通用版高考化学微一轮复习原子结构学案20180509124

通用版高考化学微一轮复习原子结构学案20180509124

第17讲　原子结构 考纲要求 ‎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、核外电子数以及它们之间的相互关系。‎ ‎3.了解原子核外电子排布。‎ 考点一　原子构成 ‎1．构成原子的微粒及作用 原子(AZX) ‎2．原子中的等量关系 ‎(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)‎ ‎(2)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数 ‎3．同位素　核素 ‎(1)概念辨析 ‎(2)同位素的特征 ‎①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。‎ ‎②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。‎ ‎(3)常见的重要核素及其应用 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 ‎【多维思考】‎ ‎1．AZXn＋、AZXn－中核外电子数与质子数(Z)的数量关系如何表示？‎ 提示：AZXn＋：核外电子数＝质子数(Z)－电荷数(n)。‎ AZXn－：核外电子数＝质子数(Z)＋电荷数(n)。‎ ‎2.H、H、H与16O、17O、18O能组成几种不同的水分子？‎ 提示：18种。‎ ‎“三素”——元素、核素、同位素 ‎1．元素、核素、同位素之间的关系 元素 ‎2．同位素的比较 考向一　原子中各种微粒数目之间的关系及计算 ‎1．(2019·河南开封一中月考)‎2017年7月30日朱日和大阅兵场上，展示了我国研制的各种导弹。导弹之所以有神奇的命中率，是制造导弹合金材料中的稀土元素钕(Nd)的贡献。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．钕原子的摩尔质量等于其相对原子质量 B．一个Nd原子的质量为140/NA g C.Nd原子的中子数与质子数之差为80‎ D．‎14 g钕中含10 mol 电子 解析：摩尔质量和相对原子质量的单位不同，A错误；1 mol Nd原子质量约为‎140 g，一个原子的质量为140/NA g，B正确；Nd原子的中子数为80，质子数为60，两者之差为20，C错误；‎14 g钕对应的钕原子的物质的量并非0.1 mol，电子也不是10 mol，D错误。‎ 答案：B ‎2．某元素的一种核素X的质量数为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 解析：X原子的质子数为(A－N)，一个HmX中所含的质子数为(A－N＋m)，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。‎ 答案：A ‎【题后悟道】　原子构成的认识误区 ‎(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；‎ ‎(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋；‎ ‎(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－；‎ ‎(4)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。‎ 考向二　元素、核素和同位素的概念辨析 ‎3．2019年4月，于敏获颁“影响世界华人终身成就奖”。“钚‎239”‎是“于敏型”氢弹的重要原料。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．239Pu原子的原子核中含有239个质子 B．238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素 C．238Pu与238U在元素周期表中的位置相同 D．239Pu衰变成235U属于化学变化 解析：239Pu中的239表示的是其质量数，A错误；核素的种类是由质子数和中子数共同决定的，238Pu、239Pu和241Pu属于同种元素的不同核素，B正确；238Pu与238U核电荷数不同，属于不同的元素，在元素周期表中的位置不同，C错误；由于化学变化不涉及原子核的变化，故元素的衰变不是化学变化，D错误。‎ 答案：B ‎4．(2019·日照检测)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 解析：Na与NH质子数均为11，但不是同种元素，①错误；同位素的化学性质几乎相同，而物理性质不同，②错误；H、H、H均为氢元素，但质量数不同，⑤错误；某种核素的相对原子质量取整数，就是质量数，⑥错误。‎ 答案：C 考点二　原子核外电子排布 ‎1．核外电子排布规律 ‎2．原子结构示意图及能量变化 ‎【多维思考】‎ ‎1．某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是多少？‎ 提示：2＋‎2a。‎ ‎2．同一种元素的不同核素如16O和18O的原子结构示意图是否相同？为什么？‎ 提示：相同，因质子数和核外电子数相同。‎ ‎1．核外电子排布的表示方法 ‎(1)原子结构示意图(以Na为例)‎ ‎(2)离子结构示意图 主族中的金属元素原子失去最外层电子变为与稀有气体元素原子相同的阳离子，非金属元素的原子得电子形成与稀有气体元素原子相同的阴离子：‎ ‎2．1～20号元素的特殊的电子层结构 ‎ (1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；‎ ‎(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；‎ ‎(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。‎ ‎(4)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；‎ ‎(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；‎ ‎(6)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；‎ ‎(7)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S；‎ ‎(8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。‎ 考向一　核外电子排布规律 ‎1．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(n－1)层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比(n－1)层多10个。则此电子层是 (　　)‎ A．K层　　　　　　 B．L层 C．M层 D．N层 答案：C ‎2．两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 解析：在周期表的前10号元素中，电子层数之比和最外层电子敷之比若为1∶1，则为H和Be；若为1∶2，则为He和C，故选B。‎ 答案：B 考向二　等电子粒子的判断和应用 ‎3．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 (　　)‎ A．H3O＋和OH－ B．CO和N2‎ C．HNO2和NO D．CH和NH 解析：A.H3O＋和OH－均含有10个电子；B.CO和N2均含有14个电子；C.HNO2和NO均含有24个电子；D.CH中含有8个电子，而NH含有10个电子。‎ 答案：D ‎4．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______________。‎ 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个电子的粒子中，原子有Ne；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、NH；阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；分子有CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋应为NH，C－为OH－、D为H2O、E为NH3，将其结果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋应为H3O＋。‎ 答案：(1)[H]－‎ ‎(2)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ H3O＋＋NH3===NH＋H2O ‎(3)CH4、Ne、HF(任选两种)‎ ‎【速记卡片】　10电子微粒间的巧妙转化 若A、B、C、D均为10电子微粒，且它们之间存在以下转化：‎ ‎1．(2019·高考北京卷)2019年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)‎ A．Ts是第七周期第ⅦA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的电子数 C．Ts在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为176的Ts核素符号是Ts 解析：元素周期表中第七周期0族应当排列118号元素。A.117号元素位于118号左侧即ⅦA族，所以Ts的原子核外最外层电子数是7，是第七周期第ⅦA族元素，A描述正确；B.同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B描述正确；C.元素周期表同一列从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C描述正确；D.中子数为176的Ts核素，其质量数为176＋117＝293，所以这种核素符号是Ts，D描述错误。‎ 答案：D ‎2．(2019·高考江苏卷)下列有关化学用语表示正确的是(　　)‎ A．质量数为31的磷原子：P ‎ B．氟原子的结构示意图： ‎ C．CaCl2的电子式：‎ D．明矾的化学式： Al2(SO4)3‎ 解析：A.P的质子数是15，A正确；B.F原子的电子数为9，B错误；C.离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写、不能合并，C错误；D.明矾是十二水合硫酸铝钾，D错误。答案选A。‎ 答案：A ‎3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)(2019·高考江苏卷，‎2A)中子数为10的氧原子：O(　　)‎ ‎(2)(2019·高考江苏卷，2B)Mg2＋的结构示意图：‎ ‎(3)(2019·高考江苏卷，‎2A)质子数为17、中子数为20的氯原子：Cl(　　)‎ ‎(4)(2019·高考江苏卷，2B)氯离子(Cl－)的结构示意图：‎ ‎(5)(高考江苏卷，‎2C)氯原子的结构示意图 (　　)‎ ‎(6)(高考江苏卷)中子数为146，质子数为92的铀(U)原子，U(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