安徽省蚌埠铁中2022届高考化学一轮复习（夯实基础+配配套规范训练卷）《专题5第1讲 原子结构》 新人教版

第1讲　原子结构[考纲要求]　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。考点一　人类对原子结构的认识1．道尔顿原子结构模型物质是由______构成的，原子是微小的不可分割的______球体，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原子________再分割，它们的化学性质在化学反应中__________。2．汤姆生原子结构模型提出“____________”的原子结构模型。原子是带正电的______，在圆球里镶嵌着带______的电子。3．卢瑟福原子结构模型原子结构的“__________”，卢瑟福根据____________现象，指出原子是由________和__________构成的，原子核带____电荷，位于__________，它几乎集中了原子的__________，电子带负电荷，在原子核周围空间做__________。4．玻尔原子结构模型引入________观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速运动，这些轨道的能量是________。玻尔理论很好地解释了______________。5．电子云模型现代原子结构理论认为原子是由居于原子中心的__________________构成的；原子核是由____________构成的；核外电子的运动也有其特殊规律，人们形象地用________描述核外电子的运动状态。考点二　原子构成1．构成原子的微粒及作用2．将下列核素符号(X)周围5个位置数字的含义填写在方框内14\n3．微粒之间的关系(1)质子数(Z)＝核电荷数＝____________；(2)质量数(A)＝________(Z)＋________(N)；(3)阳离子的核外电子数＝质子数－____________；(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋______________。　1.Rn具有放射性，从而对人体产生伤害。该原子的中子数和质子数之差是(　　)A．136B．50C．86D．2222．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是(　　)A．D3O＋B．Li＋C．OD－D．OH－3．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－nB．b＋m＋nC．b－m＋nD．b＋m－n特别提醒　(1)质量数＝质子数＋中子数，但质子数和中子数不一定相等；(2)任何微粒都有质子，但不一定有中子，也不一定有核外电子，如H＋，只有质子，没有中子和电子。考点三　元素、核素、同位素1．元素、核素、同位素的关系2．同位素的性质同一元素的各种核素的________不同，________相同，化学性质______________，物理性质____________。4．如下是四位同学学习原子结构知识后，对这节内容的认识，你认为不正确的是(　　)5．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于Bi和Bi的说法正确的是(　　)14\nA.Bi和Bi都含有83个中子B.Bi和Bi互为同位素C.Bi和Bi的核外电子数不同D.Bi和Bi分别含有126和127个中子6．有关H、D、T、HD、H2、D＋、H－这七种微粒的说法正确的是(　　)A．互为同位素B．是七种氢元素C．电子数相同D．HD和H2均是单质7．下列叙述错误的是(　　)A．16O、18O属于同一种元素，它们互为同位素B．D和T是不同的核素，它们的质子数相等C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等特别提醒　(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素；(2)有多少种核素就有多少种原子；(3)同位素：“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一个的位置；(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C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。考点四　核外电子排布1．电子层的表示方法及能量变化电子层数由内向外数字表示法1234567字母表示法离核远近电子能量2．原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽先排布在__________的电子层里。(2)每个电子层最多容纳的电子数为________个。①最外层最多容纳电子数不超过____个(K层为最外层时不超过____个)。②次外层最多容纳的电子数不超过______个，倒数第三层电子数最多不超过______个。8．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：A.B.C.D.(1)属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号，下同)。(2)B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________。14\n寻找10电子微粒和18电子微粒的方法1．10电子微粒HFH2OOH－H3O＋NH3NHNHCH4Na＋Mg2＋Al3＋2．18电子微粒HClCl－H2SHS－S2－PH3SiH4K＋Ca2＋　　　　　　　　　　　　　（9电子微粒×2)↓—F、—OH、—NH2、—CH3CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……【例1】　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，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)____________________________________________________________________。识记1－20号元素的特殊电子层结构(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；(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；(8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al；(9)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca；14\n(10)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。