上杭一中高三一轮复习原子结构修改版

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1、5章原子结构与元素周期律1节 原子结构 第 第考试说明解读 1、了解元素、核素和同位素的含义知道三者之间的区别与联系，并能识别及书写常见同位素的符号。 2、从原子呈电中性的角度了解原子核的组成；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及符号表达意义。 3、了解原子核外电子排布规律，能熟练写出1-20号原子结构示意图。 一、原子的构成一、原子的构成 1. 1.原子的构成原子的构成 质子：质子：Z个个 原子核原子核 每个质子带一个单位正电荷每个质子带一个单位正电荷 相对质量约为相对质量约为1 1 决定元素种类决定元素种类 AZX 中子不带电中子不带电 中子：中子：A

2、-Z个个 相对质量约为相对质量约为1 1 决定原子种类决定原子种类 围绕原子核做高速运动围绕原子核做高速运动 每个电子带一个单位负电荷每个电子带一个单位负电荷 核外电核外电相对质量为一个质子相对质量为一个质子( (中子中子) )的的1/1836 1/1836 子：子：Z个个 电子层数决定周期数，电子层数决定周期数， 最外层电子数决定主族元素的族序数，决定最外层电子数决定主族元素的族序数，决定主族元素的化学性质主族元素的化学性质 2.2.原子内的等量关系原子内的等量关系 核电荷数核电荷数 核外电子数核外电子数 (1)(1)质子数质子数=_=_=_=_ 。 质子数质子数 中子数中子数 (2)(2)

3、质量数质量数=_+_=_+_ 。 238如如“贫铀贫铀”的主要成分是具有低水平放射性的的主要成分是具有低水平放射性的 , ,其中子数其中子数 92U146 146 质子数为质子数为_,_,92 92 质量数为质量数为_,_,238 238 核外电子数为核外电子数为 _92 92 为为_,_,。 ? MgMg2+2+、H H3 3O O+ +、NHNH4 4+ +、F F- -、OHOH- -、NHNH3 3、CHCH4 4质子数和核外电子数质子数和核外电子数分别是多少？分别是多少？ ?1 1H H、1 1H H+ +、1 1H H- -、3 3H H+ +质量数分别是多少？质量数分别是多少？

4、482(1)22Ti 的质子数为的质子数为 _22 22 、中子数为、中子数为 _26 26 、电子数为、电子数为 _22 22 、质量数为、质量数为_ 。 (2)27Al3的质子数为的质子数为 _10 10 、质量数为、质量数为13 13 、中子数为、中子数为 _14 14 、电子数为、电子数为 _27 27 。 (3)35Cl 的质子数为的质子数为 _18 18 、质量数为、质量数为17 17 、中子数为、中子数为 _18 18 、电子数为、电子数为 _35 35 。 _二、二、“三素三素”的比较的比较 质子数质子数 质子质子 中子中子 质子质子 中子中子 同一元素的不同原子。其同一元素的

5、不同原子。其化学性质几乎完全相同化学性质几乎完全相同。 氢元素氢元素 如如1 1H H、2 2H H、3 3H H三种微粒都属于三种微粒都属于 _。 1231213141415在在 中，核素、元素的种数分别中，核素、元素的种数分别 1H、1H、1H、6C、6C、6C、7N、7N8 8 3 3 为为_种、种、_种。种。 121314同位素同位素 的关系为互为的关系为互为 _。 C、C、C666几种重要的核素几种重要的核素 核素核素 用途用途 235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O 核燃料核燃料 用于考古断代用于考古断代 制氢弹制氢弹 示踪原子示踪原子 4.4.同位素、同素异形体、

6、同系物、同分异构体的比较同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较 同位素同位素 对象对象 原子原子 同素异形体同素异形体 单质单质 同系物同系物 有机化合物有机化合物 结构相似、组成结构相似、组成同分异构体同分异构体 无机、有机化无机、有机化合物合物 特点特点 质子数相同、质子数相同、中子数不同中子数不同 属同一元素属同一元素 相差一个或若干相差一个或若干分子式相同、分子式相同、结构式不同结构式不同 个个CHCH2 2原子团原子团 O O3 3和和O O2 2；金刚；金刚石和石墨石和石墨 实例实例 H H、D D和和T T； 3535ClCl和和3737Cl Cl 甲烷、乙烷甲烷、乙烷 正

