1、 第五章 物质结构元素周期律 第1节原子结构考试说明1.掌握原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。3.了解元素、核素和同位素的含义。4.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。5.了解原子核外电子排布规律。命题规律本部分内容是高考的常考点，高考中常以选择题型出题。考查原子(离子)的结构及微粒间的数量关系，也常考查对元素、核素、同位素概念的理解以及结合元素周期表的推断等。考点1原子结构同位素知识梳理1.原子结构(1)原子的构成 (2)原子结构中微粒之间的关系X中，质子数(Z
2、)核电荷数核外电子数。质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。阳离子Xn的核外电子数质子数阳离子所带的电荷数(Zn)。阴离子Xm的核外电子数质子数阴离子所带的电荷数(Zm)。(3)元素符号周围数字的意义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)同位素的性质当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素的原子个数百分比一般是不变的。同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。(3)几种重要的核素核素235 92U14_6CHH18 8O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子(1)决定元素种类的是质子数(核电荷数)
3、。(2)决定元素化学性质的是最外层电子数。(3)决定原子种类的是质子数和中子数。(4)并不是所有的原子都由质子和中子构成，如H中不含中子。(5)质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如Ne和H2O。(6)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，NH与OH等。(7)一种元素可有若干种不同的核素，也可只有一种核素，因此，核素的种类大于元素的种类。(8)2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体，而是同种分子，同位素是原子的互称。(9)核聚变、核裂变属于核反应，不是化学变化。1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
4、。()错因：同种元素的不同原子质子数相同而中子数不同。(2)16O和18O是氧元素的两种核素，16O2与18O2互为同分异构体。()错因：16O2与18O2属同种分子。(3)14C可用于文物的年代鉴定，14C与13C互为同素异形体。()错因：14C与13C互为同位素。(4)35Cl与37Cl的原子核外电子排布不同，得电子能力相同。()错因：35Cl与37Cl的原子核外电子排布相同。(5)最外层只有1个电子的原子一定是金属元素的原子。()错因：H最外层也只有1个电子。(6)原子中都含有质子、中子和电子。()错因：H原子中不含中子。2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
5、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A B C D答案D题组训练题组一 元素、核素、同位素的概念辨析1“钚239”是氢弹的重要原料。下列有关说法正确的是()A239Pu原子的原子核中含有239个质子B238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素C238Pu与238U在元素周期表中的位置相同D239Pu衰变成235U属于化学变化答案B解析239Pu中的239表示的是其质量数，A错误；238Pu与238U核电荷数
6、不同，属于不同的元素，在元素周期表中的位置不同，C错误；由于化学变化不涉及原子核的变化，故元素的衰变不是化学变化，D错误。2月球表面土壤里有一种非常有用的资源3He，它是可控核聚变的原料，关于3He的叙述正确的是()A3He和4He是同种原子B3He和4He互为同位素C核聚变时，原子核发生了变化，发生的是化学变化D在3He中存在：质子数中子数核外电子数 答案B解析3He和4He的质子数相同，质量数、中子数不同，属于同种元素的不同原子，A错误；核聚变是核反应，不属于化学变化，C错误；3He的质子数、中子数、核外电子数分别为2、1、2，D错误。题组二 原子中各种微粒数目之间的关系与计算3锎(Cf)
7、在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是()A.Cf原子中，中子数为154B.Cf原子中，质子数为98C.Cf原子中，核外电子数为98D锎元素的相对原子质量为252答案D4某元素的一种核素X的质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在a g HmX中所含质子的物质的量是()A.(ANm) mol B.(AN) molC.(AN) mol D.(ANm) mol答案A解析X原子的质子数为(AN)，一个HmX中所含的质子数为(ANm)，HmX的摩尔质量为(Am) gmol1，所以a g HmX中所含质子的物质的量为(ANm) mol。考点2原子核外电子排布知识梳理1
8、.原子核外电子排布电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ能量规律离核由近到远电子能量由低到高数量规律每层最多容纳的电子数为2n2个。最外层电子数不超过8个(K层为最外层时电子数不超过2个)。次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个2核外电子排布的表示方法：原子或离子结构示意图(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，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。(3)寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法“10电子”微粒“
