高考化学一轮课件515原子结构含答案58页共58张

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1、第五章 物质结构元素周期律第15讲原子结构微考点 ? 大突破微充电 ? 提素养微真题 ? 大揭秘考纲考纲解读解读 考向考向预测预测 1.了解原子结构示意图、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 高考的考查仍会以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论来解释现象、定性推断、定量计算，向多方位、多角度、多层次方向发展，主要表现在以下几个方面：一是元素、核素和同位素的概念及性质；二是原子结构及各粒子

2、“量”之间的关系；三是 8e结构判断及等电子微粒的判断及应用，如 10e、18e微粒 微考点微考点 ? 大突破大突破见学生用书见学生用书P101 微考点 1 原子 元素 同位素 1原子的构成 (1)主要有 、 和 ，它们的基本属性为 电子 质子 中子 相对质量 一个质子的 1.007 1.008 所带电荷 数及电性 质子 中子 电子 11 836 一个单位负电荷 一个单位正电荷 不带电 (2)基本关系 对于原子：质量数 (A) ， 质子数 。 对于离子 阳离子：质子数核外电子数 电荷数， 阴离子：质子数核外电子数 电荷数。 质子数中子数 核电荷数 核外电子数 2元素、核素、同位素元素、核素、同

3、位素 (1)元素 具有相同 的同一类原子的总称。 决定元素的种类。 (2)核素 具有一定数目 和一定数目 的原子。 和 共同决定核素的种类。 质子数 质子数 质子 中子 质子数 中子数 (3)同位素 定义： 相同而 不同的核素互称为同位素。例如，氧元素有16 8O、17 8O、18 8O 三种同位素。 同位素性质：a.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，其各核素的原子数目百分比一般是 的。b.同一元素的各种同位素，其 不同，但化学性质几乎 。 不变 完全相同 质量数 质子数 中子数 3同位素的特征与应用 (1)同位素的特征 化学性质 ，物理性质 。 天然存在的同一元素

4、各核素所占的原子百分数一般 。 (2)常见的重要核素及其应用 核素 235 92U 21H 31H 18 8O 用途 核燃料 用于考古断代 制 示踪原子 几乎完全相同 不同 不变 14 6C 氢弹 微助学 四点说明 1“同位”是指这几种核素的质子数 (核电荷数 )相同，在元素周期表中占据同一个位置。 2因许多元素存在同位素，故原子的种数多于元素的种数。有多少种核素就有多少种原子。 但也并非所有元素都有同位素，如Na、F、Al 等就没有同位素。 3同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 4同位素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。 高考警示高考警示 相对原子质量与质量

5、数的区别和联系相对原子质量与质量数的区别和联系 易忽视相对原子质量和质量数的概念上的区别和在化学计算中的不同之处。 (1)相对原子质量分为核素的相对原子质量和元素的相对原子质量。 核素的相对原子质量：某种核素的一个原子的质量与12C 原子质量的1/12的比值。 元素的相对原子质量：该元素的所有同位素的相对原子质量的平均值。即 M (A)M(A1)a(A1)%M(A2)a(A2)%。 (2)质量数 质量数是一个原子中的质子数与中子数的和。由于质子和中子的相对质量都近似为 1，所以一种核素的质量数就是该核素的近似相对原子质量。 微诊断 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 1所有的原子中都含有质

6、子和中子。 ( ) 提示 11H 原子中不含有中子。 2一种单质中可能含多种核素，如O2中含16O、17O、18O 三种原子。 ( ) 提示 一个 O2分子由两个原子构成，这两个原子可能是同一种核素，也可能是不同核素，16O2、17O2、18O2、16O17O、17O18O、16O18O 都属于氧气单质。 314C 可用于文物的年代鉴定，14C 与12C 互为同素异形体。 ( ) 提示 同素异形体指的是单质，14C 与12C 是碳元素的两种不同的核素，它们互为同位素。 4质子数相同的微粒不一定都属于同一种元素。 ( ) 提示 质子数相同的原子才属于同一种元素，如Na与 NH4质子数相同，但不属

7、于同一种元素。 对点微练一 物质中某种微粒量的计算 1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原子组成 HmX 分子，在 a g HmX 中所含质子的物质的量是 ( ) A.aAm(ANm) mol BaA(AN) mol C.aAm(AN) mol DaA(ANm) mol 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aAm(ANm) mol。 答案 A 2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