7、丁烷、异丁正丁烷、异丁烷烷 【高考警示钟】(1)最外层电子数为1或2时，不一定是时，不一定是A族或族或A族元素，也族元素，也有可能是过渡元素或0族元素。如Cu原子最外层只有1个电子，但属于属于B族元素；族元素；He原子最外层只有2个电子，但属于0族元素。(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如：具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如Ne和H2O。质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如Ne和H218OH216O和H218O既不是同位素，也不是同素异形体。核外电子数为核外电子数为1010和和1818的微粒的微粒 1010电子微粒电子微粒 1818

8、电子微粒电子微粒 ArAr、HClHCl、H H2 2S S、F F2 2、H H2 2O O2 2、CHCH3 3OHOH、N N2 2H H4 4、CHCH3 3F F、CHCH3 3CHCH3 3 、PHPH3 3、SiHSiH4 4 分子分子 NeNe、HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、CHCH4 4 阴离阴离子子 阳离阳离子子 F F、O O2 2、OHOH、NHNH2 2- - NaNa、MgMg2 2、AlAl3 3、 H H3 3O O 、NHNH4 4+ + ClCl、S S2 2、HSHS、O O2 22- 2- CaCa2 2、K K ? 反应反应NHNH4

9、4+ +OHOH- -=H=H2 2O+NHO+NH3 3和和H H3 3O O+ +OH+OH- -=2H=2H2 2O O各微粒电子各微粒电子数有何特点？数有何特点？ 三、原子核外电子排布三、原子核外电子排布 1.1.核外电子排布规律核外电子排布规律 在含有多个电子的原子里在含有多个电子的原子里 , ,核外电子是在原子核外距核核外电子是在原子核外距核 由近及远由近及远 能量能量_由低到高由低到高 的不同电子层上分层排布的。的不同电子层上分层排布的。_,_,低低 高高 离核由近到远，电子能量由离核由近到远，电子能量由 _到到_ _ 2n2n2 2 2 2 3232 8 8 1818 如钾原子

10、的核外电子排布为如钾原子的核外电子排布为 _ 。 2.2.核外电子排布与元素性质的关系核外电子排布与元素性质的关系 元素的性质与原子的核外电子排布密切相关元素的性质与原子的核外电子排布密切相关 失去失去 (1)(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于金属元素原子的最外层电子数一般小于 4,4,较易较易_电子电子, ,还原还原 形成阳离子形成阳离子, ,表现出表现出_性性, ,在化合物中显正化合价。在化合物中显正化合价。 (2)(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于 4,4,较易较易 获得获得 _电子电子, ,活泼非金属原子易形成阴离子。在化合

11、物中显负化活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中显负化合价。合价。 (3)(3)稀有气体元素的原子最外层为稀有气体元素的原子最外层为 8 8电子电子( (氦为氦为2 2电子电子) )稳定结构稳定结构, ,不易失去或得到电子不易失去或得到电子 , ,通常表现为通常表现为0 0价。价。 【思考辨析】【思考辨析】 考点考点 1 1 原子结构中的数量关系原子结构中的数量关系 微粒符号微粒符号 AZ微粒数量关系微粒数量关系 电量关系电量关系 质子数质子数= =核电荷数核电荷数= =核核外电子数外电子数 RRn?AZ质量数质量数(A)=(A)=质子数质子数(Z)+(Z)+中子数中子数(N) (N) 质子数

12、质子数= =核外电子数核外电子数+ +电荷数电荷数 质子数质子数= =核外电子数核外电子数- -电荷数电荷数 AZRn?【知识链接】元素符号周围数字的意义 【典例【典例1 1】 (2014 (2014宁德模拟宁德模拟) )据新闻网报道据新闻网报道 : :科学家首次合成科学家首次合成 第第117117号元素号元素, ,被美国时代周刊评选为当年十大科学发现。被美国时代周刊评选为当年十大科学发现。 Up的的 假如第假如第117117号元素符号暂时定为号元素符号暂时定为 Up,Up,下列关于下列关于 Up和和 293117294117说法中正确的是说法中正确的是 ( ( ) ) Up是两种元素是两种元

