2021版新高考化学(人教版)一轮复习课题16 原子结构 核外电子排布原理

课题16原子结构核外电子排布原理学习任务1原子结构核素

一、原子构成

1．构成原子的微粒及其作用

原子(A Z

X)⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A －Z )个]在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素 的化学性质 2．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。

3．微粒符号周围数字的含义

4．两种相对原子质量

(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C原子质量的1 12的

比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。

(2)元素的相对原子质量：按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比(丰度)算出的平均值。例如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。

二、元素、核素、同位素

1．元素、核素、同位素的关系

2．同位素的特征

(1)同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎相同，物理性质差异较大。

(2)同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分比(丰度)不变。

同位素的“六同三不同”

3．氢元素的三种核素

1

H：用字母H表示，名称为氕，不含中子；

1

2

H：用字母D表示，名称为氘或重氢，含有1个中子；1

3

H：用字母T表示，名称为氚或超重氢，含有2个中子。1

4．几种重要核素的用途

1．核外电子排布规律

2．原子结构示意图

3．核外电子排布与元素性质的关系

(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。

(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子，表现出氧化性，在化合物中主要显负化合价。

(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)(2018·高考全国卷Ⅰ，10B)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N A。()

(2)(2018·高考全国卷Ⅲ，8A)24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数。()

(3)(2018·高考海南卷)18 g的D2O中含有的质子数为10。()

(4)(2018·高考全国卷Ⅲ，8C)1 mol重水与1 mol水中，中子数之比为2∶1。()

(5)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。()

(6)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。()

(7)一种核素只有一种质量数。()

(8)硫离子的结构示意图：。()

(9)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。()

(10)核外电子排布相同的微粒化学性质也一定相同。()

答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)×(10)×

2．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。

(1)属于阴离子结构的粒子是________(填编号，下同)。

(2)形成物质种数最多的元素的原子是________。

(3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是________。

(4)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是________。

答案：(1)②(2)①(3)②③⑦(4)⑤

3．现有下列9种微粒：11H、21H、13 6C、14 6C、14 7N、5626Fe2＋、5626Fe3＋、16 8O2、16 8O3。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)5626Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。

(4)上述9种微粒中有________种核素，________种元素。

答案：(1)核素同位素

(2)16 8O2和16 8O3

(3)3024

(4)7 5

原子结构与同位素的认识误区

(1)原子不一定都有中子，如11H。

(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。

(3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，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14 6C 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。

原子结构核素同位素

宏观辨识与微观探析

1．下列叙述正确的是()

A．40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等

B．某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素

C．任何原子或离子的组成中都含有质子

D．同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同

解析：选C。40K的质子数是19，中子数是21，40Ca的质子数是20，中子数是20，A 项错误；原子最外层只有一个电子的元素不一定是金属元素，如氢元素是非金属元素，B项错误；原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和中子构成，原子变成离子，变化的是核外电子，但核内质子不变，所以任何原子或离子的组成中都含有质子，C项正确；同位素的不同核素间核外电子数相同，核外电子排布相同，所以化学性质几乎相同，但物理性质不同，D项错误。

2．(2020·上海奉贤区一模)我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟和氢原子钟，下列关于铷的说法正确的是()

A.8537Rb和8737Rb互为同素异形体

B.8637Rb和8737Rb具有相同的中子数

C.8537Rb原子的核外电子数是37

D.8737Rb的质子数是87

解析：选C。8537Rb和8737Rb的质子数均为37，中子数分别为48、50，二者互为同位素，