8、转化为 R2时，含有电子的物质的量是 ( ) A. mn2m mol B?mn?n mol C?mn2m mol Dm(mn2) mol 解析 R 原子的质子数为 (mn)，其核外电子数也为 (mn)个，所以R2的核外电子数为 (mn2)个，而 g R 原子的物质的量为m mol，所以形成的 R2含有的电子的物质的量为m(mn2) mol，故选 D。 答案 D 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 对点微练二 以同位素为核心的概念辨析 3钋是一种银白色金属，

9、能在黑暗中发光，由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔在 1898年发现，两人对这种元素的命名是为了纪念居里夫人的祖国波兰。 钋有多种核素，如 Po218、 Po210等。 下列说法正确的是 ( ) APo218和 Po210在周期表中的位置相同 BPo218和 Po210中子数相同，互称为同位素 CPo218和 Po210核外电子数肯定不等 DPo218和 Po210的质量数不同，不能互称为同位素 解析 同位素指的是质子数相同、中子数不同即质量数不同的同一元素的不同核素，在周期表中位置相同，故A 项正确，D 项错误；Po218和 Po210中子数不同而电子数一定相等，故 B、C 两项错误。 答案

10、A 42016年 1 月 5 日，江西省国土资源厅宣布，该省地质工作者在浮梁县发现超大型钨铜矿。下列有关182 74W、184 74W、186 74W 的说法正确的是( ) A它们是钨的三种元素 B它们互为同位素 C. 184 74W 的中子数与质子数之差为 110 D它们的所有性质几乎完全相同 解析 它们是钨的三种核素， A 项错误；它们的质子数相同、中子数不同，互为同位素， B 项正确；184 74W 的质量数与质子数之差为 110，中子数与质子数之差为 36，C 项错误；它们的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，D 项错误。 答案 B 5钚元素有若干种同位素，钚元素的同位素电池将为我国

11、航天器 (包括探月计划在内 )提供稳定、持久的能源。下列关于238 94Pu 的说法中正确的是( ) A.238 94Pu 和240 94Pu 的质子数之差为 2 B.238 94Pu和240 94Pu 是两种不同的核素 C.238 94Pu 的中子数与质子数之差为 144 D.238 94Pu 和240 94Pu 互为同素异形体 解析 238 94Pu 和240 94Pu 的质子数之差为 0，A 项错误；238 94Pu 和240 94Pu 是质子数相同、中子数不同的两种原子， B 项正确；238 94Pu 的中子数与质子数之差为 50，C 项错误；238 94Pu 和240 94Pu 是两

12、种原子，互为同位素， D 项错误。 答案 B 原子的构成及元素、核素、同位素之间的关系 1构成原子的粒子 2元素、核素、同位素的关系 特别提醒特别提醒 (1)一种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 (2)同种元素是质子数相同的所有核素的总称，同位素是同一元素不同核素之间的互称。 对点微练三对点微练三 相对原子质量的含义及辨析相对原子质量的含义及辨析 6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铟元素是一种副族元素 D铟原子最外层有

13、3 个电子个电子 解析 该元素的原子序数为 49，位于第五周期第 A 族，和 Al 处于同一主族，故 D 项正确。 答案 D 7(2018 上海市静安区高三质量检测 )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( ) ANa 元素的相对原子质量 BS元素的相对原子质量 CO 元素的相对原子质量 DSe元素各同位素的丰度 解析 M(Na2SeO4)M? Se?b， M(Na2SO4)M? S?d， M? Se ?bM? S?dM(Se)M(S)， 所以 M(Se)M? S

14、e ?bM? S?dM(S)， 所以只要知道 S 元素的相对原子质量，就可以求得Se元素的相对原子质量。 答案 B 微考点微考点 2 核外电子的排布 1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排布方式 排布，电子层由里到外依次是第 层，符号分别对应： 。 很快 位置 运动轨迹 速度 分层 一、二、三、四、五、六、七 K、L、M、N、O、P、Q 3排布规律 (1)电子是在原子核外距核由近及远，能量由 至 的不同电子层上分层排布的。 (2)每层最多容纳的电子数为 (n 代表电子层数 )。 (3)电子一般总是先排在能量 的电子层里，即最先排在 ，当 排满