13、素 A. A. Up和和 294293B. B. 和和 互为同位素互为同位素 117Up117Up294293C. C. 和和 质子数不同、中子数相同质子数不同、中子数相同 Up117Up117294293D. D. 和和 117Up质量数相同、电子数不同质量数相同、电子数不同 117Up293117294117【变式训练】【变式训练】 X X元素的离子元素的离子X X2-2-，核外电子数为，核外电子数为 m m，中子数为，中子数为n n， w g Xw g X的氢化物中含有电子为的氢化物中含有电子为 ( ) ( ) A. B. A. B. w m? nmC.C. D. D. w?m? 2?m

14、? n? 2wm? n? 2mwm? n(m? 2)求一定质量的某物质中微粒数的答题模板求一定质量的某物质中微粒数的答题模板 物质的质量物质的质量摩尔质量摩尔质量? ?来自质量数来自质量数? ?物质的量物质的量一个分子或离子中含某粒子个数一个分子或离子中含某粒子个数指定粒子的物质的量指定粒子的物质的量NA粒子数粒子数 4某元素的一种同位素某元素的一种同位素X 的原子质量数为的原子质量数为A，含，含N 个中子，个中子，它与它与1H 原子组成原子组成HmX 分子，分子，在在a g HmX 中所含质子的物质的量是中所含质子的物质的量是 ( ) A A A.aA m(A N m)mol B.aA(A

15、N )mol C.aA m(A N )mol D.aA(A N m )mol 考点考点 2 2 “三素三素”元素、核素、同位素元素、核素、同位素 1.1.元素、核素、同位素之间的关系元素、核素、同位素之间的关系 2.2.同位素的同位素的“六同三不同六同三不同” 六六 同同 原子核内质子数相同原子核内质子数相同 三不同三不同 核电荷数相同核电荷数相同 原子的核外电子数相同原子的核外电子数相同 属于同一种元素属于同一种元素 在元素周期表中位置相同在元素周期表中位置相同 化学性质基本相同化学性质基本相同 中子数不同中子数不同 质量数不同质量数不同 物理性质不同物理性质不同 【高考警示】(1)“三素三

16、素”研究的范围不同：研究的范围不同： 元素是宏观概念，对质子数相同的一类原子而言； 核素是微观概念，对元素的某种原子而言； 同位素是微观概念，对同种元素的几种不同原子间的关系而言。1与；也可能3(2)不同的核素可能具有相同的质子数，如 H11H1416具有相同的中子数，如 与；也可能具有相同的质量 C68O1414与；也可能质子数、中子数、质量数均不相数，如C7N61与。12同，如HC16【典例【典例2 2】下列叙述错误的是下列叙述错误的是 ( ) ( ) A A1313C C和和1414C C属于同一种元素，它们互为同位素属于同一种元素，它们互为同位素 B B1 1H H和和2 2H H是不

17、同的核素，它们的质子数相等是不同的核素，它们的质子数相等 235238C C 与与 互为同素异形体互为同素异形体 92U92U、H H 是氢元素的五种不同粒子是氢元素的五种不同粒子 213D D 、 、 、H H2 2H1H1H1【解题指南】解答本题时需明确： (1)化学化学“三素三素”元素、同位素和核素间的关系。 (2)化学化学“四同四同” 同位素、同素异形体、同系物和同分异构体研究的对象和适用范围。 33【变式训练】【变式训练】 可以作为核聚变材料。下列关于可以作为核聚变材料。下列关于 的叙的叙 HeHe22述正确的是述正确的是( ) ( ) 33A. A. 和和 互为同位素互为同位素 H

18、e21H3B. B. 原子核内中子数为原子核内中子数为 2 2 He23C. C. He代表原子核内有代表原子核内有 2 2个质子和个质子和3 3个中子的氦原子个中子的氦原子 23D. D. 原子核外电子数为原子核外电子数为 2 2 He2相对原子质量的含义及辨析相对原子质量的含义及辨析 知识梳理知识梳理 题型构建题型构建 416O 中的中的“ 16”表示的含义是表示的含义是 氧元素的相对原子质量氧元素的相对原子质量 氧元素的一种同位素的近似相对原子质量氧元素的一种同位素的近似相对原子质量 氧元素的近似相对原子质量氧元素的近似相对原子质量 氧元素的一种同位素的质量数氧元素的一种同位素的质量数

