2018届一轮复习人教版原子结构学案(2)

2018届一轮复习人教版原子结构学案(2)

原子结构 ‎1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。‎ ‎2.掌握原子序数、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。‎ ‎3.掌握1～18号元素的原子结构示意图的表示方法。‎ ‎ ‎ 一、原子构成 ‎1．构成原子的微粒及作用 ‎2．微粒之间的关系 ‎(1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；‎ ‎(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；‎ ‎(3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；‎ ‎(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。‎ ‎3．一个信息丰富的符号 二、元素　核素　同位素 ‎1．元素、核素、同位素的概念及相互关系 ‎2．同位素的性质 同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。‎ ‎3．几种重要的核素 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 ‎4.四“量”比较 类别 定义 实例 原子质量 某元素某种核素的一个原子的真实质量 一个8O原子的质量是2.657×10－26kg 原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个6C原子质量的的比值 8O的相对原子质量约为16‎ 元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的物质的量分数(或称丰度)计算出的平均值 Ar＝Ar(A)·a%＋Ar(B)·b%＋…(其中a%＋b%＋…＝1)‎ 质量数 某原子核内质子数与中子数之和 8O的质量数为18‎ 备注 某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量 三、核外电子排布 ‎1．电子层的表示方法及能量变化 ‎2．核外电子排布规律 ‎(1)能量最低原则 核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。‎ ‎(2)分层排布原则 ‎①每层最多容纳的电子数为2n2个。‎ ‎②最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。‎ ‎③次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。‎ 特别提醒　核外电子排布的几条规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子。‎ 高频考点一　原子构成 例1．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ω g R原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是 (　　)‎ A. mol B. mol C．ω() mol D.(m－n＋2) mol ‎【答案】　D ‎【变式探究】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.(A－N＋m)mol B.(A－N)mol C.(A－N)mol D.(A－N＋m)mol ‎【答案】　A ‎【解析】　X原子的质子数为(A－N)个，一个HmX中所含的质子数为(A－N＋m)个，HmX的摩尔质量为(A＋m)g·mol－1，所以a g HmX中所含质子的物质的量为(A－N＋m)mol。‎ 高频考点二　有关微粒组成的概念辨析 例2．下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①质子数相同的粒子一定是同种元素 ‎②同位素的性质几乎完全相同 ‎③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ‎④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ‎⑤一种元素只能有一种质量数 ‎⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数 A．②③④⑥ B．①②④⑤‎ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥‎ ‎【答案】　C ‎【解析】　粒子包括原子、分子、离子等。H2O与Ne的电子数、质子数均相同，故①错、④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，如O2与S2－，故③对；同位素的化学性质几乎完全相同，而物理性质不同，故②错；质量数是针对某原子而言的，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。‎ ‎【变式探究】Sm属于稀土元素，Sm与 Sm是钐元素的两种同元素。下列说法正确的是(　　)‎ A.Sm与 Sm互为同素异形体 B.Sm与 Sm具有相同核外电子排布 C.Sm与 Sm的性质完全相同 D.Sm与 Sm的质子数不同，但中子数相同 ‎【答案】　B 高频考点三　相对原子质量的含义及辨析 例3．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3个电子 ‎【答案】　D ‎【解析】　该元素的原子序数为49，位于第五周期第ⅢA 族，和Al 处于同一主族，故D正确。‎ ‎【变式探究】已知硒酸钠中各元素的质量分数为Na—a、Se—b，其余为氧；硫酸钠中各元素的质量分数为Na—c、S—d，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(　　)‎ A．Na元素的相对原子质量 B．S元素的相对原子质量 C．O元素的相对原子质量 D．Se元素各同位素的丰度 ‎【答案】　B ‎【解析】　M(Na2SeO4)＝，‎ M(Na2SO4)＝，‎ －＝M(Se)－M(S)，‎ 所以M(Se)＝－＋M(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。‎ 高频考点四　核外电子排布规律应用 例4．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 ‎【答案】　A ‎【解析】　符合题意的元素X可能是氮或氯，故A项不正确。‎ ‎【变式探究】某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是(　　)‎ A．X可能是金属元素 B．由X形成的含氧酸均为强酸 C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水 ‎【答案】　D 高频考点五　破解“10电子”、“18电子”微粒的应用 例5．A＋、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：‎ ‎①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。‎ 请回答：‎ ‎(1)C－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________。‎ ‎【答案】　(1)　(2)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋　H3O＋＋NH3===NH＋H2O　(3)CH4、Ne(【答案】合理即可)　(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)‎ ‎【变式探究】X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是(　　)‎ A．