【例2】　现有部分元素的原子结构特点如表：XL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ZL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________________________________________________________________________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高考题组一　元素、核素、同位素1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)14C可用于文物的年代鉴定，14C与12C互为同素异形体(　　)(2022·山东理综，9C)(2)S2－的结构示意图：(　　)(2022·江苏，2B)(3)质子数为53、中子数为78的碘原子：I(　　)(2022·江苏，2C)(4)N2的电子式：N⋮⋮N(　　)(2022·江苏，2A)(5)Cl－的结构示意图为(　　)(2022·课标全国卷，7D)(6)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7(　　)(2022·课标全国卷，7C)(7)DO中，质量数之和是质子数之和的两倍(　　)14\n(2022·江苏，2C)(8)第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子(　　)(2022·天津理综，2A)2．(2022·广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是(　　)A.Sm与Sm互为同位素B.Sm与Sm的质量数相同C.Sm与Sm是同一种核素D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为623．(2022·山东理综，9)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)A．16O2与18O2互为同分异构体B．16O与18O核外电子排布方式不同C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D．标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含0.1NA个氧原子4．(2022·全国理综Ⅱ，9)某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，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6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5．(2022·广东，1)2022年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt和Pt的说法正确的是(　　)A.Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B.Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素C.Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素D.Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素高考题组二　原子结构中基本微粒之间的相互关系6．(2022·全国理综Ⅱ，11)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agHmX中所含质子的物质的量是(　　)　A.(A－N＋m)molB.(A－N)molC.(A－N)molD.(A－N＋m)mol14\n课时规范训练教材习题回扣1．碘元素的一种核素I可用于治疗肿瘤。该核素的质子数为______，中子数为______，质量数为______，核外电子数为______。2．试用质子数、中子数、电子数、质量数和同位素填空：(1)C与N具有相同的________；(2)C与C具有相同的________；(3)C与N具有相同的________；(4)N与N互为________。3．已知溴原子的原子结构示意图为。(1)溴元素的原子序数为______。(2)溴元素的原子在反应中易______(填“得”或“失”)______个电子，表现出______性。(3)溴元素的最高化合价为______，最低化合价为______。(4)溴元素的非金属性______(填“强”或“弱”)于氯元素的非金属性。能力提升训练一、单项选择题1．元素的种类、化学性质分别与下列微粒数密切相关，它们是(　　)A．质子数、中子数B．质子数、最外层电子数C．中子数、最外层电子数D．最外层电子数、质子数2．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中不正确的是(　　)A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)3．下列叙述中，正确的是(　　)A．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B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同4．有X和X＋两种粒子，下列叙述正确的是(　　)A．一定都是由质子、中子、电子组成的B．化学性质几乎完全相同C．质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等14\nD．核电荷数和核外电子数一定相等5．美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子中子数与核外电子数之差是(　　)A．57B．47C．61D．293二、不定项选择题6．对核外电子排布规律理解正确的是(　　)①K层不超过2个电子　②第二层不超过8个电子③最外层不超过8个电子　④次外层不超过18个电子A．④B．①②C．①④D．①②③④7．14C常用于测定生物遗骸的年份。下列说法中正确的是(　　)A．14C相对原子质量等于14B．14C与14N中子数一定不同C．14C与C60互为同素异形体D．14C与12C是两种不同的元素8．下列说法中正确的是(　　)A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素B．电子数相同的粒子不一定是同一种元素C．两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素D．所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子9．科学家已经探明月球上有大量3He存在，以下关于3He的说法不正确的是(　　)A．向两个相同的密闭容器中充入3He和O2，当它们的温度和密度都相同时，两种气体的压强p(3He)<p(O2)B．3He的质量数为3，所以3He原子的近似相对原子质量为3C.He与He互为同素异形体D．体积相同、密度相同的3He与HD具有相同的中子数三、非选择题10．设X、Y、Z代表3种元素。