、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。4等电子微粒(1)“10电子”微粒。【典例2】(2015新课标卷)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，a、b、c为短周期元素，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cbaB.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
10、合价的代数和分别为0、4、6解析：根据题意推出a、b、c、d依次为H、S、Cl、K，根据元素周期表的性质及递变规律。非金属性cba，A项正确；H能与S、Cl形成共价化学物，但是与K只能形成离子化合物，B项错误；K是金属元素只能和其他元素形成离子化合物，C项正确；根据化合价的递变规律，D选项也是正确的，所以答案选B。答案：B题组一 核外电子排布规律及其应用1(2015双桥区联考)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(n1)层相同。当它作为原子的次外层时，其电子数比(n1)层多10个，则此电子层是()AK层BL层CM层DN层解析：原子最外层(第n电子层)最多容纳电子数是8个，即
11、第(n1)层容纳8个电子，那么第(n1)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。答案：C2(2015福建模拟)短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3化合物。请回答：(1)X、Y、Z元素的名称分别是_、_、_。(2)化合物XZ3的分子式是_，电子式是_。(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式_、_。解析：Y元素原子的最外层上的电子数是它的电子层数的2倍，则Y是碳(C)元
12、素，它最外层上的电子数是4。X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次变小，核外电子层数之和是5，所以X、Y、Z原子核外电子层数分别是2、2、1，在元素周期表内的二、二、一周期，所以Z在第一周期，X在第二周期。原子序数XY，又X和Z可以形成化合物XZ3，所以预测Z是氢(H)元素、X是氮(N)元素，正好与X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和相吻合。答案：(1)氮 碳 氢(2)NH3(3)HNO3(或HNO2)H2CO3题组二 元素的性质与原子结构的关系3(2015荆州统考)核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a1)。下列有关元素X
13、的说法中不正确的是()A元素X的原子核内质子数为(2a21)B元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D元素X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：若a2，则X为N，若a3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。答案：D4短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、B、C原子的最外层电子数之和为12，B、C、D位于同一周期，C原子的最外层电子数既是A原子内层电子数的3倍又是B原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()A原子半径：BA，离子半径：CD，选项C中MgCl2是离子化合物，选项D中Cl2无漂白性。答案：B