2013步步高化学大一轮复习讲义第五章第1讲原子结构
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第1讲
第五章
物质结构
元素周期律
本 课 栏 目 开 关
第1讲
原子结构
[考纲解读] 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。
基础再现·深度思考
第1讲
基础再现〃深度思考
考点一 原子构成 1．构成原子的微粒及作用 质子(Z个)——决定 元素 的种类 原子核 在质子数确定后 原子 中子[(A－Z)个]决定 原子 种类同位素 A （Z X） 核外电子(Z个)——最外层电子数决定元素的 化学 性质 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
1．电子层的表示方法及能量变化 数字表示法 字母表示法 离核远近 电子能量
本 课 栏 目 开 关
K
L
M
N O 由近 到 远
P
Q
――――→ 由低 到 高 ――――→
基础再现·深度思考
第1讲
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 能量较低 的电子层里。 (2)每个电子层最多容纳的电子数为 2n2 个。 ①最外层最多容纳电子数不超过 8 个(K 层为最外层时 不超过 2 个)。 ②次外层最多容纳的电子数不超过 18 个， 倒数第三层电 子数最多不超过 32 个。
本 课 栏 目 开 关
规律方法·解题指导
审题导引
第1讲
根据原子结构特点→推断出 X、Y、Z、W 的元
素符号→依据结构与性质的关系，推出性质，写出化学式及 化学方程式。
本 课 栏 目 开 关
解析 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍， L 层有 6 个电子， 即 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， Z 为硫元素； 故 常温下为气态双原子 分子，且原子间以三键结合的只有 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、 形成的原子个数 O 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。
基础再现·深度思考
深度思考
第1讲
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 ( C )
本 课 栏 目 开 关
基础再现·深度思考
第1讲
5．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于 209 Bi和 210 Bi的 83 83 说法正确的是 A.209Bi和210Bi都含有83个中子 83 83 B.209Bi和210Bi互为同位素 83 83 C.209Bi和210Bi的核外电子数不同 83 83 D.209Bi和210Bi分别含有126和127个质子 83 83 ( B )
( D )
A．16O、18O属于同一种元素，它们互为同位素 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
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基础再现·深度思考
第1讲
特别提醒 核素；
(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种
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(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。
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基础再现·深度思考
深度思考 8．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空： A． C． B． D．
第1讲
本 课 栏 目 开 关
(1)属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号，下同)。 B (2)B 粒子的半径________C 粒子的半径(填“大于”、 “小于” 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
本 课 栏 目 开 关
真题重组·规范集训
解题指导
第1讲
原子核外电子数＝质子数。由质子数和稀有气
体的原子序数可判断元素在周期表中的位置。
解析 错误；
16
16
O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种
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。
基础再现·深度思考
考点二 元素、核素、同位素
第1讲
1．元素、核素、同位素的关系
核电荷数
本 课 栏 目 开 关
质子 中子 质子数
中子数
2．同位素的性质 同一元素的各种核素的 中子数 不同， 质子数 相同， 化学性质 几乎完全相同，物理性质 差异较大 。
本 课 栏 目 开 关
规律方法·解题指导
第1讲
【例 2】 X Y Z W
现有部分元素的原子结构特点如表： L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 核外电子层数等于原子序数 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和 共用三对电子形成双原子分子， 常温下 为气体单质
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规律方法·解题指导
1 3 (4)不同的核素可能具有相同的质子数，如 1 H 与 1 H ；也可能
具有相同的中子数，如 146 C 与 168 O ；也可能具有相同的质量 数，如 146 C与 147 N；也可能质子数、中子数、质量数均不相 同，如1H与126C。 1
基础再现·深度思考
第1讲
考点三
核外电子排布 电子层数 由内向外 1 2 3 4 5 6 7
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基础再现·深度思考
第1讲
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 C．电子数相同 B．是七种氢元素 D．HD和H2均是单质 ( D )
＋
－
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基础再现·深度思考
第1讲
7．下列叙述错误的是 B．D和T是不同的核素，它们的质子数相等
第1讲
(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 __________________________________________________。
规律方法·解题指导
答案
第1讲
(1)
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(2)X(或氧) (3)NH4HSO4
点燃 2H2S＋O2=====2H2O＋2S↓
点燃 (4)N2H4＋2H2O2=====N2＋4H2O
真题重组·规范集训
第1讲
真题重组〃规范集训
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 (2011· 山东理综，9C) (× )
真题重组·规范集训
第1讲
2．(2009· 广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素
144 62Sm
与150Sm 的说法正确的是 62
( A )
A.144Sm 与150Sm 互为同位素 62 62 B.144Sm 与150Sm 的质量数相同 62 62 C.144Sm 与150Sm 是同一种核素 62 62 D.144Sm 与150Sm 的核外电子数和中子数均为 62 62 62
基础再现·深度思考
第1讲
深度思考 1. 222 Rn具有放射性，从而对人体产生伤害。该原子的中 86 子数和质子数之差是 A．136 B．50 C．86 D．222 (B )
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基础再现·深度思考
第1讲
2．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
＋
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解析
144 62Sm
本 课 栏 目 开 关
和150Sm 是同一种元素的不同核素，质量数、 62
中子数均不同，互为同位素。
真题重组·规范集训
第1讲
3．(2010· 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，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1NA个氧 原子 ( )
