2022届高三化学(人教版)一轮复习：第5章 第1节 原子结构 核外电子排布 Word版含答案

第五章 物质结构 元素周期律 第一节 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。

2022·全国甲卷T 9/全国丙卷T 12
2021·全国卷ⅠT 8(A)、T 12/全国卷ⅡT 9、T 10(D) 2022·全国卷ⅠT 10
2021·全国卷ⅡT 9(D) 2012·全国卷T 13
考点1| 原子结构和核素、同位素
基础学问自查] 1．原子结构 (1)原子的构成
(2)核素(原子)符号表示
A
Z X
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2
1H 。

(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⎩⎨⎧
原子(A Z X )：核外电子数＝质子数(Z )＝
核电荷数＝原子序数
阴离子(A Z
X n －)：核外电子数＝Z ＋n
阳离子(A Z
X n ＋
)：核外电子数＝Z －n
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
235
92U
14 6C
21H
31H
18 8O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
(3)1
1H ：名称为氕，不含中子 2
1H ：用字母D 表示，名称为氘或重氢 3
1H ：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：11H 、21H 、13 6C 、14 6C 、14 7N 、5626Fe 2＋、5626Fe 3＋、16
8O 2、16 8O 3。

按要求完成以下
各题：
(1)11H 、21H 、31H 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)5626Fe
2＋的中子数为________，核外电子数为________。

(4)11H 、21H 与16O 、18
O 形成的H 2O 的种类有________种。

(5)互为同位素的为________________。

(6)对于A Z X n b ，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)16 8O2和16 8O3(3)3024(4)6(5)11H与21H，13 6C与14 6C(6)①11H、
2
1
H(或13 6C、14 6C)②14 6C、14 7N③5626Fe2＋、5626Fe3＋④16 8O2、16 8O3
考点多维探究]
角度1原子的构成中“各数”之间的数量关系
1．2022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觉超大型钨铜矿。

下列有关182
71
W、184 74W、186 74W 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.184 74W的中子数与质子数之差为110
D．它们的全部性质几乎完全相同
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；184 74W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H m X分子，在a g H m 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]
a
A＋m
(m＋1)mol
a
A＋m
N mol
a
A＋m
×(m＋A－N)N A
a
A＋m
(m＋A－N)N A
角度2核素与同位素
3．(2022·北京海淀区练习)中新网2021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：95812106】
A．铁元素的质量数为60
B.6026Fe的核内质子数比中子数多8
C.6026Fe与5826Fe的核外电子数相同，属于同一种核素
D.6026Fe与5826Fe的化学性质相像，互为同位素
D6026Fe这种铁原子的质量数为60，而不是铁元素的质量数，A错；6026Fe的核内质子数(26)比中子数(34)少8，B错；6026Fe与5826Fe的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，C错；6026Fe 与5826Fe是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相像，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()
【导学号：95812107】
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转变原子核的结构，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]H162O、H172O、H182O、D162O、D172O、D182O、HD16O、
HD17O、HD18O
原子结构与同位素的生疏误区
(1)原子不肯定都有中子，如11H。

(2)质子数相同的微粒不肯定属于同一种元素，如F与OH－。

(3)核外电子数相同的微粒，其质子数不肯定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NH＋4与OH－等。

(4)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与31H；也可能具有相同的中子数，如146C与16 8O；也可能具有相同的质量数，如14 6C与14 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如11H与12 6C。

(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
基础学问自查]
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．依据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)11H(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________，简洁离子有________。

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()
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确定为奇数
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．(2021·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。

【导学号：95812108】
(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H 2SO 4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。

依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，可以推断出B 为氯元素，C 为钾元素。

答案] (1)S Cl K Ca
(4)2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O (5)S ＋2H 2SO 4(浓)=====△
3SO 2↑＋2H 2O
(1)留意元素范围如短周期，前20号元素等。

(2)留意看清是“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，次外层肯定是K 层。

(4)符合某种描述的元素不肯定是一种。

(5)留意原子结构示意图与离子结构示意图的区分。

角度2 “10电子”、“18粒子”微粒的应用
5．下列各微粒：①H 3O ＋、NH ＋4、Na ＋；②OH －、NH －2、F －；③O 2－2、Na ＋、Mg 2＋
；④CH 4、
NH 3、H 2O 具有相同质子数和电子数的一组是( )
【导学号：95812109】 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)假如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)假如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依据上述离子方程式，可以推断C 与B 结合质子的力量大小是(用化学式或离子符号表示)_________________ _____________________。

(3)已知肼(H 2N —NH 2)和甲胺(CH 3—NH 2)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，依据图可知A 为NH ＋4，B 为OH －，C 为NH 3，
D 为H 2O
(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S 2－，D 为H 2O 。

(3)依据H 2N —NH 2、CH 3—NH 2均为18个电子分子，可得—NH 2、—CH 3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CH 3—OH 、CH 3—F 、CH 3—CH 3。

答案] (1)NH ＋
4＋OH －
=====△
NH 3↑＋H 2O
(2)①HS －＋OH －===S 2－＋H 2O
②OH－>S2－
(3)CH3—CH3、CH3—F、CH3—OH(任写2个)
等电子粒子的查找规律
(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
1．一组推断，呈现高考易误点
(1)(2021·全国卷Ⅰ)18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10N A。

()
(2)16O2与18O2互为同位素。

()
(3)(2021·四川高考)2.0 g H182O与D2O的混合物中所含中子数为N A。

()
(4)(2021·海南高考)等物质的量的水与重水含有的中子数相同。

()
(5)(2021·海南高考)同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相同。

()
(6)(2022·江苏高考)质子数为35、中子数为45的溴原子：8035Br。

()
(7)35Cl和37Cl的核外电子排布相同，得电子力量相同，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，掩盖高考考什么
(1)(2021·全国卷Ⅰ)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L 电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。

(2)(2021·全国卷Ⅱ)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。

a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。

(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推断]
(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)。

考查等电子粒子的推断]
答案](1)H N P Cl H S Cl K
(2)11H、021H、131H、2
(4)(NH4)3PO4(NH4)2HPO4等
(5)否(6)Cl>S>H
(7)S2－、HS－、H2S、Cl－、HCl、K＋。