2018届一轮复习鲁科版原子结构学案

2018届一轮复习鲁科版原子结构学案

第5章　物质结构　元素周期律 第1节　原子结构 考纲定位 考情播报 ‎1.了解元素、核素和同位素的含义。‎ ‎2．了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的相互关系。‎ ‎3．了解原子的核外电子排布规律和原子结构示意图、原子符号、元素符号。‎ ‎2016·全国甲卷T9/全国丙卷T12‎ ‎2015·全国卷ⅠT8(A)、T12/全国卷ⅡT9、T10(D)‎ ‎2014·全国卷ⅠT10‎ ‎2013·全国卷ⅡT9(D)‎ ‎2012·全国卷T13‎ 考点1| 原子结构和核素、同位素　‎ ‎[基础知识自查]‎ ‎1．原子结构 ‎(1)原子的构成 ‎(2)核素(原子)符号表示 X表示质子数为Z、质量数为A、中子数为A－Z的核素原子，如氘H。‎ ‎(3)微粒中的“各数”间的关系 ‎①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)‎ ‎②电性关系 ‎2．元素、核素、同位素 ‎(1)“三素”关系及含义 ‎(2)几种重要的核素及其应用 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 ‎(3)氢元素的三种核素 H：名称为氕，不含中子 H：用字母D表示，名称为氘或重氢 H：用字母T表示，名称为氚或超重氢 ‎[应用体验]‎ 现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题：‎ ‎(1)H、H、H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。‎ ‎(2)互为同素异形体的微粒是____________。‎ ‎(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。‎ ‎(4)H、H与16O、18O形成的H2O的种类有________种。‎ ‎(5)互为同位素的为________________。‎ ‎(6)对于X，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：‎ ‎①Z、n、b相同而A不同：_________________________________________；‎ ‎②A、n、b相同而Z不同：_________________________________________；‎ ‎③A、Z、b相同而n不同：_________________________________________；‎ ‎④Z、n、A相同而b不同：_________________________________________。‎ ‎[提示]　(1)核素　同位素　(2)O2和O3　(3)30　24　(4)6　(5)H与H，C与C　(6)①H、H(或C、C)　②C、N　③Fe2＋、Fe3＋　④O2、O3‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　原子的构成中“各数”之间的数量关系 ‎1．(2017·合肥模拟)下列关于原子的几种描述中，不正确的是(　　) ‎ A．18O与‎19F具有相同的中子数 B．16O与17O具有相同的电子数 C．15N与14N具有相同的质子数 D．‎12C与‎13C具有相同的质量数 D　[‎12C、‎13C的质量数分别为12、13。]‎ ‎2．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g Hm X中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________，所含电子数为________。‎ ‎[答案]　(m＋1)mol　N mol　×(m＋A－N)NA　(m＋A－N)NA 角度2　核素与同位素 ‎3．(2017·北京海淀区练习)中新网‎2013年5月3日报道，铁60同位素显身，揭秘了超 新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是(　　) ‎ A．铁元素的质量数为60‎ B.Fe的核内质子数比中子数多8‎ C.Fe与Fe的核外电子数相同，属于同一种核素 D.Fe与Fe的化学性质相似，互为同位素 D　[Fe这种铁原子的质量数为60，而不是铁元素的质量数，A错；Fe的核内质子数(26)比中子数(34)少8，B错；Fe与Fe的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，C错；Fe与Fe是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相似，D对。]‎ ‎4．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．‎14C与‎12C是两种不同的元素或核素 B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体 D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子 D　[A项，‎14C与‎12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。]‎ ‎5．写出H、D与16O、17O、18O形成的不同水分子的分子式。‎ ‎[答案]　HO、HO、HO、DO、DO、DO、HD16O、‎ HD17O、HD18O 原子结构与同位素的认识误区 ‎(1)原子不一定都有中子，如H。‎ ‎(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。‎ ‎(3)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)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如‎6C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。‎ ‎(5)同位素的物理性质不同但化学性质几乎相同。‎ ‎(6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。‎ 考点2| 核外电子排布 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．核外电子排布规律 ‎2．原子或离子结构示意图 ‎(1)下面为钠的原子结构示意图 ‎[应用体验]‎ ‎1．根据1～18号元素，确定符合下列条件的元素 ‎(1)原子核中无中子的原子：________。‎ ‎(2)最外层有1个电子的元素：________。‎ ‎(3)最外层有2个电子的元素：________。 ‎ ‎(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：________。‎ ‎(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：________；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：________；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：________。‎ ‎(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：________。‎ ‎(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：________。‎ ‎(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：________。‎ ‎(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：________。‎ ‎(10)电子层数是最外层电子数2倍的元素：________。‎ ‎(11)最外层电子数是电子层数2倍的元素：________。‎ ‎(12)最外层电子数是电子层数3倍的元素：________。‎ ‎[提示]　(1)H　(2)H、Li、Na　(3)He、Be、Mg　(4)Be、Ar　(5)C　O　Ne　(6)H、Be、Al　(7)Be　(8)Li、Si (9)Li、P　(10)Li　(11)He、C、S　(12)O ‎2．10e－的原子为________，分子有________，简单离子有________。‎ ‎[提示]　Ne　CH4、NH3、H2O、HF　N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　利用核外电子排布规律推断元素 ‎1．两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 B　[前10号元素核外电子层数之比与最外层电子数之比：①1∶2与1∶2为H和Be；②2∶1与2∶1为C和He；③2∶2与2∶2无合适的元素。]