2019届一轮复习浙江专版专题3第一单元原子结构与原子核外电子排布学案 12页

第一单元　原子结构与原子核外电子排布 ‎[考试标准]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.原子结构模型的演变 a a ‎2.原子的构成，原子符号 b b ‎3.核素、同位素的概念 a b ‎4.原子核外电子排布的基本规律(1～18号元素原子结构)‎ b c 考点　原子构成、核素、同位素 ‎(一)原子结构 ‎1．原子结构模型的演变 人类对原子结构的认识是逐渐深入的，每前进一步，都建立在实验研究的基础之上。科学研究是揭示原子结构奥秘的重要手段。‎ 原子结构模型的演变图如下：‎ ‎(1)为道尔顿实心球式原子模型；(2)为汤姆生葡萄干面包式原子模型；(3)为卢瑟福行星运转式原子模型；(4)为玻尔轨道式原子模型；(5)为近代量子力学原子模型。‎ ‎2．构成原子的微粒及作用 原子(X) ‎3．微粒之间的关系 ‎(1)原子中：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。‎ ‎4．质量数与原子质量、相对原子质量、摩尔质量在数值上的关系 ＝相对原子质量＝摩尔质量(g·mol－1)≈质量数 ‎5．表示原子结构的“两种方式”‎ ‎(1)X着重描述原子核的结构。‎ 例：‎ ‎(2)原子结构示意图着重描述核外电子排布情况。‎ 例：‎ ‎(二)核素　同位素 ‎1．元素、核素、同位素之间的关系 ‎2．同位素的“六同三不同”‎ ‎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 ‎(三)核外电子排布规律 ‎1．能量规律 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．排布规律 特别提醒　核外电子的排布规律是相互联系的，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。‎ 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)氯原子的结构示意图：(×)‎ ‎(2017·浙江11月选考，8A)‎ ‎(2)O表示中子数为10的氧元素的一种核素(√)‎ ‎(2017·浙江11月选考，11A)‎ ‎(3)金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化(×)‎ ‎(2017·浙江11月选考，11B)‎ ‎(4)氕、氘、氚是氢元素的三种核素，质子数都为1(√)‎ ‎(2017·浙江4月选考，11B)‎ ‎(5)S2－的结构示意图：(×)‎ ‎(2016·浙江10月选考，7C)‎ ‎(6)C表示质子数为6、中子数为8的核素(√)‎ ‎(2016·浙江10月选考，11A)‎ ‎(7)C和C是同一种核素(×)‎ ‎(2016·浙江4月选考，10A)‎ ‎(8)红磷和白磷互为同素异形体(√)‎ ‎(2016·浙江4月选考，10B)‎ ‎(9)硫原子的结构示意图：(×)‎ ‎(2015·浙江10月选考，7D)‎ ‎(10)核素H的中子数是0(×)‎ ‎(2015·浙江10月选考，9A)‎ ‎(11)12C和14C互为同位素(√)‎ ‎(2015·浙江10月选考，9B)‎ ‎(12)金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体(√)‎ ‎(2015·浙江10月选考，9C)‎ 备考导向　在学考中，对原子构成及核外电子排布规律的考查比较简单，主要考查原子或离子结构示意图的正误判断，原子组成的正误判断及同位素、核素、同素异形体的正误判断等。‎ 题组一　原子模型的演变 ‎1．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)科学家及其提出学说与贡献的叙述不对应的是(　　)‎ A．道尔顿提出原子学说 B．汤姆生发现电子，并提出原子结构轨道模型 C．舍勒发现了氯气 D．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型 答案　B 解析　19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，A项正确；1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型，B项错误；1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时发现了氯气，C项正确；1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型，D项正确。‎ ‎2．(2017·宁波市北仑中学高三月考)如图为原子结构模型的演变图，其中(1)为道尔顿原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，符合历史演变顺序的一组排列是(　　)‎ A．(1)(3)(2)(5)(4)‎ B．(1)(2)(3)(4)(5)‎ C．(1)(5)(3)(2)(4)‎ D．(1)(3)(5)(4)(2)‎ 答案　A 题组二　原子构成 ‎3．决定元素种类的是(　　)‎ A．电子数 B．中子数 C．质子数 D．质子数和中子数 答案　C 解析　元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称，所以决定元素种类的是核电荷数(即核内质子数)，答案选C。‎ ‎4．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)已知R2＋有b个中子，核外有a个电子，表示R原子符号正确的是(　　)‎ A.R B.R C.R D.R 答案　C 解析　依据阳离子核外电子数＝质子数－带电荷数，可知质子数＝阳离子核外电子数＋带电荷数，R2＋核外有a个电子，所以其质子数为a＋2；依据质量数＝质子数＋中子数，R2＋有b个中子，所以其质量数为a＋2＋b，所以R原子符号为R，答案选C。‎ 题组三　同位素、核素、同素异形体 ‎5．