2015高考化学专题四第一单元（原子结构）一轮复习教案 9页

‎2015《金版新学案》高中化学总复习讲义：专题四第一单元　原子结构 考点一　原子的构成 ‎1．原子的构成 原子 ‎2．粒子之间的关系 ‎(1)电中性粒子 ‎①质子数＝核电荷数＝核外电子数。‎ ‎②质量数＝质子数＋中子数。‎ ‎(2)带电荷粒子 ‎①阳离子的核外电子数＝质子数－电荷数；‎ ‎②阴离子的核外电子数＝质子数＋电荷数。‎ ‎　(1)所有的原子中都含有质子和中子吗？符号‎6C表示的含义是什么？‎ ‎(2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素吗？‎ 提示：　(1)H中不含有中子，所有原子均含有质子；‎6C表示质子数为6，中子数为6的碳原子。‎ ‎(2)质子数相同的原子一定属于同一种元素，但像Na与NH，质子数均为11，二者不属于同一元素。‎ ‎1．(1)18O中的质子数为________，中子数为________。‎ ‎(2)53I中的中子数与质子数之差为________。‎ ‎(3)D3O＋中的质子数为________，电子数为________，中子数为________。‎ ‎(4)CO中的质子数为________，电子数为________。‎ 答案：　(1)8　10　(2)25　(3)11　10　11　(4)30　32‎ ‎2．下列各项中的两个分子核外电子总数不同的是(　　)‎ A．H2O2和CH3OH　　　　　　　 B．HNO2和HClO C．H2O和CH4 D．HCl和F2‎ 解析：　A项、D项中分子核外电子总数都为18个，C项中分子核外电子总数均为10个。‎ 答案：　B 　符号中各数字的含义 ‎3．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－离子所含中子的物质的量为(　　)‎ A．(A－x＋m)mol　　　　　　　 B．(A－x－m)mol C.(A－x＋m)mol D.(A－x－m)mol 解析：　根据n(Rm－)＝≈mol，所以W g Rm－所含中子的物质的量为：(A－x＋m)mol。‎ 答案：　C ‎4．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 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 　求一定质量的某物质中微粒数的答题模板 物质的质量物质的量 指定粒子的物质的量粒子数 考点二　元素、核素、同位素 ‎1．元素、核素、同位素 ‎2．几种重要的核素 核素 92U ‎6C H H 8O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 ‎3.同位素的“六同”、“三不同”‎ 三不同同位素―→六同 ‎　(1)在6Li、7Li、23Na、24Mg、‎14C、14N六种粒子中，包含________种元素，__________种核素，其中互为同位素的是____________，中子数相等的核素是____________。‎ ‎(2)H2、D2、T2互为同位素吗？‎ 提示：　(1)5　6　6Li与7Li　23Na与24Mg ‎(2)不互为同位素，它们是氢元素的三种同位素形成的三种不同的单质分子。‎ ‎1.H、H、H、H＋、H2是(　　)‎ A．氢的五种同位素　　　　　　 B．五种氢元素 C．氢的五种核素 D．氢元素的五种不同粒子 解析：　H、H、H三种微粒质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是同一种元素的三种不同核素，互为同位素。H＋是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的微粒。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。‎ 答案：　D ‎2．下列有关说法中正确的是(　　)‎ ‎①‎12C和‎14C的化学性质相同　②37Cl原子核内中子数为17　③12CO2与14CO2互为同位素　④Ca和Ca2＋是同种元素，且性质相同 A．①③ B．②③‎ C．① D．④‎ 解析：　‎12C与‎14C互为同位素，化学性质相同，①对；②37Cl的核内中子数为37－17＝20，②错；CO2为分子，12CO2与14CO2不可能互为同位素，都是二氧化碳分子，③错；Ca与Ca2＋都属于钙元素，但是两者的性质不同，Ca2＋在反应中不能失电子，Ca却容易失去电子，④错。‎ 答案：　C 　‎ ‎(1)一种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。‎ ‎(2)质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如14N2和‎13C16O。‎ ‎(3)“三素”研究的范围不同 ‎①元素是宏观概念，对同类原子而言；‎ ‎②核素是微观概念，对某种元素的原子而言；‎ ‎③同位素是微观概念，对某种元素的几种原子间的关系而言。‎ ‎(4)核变既不属于化学变化，也不属于物理变化。‎ ‎3．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：H和D，氧常见的核素有16O、17O和18O，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同 B．HO、HO、HO互为同位素，都能与金属钠发生反应 C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3‎ D．电解一定量的DO时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9‎ 解析：　本题以科技知识为背景，重点考查同位素、同素异形体等概念。同分异构体一般指分子式相同，结构不同的有机物，H2和D2为组成和结构都相同的无机物，A错误；16O、17O、18O互为同位素，HO、HO、HO既不互为同位素，也不是同素异形体，B错误；18O2和18O3互为同素异形体，但只有在同温同压下，它们的密度之比才为2∶3，C错误；电解一定量的DO时，阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2，其质量之比约为2∶9，D正确。‎ 答案：　D 　“四同”概念的比较 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 对象 原子 单质 有机物 有机物 同与异 质子数相同中子数不同 同种元素不同组成 分子式相同结构不同 结构相似组成相差n个CH2‎ 性质 物理性质不同化学性质相同 物理性质不同化学性质相似 物理性质不同化学性质可能相同 物理性质不同化学性质相似 ‎4．16O中的“‎16”‎表示的含义是(　　)‎ ‎①氧元素的相对原子质量 ‎②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量 ‎③氧元素的近似相对原子质量 ‎④氧元素的一种同位素的质量数 A．