19、A B C D ( ) B B 解析解析 元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量( (M Mi i) )与其丰度( (n n%)%)乘积的和的值，故错误； 同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与 12C12C质量的1/121/12的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C12C质量的1/121/12的比值的近似整数倍，在数值上与同位素的质量数相等。因此，、正确； 元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量 ( (即质量数) )与其丰度乘积的和值，错误。 相对原子质量的含义及辨析相对原子质量的含义及辨析 5某元素只存在两种天然同位素，且

20、在自然界它们的含量相近，其相对原子质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，其相对原子质量为量为152.0 ，原子核外的电子数为，原子核外的电子数为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 个质子个质子 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 ( D D ) 解析解析 核外电子数等于其质子数， C C项正确； 用质子数分别减去各周期所含有的元素种类数， 63632 28 88 8181818189 9，显然其是第六周期从左到右的第 9 9种元素，而第六

21、周期中包含镧系，所以它应属于副族， A A、B B项均正确； 由于存在同位素，所以其相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用 15215263638989来计算，D D项错。 考点考点 3 3 利用原子结构推断元素利用原子结构推断元素 1.1.核外电子排布与元素推断核外电子排布与元素推断 2.2.等电子微粒与元素的关系等电子微粒与元素的关系 周期周期 AA AA AA AA AA AA AA NH?40 0 2 2 CHCH4 4 NHNH3 3 ?NH 2N N3-3- 3 3 NaNa+ + MgMg2+2+ AlAl3+3+ PHPH3 3 SiHSi

22、H4 4 3-3-P P H H3 3O O+ + H H2 2O O OHOH- - O O2-2- HF HF F F- - Ne Ne H H2 2S S HCl HCl - -HSHS Ar Ar - -ClCl 2-2-S S 4 4 K K+ + CaCa2+2+ 知识梳理知识梳理 题型构建题型构建 寻找寻找1010电子微粒和电子微粒和1818电子微粒的方法电子微粒的方法 (1)10(1)10电子微粒电子微粒 (2)18(2)18电子微粒电子微粒 【技巧点拨】【技巧点拨】由元素及其化合物的性质推断元素种类由元素及其化合物的性质推断元素种类 (1)单质是自然界中硬度最大的物质的元素或

23、气态氢化单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：物中氢的质量分数最高的元素： C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：性的元素：N。 (3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：氢化物在通常情况下呈液态的元素： O。 (4)单质最轻的元素：单质最轻的元素： H;最轻的金属单质：最轻的金属单质： Li。 (5)单质在常温下呈液态的非金属元素是单质在常温下呈液态的非金属元素是 Br，金属，金属元素是元素是Hg。 (6

24、)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：能与强碱反应的元素： Al。 (7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：物能起化合反应的元素： N；能起氧化还原反应的；能起氧化还原反应的元素：元素：S。 (8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：周期元素：Li、Na、F。 【高考警示】(1)短周期元素与前 20号元素的内容是不同的 ,短周期元素只包含1号18号,而前20号元素还比短周期元素多了 K、Ca两种元素。要注意题中

25、的表达。 (2)在10e-和18e-微粒中,要综合考虑,除无机分子外,还要考虑有机分子,如10e-的CH4,18e-的C2H6等。(3)第第A族元素不都是碱金属元素。族元素不都是碱金属元素。 【典例【典例3 3】(2013(2013蚌埠模拟蚌埠模拟) )现有部分元素的原子结构特点如表现有部分元素的原子结构特点如表 : : X X L L层电子数是层电子数是K K层电子数的层电子数的3 3倍倍 Y Y Z Z W W 核外电子层数等于原子序数核外电子层数等于原子序数 L L层电子数是层电子数是K K层和层和M M层电子数之和层电子数之和 共用三对电子形成双原子分子共用三对电子形成双原子分子 ,

