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1、第五章原子结构与元素周期律第五章原子结构与元素周期律 考考 纲纲 解解 读读考考 点点 展展 示示1.了解元素、核素、同位素的定了解元素、核素、同位素的定义义。2.了解原子的构成。了解原子的构成。3.了解原子序数、核了解原子序数、核电电荷数、荷数、质质子数、子数、中子数、核外中子数、核外电电子数及其相互关系。子数及其相互关系。4.了解原子核外了解原子核外电电子排布子排布规规律。律。1.辨析同位素、同素异形辨析同位素、同素异形体、同分异构体。体、同分异构体。2.组组成原子微粒的成原子微粒的电电性、性、电电量和量和质质量关系。量关系。3.原子核外原子核外电电子排布及元子排布及元素的推断。素的推断。
2、一、原子的构成一、原子的构成1(2011年北京房山区模拟年北京房山区模拟)近近20年来，同位素分析法在植物生理学、年来，同位素分析法在植物生理学、生生态态学和学和环环境科学研究中境科学研究中获获得广泛得广泛应应用。如在用。如在陆陆地生地生态态研究中，研究中，2H、13C、15N、18O、34S等被等被视视做做环环境分析指示原子。下列境分析指示原子。下列说说法中正确的是法中正确的是()A34S原子核内的中子数原子核内的中子数为为16B 的摩的摩尔尔质质量量为为20 g/molC13C和和15N核内的核内的质质子数相差子数相差2D2H核外核外电电子数子数为为2解析解析：A项中项中S为为16号元素，
3、质量数为号元素，质量数为34，中子数为，中子数为341618，A错；错；B项中项中 的摩尔质量的摩尔质量(1218) g/mol20 g/mol，B正确；正确；C项中项中C为为6号元素，号元素，N为为7号元素，质子数相差号元素，质子数相差1，C错；错；D项中项中2H核核外电子数为外电子数为0，D错。错。答案答案：B1原子符号原子符号 表示表示质质子数子数为为Z，中子数，中子数为为 ，质质量数量数为为 的一种原子。的一种原子。质质量数量数(A) (Z) (N)。2元素、核素、同位素元素、核素、同位素(1)概念概念AZA质质子数子数中子数中子数(2)三者的关系三者的关系(3)同位素的两个特征同位素
4、的两个特征同一元素的各种同位素的同一元素的各种同位素的 几乎完全相同。几乎完全相同。在天然存在的某种元素里，各种同位素所占的在天然存在的某种元素里，各种同位素所占的 一一般是不般是不变变的。的。3几种重要元素的同位素及其应用几种重要元素的同位素及其应用化学性化学性质质原子个数百分比原子个数百分比二、原子核外电子的排布二、原子核外电子的排布2回答下列回答下列问题问题(1) 的原子的原子结结构示意构示意图为图为_。(2)硅原子硅原子K层层上有上有_个个电电子，能量最高的子，能量最高的电电子位于子位于_层层上。上。(3)试试画出画出87号元素号元素Fr的原子的原子结结构示意构示意图图_。 答案答案
5、1电子层的表示方法及能量变化电子层的表示方法及能量变化2.原子核外电子排布规律原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽先排布在核外电子一般总是尽先排布在 的电子层里。的电子层里。(2)每个电子层最多容纳的电子数为每个电子层最多容纳的电子数为2n2个。个。(3)最外层最多容纳电子数不超过最外层最多容纳电子数不超过 个个(K层为最外层时不超过层为最外层时不超过 个个)(4)次外层最多容纳的电子数不超过次外层最多容纳的电子数不超过 个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过 个。个。3元素的化学性质主要决定于元素原子的元素的化学性质主要决定于元素原子的 。能量最低能量最低821832最外最外层电层