①③ B．②④ ‎ C．①④ D．②③‎ 解析：　元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Mi)与其丰度(n ‎%)乘积的和的值，故①错误；同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与‎12C质量的1/12的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与‎12C质量的1/12的比值的近似整数倍，在数值上与同位素的质量数相等。 因此，②、④正确；元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和值，③错误。‎ 答案：　B ‎5．某元素只存在两种天然同位素，且在自然界中它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是 (　　)‎ A．它是副族元素 B．它是第六周期元素 C．它的原子核内有63个质子 D．它的一种同位素的核内有89个中子 答案：　D 　‎ ‎(1)核素的相对原子质量：以‎12C原子质量的1/12(约1.66×10－‎27 kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制(SI)单位为1，符号为1(单位1一般不写)。‎ ‎(2)核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。如：35Cl为35，37Cl为37。‎ ‎(3)元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。‎ ‎(4)元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。‎ 考点三　原子核外电子排布 ‎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。‎ ‎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。‎ ‎3．熟记常见的等电子粒子 ‎(1)10e－和18e－粒子 ‎10电子微粒 ‎18电子微粒 分子 Ne、HF、H2O、NH3、CH4‎ Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、CH3OH、N2H4、CH‎3F、CH3CH3‎ 阴离子 F－、O2－、OH－、NH Cl－、S2－、HS－、O 阳离子 Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋‎ Ca2＋、K＋‎ ‎(2)其他等电子微粒 ‎①“14e－”：Si、N2、CO、C2H2、C；‎ ‎②“16e－”：S、O2、C2H4、HCHO。‎ ‎　(1)最外层只有一个电子的原子，是不是一定都是金属原子？‎ ‎(2)最外层电子数是2的短周期元素有哪些？‎ ‎(3)前18号元素中，最外层电子数是次外层电子数2倍和3倍的元素分别是什么？‎ ‎(4)下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：‎ ‎①属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号，下同)。‎ ‎②B粒子的半径________C粒子的半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ ‎③某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的原子结构示意图可能是________。‎ 提示：　(1)不是，如氢原子。‎ ‎(2)He、Be、Mg。‎ ‎(3)碳元素和氧元素 ‎(4)①B　②小于　③D ‎1．两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是 (　　)‎ A．硅原子和钠原子　　　　　　 B．硼原子和氮原子 C．氮原子和碳原子 D．碳原子和铝原子 答案：　D ‎2．短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是 (　　)‎ A．和水反应 B．和硫酸反应 C．和氢氧化钠反应 D．和氯气反应 答案：　C ‎3．(2011·新课标全国卷)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是(　　)‎ A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构 B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种 C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2‎ 解析：　首先根据题意，推断出W是Li，X是C，Y是Al，Z是S。A项，LiCl中的Li不满足8电子稳定结构，故A错误；B项，碳元素和氢元素可形成C2H2、C6H6、C8H8等多种化合物；C项，Al为两性金属，与强酸、强碱都能反应放出氢气；D项，碳元素和硫元素能形成CS2。‎ 答案：　A ‎4．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)＋7 ‎(2)X(或氧)　2H2S＋O22H2O＋2S↓‎ ‎(3)NH4HSO4‎ ‎(4)N2H4＋2H2O2N2↑＋4H2O 　1～18号元素原子的特征排布 ‎(1)原子核中无中子的原子：H。 ‎ ‎(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。‎ ‎(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。‎ ‎(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。‎ ‎(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。‎ ‎(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。‎ ‎(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。‎ ‎(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。‎ ‎(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。‎ ‎5．通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：‎ ‎(1)用化学符号表示下列4种微粒：‎ A．________；B.________；C.