9、18电子”微粒(4)记忆其他等电子微粒“2电子”的粒子：He、H、Li、Be2、H2。“9电子”的粒子：F、OH、NH2、CH3(取代基)。“14电子”的粒子：Si、N2、CO。“16电子”粒子：S、O2、C2H4、HCHO。(5)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系可以是两种原子，如同位素原子可以是两种分子，如CH4、NH3等可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH、F1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。()错因：多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动。(
10、2)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a1)，则该原子核外电子有三层。()错因：该原子核外只有两层电子。(3)1.00 mol NaCl中，所有Na的核外电子总数为8NA。()错因：应为10NA。(4)32S2和34S2的离子结构示意图不相同。()错因：32S2和34S2的离子结构示意图相同，都是。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
11、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)O题组训练题组一 核外电子排布规律的应用元素推断1原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n1，原子核内质子数为2n21。下列有关X的说法中不正确的是()AX能形成化学式为X(OH)3的碱BX能与某些金属元素形成化
12、合物CX原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数DX可能形成化学式为KXO3的盐答案A解析当电子层数n1时，最外层电子数2n13，不合理；当n2或3时符合题意，元素X可能是氮或氯，故A不正确。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层电子数之和等于电子总数的一半。则4种元素的元素符号依次是A_，B_，C_，D_。答案SClKCa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层电子数之和等于电子总数的一半，所以D的核电荷数是(28)2
13、20，D为Ca元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl元素，C为K元素。题组二 等电子粒子的判断与应用3A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：AC=DE；BC=2D。请回答：(1)C的电子式是_。(2)分别写出A和D反应、B和E反应的离子方程式：_、_。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式_。答案(1) (2)NHH2ONH3H2OHH3ONH3=NHH2O(3)CH4、HF解析因A、C、D、E均为10电子粒子，且AC=DE，则A为NH，C为OH，E为NH3，D为H2O，进而推知B为H3
14、O。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式为_。答案(1)KClS(2)HCl极性共价键(3)F22F22H2O=4HFO2高考真题实战1.(高考集萃)判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)(2019北京高考)In的中子数与电子数的差值为17。()(2)(2019江苏高考)中子数为18的氯原子：Cl。()(3)(2019江
15、苏高考)Na的结构示意图。()(4)(2017江苏高考)质量数为31的磷原子：P。()(5)(2017江苏高考)氟原子的结构示意图：。()(6)(2016江苏高考)中子数为10的氧原子：O。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(2018全国卷)下列叙述正确的是()A24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数B同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C1 mol重水与1 mol水中，中子数之比为21D1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同答案B解析1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24 g镁和27 g铝物质的量都是1 mol，所以24 g 镁含有的质子数为12
16、NA,27 g铝含有的质子数为13NA，A错误。设氧气和臭氧的质量都是x g，则氧气(O2)的物质的量为 mol，臭氧(O3)的物质的量为 mol，所以两者含有的氧原子分别为2 mol和3 mol，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，B正确。重水为H 8O，其中H含有1个中子，O含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1 mol重水含有10 mol中子。水为H 8O，其中H没有中子，O含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1 mol水含有8 mol 中子。两者的中子数之比为10854，C错误。乙烷(C2
17、H6)分子中有6个CH键和1个CC键，所以1 mol乙烷有7 mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个CH键和1个C=C键，所以1 mol乙烯有6 mol 共价键，D错误。3(2018江苏高考)用化学用语表示NH3HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A中子数为8的氮原子：NBHCl的电子式：CNH3的结构式：DCl的结构示意图：答案C4(2015全国卷)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答案B解析H与He的电子层结构相同，所以a为H；b、c的次外层电子数为8，最外层电子数分别为6、7，所以b、c分别为S和Cl；Cl与d的电子层结构相同，所以d为K。