元素X位于第ⅥA族 B．甲不能溶解于乙中 C．甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应 D．乙的沸点低于丙的沸点 ‎【答案】　D ‎【解析】　由题给信息和框图可以推出，X为O，Y为N，Z为H，甲为NO，乙为H2O，丙为NH3。O位于第ⅥA族，A正确；NO不溶于水，B正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。‎ ‎1．(2016·课标全国Ⅰ，13)X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是(　　)‎ A．元素X位于第ⅥA族 B．甲不能溶解于乙中 C．甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应 D．乙的沸点低于丙的沸点 ‎【答案】　D ‎【解析】　由题给信息和框图可以推出，X为O，Y为N，Z为H，甲为NO，乙为H2O，丙为NH3。O位于第ⅥA族，A正确；NO不溶于水，B正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。‎ ‎2．(2015·课标全国Ⅰ，12)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，下列说法正确的是(　　)‎ A．单质的沸点：W>X B．阴离子的还原性：W>Z C．氧化物的水化物的酸性：YY>Z B．单质沸点：X>Y>Z C．离子半径：X2－>Y＋>Z－‎ D．原子序数：X>Y>Z ‎【答案】D　‎ ‎【解析】根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。最外层电子数F＞S＞Na，A项错误；单质沸点Na＞S＞F2，B项错误；离子半径S2－＞F－＞Na＋，C项错误；原子序数S＞Na＞F，D项正确。‎ ‎7．（2014·山东卷） 根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　)‎ A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小 D. Cl与Cl得电子能力相同 ‎【答案】D　‎ ‎ ‎ ‎1．某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是 (　　)‎ A.Xn－含有的中子数为a＋b B.Xn－含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为 g ‎【答案】　D ‎【解析】　Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为(b－a)，电子数为(a＋n)；1 mol Xn－的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g。‎ ‎2．假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于Up和Up的说法中正确的是(　　)‎ A.Up和Up是两种元素 B.Up和Up互为同位素 C.Up和Up质子数不同、中子数相同 D.Up和Up质量数相同、电子数不同 ‎【答案】B ‎【解析】：选B。Up和Up是质子数相同、中子数不同的两种核素，两者互为同位素，A、C错误，B正确；Up和Up的质量数不同但电子数相同，D错误。‎ ‎3．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、C60‎ 等已被发现。下列有关说法中，正确的是(　　)‎ A．N离子中含有36个电子 B．O2与O4属于同位素 C．C60是有机物 D．H2与H3属于同种元素组成的单质 ‎【答案】D ‎ 4．原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是(　　)‎ A．L层离核比M层离核近 B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子 C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子 D．M层上最多可填充8个电子 ‎【答案】D ‎【解析】：选D。L层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层为第3电子层，最多可填充18个电子，D错误。‎ ‎5．某氯原子的质量是a g,‎12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①该氯原子的相对原子质量为‎12a/b　②m g该氯原子的物质的量为 mol　③该氯原子的摩尔质量是aNA g ‎④a g该氯原子所含的电子数为17NA A．①③　　　　　 B．②④‎ C．①② D．②③‎ ‎【答案】C ‎ 6．如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d＞e，f为离子化合物。则下列说法错误的是(　　)‎ A．常温下，单质a呈气态 B．单质c具有强氧化性 C．稳定性：d＞e D．f受热易分解为d和e ‎【答案】C ‎【解析】：选C。由题意可推出a、b、c、d、e、f分别为N2、H2、F2、NH3、HF、NH4F。稳定性：NH3＜HF，故C错误。‎ ‎7．现有部分元素的原子结构特点如表：‎ X L层电子数是K层电子数的3倍 Y 核外电子层数等于原子序数 Z L层电子数是K层和M层电子数之和 W 共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质 ‎(1)画出W原子结构示意图 。‎ ‎(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是 ，‎ 写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式 。‎ ‎(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为 。‎ ‎(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的 物质，写出该反应的化学方程式 ‎ ‎ 。‎ ‎【答案】：(1) ‎ ‎(2)X(或氧)　2H2S＋O22H2O＋2S↓(其他合理答案也可)‎ ‎(3)NH4HSO4‎ ‎(4)N2H4＋2H2O2N2＋4H2O ‎【解析】：由表中信息可确定X为O、Y为H、Z为S、W为N。‎ ‎8．今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间，两两皆能反应且均能生成盐和水。D和E各有如下表的电子层结构。‎ 元素 最外层电子数 次外层电子数 D X X＋4‎ E X＋1‎ X＋4‎ 按要求填空：‎ ‎(1)A的元素符号 ，质子数比中子数少2的B元素的一种核素的符号 ，F的原子结构示意图是 。‎ ‎(2)C单质与A元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。‎ ‎(3)D和E两者的氢化物稳定性较强的是 ‎ ‎ (填化学式)。‎ ‎(4)工业上制取单质D的化学方程式为 ‎ ‎ 。‎ ‎(5)D的氧化物溶解于某酸的化学方程式为 ‎ ‎ 。‎ ‎【答案】：(1)Na　Mg　 ‎ ‎(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(3)PH3‎ ‎(4)SiO2＋‎2CSi＋2CO↑‎ ‎(5)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O