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1、第第1 1讲原子结构讲原子结构第第五五章章内容索引0102强强基础基础 固本增分固本增分探考点探考点 精精准突破准突破强强基础基础 固本增分固本增分一、元素、核素、同位素1.原子的构成Z 正1A-Z 不带1Z 负(1)决定元素种类的是。(2)决定主族元素化学性质的是。(3)决定原子种类的是。(4)决定原子相对质量的是。质子数(核电荷数)最外层电子数质子数和中子数质子数和中子数2.原子结构中微粒之间的关系核素的质量数不同于元素的相对原子质量(2)质量数(A)=(Z)+(N)核电荷数核外电子数质子数中子数阳离子所带的电荷数Z-n 阴离子所带的电荷数Z+m 3.元素、核素、同位素、同素异形体研究对象
2、是原子研究对象是单质(1)同素异形体。同种元素组成的不同,比如白磷与红磷,石墨、金刚石与C60,O2与O3等。单质(2)元素、核素、同位素。关系图示核素的种数远大于元素的种类质子数质子中子质子数中子数同位素的特征:“六同三不同”氢元素的三种核素氕D氘T氚几种常见的重要核素及其应用:氢弹应用提升同位素的两个“易错点”(2)不同核素之间的转化属于核反应,原子核发生了变化,故不属于化学反应。易错辨析(1)所有原子的原子核都由质子和中子构成,所有离子的核外都含有电子。()(2)35Cl和37Cl是两种不同的核素,其化学性质几乎相同。()(3)H+、D、T2是氢元素的三种不同粒子,三者互为同位素。()二
3、、原子核外电子排布的规律1.电子的运动特征运动速度,与宏观物体的运动有极大不同:不能同时确定和,不能描绘。2.核外电子排布规律很快速度位置运动轨迹最低2n28218323.核外电子排布的表示方法原子(或离子)结构示意图如Na原子结构示意图:1原子核电子层核电荷数4.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,较易电子,形成阳离子,表现出性,在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易电子,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
4、0价。失去还原得到5.常见10电子和18电子微粒(1)10电子微粒。(2)18电子微粒。6.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、H3O+。(4)可以是两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。易错辨析(1)M层是最外层时,最多能容纳18个电子。()(2)原子最外层电子数相同的元素,其化学性质一定相似。()(3)最外层有5个电子的原子都是非金属原子。()(4)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。()(7)与Na+的质子数与电子数均相同。()(8)16O和18O是氧元素的两
5、种核素,16O与18O核外电子排布不同。()探考点探考点 精精准突破准突破考点一考点一原子原子结构核素和同位素构核素和同位素命题解读新教材变化新教材变化不大,增加“放射性同位素应用于诊断和治疗疾病”图片等考情透析预测考向新的一年高考可能会在选择题中考查原子的构成(质子数、电子数或中子数等的求算)、核素和同位素(四同同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断),侧重考查教材基础知识B2.核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一,氘答案BA.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体答案A解析
6、根据核反应可知,X的质量数为N=4+7-1=10,又因为Y在化合物中呈+1价,则推知Y位于A族。由于质量数=质子数+中子数,Y的质量数为7,可得出Y为Li元素,其质子数P=3,则X的质子数为Z=3+2-0=5,X是B元素。H3BO3是较弱的酸,可与NaOH反应,故可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A正确;Y为Li,在空气中燃烧的产物是Li2O,B错误;X为B,与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物,B元素与H元素以共价键结合,属于共价化合物,C错误;6Li和7Li的质子数均为3,中子数不同,故两者互为同位素,D错误。归纳总结元素、核素、同位素及同素异形体的比较名称 元素核素同位素同素异形
7、体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的一种原子质子数相同、中子数不同的核素的互称同种元素形成的不同单质范畴 同类原子原子原子单质特性只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同组成元素相同、性质不同名称 元素核素同位素同素异形体决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素H三种核素互称同位素O2与O3互为同素异形体考点二考点二原子核外原子核外电子的排布子的排布规律及律及应用用命题解读新教材变化教材中内容编排顺序作了调整新教材原子结构部分与元素周期表编排在一节中,在“思考与交流”中将老教材中表1-2(核电荷数为120的元素原子核外电子层排
8、布)改为稀有气体元素原子的电子层排布,且讨论之后进行了总结考情透析高频考点从近几年高考试题来看,根据原子结构推断元素、原子核外电子排布仍是高考命题的热点。预测考向新的一年高考可能会在选择题中考查元素综合推断,其中一般会涉及原子核外电子排布规律的应用等1.(2022全国甲卷,12)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是()A.非金属性:XQB.单质的熔点:XYC.简单氢化物的沸点:ZQD.最高价含氧酸的酸性:ZY答案D解析Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周
9、期主族元素,Q与X、Y、Z不在同一周期,Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期。Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素。X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素。Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素,Z的最外层电子数为5,为P元素;若Q的最外层电子数为6,为O元素,则Z的最外层电子数为6,为S元素;若Q的最外层电子数为5,为N元素,Z的最外层电子数为7,为Cl元素。综上所述,Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或
10、P。X为Al,Q为N或O或F,同一周期从左往右元素的非金属性依次增强,同一主族从上往下依次减弱,故非金属性:QX,A错误;X为Al,属于金属晶体,Y为Si,属于原子晶体,故单质熔点:SiAl,即YX,B错误;含有氢键的物质沸点升高,由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为H2O或NH3或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,故沸点:QZ,C错误;元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,P、S、Cl的非金属性均强于Si,因此最高价含氧酸的酸性:ZY,D正确。2.(2021全国甲卷,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,
11、Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是()A.原子半径:ZYXWB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物答案D解析短周期主族元素形成的常温下为气体的单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外层电子数是W和X最外层电子数之和并且是Y最外层电子数的2倍,可以推知W为H,X为N,Z为S,则Y为Al。四种元素的原子半径Al(Y)S(Z)N(X)H(W),A项说法错误;W(H)与X(N)可以形成NH3、N2H4等多种化合物,B项说法错误;Y
12、(Al)的氧化物Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应,C项说法错误;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有离子键又含有共价键的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D项说法正确。3.(2022四川南充二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子总数的一半,W、Z同主族;X与Y在周期表中处于相邻位置,Y的简单氢化物的水溶液可用于刻蚀玻璃。下列说法正确的是()A.Y是形成最高价含氧酸酸性最强的元素B.W常用作手机电池的电极材料C.简单离子半径:YNa+,C项错误;X、Z两种元素形成的化合物Na2O2中,含离子键和共价键,D项错误。归纳总结根据主族元素原子结构特征推断未知元素原子结构特征元素族序数等于周期数的元素H、Be、Al族序数等于周期数2倍的元素C、S族序数等于周期数3倍的元素O周期数是族序数2倍的元素Li、Ca周期数是族序数3倍的元素Na、Ba最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素H、C、Si最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素S除H外,原子半径最小的元素F