已知：①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子据此，请填空：(1)写出X、Y、Z三种元素的名称X________，Y________________________________________________________________________，Z________。(2)写出X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14\n11．已知某微粒的结构示意图为(y≠0)。请回答：(1)当x－y＝10时，该微粒为__________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。(2)当y＝8时，微粒可能为(不少于5种)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出x＋y＝12与x＋y＝16的元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．A、B、C、D为短周期内除稀有气体外的元素，它们的原子序数依次增大。四种元素中只有C为金属元素；A和C的最外层电子数相等；B、D属于同主族；C、D两元素原子的质子数之和为A、B两元素原子的质子数之和的3倍。请回答下列问题：(1)A的元素符号为__________，B的原子结构示意图为______________。(2)C2B2中含有的化学键是__________，写出C2B2与A2B反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)A、B、C、D离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)_______________________________________________________________________。(4)用化学方程式证明B元素的得电子能力强于D元素________________________________________________________________________。13．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为＋1、＋4、＋5、＋7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸。则：(1)A的离子结构示意图为____________，C的原子结构示意图为____________。(2)C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物反应能生成______种盐，其化学式分别为_________________________________________________________________________________________。(3)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是______________________(填化学式)。14．已知A、B、C、D均为短周期元素，它们的原子序数依次增大。A是原子最外层有一个电子的非金属元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；C和D可形成两种固态化合物，其中一种为淡黄色固体；B和C可形成多种气态化合物。A、B、C三种元素可形成离子化合物，该化合物中各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3。请回答下列问题：(1)写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式：________________________________________________________________________。(2)各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3的化合物的名称为________，其水溶液呈________性。(3)请写出与A2C和BA3分子中电子数相同，且仍由A、B、C元素中任意两种元素组14\n成的粒子的符号(举两例)________、________。(4)写出由B、C元素组成的元素原子质量比为n(B)∶n(C)＝7∶12的化合物的化学式________________________________________________________________________。15．A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－D＋E↑②B＋＋C－―→2D(1)写出①的离子方程式________________________________________________________________________。写出②的离子方程式________________________________________________________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________________________________________________________________________。16．有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知：①X与Z、Y与W分别具有相同最外层电子数；②X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物；③Y的阴离子(单核)与Z的阳离子的核外电子数都为10；④W原子的最外层电子数为K层电子数的3倍。请根据以上叙述填空：(1)W的原子结构示意图为____________；X、Y与Z形成的化合物的电子式为______________。(2)Z与W的离子半径大小为Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。(3)Z与W形成的化合物溶于水显________性(填“酸”或“碱”)，原因是(用离子方程式表示)____________________________________________________________________________________________________________________________________________。14\n答案基础再现·深度思考考点一1．原子　实心　不可以　保持不变2．葡萄干面包式　圆球　负电3．行星模型　α粒子散射　原子核　核外电子　正　原子中心　全部质量　高速运动4．量子论　不连续的　氢原子光谱5．原子核和核外电子　质子和中子　电子云考点二1．元素　原子　化学2.3．(1)核外电子数　(2)质子数　中子数(3)阳离子所带的电荷数　(4)阴离子所带的电荷数考点三1．核电荷数　质子　中子　质子数　中子数2．中子数　质子数　几乎完全相同　差异较大考点四1．(从左至右，从上至下)K　L　M　N　O　PQ　近　远　低　高2．(1)能量较低　(2)2n2　①8　2　②18　32深度思考1．