2018届高三化学一轮复习专题第1单元原子结构核外电子排布学案

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2018届高三化学一轮复习专题第1单元原子结构核外电子排布学案

‎ 专题5 微观结构与物质多样性 第一单元 原子结构 核外电子排布 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 AZX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 ‎1.‎2016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W、W、W 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.W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 B [它们是钨的三种核素,A项错误;B项,它们的质子数相同、中子数不同,互为同位素,B项正确;W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。]‎ ‎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.(2016·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(  ) ‎ ‎【导学号:37742122】‎ 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:‎ ‎(2) 分别表示粒子的符号为S,Cl-,K+。‎ ‎[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(  ) ‎ ‎【导学号:37742123】‎ 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 C.R的离子结构示意图为 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 ‎(2) (3) ‎ ‎(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粒子”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(  ) ‎ ‎【导学号:37742124】‎ 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电子的粒子。请写出:‎ A与B反应的离子方程式为___________________________________。‎ ‎(2)如果A和C是18电子的粒子,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)‎ 等电子粒子的寻找规律 ‎(1)10电子微粒 ‎(2)18电子微粒 ‎(3)2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)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电子粒子有____________________(填粒子符号)。‎ ‎[考查等电子粒子的判断]‎ ‎[答案] (1)H N P Cl H S Cl K ‎(2)H、0 H、1 H、2‎ ‎(3) ‎ ‎(4)(NH4)3PO4 (NH4)2HPO4等 ‎(5)否 (6)Cl>S>H ‎ ‎(7)S2-、HS-、H2S、Cl-、HCl、K+‎
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