(2017·浙江安吉县上墅私立高级中学高三月考)下列各组中属于同素异形体关系的是(　　)‎ A．H2与D2 B．T2O与H2O C.K与K D．金刚石与石墨 答案　D ‎6．(2017·台州市高三质量评估)下列关于Cl和Cl说法正确的是(　　)‎ A．具有相同的质子数 B．具有相同的中子数 C．具有相同的质量数 D．它们不互为同位素 答案　A ‎7．(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)简单原子的原子结构可用如下图的表示方法形象地表示：其中表示质子或电子，表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是(　　)‎ A．①②③互为同位素 B．①②③为同一种核素 C．①②③是三种化学性质不同的粒子 D．①②③具有相同的质量数 答案　A 解析　从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为H、D、T。①②③质子数相同中子数不同，互为同位素，属于不同的核素，A项正确，B项错误；①②③互为同位素，同位素具有相似的化学性质，C项错误；①②③质子数相同中子数不同，质量数＝质子数＋中子数，所以质量数不同，D项错误。‎ ‎8．(2017·浙江省杭州地区高三上学期五校联考)钚(Pu)是一种放射性元素，Pu是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。下列关于Pu－239的说法不正确的是(　　)‎ A.Pu与Pu互为同位素 B.Pu原子核外有94个电子 C.Pu原子核中有94个中子 D.Pu与U为两种不同核素 答案　C 解析　A项，Pu与Pu属于质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，正确；B项，电子数等于质子数，Pu原子核外有94个电子，正确；C项，Pu原子核中有239－94＝145个中子，错误；D项，Pu与U为两种不同核素，正确；故选C。‎ 题组四　原子组成中数量关系的判断 ‎9．现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子层结构相同，则a与下列式子有相等关系的是(　　)‎ A．b－m－n B．b＋m＋n C．b－m＋n D．b＋m－n 答案　B 规避4个易失分点 ‎(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，NH与OH－等。‎ 题组五　原子或离子结构示意图 ‎10．(2017·浙江省杭州地区高三上学期五校联考)下列结构示意图所代表的微粒中，化合价为－1价的是(　　)‎ 答案　D 解析　A项是原子，显0价，错误；B项显＋2价，错误；C项显＋1价，错误；D项显－1价，正确；故选D。‎ ‎11．(2017·湖州市高一下学期期中)下列原子或离子对应的结构示意图不正确的是(　　)‎ 答案　A 题组六　核外电子排布规律及应用 ‎12．(2017·湖州市安吉县上墅私立高级中学高三下学期第一次月考)在短周期元素中，原子最外电子层只含有2个电子的元素是(　　)‎ A．一定是金属元素 B．可能是稀有气体元素 C．一定不是非金属元素 D．原子容易失去电子的元素 答案　B ‎13．下列叙述中，正确的是(　　)‎ A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B．核外电子总是先排在能量低的电子层里，例如一般先排满了K层后才排L层 C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定 答案　B ‎14．(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三月考)在某元素的原子核外电子排布中，K电子层和L电子层的电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和，则该元素的核电荷数为(　　)‎ A．30 B．12‎ C．17 D．20‎ 答案　D ‎15．(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)核电荷数为1～18的元素中，‎ 最外层电子数是电子层数3倍的原子(　　)‎ A．只有4种 B．只有3种 C．只有2种 D．只有1种 答案　D 解析　核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数是电子层数3倍的原子只有O一种元素的原子，故答案选D。‎ 微专题6　寻找“等电子微粒”的方法 ‎1．寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法 ‎(1)“10电子”微粒 ‎(2)“18电子”微粒 CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……‎ ‎2．记忆其他等电子微粒 ‎(1)“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、C ‎(2)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO ‎(3)“9电子”的微粒：—OH、—NH2、—CH3(取代基)‎ ‎(4)“2电子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2‎ ‎(5)质子数及核外电子总数均相等的微粒 ‎①Na＋、NH、H3O＋；②HS－、Cl－；③F－、OH－、NH；④N2、CO、C2H2等。‎ ‎1．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＋H2O??NH3·H2O＋H＋　H3O＋＋NH3===NH＋H2O　(3)CH4、HF(答案合理即可)　(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)‎ 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－、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＋。