15、后，再排 ，当 排满后，再排 。但不可依此类推。 (4)最外层电子数不超过 8 个(或 个)，次外层不超过 18个，倒数第 3层不超过 32个。 低 高 2n2 最低 L 层 M 层 K 层 K 层 L 层 2 微助学 一种关系 质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系 1两种原子 (同位素)如11H、21H、31H。 2两种分子如 CH4、NH3、H2O、HF、Ne。 3两种带电荷数相同的阳离子，如NH4、H3O。 4两种带电荷数相同的阴离子，如OH、F。 两个注意 1应用核外电子排布规律的注意事项 核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能独立地应用其中一条。如当 M 层不是最外

16、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利用稀有气体的原子结构推断元素的周期序数 稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期主族的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。 微诊断 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 1M 层是最外层时，最多能容纳 18个电子。( ) 提示 最外层最多只能容纳 8 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。( ) 提示 由 H、Na 可知错误。 3地壳中含量最多的金属元素为 O。( ) 提示 “金属元素”，O 不属于金属元素。 4LiCl 中各原子均满足

17、 8 电子的稳定结构。 ( ) 提示 15 号元素原子 H、He、Li、Be、B 与其他原子结合后，一定达不到 8 电子稳定结构，所以在判断最外层是否达到8 电子结构时，一定要注意这几种原子。 对点微练四 核外电子排布规律判断 8两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 ( ) A1 对 B2 对 C3 对 D4 对 解析 H 和 Be、He 和 C，共 2 对。 答案 B 9在第在第 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，

18、其电子数比层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比(n1)层多层多 10 个，则个，则此电子层是此电子层是 ( ) AK 层层 BL 层层 CM 层层 DN 层层 C 对点微练五对点微练五 核外电子排布规律的简单应用核外电子排布规律的简单应用 10核电荷数小于核电荷数小于 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)。下列关于元素 X 的说法中，不正确的是( ) A其最高化合价为3 价 B可以形成化学式为 KXO3的盐 C其氢化物可以用来做喷泉实验 D其最高价氧化物的水化物是强酸 解析 由于核电荷数小于 18，n3。n2 或 3 时，符合题

19、意。X 为 N或 Cl。N 和 Cl 的最高价分别为 5 和7 价，A 项不正确。 答案 A 11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 _( 填序号，下同 )。 (2)具有稳定性结构的原子是 _ 。 (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 短周期元素原子核外电子排布的特征及短周期元素原子核外电子排布的特征及电子数目相同的

20、粒子电子数目相同的粒子 1短周期元素原子的结构特征短周期元素原子的结构特征 (1)原子核中无中子的原子是11H。 (2)最外层有 1 个电子的元素是 H、Li、Na。 (3)最外层有 2 个电子的元素是 He、Be、Mg。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar 。 (5)最外层电子数是次外层电子数2 倍的元素是 C；是次外层电子数 3倍的元素是 O；是次外层电子数 4 倍的元素是 Ne。 (6)最外层电子数是内层电子数一半的元素是Li、P。 (7)电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。 (8)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素是 Be。 (9)次外层电子数是最外层

21、电子数 2 倍的元素是 Li、Si。 2根据核外电子排布规律推断元素在周期表中的位置 (1)最外层电子数等于或大于 3(小于 8)的一定是主族元素。 (2)最外层有 1 个或 2 个电子，则可能是 A、A 族元 素又可能是副族、族或 0 族元素氦。 (3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。 (4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。 微充电微充电 ? 提素养提素养见学生用书见学生用书P104 等电子粒子的判断与应用 1等电子数的粒子汇总 (1)“10电子”的粒子 分子 离子 一核 10电子 Ne N3、O2、F、 Na、Mg2

22、、Al3 二核 10电子 HF OH 三核 10电子 H2O NH2 四核 10电子 NH3 H3O 五核 10电子 CH4 NH4 (2)“18电子”的粒子 分子 离子 一核 18电子 Ar K、Ca2、Cl、S2 二核 18电子 F2、HCl O22、HS 三核 18电子 H2S 四核 18电子 PH3、H2O2 五核 18电子 SiH4、CH3F (3)核外电子总数和质子总数均相同的粒子 Na、NH4、H3O。 F、OH、NH2。 同位素如11H、21H、31H。 2寻找 10电子微粒和 18电子微粒的方法 (1)10 电子微粒：以 Ne 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期

