考点24 原子结构——备战2021年高考化学一轮复习考点一遍过(教师版含解析)

考点24 原子结构

一、微粒的组成与结构

1．原子的构成

2．原子内的等量关系

(1)质量数(A)=质子数+中子数

(2)质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数

3．同位素、核素

(1)概念辨析

(2)同位素的特征

①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

(3)常见的重要核素及其应用

核素235

92U14

6

C2

1

H3

1

H18

8

O

用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子

4

．同位素、同素异形体、同分异构体、同系物

同位素同素异形体

同分异构体同系物

概念

质子数相同，中子数不

同的同一种元素的不同

原子之间互为同位素

同种元素组成的结构

不同的单质之间互为

同素异形体

分子式相同，结构

不同的化合物互

为同分异构体

结构相似，在分子组成

上相差一个或若干个

CH2原子团的物质互称

同系物

对象原子之间单质之间

一般为有机

化合物之间

有机化合物之间

化学

性质

几乎完全相同

相似，一定条件下可以

相互转变

可能相似也可能

不同

相似

实例123

111

H H H

、、

金刚石与石墨、C60；

红磷与白磷

CH3COOH

与

HCOOCH3

甲烷、乙烷、丙烷；乙

烯、丙烯；甲酸、乙酸二、核外电子排布

1．核外电子排布规律

2．原子结构示意图

3．1～18号元素原子结构的特点归纳

(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；最外层电子数是次外层3倍的元素：O；最外层电子数是次外层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。

(10)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li。

(11)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。

(12)最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。

考向一原子中各种微粒数目之间的关系及计算

典例1Se是人体必需的微量元素，硒元素的核电荷数为34，下列关于80Se的说法正确的是( ) A．80Se的核内有80个质子B．80Se的质量数是46

C．80Se的核内有34个中子D．80Se的核外有34个电子

【答案】D

【解析】

A．硒元素的核电荷数为34，由于核电荷数=核内质子数，所以80Se的质子数是34，A错误；

B．原子符号左上角表示的是质量数，则80Se的质量数是80，B错误；

C．硒元素的核电荷数为34，则其质子数是34，由于质量数等于质子数与中子数的和，则80Se的质量数是80，所以其中子数为80-34=46，C错误；

D．硒元素的核电荷数为34，由于核电荷数=核外电子，所以80Se的核外有34个电子，D正确；

故合理选项是D。

1．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH＋4、H3O＋、OH－；③C2－2、O2＋2、CN－；④PO3－4、SO2－4、ClO－4。

对上述四组粒子归类正确的是

A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①

B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②

C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③

D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④

【答案】D

【解析】阳离子：电子总数＝质子总数－所带的电荷总数；阴离子：电子总数＝质子总数＋所带的电荷总数。①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；②NH＋4、H3O＋、OH－的原子数和质子数不等，电子数都为10；③C2－2、O2＋2、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。

考向二核外电子排布规律

典例2X、Y、Z、W是短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Z元素的－1价阴离子、W元素的＋3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。下列说法正确的是

A．X的三种核素为氕、氘、氚，三者均含有中子和质子

B．W离子结构示意图为

C．X与Y只能形成一种化合物

D．Z的氢化物的水溶液与SiO2可以反应

【答案】D

【解析】由题可知X为H，Y为C，Z为F，W为Al。

2．Mg和Mg2+两种粒子中，不相同

．．．的是

①核内质子数②核外电子数③最外层电子数④核外电子层数

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

【答案】D

【解析】

①Mg原子失去2个电子变为Mg2+,核内质子数不变, Mg和Mg2+具有相同质子数,故①不选; ②Mg原子核外电子数为12，Mg原子失去最外层的2个电子变为Mg2+,核外电子数为10，故②选; ③Mg失去2个电子变为Mg2+,最外层电子数由2个变成8个,故③选; ④Mg失去2个电子变为Mg2+,电子层数由3个变成2个,故④选; 答案选D.

短周期元素原子核外电子排布的特征

Be

Ar

Al

→

→

最外层电子数等于次外层电子数

电子层数与最外层电子数相等

P

S

→

←→

最外层电子数是内层电子总数的一半

Li次外层电子数是最外层电子数的2倍i

电子层数是最外层电子数的2倍

C

S

→

最外层电子数是电子层数的2倍

最外层电子数是次外层电子数的2倍

O←最外层电子数是次外层电子数的3倍

Ne←最外层电子数是次外层电子数的4倍

考向三“等电子微粒”的判断与应用

典例3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：