1、第18讲 原子结构考纲要求 1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。2.掌握原子序数、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.掌握118号元素的原子结构示意图的表示方法。考点一 考点二 考点三 探究高考 明确考向 练出高分考点一 原子构成 1 知识梳理 1.构成原子的微粒及作用原子 XAZ原子核质子Z个决定的种类中子AZ个在质子数确定后决定种类同位素核外电子Z个最外层电子数决定元素的性质元素原子化学答案 2.微粒之间的关系(1)原子中：质子数(Z)核电荷数；(2)质量数(A)(Z)(N)；(3)阳离子的核外电子数质子数；
2、(4)阴离子的核外电子数质子数。核外电子数质子数中子数阳离子所带的电荷数阴离子所带的电荷数答案 3.表示原子结构的“三种方式”(1)着重描述原子核的结构。例：(2)原子结构示意图着重描述核外电子排布情况。例：XAZ(3)电子式着重描述原子构成的物质中最外层电子的成键情况。例：1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)34S原子核内中子数为16()(2)2H核外电子数为2()(3)1H O的摩尔质量为20 gmol1()(4)13C和15N核内中子数相差1()(5)H3O和OH中具有相同的质子数和电子数()(6)O 和S2具有相同的质子数和电子数()18222答案 深度思考 规避4个易失分点
3、(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，NH 与OH等。4易错警示 2 解题探究 1.已知阴离子R2的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则 g R原子完全转化为R2时，含有电子的物质的量是()A.mn2mmol B.mnnmolC.(mn2m)mol D.m(mn2)mol解析答案 122.某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子
4、组成HmX分子，在a g HmX中所含质子的物质的量是()A.aAm(ANm)mol B.aA(AN)molC.aAm(AN)mol D.aA(ANm)mol解析 X原子的质子数为(AN)个，一个HmX中所含的质子数为(ANm)个，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。aAmA12解析答案 求一定质量的某物质中微粒数的答题模板物质的质摩尔质量来自质量数 物质的量一个分子或离子中含某粒子个数 指定粒子的物质的量NA粒子数返回 思维模型 考点二 元素 核素 同位素 1 知识梳理 1.元素、核素、同位素之间的关系 2.同位素的“六同三不同”3
5、.几种重要的核素核素23592 U146 C21H31H188 O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4.四“量”比较类别定义实例 原子质量某元素某种核素的一个原子的真实质量一个 168O 原子的质量是2.6571026 kg原子的相对原子质量一个原子的质量与一个 126C 原子质量的112 的比值168O 的相对原子质量约为 16 元素的相对原子质量元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的物质的量分数计算出的平均值ArAr(A)a%Ar(B)b%(其中 a%b%1)质量数某原子核内质子数与中子数之和188O 的质量数为 18 备注某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量1.
6、填空(1)有 5 种单核粒子，它们分别是 4019、4018、4019、40202、4120(“”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有_种。(2)1H、2H、3H三种微粒都属于_，因为它们是具有相同_的同一类原子。(3)在11H、21H、31H、126C、136C、146C、147N、157N 中，核素、元素的种数分别为_种、_种。(4)126 C、136 C、146 C 的 关 系 为 _，因 为 它 们 是 具 有_的同一元素的不同原子，其化学性质几乎完全相同。3氢元素 核电荷数(质子数)8 3互为同位素 相同的质子数和不同的中子数答案 深度思考 2.正误判断，正确的划“”，错误的划
7、“”(1)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()(2)不同的核素可能具有相同的质子数，可能具有相同的中子数，可能具有相同的质量数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同()(3)核聚变如 21H31H42He10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化()答案 2 解题探究 1.从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的。下列有关说法不正确的是()A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的 B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数 C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物 D.质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一
8、种离子 题组一 有关微粒组成的概念辨析1234解析答案 2.Sm 属于稀土元素，14462Sm 与 15062Sm 是钐元素的两种同位素。下列说法正确的是()A.14462Sm 与 15062Sm 互为同素异形体B.14462Sm 与 15062Sm 具有相同核外电子排布C.14462Sm 与 15062Sm 的性质完全相同D.14462Sm 与 15062Sm 的质子数不同，但中子数相同1234解析答案 题组二 相对原子质量的含义及辨析3.铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据如图，下列说法完全正确的是()A.铟元素的质量数是114.8 B.铟元素的相对原子质量是114 C