23、的金属元素的化合物。 (2)18 电子微粒：以 Ar 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。 CH3CH3、H2NNH2、HOOH、FF、FCH3、CH3OH 3记忆其他等电子微粒记忆其他等电子微粒 (1)“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、C22。 (2)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。 【母题导航】 (2014 上海)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 ( ) AH3O和 OH BCO 和 N2 CHNO2和 NO2 DCH3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

24、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。 答案 D 【子题微练】 破解“10电子”“18电子”微粒的应用 1A、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离子的电子式是_ 。 (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： _。 (4)除 A、B外，请再写出两种含 10个电子的阳离子： _。 NH4H2ONH3H2OH H3ONH3=NH4H2O CH

25、4、Ne、HF(答任意两个即可) Na、Mg2、Al3(答任意两个即可) 解析解析 本题中五种粒子均有 10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知， 10电子的粒子中，原子有 Ne；阴离子有 N3、O2、F、OH、NH2，阳离子有 Na、Mg2、Al3、NH4、H3O；分子有 CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有 AC=DE，推知 A应为 NH4、 C为 OH、D 为 H2O、E 为 NH3，将其结果代入 BC=2D，推知 B应为 H3O。 2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在如

26、图所示的转化关系 (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 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=S2H2O OHS2 微真题微真题 ? 大揭秘大揭秘见学生用书见学生用书P104 1(2017 北京)2016年年 IUPAC 命名命名 117号元素为 Ts(中文名中文名

27、“石田石田”，tin)，Ts 的原子核外最外层电子数是的原子核外最外层电子数是 7。下列说法不正确的是( ) ATs 是第七周期第是第七周期第A 族元素族元素 BTs 的同位素原子具有相同的电子数的同位素原子具有相同的电子数 CTs 在同族元素中非金属性最弱在同族元素中非金属性最弱 D中子数为 176的的 Ts 核素符号是176117Ts 解析 0 族元素从上往下，原子序数依次为 2、10、18、36、54、86、118，则可推断 117号元素位于第七周期第 A 族，A 项正确；互为同位素的不同原子具有相同的质子数，质子数等于核外电子数，B 项正确；同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱， C

28、项正确；中子数为 176的 Ts 核素符号是293117Ts，D 项错误。 答案 D 2(2017 江苏江苏)下列有关化学用语表示正确的是( ) A质量数为 31的磷原子3115P B氟原子的结构示意图： CCaCl2的电子式： D明矾的化学式：Al2(SO4)3 解析 P 的左上角标质量数，左下角标质子数， A 项正确；F 原子的最外层有 7 个电子，B 项错误；两个 Cl应放在 Ca2的两侧，C 项错误；明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O，D 项错误。 答案 A 3下列说法正确的是( ) A(2015 全国卷)235 g 核素核素235 92U 发生裂变反应：235 92U10n

29、裂变裂变9038Sr136 54Xe1010n，净产生的中子(10n)数为数为 10NA B(2014 山东)3517Cl 与与3717Cl 得电子能力相同 C(2013 江苏)中子数为 146、质子数为 92的铀的铀(U)原子：原子：146 92U D. 235 92U 和和238 92U 是中子数不同，质子数相同的同种核素是中子数不同，质子数相同的同种核素 解析 核素235 92U 发生裂变反应，235 92U10n裂变9038Sr136 54Xe1010n，净产生的中子(10n)数为 1019,235 g核素235 92U 的物质的量为 1 mol，则发生裂变时净产生的中子数为 9NA，

30、 A 项错误；C 项中表示铀原子为238 92U， 错误；235 92U 和238 92U 是不同核素， D 项错误。 答案 B 4判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)(2016 江苏)Mg2的结构示意图为。( ) (2)(2015 江苏)氯离子(Cl)的结构示意图：。( ) (3)(2014 江苏)硫离子(S2)的结构示意图：。( ) (4)(2014 山东)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。 ( ) 5(2015 上海上海)中国科学技术名词审定委员会已确定第116 号元素 Lv的名称为钅立。关于293116Lv 的叙述错误的是( ) A原子序数为 116 B中子数为 177 C核外电子数为 116 D相对原子质量为 293 解析 元素符号左下角表示的是原子核内的质子数，原子核内的质子数等于该元素的原子序数还等于核外电子数，左上角表示的是该原子的质量数，而相对原子质量为小数，质量数中子数质子数，中子数为177。故答案选 D。 答案 D