6、电子数子数4表示微粒结构的图示表示微粒结构的图示(1)结结构示意构示意图图：如：如同位素、同素异形体的有关概念同位素、同素异形体的有关概念 【答案答案】A1(2011年佛山模拟年佛山模拟)最近医学界通最近医学界通过过用用14C标记标记的的C60发现发现一种一种C60的的羟羟酸衍生物，在特定条件下可以通酸衍生物，在特定条件下可以通过过断裂断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖，抑制艾滋病毒的繁殖，则则有关有关14C的正确叙述是的正确叙述是()A与与12C60的碳原子化学性的碳原子化学性质质不同不同B与与14N含的中子数相同含的中子数相同C是是12C60的同素异形体的同素异形体D与与12C、13C互互为为同
7、位素同位素解析解析：同位素原子的中子数不同，但质子数相同，核外电子排布相同位素原子的中子数不同，但质子数相同，核外电子排布相同，化学性质相同，故同，化学性质相同，故A选项错；选项错；14C与与14N的质子数不同，故中子数的质子数不同，故中子数不同，不同，B错；同素异形体是针对同一元素构成的不同单质而定义的，错；同素异形体是针对同一元素构成的不同单质而定义的，C错。错。答案答案：D关于相关于相对对原子原子质质量量 “三量三量”比较比较特特别别提醒提醒元素周期表中元素周期表中给给出的相出的相对对原子原子质质量是元素的相量是元素的相对对原子原子质质量。量。 (2009年高考全国年高考全国理综理综)某
8、元素只存在两种天然同位素，且在某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数，原子核外的电子数为为63。下列叙述中错误的是。下列叙述中错误的是()A它是副族元素它是副族元素B它是第六周期元素它是第六周期元素C它的原子核内有它的原子核内有63个个质质子子D它的一种同位素的核内有它的一种同位素的核内有89个中子个中子思路点拨思路点拨解本题明确以下几点：解本题明确以下几点：(1)电子数与质子数的关系，由质子数推导它在周期表中的位置。电子数与质子数的关系，由质子数推导它在周期表中的位置。(2)元素的相对原子质量与
9、同位素的相对原子质量以及同位素的质量元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量以及同位素的质量数的关系。数的关系。听课记录听课记录用用“核外的电子数为核外的电子数为63”结合常识结合常识“第五周期最后为第五周期最后为54、第六周期最后为、第六周期最后为86”，不难推出，不难推出A项、项、B项、项、C项正确。项正确。D项，该原项，该原子平均中子数为子平均中子数为1526389，两种同位素的中子数应是一个大于，两种同位素的中子数应是一个大于89，一个小于一个小于89，而不可能等于，而不可能等于89，故，故D项错。项错。【答案答案】D2设设某元素原子的核内某元素原子的核内质质子数子数为为m，中子数，中
10、子数为为n，则则下列下列论论断正确断正确的是的是()A不能由此确定不能由此确定该该元素的相元素的相对对原子原子质质量量B这这种元素的相种元素的相对对原子原子质质量量为为mnC若碳原子若碳原子质质量量为为w g，此原子的，此原子的质质量量为为(mn)w gD核内中子的核内中子的总质总质量小于量小于质质子的子的总质总质量量答案答案：A典型的微粒典型的微粒结结构构 1120号元素的特殊原子结构号元素的特殊原子结构(1)最外最外层电层电子数子数为为1的原子有：的原子有：H、Li、Na、K；(2)最外最外层电层电子数子数为为2的原子有：的原子有：He、Be、Mg、Ca；(3)最外最外层电层电子数跟次外子
11、数跟次外层电层电子数相等的原子有：子数相等的原子有：Be、Ar；(4)最外最外层电层电子数是次外子数是次外层电层电子数子数2倍的原子是：倍的原子是：C；(5)最外最外层电层电子数是次外子数是次外层电层电子数子数3倍的原子是：倍的原子是：O；(6)最外最外层电层电子数是次外子数是次外层电层电子数子数4倍的原子是：倍的原子是：Ne；(7)次外次外层电层电子数是最外子数是最外层电层电子数子数2倍的原子有：倍的原子有：Li、Si；(8)内内层电层电子子总总数是最外数是最外层电层电子数子数2倍的原子有：倍的原子有：Li、P；(9)电电子子层层数与最外数与最外层电层电子数相等的原子有：子数相等的原子有：H