9、.铟元素是一种副族元素 D.铟原子最外层有3个电子 1234解析答案 4.已知硒酸钠中各元素的质量分数为Naa、Seb，其余为氧；硫酸钠中各元素的质量分数为Nac、Sd，其余为氧。用以上数据测定Se元素的相对原子质量时，还需要用到的数据是()A.Na元素的相对原子质量B.S元素的相对原子质量 C.O元素的相对原子质量D.Se元素各同位素的丰度1234解析答案 返回 考点三 核外电子排布 1 知识梳理 1.能量规律 核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。2.排布规律答案 核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要
10、求，如M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子。特别提醒 1.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_。H、Li、NaHe、Be、MgBe、ArCOLi、SiLi、P答案 深度思考(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
11、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_。H、Be、AlHe、C、SO答案 2.下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。(1)属于阳离子结构的粒子是_(填编号，下同)。(2)具有稳定性结构的原子是_。答案(3)只能得电子的粒子是_；只能失电子的粒子是_；既能得电子，又能失电子的粒子是_。(4)粒子半径_粒子半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是_。小于答案 2 解题探究 题组一 核外电子排布规律判断1.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
12、比(n1)层多10个，则此电子层是()A.K层B.L层 C.M层D.N层C答案 1234562.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有()A.1对B.2对 C.3对D.4对解析 H和Be、He和C，共2对。B解析答案 123456题组二 核外电子排布规律应用3.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()A.X能形成化学式为X(OH)3的碱 B.X能与某些金属元素形成化合物 C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D.X可能形成化学
13、式为KXO3的盐解析 符合题意的元素X可能是氮或氯，故A项不正确。A123456解析答案 4.某元素X，其原子的电子层数为(n1)，最外层电子数为(2n1)。下列有关元素X的说法中正确的是()A.X可能是金属元素 B.由X形成的含氧酸均为强酸 C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D.元素X的气态氢化物一定极易溶于水123456解析答案 题组三 破解“10电子”、“18电子”微粒的应用5.A、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
14、再写出两种含10个电子的分子的分子式_。(4)除A、B外，请再写出两种含10个电子的阳离子_。123456解析答案 6.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A_；D_。123456答案(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：A与B在溶液中反应的离子方程式为_。根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是_(用化学式或离子符号表示)。HSOH=S2H2OOHS2123456答案 练后反思 方法规律 2.记忆其他等电子微粒(1)“1
15、4电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、C(2)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO22返回 探究高考 明确考向(4)硫离子的结构示意图：()(2014江苏，2C)(5)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同()(2014山东理综，8B)123451正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)质子数为 17、中子数为 20 的氯原子：2017Cl()(2015江苏，2A)(2)氯离子(Cl)的结构示意图：()(2015江苏，2B)(3)质子数为 35、中子数为 45 的溴原子：8035Br()(2014江苏，2B)答案 12345(6)3517Cl 与 3717Cl 得电子能力相同()
16、(2014山东理综，8D)(7)氯原子的结构示意图：()(2013江苏，2C)(8)中子数为 146、质子数为 92 的铀(U)原子：14692 U()(2013江苏，2D)(9)原子核内有 18 个中子的氯原子：3517Cl()(2012海南，9D)(10)23592U 和23892U 是中子数不同质子数相同的同种核素()(2012天津理综，3C)答案 2.(2015上海，1)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。关于的叙述错误的是()A.原子序数116B.中子数177 C.核外电子数116 D.相对原子质量29312345293116解析答案 3.(2013新课标全国
17、卷，9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2、XB.X、Y3 C.Y3、Z2D.X、Z2解析 结合原子序数和简单离子的电荷数，确定W、X、Y、Z分别为O、Na、Al、S四种元素，能发生水解的离子为Al3、S2，故C项正确。C12345解析答案 123454.(2014上海，1)“玉兔”号月球车用23894Pu 作为热源材料，下列关于23894Pu的说法正确的是()A.23894Pu 与23892U 互为同位素B.23894Pu 与23994Pu 互为同素异形体C.23894Pu 与23892U 具有完全相同的化学性质D.23894Pu 与2