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规律方法·解题指导
第1讲
(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， 和 D 是 10 电子的粒子， B 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)__________________。
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(2)S2－的结构示意图：
(3)质子数为53、中子数为78的碘原子：131I 53
(2011· 江苏，2B) (√ )
(2011· 江苏，2C)
(4)N2 的电子式：N⋮⋮N
(×) (2011· 江苏，2A)
真题重组·规范集训
第1讲
(5)Cl 的结构示意图为
－
(×) (2010· 课标全国卷，7D)
D 能是________。
规律方法·解题指导
第1讲
规律方法〃解题指导
规律方法 寻找 10 电子微粒和 18 电子微粒的方法 1．10 电子微粒
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2．18 电子微粒
规律方法·解题指导
【例1】 略去)：
第1讲
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
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(6)在氮原子中，质子数为 7 而中子数不一定为 7 (7)D16O 中，质量数之和是质子数之和的两倍 2 (8)第ⅠA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子
( ) √ (√ )
(2010· 课标全国卷，7C) (2010· 江苏，2C) (×)
(2011· 天津理综，2A)
( D ) B．Li
＋
C．OD
－
D．OH
－
基础再现·深度思考
第1讲
本 课 栏 目 开 关
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－n C．b－m＋n B．b＋m＋n D．b＋m－n ( B )
－
＋
基础再现·深度思考
第1讲
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答案 (1)
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(2)①HS ＋OH ===S2 ＋H2O ②OH－>S2－
－
－
－
规律方法·解题指导
规律方法 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；
第1讲
(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； (10)最外层电子数是电子层数 2 倍的元素：He、C、S。
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基础再现·深度思考
第Leabharlann Baidu讲
3．微粒之间的关系 (1)质子数(Z)＝核电荷数＝ (2)质量数(A)＝ 质子数
核外电子数
(Z)＋ 中子数
； (N)；
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(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 。
第五章
物质结构
元素周期律
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原子结构
[考纲解读] 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。
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考点一 原子构成 1．构成原子的微粒及作用 质子(Z个)——决定 元素 的种类 原子核 在质子数确定后 原子 中子[(A－Z)个]决定 原子 种类同位素 A （Z X） 核外电子(Z个)——最外层电子数决定元素的 化学 性质 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
1．电子层的表示方法及能量变化 数字表示法 字母表示法 离核远近 电子能量
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K
L
M
N O 由近 到 远
P
Q
――――→ 由低 到 高 ――――→
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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 能量较低 的电子层里。 (2)每个电子层最多容纳的电子数为 2n2 个。 ①最外层最多容纳电子数不超过 8 个(K 层为最外层时 不超过 2 个)。 ②次外层最多容纳的电子数不超过 18 个， 倒数第三层电 子数最多不超过 32 个。
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根据原子结构特点→推断出 X、Y、Z、W 的元
素符号→依据结构与性质的关系，推出性质，写出化学式及 化学方程式。
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解析 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍， L 层有 6 个电子， 即 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， Z 为硫元素； 故 常温下为气态双原子 分子，且原子间以三键结合的只有 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、 形成的原子个数 O 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。
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深度思考
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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 ( C )
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第1讲
5．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于 209 Bi和 210 Bi的 83 83 说法正确的是 A.209Bi和210Bi都含有83个中子 83 83 B.209Bi和210Bi互为同位素 83 83 C.209Bi和210Bi的核外电子数不同 83 83 D.209Bi和210Bi分别含有126和127个质子 83 83 ( B )
( D )
A．16O、18O属于同一种元素，它们互为同位素 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
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特别提醒 核素；
(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种
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(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。
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深度思考 8．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空： A． C． B． D．
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(1)属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号，下同)。 B (2)B 粒子的半径________C 粒子的半径(填“大于”、 “小于” 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
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第1讲
原子核外电子数＝质子数。由质子数和稀有气
体的原子序数可判断元素在周期表中的位置。
解析 错误；
16
16
O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种