26、,常温下为气常温下为气体单质体单质 (1)(1)画出画出W W原子结构示意图原子结构示意图 _。 (2)(2)元素元素X X与元素与元素Z Z相比相比, ,非金属性较强的是非金属性较强的是 , ,写出一写出一个能表示个能表示X X、Z Z非金属性强弱关系的化学反应方程式非金属性强弱关系的化学反应方程式 _。 (3)X(3)X、Y Y、Z Z、W W四种元素形成的一种离子化合物四种元素形成的一种离子化合物 , ,其水溶液显强其水溶液显强酸性酸性, ,该化合物的化学式为该化合物的化学式为 。 (4)(4)元素元素X X和元素和元素Y Y以原子个数比以原子个数比1111化合形成的化合物化合形成的化合

27、物 Q,Q,元素元素W W和元素和元素Y Y化合形成的化合物化合形成的化合物 M,QM,Q和和M M的电子总数相等。以的电子总数相等。以 M M为燃为燃料料,Q,Q为氧化剂为氧化剂, ,可作火箭推进剂可作火箭推进剂 , ,最终生成无毒的最终生成无毒的 , ,且在自然界且在自然界中稳定存在的物质中稳定存在的物质 , ,写出该反应的化学方程式写出该反应的化学方程式 。 【变式训练】【变式训练】 (2014(2014漳州模拟漳州模拟) )根据磷元素的原子结构示意根据磷元素的原子结构示意 图图 , ,做出如下推理做出如下推理 , ,其中与事实不符的是其中与事实不符的是 ( ( ) ) A.A.磷元素位

28、于元素周期表的第磷元素位于元素周期表的第 3 3周期第周期第AA族族 B.B.磷原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强磷原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强 C.C.磷的两种单质红磷和白磷是同素异形体磷的两种单质红磷和白磷是同素异形体 D.D.磷的氢化物磷的氢化物(PH(PH3 3) )受热时不如氮的氢化物受热时不如氮的氢化物 (NH(NH3 3) )和硫的氢化物和硫的氢化物(H(H2 2S)S)稳定稳定 10e10e- -、18e18e- -微粒应用微粒应用 7已知已知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是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如

29、图所示的转化关系系 (反应条件已经略去反应条件已经略去)： (1)如果如果 A、 B、 C、D 均是均是 10 电子的粒子，请写出电子的粒子，请写出A、D 的电子式：的电子式：A_ ；D_ 。 (2)如果如果 A 和和 C 是是 18 电子的粒子，电子的粒子，B 和和 D 是是 10 电子的粒子，请写出：电子的粒子，请写出： A 与与 B 在溶液中反应的离子方程式为在溶液中反应的离子方程式为_。 2 2HSHS OHOH =S=SH H2 2O O 根据上述离子方程式，根据上述离子方程式，可以判断可以判断C 与与 B 结合质子的能力大小是结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表用化学式或离子

30、符号表示示 )_2 2 。 OHOH SS【备选考点】【备选考点】相对原子质量的计算相对原子质量的计算 【高考警示】辨析几个相对质量 (1)原子的相对原子质量原子的相对原子质量原子的质量数。原子的质量数。 (2)只有具体的原子才有质量数，元素没有质量数。 (3)元素的相对原子质量不仅与其各同位素原子的相对原子质量有关，还与其在自然界中所占的原子百分数 (丰度)有关。【典例】【典例】钨是我国的丰产元素之一。已知钨有多种天然稳定同钨是我国的丰产元素之一。已知钨有多种天然稳定同位素，其相对原子质量为位素，其相对原子质量为 183.84183.84，有关叙述中正确的是，有关叙述中正确的是 ( ) ( ) A A183.84183.84是是1 1个钨原子质量与个钨原子质量与1212C C原子质量的原子质量的1/121/12的比值的比值 B B183.84183.84是各种钨同位素的质量数和它们所占百分数得出的是各种钨同位素的质量数和它们所占百分数得出的平均值平均值 C C钨的同位素原子中的质子数和中子数一定相等钨的同位素原子中的质子数和中子数一定相等 D D由其相对原子质量不能确定钨的质量数由其相对原子质量不能确定钨的质量数