B　2.D　3.B　4.C　5.BD　6.D　7.D8．(1)B　(2)小于　(3)D规律方法·解题指导【例1】　(1)A.[HNH]＋　D．HO,(2)①HS－＋OH－===S2－＋H2O②OH－>S2－【例2】　(1)(2)X(或氧)　2H2S＋O22H2O＋2S↓(3)NH4HSO4(4)N2H4＋2H2O2N2＋4H2O14\n解析　L层电子数是K层电子数的3倍，即L层有6个电子，故X为氧元素；核外电子层数等于原子序数的元素只有氢，故Y为氢元素；Z元素的K、L层分别有2个和8个电子，则M层上有6个电子，故Z为硫元素；常温下为气态双原子分子，且原子间以叁键结合的只有N2，故W为氮元素。问题(2)中能说明氧比硫非金属性强的事实有很多，其中较为直观的是O2置换H2S中的S。问题(4)中H、O形成的原子个数比为1∶1的化合物是H2O2，N、H形成的化合物分子中电子数也为18的分子只能是N2H4。真题重组·规范集训1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×(6)√　(7)√　(8)×2．A　[14462Sm和15062Sm是同一种元素的不同核素，质量数、中子数均不同，互为同位素。]3．D　[16O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种不同的分子，二者相对分子质量不同，不属于同分异构体，A错误；16O和18O的核外电子数都是8，且核外电子排布式相同，B错误；16O与18O是同种元素的不同核素，16O与18O之间的转化属于物理变化，C错误；根据阿伏加德罗定律，标准状况下1.12L16O2中含有0.1NA个16O原子，1.12L18O2中也含有0.1NA个18O原子，D正确。]4．D　[同种元素的不同核素质量数不同，不能用元素的相对原子质量代表某种核素的质量数，故D错误。]5．A　[20278Pt与19878Pt是同一种元素的不同原子，因此它们互称为同位素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。质量数等于质子数和中子数之和。有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，就是一种核素。]6．A　[同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为A－N。故HmX中的质子数为m＋A－N，又由于HmX中H为11H，故agHmX中所含质子的物质的量为×(A＋m－N)mol。]课时规范训练教材习题回扣1．53　72　125　532．(1)中子数　(2)质子数　(3)质量数　(4)同位素3．(1)35　(2)得　1　氧化　(3)＋7　－1　(4)弱能力提升训练1．B2．D　[若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。]3．C　[Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、Ne的核外电子排布均完全相同，但化学性质不同，A不正确；单原子形成的离子如H＋、Fe2＋、Fe3＋等均不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B不正确；阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，而主族元素阳离子的核外电子排布才与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D不正确。]4．C14\n5．A　[原子中，核外电子数等于质子数，故该元素原子中子数与核外电子数之差＝175－118＝57。]6．D7．B　[14C中的“14”表示质量数，而非相对原子质量，两者近似相等，选项A错；同素异形体研究的对象是单质，因此C错；选项D中14C与12C的原子序数均为6，是同种元素的两种不同核素，D错。]8．BC　[A.质子数相同的粒子包括：简单离子和复杂离子，例如，Na＋、NH＋4的质子数相同。D.粒子包括离子、原子和分子，如OH－与F－，CH4与HF等。]9．AC10．(1)钾　氯　氧　(2)OH－＋H＋===H2O解析　由②③推测4核42电子的负一价阴离子为ClO，且Y为Cl，Z为O，那么X为K。11．(1)原子(2)K＋、Ca2＋、Ar、S2－、Cl－等(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O解析　(1)由x－y＝10得x＝10＋y，即核内质子数等于核外电子数，该微粒为原子。(2)y＝8时，核外电子数为18，即为18电子微粒。(3)根据题意有解得即该元素为Na。解得即该元素为Al。12．(1)H　(2)离子键、共价键2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑(3)S2－>O2－>Na＋>H＋(4)2H2S＋O2===2H2O＋2S↓解析　因A、B、C、D均为短周期元素且原子序数依次增大，又因为A、C同主族且只有C为金属，故可初步确定A为H，C为Na，设B的电子数为b，因D与B同主族，所以D的电子数为b＋8，则有11＋(b＋8)＝3×(b＋1)，解得b＝8，即B为O，D为S。(1)A为H，B的原子结构示意图为。(2)Na2O2中含有离子键和共价键，Na2O2与H2O反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。(3)S2－有3个电子层，O2－与Na＋具有相同的电子层结构，但O2－的半径大于Na＋，而H＋半径最小。(4)证明O的得电子能力比S强，通常可用氧气置换硫化氢中的硫来实现。13．(1)　　(2)3　Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4　(3)HCl>PH314\n解析　最高正价＝原子的最外层电子数，B的次外层电子数为2，B核外共有2＋4＝6个电子，B为6号元素碳；A、C原子的核外次外层电子数为8，则A、C原子核外电子数分别为2＋8＋1＝11和2＋8＋5＝15，所以A为11号元素钠，C为15号元素磷；在1～18号元素中，最高价为＋7价的只有氯元素(F无正价)，而HClO4是已知含氧酸中最强的酸，故D为氯元素。14．(1)Na＋[]2－Na＋(2)硝酸铵　酸(3)NH＋4　OH－(其他正确答案也可)(4)N2O3解析　A是原子最外层有一个电子的非金属元素，则必为H；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，故为O；C和D可形成两种固态化合物，其中一种为淡黄色固体，则D是Na，淡黄色固体是Na2O2；B和C可形成多种气态化合物，则B为N。15．(1)NH＋4＋OH－H2O＋NH3↑H3O＋＋OH－===2H2O(2)CH4、HF、Ne(任写两种)(3)Na＋、Mg2＋、Al3＋(任写两种)解析　10电子体为气体且需加热才能生成一定量NH3，则A＋为NH＋4，C－为OH－，B＋为H3O＋。16．(1)　Na＋[H]－　(2)<(3)碱　S2－＋H2OHS－＋OH－解析　X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物，则X为氢，Y为氧，Z为钠，W为硫。14