‎ ‎2．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2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。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可能形成化学式为KXO3的盐 A　[当n＝1时，最外层电子数为2＋1＝3，不合理；当n＝2时，最外层电子数为2×2＋1＝5，质子数为2×22－1＝7，X为N；当n＝3时，最外层电子数为2×3＋1＝7，质子数为2×32－1＝17，X为Cl。]‎ ‎3．(2017·太原模拟)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，核电荷数之和为36；X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数；R原子的质子数是Y原子质子数的两倍。下列有关这四种元素的相关叙述正确的是(　　) ‎ A．X的三种核素中均含有质子和中子 B．X与R组成的化合物溶于水呈碱性 D．Y与Z可形成两种氧化物 D　[短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，核电荷数之和为36；X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数；R原子的质子数是Y原子质子数的两倍，由原子序数关系可知X、Z原子的最外层电子数之和应为2，Y的次外层电子数为2，则X为H元素，Z为Na元素，Y为O元素，R为S元素。]‎ ‎4．A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。‎ ‎(1)则4种元素的元素符号依次是A________，B________，C________，D________。‎ ‎(2)C的原子结构示意图为________。‎ ‎(3)D的离子结构示意图为________。‎ ‎(4)B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(5)A单质与浓H2SO4共热的化学方程式为 ‎______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎[解析]　A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为氯元素，C为钾元素。‎ ‎[答案]　(1)S　Cl　K　Ca ‎ ‎ ‎(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ‎(5)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O ‎(1)注意元素范围如短周期，前20号元素等。‎ ‎(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。‎ ‎(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时，次外层一定是K层。‎ ‎(4)符合某种描述的元素不一定是一种。‎ ‎(5)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。‎ 角度2　“10电子”“18电子”微粒的应用 ‎5．下列各微粒：①H3O＋、NH、Na＋；②OH－、NH、F－；③O、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O具有相同质子数和电子数的一组是(　　) ‎ A．①②③　　　 B．①②④‎ C．②③④ D．①③④‎ B　[①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。]‎ ‎6．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同多核粒子，它们之间存在如下关系：‎ ‎(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒。请写出：‎ A与B反应的离子方程式为____________________________________。‎ ‎(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的粒子，请写出：‎ ‎①A与B在溶液中反应的离子方程式：______________________________。‎ ‎②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)___________ ______________________。‎ ‎(3)已知肼(H2N—NH2)和甲胺(CH3—NH2)都是18个电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式(至少写两个)：__________________________________。‎ ‎[解析]　(1)若A、B、C、D均为10e－粒子，根据图可知A为NH，B为OH－，C为NH3，D为H2O ‎(2)若A、C为18e－粒子，B、D为10e－粒子，由图示可知A为HS－，B为OH－，C为S2－，D为H2O。‎ ‎(3)根据H2N—NH2、CH3—NH2均为18个电子分子，可得—NH2、—CH3均为9电子基团，其他为9电子基团的还有—OH、—F。故构成18电子的有机分子为CH3—OH、CH3—F、CH3—CH3。‎ ‎[答案]　(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O ‎(2)①HS－＋OH－===S2－＋H2O ‎②OH－>S2－‎ ‎(3)CH3—CH3、CH3—F、CH3—OH(任写2个)‎ 寻找“2电子”“10电子”和“18电子”微粒的方法 ‎(1)2电子微粒 ‎(2)10电子微粒 ‎(3)18电子微粒 ‎[课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　‎ ‎1．一组判断，展示高考易误点 ‎(1)(2015·全国卷Ⅰ)‎18 g D2O和‎18 g H2O中含有的质子数均为10NA。(　　)‎ ‎(2)16O2与18O2互为同位素。(　　)‎ ‎(3)(2015·四川高考)‎2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA。(　　)‎ ‎(4)(2015·海南高考)等物质的量的水与重水含有的中子数相同。(　　)‎ ‎(5)(2015·海南高考)同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相同。(　　)‎ ‎(6)(2014·江苏高考)质子数为35、中子数为45的溴原子：Br。(　　)‎ ‎(7)35Cl和37Cl的核外电子排布相同，得电子能力相同，化学性质相同。(　　)‎ ‎(8)电子数和质子数均相同的不同粒子，其化学性质相同。(　　)‎ ‎(9)Cl－和S2－的核外电子数均为18，故离子结构示意图均为 。(　　)‎ ‎(10)同元素的不同核素之间的转化属于化学反应。(　　)‎ ‎[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)×　(9)×　(10)×‎ ‎2．一题串知，覆盖高考考什么 ‎(1)(2015·全国卷Ⅰ)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅱ)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。‎ ‎(1)写出下列元素符号：W_______，X_______，Y_______，Z_______，a_______，b______，c_____，d______。[考查核外电子排布规律及其元素推断]‎ ‎(2)写出W的三种核素符号及其中子数________；________；________。[考查核素及其中子数的判断]‎ ‎(3)Z的原子结构示意图为________，b的离子结构示意图________。[考查结构示意图的书写]‎ ‎(4)X与Y同时存在的离子化合物的化学式________、________(写出两种)。[考查元素的构成物质]‎ ‎(5)a与b、c、d形成的化合物均是共价化合物吗？________(填“是”或“否”)。[考查化合物的类型]‎ ‎(6)a、b、c的非金属性强弱次序为________(填元素符号)。[考查元素的性质]‎ ‎(7)a、b、c、d元素形成的18电子微粒有____________________(填粒子符号)。[考查18电子微粒的判断]‎ ‎[答案]　(1)H　N　P　Cl　H　S　Cl　K ‎(2)H、0　H、1　H、2‎ ‎ ‎ ‎(4)(NH4)3PO4　(NH4)2HPO4等 ‎(5)否　(6)Cl>S>H　‎ ‎(7)S2－、HS－、H2S、Cl－、HCl、K＋‎