12、、Be、Al；(10)电电子子层层数是最外数是最外层电层电子数子数2倍的原子是：倍的原子是：Li、Ca；(11)最外最外层电层电子数是子数是电电子子层层数数2倍的原子有：倍的原子有：He、C、S；(12)最外最外层电层电子数是子数是电电子子层层数数3倍的原子有：倍的原子有：O；(13)核外核外电电子数等于核外子数等于核外电电子子层层数的原子有：数的原子有：H；(14)核内无中子的原子有：核内无中子的原子有：H。2核外电子数相等的微粒核外电子数相等的微粒特特别别提醒提醒(1)可按原子可按原子单单核阳离子核阳离子单单核阴离子核阴离子分子分子多核多核阴、阳离子的阴、阳离子的顺顺序序记忆记忆等等电电子
13、微粒。子微粒。(2)18电电子微粒的推断思路：子微粒的推断思路：对应对应10电电子微粒子微粒8个个电电子微粒子微粒2个个9电电子微粒子微粒(如如CH3、OH、NH2、F)相相结结合。合。(3)10电电子微粒是高考的子微粒是高考的热热点。点。 用用A、B、C2、D、E、F、G和和H分分别别表示含有表示含有18个个电电子子的八种微粒的八种微粒(离子或分子离子或分子)，请请回答：回答：(1)A元素是元素是_，B元素是元素是_，C元素是元素是_(用元素用元素符号表示符号表示)(2)D是由两种元素是由两种元素组组成的双原子分子，其分子式是成的双原子分子，其分子式是_。(3)E是所有含是所有含18个个电电
14、子的微粒中氧化能力最子的微粒中氧化能力最强强的分子，其的分子，其电电子式是子式是_。(4)F是由两种元素是由两种元素组组成的三原子分子，其成的三原子分子，其电电子式是子式是_。(5)G分子中含有分子中含有4个原子，是常用的个原子，是常用的绿绿色氧化色氧化剂剂，它的，它的结结构式构式为为_。(6)H分子中含有分子中含有8个原子，其分子式是个原子，其分子式是_。思路点拨思路点拨确定确定18电子微粒的种类：电子微粒的种类：(1)阳离子阳离子(2)阴离子阴离子(3)分子分子再据题目要求推断出。再据题目要求推断出。规范解答规范解答18电子微粒来源大体分为三个部分：一是第三周期的气电子微粒来源大体分为三个
15、部分：一是第三周期的气态氢化物及失去态氢化物及失去H的对应离子；二是第四周期的金属阳离子；三是由的对应离子；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，共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，共16种：阳离子种：阳离子K、Ca2；阴离子；阴离子P3、S2、HS、Cl；分子有；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等。结合等。结合题目所给条件，不难确定所需答案。题目所给条件，不难确定所需答案。3通常情况下，微粒通常情况下，微粒A和和B为为分子，分子，C和和E为为阳离子，阳离子，D为
16、为阴离子，它阴离子，它们们都含有都含有10个个电电子；子；B溶于溶于A后所得的物后所得的物质质可可电电离出离出C和和D；A、B、E三三种微粒反种微粒反应应后可得后可得C和一种白色沉淀。和一种白色沉淀。请请回答：回答：(1)用化学符号表示下列四种微粒：用化学符号表示下列四种微粒：A：_，B：_，C：_，D：_。(2)写出写出A、B、E三种微粒反三种微粒反应应的离子方程式：的离子方程式：_。1(2011年上海南汇中学模拟年上海南汇中学模拟)美国科学家将两种元素美国科学家将两种元素铅铅和和氪氪的原子的原子核核对对撞，撞，获获得了一种得了一种质质子数子数为为118、中子数、中子数为为175的超重元素，