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。
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考点二 元素、核素、同位素
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1．元素、核素、同位素的关系
核电荷数
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质子 中子 质子数
中子数
2．同位素的性质 同一元素的各种核素的 中子数 不同， 质子数 相同， 化学性质 几乎完全相同，物理性质 差异较大 。
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【例 2】 X Y Z W
现有部分元素的原子结构特点如表： L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 核外电子层数等于原子序数 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和 共用三对电子形成双原子分子， 常温下 为气体单质
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1 3 (4)不同的核素可能具有相同的质子数，如 1 H 与 1 H ；也可能
具有相同的中子数，如 146 C 与 168 O ；也可能具有相同的质量 数，如 146 C与 147 N；也可能质子数、中子数、质量数均不相 同，如1H与126C。 1
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考点三
核外电子排布 电子层数 由内向外 1 2 3 4 5 6 7
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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 C．电子数相同 B．是七种氢元素 D．HD和H2均是单质 ( D )
＋
－
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7．下列叙述错误的是 B．D和T是不同的核素，它们的质子数相等
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(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 __________________________________________________。
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(1)
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(2)X(或氧) (3)NH4HSO4
点燃 2H2S＋O2=====2H2O＋2S↓
点燃 (4)N2H4＋2H2O2=====N2＋4H2O
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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 (2011· 山东理综，9C) (× )
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2．(2009· 广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素
144 62Sm
与150Sm 的说法正确的是 62
( A )
A.144Sm 与150Sm 互为同位素 62 62 B.144Sm 与150Sm 的质量数相同 62 62 C.144Sm 与150Sm 是同一种核素 62 62 D.144Sm 与150Sm 的核外电子数和中子数均为 62 62 62
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深度思考 1. 222 Rn具有放射性，从而对人体产生伤害。该原子的中 86 子数和质子数之差是 A．136 B．50 C．86 D．222 (B )
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2．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
＋
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解析
144 62Sm
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和150Sm 是同一种元素的不同核素，质量数、 62
中子数均不同，互为同位素。
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3．(2010· 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，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1NA个氧 原子 ( )
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(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， 和 D 是 10 电子的粒子， B 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)__________________。
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(2)S2－的结构示意图：
(3)质子数为53、中子数为78的碘原子：131I 53
(2011· 江苏，2B) (√ )
(2011· 江苏，2C)
(4)N2 的电子式：N⋮⋮N
(×) (2011· 江苏，2A)
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(5)Cl 的结构示意图为
－
(×) (2010· 课标全国卷，7D)
D 能是________。
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规律方法 寻找 10 电子微粒和 18 电子微粒的方法 1．10 电子微粒
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2．18 电子微粒
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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
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(6)在氮原子中，质子数为 7 而中子数不一定为 7 (7)D16O 中，质量数之和是质子数之和的两倍 2 (8)第ⅠA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子
( ) √ (√ )
(2010· 课标全国卷，7C) (2010· 江苏，2C) (×)
(2011· 天津理综，2A)
( D ) B．Li
＋
C．OD
－
D．OH
－
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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－n C．b－m＋n B．b＋m＋n D．b＋m－n ( B )
－
＋
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(2)①HS ＋OH ===S2 ＋H2O ②OH－>S2－
－
－
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规律方法 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；
第1讲
(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； (10)最外层电子数是电子层数 2 倍的元素：He、C、S。
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3．微粒之间的关系 (1)质子数(Z)＝核电荷数＝ (2)质量数(A)＝ 质子数
核外电子数
(Z)＋ 中子数
； (N)；
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(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 。