18、3994Pu 具有相同的最外层电子数解析答案 123455.(2014上海，7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()A.H3O 和 OHB.CO 和 N2C.HNO2 和 NO2D.CH3 和 NH4解析 本题考查微粒中电子数目的计算。中性微粒：核外电子数等于核内质子数；阳离子：电子数等于质子数减所带的电荷数；阴离子：电子数等于质子数加所带的电荷数。CH3 中的电子数为 8，NH4 中电子数为10，二者不相等。D解析答案 返回 练出高分 123456789101112131.某元素的一个原子形成的离子可表示为 baXn，下列说法正确的是()A.baXn含有的中子数为 abB.baXn含有
19、的电子数为 anC.X 原子的质量数为 abnD.1 个 X 原子的质量约为b6.021023 g14解析答案 2.两种微粒含有相同的质子数和电子数，这两种微粒可能是()互为同位素的两种不同的原子 两种不同元素的原子 一种原子和一种分子 一种原子和一种离子 两种不同分子 一种分子和一种离子 两种不同阳离子 两种不同阴离子 一种阴离子和一种阳离子 A.B.C.D.全部都是 12345678910111213143.已知钡的某种同位素是Ba，用学过的知识无法推断出的信息是()A.钡元素的相对原子质量 B.钡元素在周期表中的位置 C.钡原子的核电荷数 D.钡原子的核外电子排布 13056A12345
20、67891011121314答案 4.下列关于35Cl的说法正确的是()A.35Cl2与 37Cl2互为同位素 B.通过化学变化可以实现 35Cl与 37Cl间的转化 C.与 37Cl的得电子能力相同 D.35Cl和与它核外电子排布相同的微粒化学性质相同 C1234567891011121314答案 5.我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质188O2，下列说法正确的是()A.它是 168O2 的同分异构体B.它是 O3 的一种同素异形体C.188O2 与 168O2 互为同位素D.1 mol 188O2 分子中含有 20 mol 电子1234567891011121314解析答案
21、 6.重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A.重水是原子反应堆的导热剂 B.氘(D)原子核内有1个中子 C.H2O与D2O的物理性质不相同 D.1H、D与16O、18O形成的水分子，其相对分子质量不相同的有5种 解析 原子反应堆的导热剂是钠、钾合金；D 项，1H162 O(18)、1H182 O(20)、D162 O(20)、D182 O(22)、HD16O(19)、HD18O(21)，共 5 种。A1234567891011121314解析答案 7.具有广泛用途的6027Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如5627Co、5727Co、5827Co 和
22、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1234567891011121314解析答案 8.化学中有“四同”，根据“四同”的概念，下列物质间关系正确的是()A.1H2、2H2同位素 B.HCOOCH3、CH3O
23、CHO同分异构体 C.S2、S 同素异形体 D.甲醇、乙醇同系物 221234567891011121314解析答案 9.在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素有()A.1种B.2种 C.3种D.4种解析 当电子层数为1时，为H元素；当电子层数为2时，为Be元素；当电子层数为3时，为Al元素。C1234567891011121314解析答案 10.X和Y均为短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的分子式可表示为()A.XYB.XY2 C.XY3D.XY4解析 由题意知X是氮，
24、Y是氢，C正确。C1234567891011121314解析答案 11.X、Y、Z均为短周期主族元素，其核电荷数依次增大，且它们的原子最外层电子数之比为142。下列叙述中正确的是()A.X一定是碱金属元素 B.Y元素能形成化合物NaHYO3，且其水溶液呈碱性 C.Z元素形成的最高价氧化物熔点较低 D.X的单质一定能通过电解Z的盐酸盐溶液制备1234567891011121314解析答案 12.如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：de，f为离子化合物。则下列说法错误的是()A.常温下，单质a呈气态 B.单质c具有强氧化性 C.稳定性：d
25、e D.f受热易分解为d和e 1234567891011121314解析答案 13.现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：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b Z 原子L层电子数为ab，M层电子数为ab M 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 1234567891011121314(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X_，Y_，Z_，N_。解析 根据周期序数主族序数原子序数，推知X为氢元素；根据电子数L层ab，M层ab，最外层为a，次外层为b，得出b2，a6，从而推得Y、Z分
26、别为氧元素、硅元素；金刚石是自然界中的硬度最大的物质，故M为碳元素；N的最外层电子数是电子层数的2倍，则推得N为硫元素。氢 氧 硅 硫1234567891011121314解析答案(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：_。1234567891011121314解析答案 14.A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子半径最小；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题：(1)B单质的电子式是_。123456789101112131434(2)A、B、C、E可形成两种酸式盐(均由四种元素组成)，两种酸式盐相互反应的离子方程式为_ _。(3)A、C、E间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为_。1234567891011121314解析答案 返回