‎ ‎2．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：‎ ‎(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D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，则A与B在溶液中反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。‎ 答案　(1) 　 ‎ ‎(2)H2S＋2OH－===S2－＋2H2O(或HS－＋OH－===S2－＋H2O，答案合理即可)‎ ‎3．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的微粒(离子或分子)，请回答：‎ ‎(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_____________________。‎ ‎(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是____________。‎ ‎(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_____________________________；‎ 电子式是__________________。‎ ‎(5)G分子中含有4个原子，其分子式是__________________________________。‎ ‎(6)H分子中含有8个原子，其分子式是___________________________________________。‎ 答案　(1)K　Cl　S ‎(2)HCl ‎(3)F2‎ ‎(4)H2S　‎ ‎(5)H2O2(或PH3)‎ ‎(6)C2H6‎ 解析　含18个电子的微粒有：‎ 分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、C2H6、CH3OH等；‎ 离子：S2－、HS－、Cl－、O、K＋、Ca2＋等。‎ 总结出了以上微粒，各小问自然能够顺利解出。‎ 课时训练 ‎1．人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包式”原子模型的科学家是(　　)‎ A．道尔顿 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．玻尔 答案　B ‎2．35Cl和35Cl－两种微粒中，不同的是(　　)‎ A．核内质子数 B．核外电子层数 C．核内中子数 D．核外电子数 答案　D ‎3．(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三第一次月考)当今化学界关注的热点之一是C60，它是金刚石的(　　)‎ A．同位素 B．同一种物质 C．同素异形体 D．以上都不是 答案　C ‎4．(2017·浙江省金兰合作组织高一上学期期中)2016年9月15日22时04分，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功。标志着我国太空工程又取得了新进程。据科学家预测，月球上的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He 核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列说法正确的是(　　)‎ A.He原子核内有4个质子 B.He和He互为同位素 C.He原子核内含有3个中子 D.He的最外层电子数为2，所以为金属元素 答案　B ‎5．据报道，放射性同位素钬(Ho)可有效治疗肝癌，该同位素原子核内的中子数与质子数之差为(　　)‎ A．32 B．67 C．99 D．166‎ 答案　A ‎6．(2017·台州市书生中学高三月考)X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(　　)‎ A．a－c＝m－n B．a－b＝n－m C．c－d＝m＋n D．b－d＝m＋n 答案　D ‎7．下列微粒的结构示意图中，表示第ⅥA族元素原子结构示意图的是(　　)‎ 答案　D ‎8．(2017·浙江省金兰合作组织高三模拟)下列结构示意图所代表的微粒属于阴离子的是(　　)‎ 答案　A ‎9．(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三第一次月考)下列说法中不正确的是(　　)‎ A．在含有多个电子的原子中，电子是分层排布的 B．在原子核外的各电子层中，能量高的离核近，能量低的离核远 C．在原子核外的各电子层中，层数大的能量高，层数小的能量低 D．在原子核外的各电子层中，层数大的离核远，层数小的离核近 答案　B ‎10．两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 答案　B 解析　H和Be、He和C，共2对。‎ ‎11．(2017·浙江省杭州地区高三五校联考)a.质子数；b.中子数；c.核外电子数；d.最外层电子数。用字母填空：‎ ‎(1)原子种类由________决定。‎ ‎(2)元素种类由________决定。‎ ‎(3)某种核素的相对原子质量由________决定。‎ ‎(4)元素的化合价由________决定。‎ ‎(5)元素的化学性质由________决定。‎ 答案　(1)ab　(2)a　(3)ab　(4)d　(5)d 解析　(1)原子种类由质子数和中子数决定，故答案为ab；‎ ‎(2)元素种类由质子数决定，故答案为a；‎ ‎(3)某种核素的相对原子质量由质量数决定，质量数等于质子数＋中子数，故答案为ab；‎ ‎(4)元素的化合价由最外层电子数决定，故答案为d；‎ ‎(5)元素的化学性质由最外层电子数决定，故答案为d。‎