________；D.________。‎ ‎(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：　常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH，常见的10电子阴离子有F－、OH－，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”，可推出A为H2O、B为NH3、C为NH、D为OH－，再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2＋或Al3＋，从而得出答案。‎ 答案：　(1)H2O　NH3　NH　OH－‎ ‎(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎[或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH]‎ ‎6．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如下关系(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，请写出：‎ ‎①A与B在溶液中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎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)：________________。‎ 答案：　(1)A.[H H]＋　D．H ‎(2)①HS－＋OH－===S2－＋H2O ‎②OH－>S2－‎ 　寻找10e－粒子的思维模型 寻找18e－粒子的思维模型请自行构建 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：92U(2013·江苏化学，2D)(　　)‎ ‎(2)U和U是中子数不同质子数相同的同种核素(2012·天津理综，‎3C)(　　)‎ ‎(3)原子核内有18个中子的氯原子：Cl(2012·海南，9D)(　　)‎ ‎(4)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7(2010·课标全国卷，‎7C)(　　)‎ ‎(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化(2010·山东理综，‎9C)(　　)‎ 答案：　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×‎ ‎2．(2013·上海化学·3)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是(　　)‎ A．Th元素的质量数是232‎ B．Th元素的相对原子质量是231‎ C．232Th转化成233U是化学变化 D．230Th和232Th的化学性质相同 解析：　元素无质量数，A选项错误；元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量及各同位素的丰度有关，B选项错误；C选项的相互转化为原子核发生变化，由化学变化的最小微粒是原子可知错误；原子的质子数和核外电子排布均相同，所以化学性质相同，D选项正确。‎ 答案：　D ‎3．(2012·天津理综·3)下列叙述正确的是(　　)‎ A．乙酸与丙二酸互为同系物 B．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键 C.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素 D．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构 解析：　乙酸与丙二酸分子式之间不是相差n个CH2，不是同系物，A错误；不同元素原子构成的分子中可以含有非极性键，如H2O2，B错误；92U和92U是不同核素，互为同位素，C错误；短周期第ⅣA族和第ⅦA族元素原子间可形成AX4分子，各原子最外层均满足8电子结构，D正确。‎ 答案：　D ‎4．(2013·新课标全国卷Ⅰ·9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是(　　)‎ A．W2－、X＋　　　　　　　　 B．X＋、Y3＋‎ C．Y3＋、Z2－ D．X＋、Z2－‎ 解析：　根据“短周期元素”、“原子序数依次增大”和选项中离子所带的电荷数，可以判断出四种元素对应的离子分别是O2－、Na＋、Al3＋和S2－，其中Na＋对水的电离平衡无影响，故排除A、B、D，选C。‎ 答案：　C ‎5．[2012·福建理综·23(1)]元素M的离子与NH所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为________。‎ 答案：‎ ‎ ‎ 阅卷现场(四)__用α粒子考查原子结构 ‎“嫦娥二号”顺利发射，标志着中国人的奔月梦想正逐渐走向成功。科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。‎ ‎(1)He的中子数是________，He与He互称为________。‎ ‎(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。‎ ‎(3)在He、He两种核素中，原子核内的中子数相差为______，与α粒子有相同质子数和中子数的是________________________________________________________________________。‎ ‎[阅卷记录]‎ 问题 常见错误 第(1)问 He与He的关系容易错答为“同素异形体”‎ 第(2)问 不能理解题中关键信息“α粒子是一个原子核”造成无法准确解答 第(3)问 本小题易犯错误：混淆“质子数”、“中子数”‎ ‎[错因剖析]　‎ ‎(1)对原子Xn＋中A、Z、n的含义和它们之间的关系不明确是导致错误产生的原因。‎ He表示质子数为2、质量数为3的一个氦原子，其中子数是3－2＝1，He与He互称为同位素；在任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等。‎ ‎(2)若不能准确提取关键信息“α粒子是一个原子核”，无法突破。‎ 根据信息“α粒子是一个原子核”可知α粒子中不含电子，再由“α粒子带有2个单位正电荷”可知其相应原子中含有2个电子、2个质子，进而可以根据“质量数为4的原子核”推断出“α粒子含有2个中子”。‎ ‎(3)本题易因为思维定势，把比较中子数之差理解成比较质子数之差导致错误。‎ He中有2个质子和1个中子、He中有2个质子和2个中子，故二者中子数之差为1；在He中有2个质子和2个中子，与α粒子有相同质子数和中子数。‎ 正确解答：　(1)1　同位素　(2)2　2　(3)1　He