17、的超重元素，该该元素元素中子数与核外中子数与核外电电子数之差是子数之差是()A57 B47C61 D293解析解析：原子中，核外电子数等于质子数，故该元素中子数与核外电原子中，核外电子数等于质子数，故该元素中子数与核外电子数之差子数之差17511857。答案答案：A214C常用于常用于测测定生物定生物遗遗骸的年份。下列骸的年份。下列说说法中正确的是法中正确的是()A14C相相对对原子原子质质量等于量等于14B14C与与14N中子数一定不同中子数一定不同C14C与与C60互互为为同素异形体同素异形体D14C与与12C是两种不同的元素是两种不同的元素解析解析：14C中的中的“14”表示质量数，而非
18、相对原子质量，两者近似相表示质量数，而非相对原子质量，两者近似相等，选项等，选项A错。同素异形体研究的对象是单质，因此错。同素异形体研究的对象是单质，因此C错。选项错。选项D中中14C与与12C的原子序数均为的原子序数均为6，是同种元素的两种不同核素，是同种元素的两种不同核素，D错。错。答案答案：B3(2010年高考山东理综年高考山东理综)16O和和18O是氧元素的两种核素，是氧元素的两种核素，NA表示阿表示阿伏加德伏加德罗罗常数，下列常数，下列说说法正确的是法正确的是()A16O2与与18O2互互为为同分异构体同分异构体B16O与与18O核外核外电电子排布方式不同子排布方式不同C通通过过化学
19、化学变变化可以化可以实现实现16O与与18O间间的相互的相互转转化化D标标准状况下，准状况下，1.12 L 16O2和和1.12 L 18O2均含均含0.1NA个氧原子个氧原子解析解析：氧元素的两种核素氧元素的两种核素16O和和18O互为同位素，它们是同种元素的不互为同位素，它们是同种元素的不同原子；同位素原子的质子数相同，电子数也相同，所以同原子；同位素原子的质子数相同，电子数也相同，所以16O与与18O核外核外电子排布方式相同；电子排布方式相同；16O与与18O的相互转化中原子核发生变化，是物理变的相互转化中原子核发生变化，是物理变化不属于化学变化；标准状况下，化不属于化学变化；标准状况下
20、，1.12 L 16O2的物质的量为的物质的量为1.12 L22.4 Lmol10.05 mol，所含的氧原子为，所含的氧原子为0.05 mol20.1 mol,1.12 L 18O2的的物质的量为物质的量为1.12 L22.4 Lmol10.05 mol，所含的氧原子为，所含的氧原子为0.05 mol20.1 mol，均含，均含0.1NA个氧原子。个氧原子。答案答案：D答案答案：A试试回答：回答：(1)当当xy10时时，该该微粒微粒为为_(填填“原子原子”、“阳离子阳离子”或或“阴离阴离子子”)。(2)当当y8时时，该该微粒可能微粒可能为为_、_、_、_、_。(3)当当y8时时，该该微粒溶于
21、水呈碱性，原因微粒溶于水呈碱性，原因(用离子方程式表示用离子方程式表示)是是_。(4)若若该该微粒得到微粒得到2个个电电子后有子后有强强的的还还原性，原性，则该则该微粒可能是微粒可能是_或或_。答案答案：(1)原子原子(2)S2、Cl、Ar、K、Ca2(3)S2H2O HSOH(4)S或或Ca2常见防污染装置常见防污染装置1设置防污染装置的原因设置防污染装置的原因由于很多气体具有毒性、刺激性气味或可燃性等性由于很多气体具有毒性、刺激性气味或可燃性等性质质，如果直接将，如果直接将这这些气体排入空气中，会些气体排入空气中，会对环对环境、人体造成危害，所以在境、人体造成危害，所以在进进行相关气体的行相关气体的制制备备及性及性质实验时质实验时，需要，需要设设置防置防污污染装置，将有害气体染装置，将有害气体进进行合理行合理处处理。理。2常见防污染装置及其原理常见防污染装置及其原理同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
