高三化学总复习 专题攻略 之物质结构 元素周期律（上）三、 原子结构（含解析）

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原子结构 【高考预测】 1.（★）了解质量数和X的含义。 2.（★）了解核素、同位素的概念，并了解同位素的重要作用。 3.（★★★）了解原子的结构以及各种微粒数的关系。 【重点难点】 1. X的含义。 2. 原子的结构以及各种微粒数的关系。 锁定高考 1．（2016江苏）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是 A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构 B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物 C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强 D．原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W） 【答案】B 2．（2014上海）“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是 A．Pu与U互为同位素 B．Pu与Pu互为同素异形体 C．Pu与U具有完全相同的化学性质 D．Pu与Pu具有相同的最外层电子数 【答案】D 夯实基础 【自主学习】 一. 原子结构 1. 原子核的构成 核电荷数(Z) == 核内质子数 == 核外电子数 == 原子序数 2. 质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）==近似原子量 3. 原子构成 4. 表示方法 5. 原子核外电子排布规律 ① 电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布； ② 每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)； ③ 电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即最先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，等等。 ④ 最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。 核外电子第一层最多排2个电子。核外电子第二层最多8个电子。核外电子第三层最多18个电子。核外电子最外层最多不超过8个电子。（只有1层的最多不超过2个电子。 6. 阳离子 aWm+ ：核电荷数＝质子数>核外电子数，核外电子数＝a－m 阴离子 bYn-：核电荷数＝质子数<核外电子数，核外电子数＝b＋n 二. 核素、同位素 1. 核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。如12C、13C、14C就是碳元素的三种不同核素。 2. 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互称为同位素，如1H、2H、3H三种核素均是氢元素的同位素。 3. 同位素的两个特征 (1) 同一种元素的各种同位素的化学性质相同； (2) 在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分比是相同的。 4. 同位素的用途 (1) 14C在考古工作中用于测定文物的年代； (2) H、H用于制造氢弹； (3) 利用放射性同位素释放的射线育种、治疗癌症和肿瘤等。 【名师点睛】 (1) 同位素中“同位”指几种核素的质子数相同，在元素周期表中占据同一个位置。同位素属于同一种元素，但不是同种原子。例如：H、H、H是三种不同的原子，但都是氢元素。 (2) 同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。 【小题巩固】 1. 判断正误，正确的打“√”，错误的打“” (1) 所有原子都由质子、中子和核外电子构成(　　) (2) 原子的种类大于元素的种类(　　) (3) 某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17(　　) (4) 同种元素的质子数必定相同 (5) 不同元素原子的质量数必定不同 (6) 凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素 2．X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别是1、4、6，则由这三种元素组成的化合物化学式不可能是 　　A．XYZ　 　　　　 B．X2YZ 　　　　　 C．X2YZ2 　　　　 　D．X2YZ3 3．下列叙述中正确的是 A. 在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B. 核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了K层后才排L层 C. 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 D. 微粒的最外层只能是8个电子才稳定 4．核电荷数小于18的某元素X，某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) 5. 已知A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五种简单离子的核外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大到小的顺序是___________ 。 6. 现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子数相同，则 a 与下列式子有相等关系的是（ ） A. b－m－n B . b＋m＋n C. b－m＋n D. b＋m－n 7．以下关于原子序数的说法中，正确的是 A. 原子序数与原子的核电荷数一定相等 B. 原子序数与离子的核外电子数一定相等 C. 原子序数相同的原子是同一种原子 D. 原子序数为16、核外电子数也为16的原子，其质量数为32 8．在Li、N、Na、Mg、Li、C中： （1） 和 互为同位素。 （2） 和 质量数相等，但不能互称同位素。 （3） 和 的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。 9．230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是 ①Th元素的质量数是232　　 ②Th元素的相对原子质量是231 ③232Th转换成233U是化学变化　④230Th和232Th的化学性质相同 ⑤230Th和232Th具有相同的最外层电子 A.①② B.③④ C.②⑤ D.④⑤ 1. ⑴ ⑵ √ ⑶ √ ⑷ ⑸ ⑹ 2. 【答案】A 【解析】X显+1价、Y显+4价、Z显-2价， B是甲醛，C是甲酸，D是碳酸，A 不可能。 3.【答案】B 【解析】离核近的电子层排布能量低的电子，A项错误；核外电子总是先排布在能量低的电子层上，B项正确；核外电子排布相同的Na+和Ne化学性质不同，C项错误；K层是最外层，满足2个电子，也是稳定结构，比如He，D项错误。 4. 【答案】D 5. 【答案】E、D、C、B、A 【解析】阴离子是原子得电子，阳离子是原子失电子，电荷数越大，得失电子数越多，A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五种简单离子的核外电子数相等，则原子核外电子数由多到少的顺序是：E、D、C、B、A，核电荷数由大到小顺序是：E、D、C、B、A。 6. 【答案】B 【解析】bXn－和aYm＋两种离子的电子数相同，则b+n=a-m，所以a = b+n +m，选B。 7. 【答案】A 【解析】原子序数=核电荷数=质子数，A正确；阳离子中:原子序数>核外电子数，阴离子中:原子序数<核外电子数，B错误；同位素(如H和D)原子序数相同，但不是同一种原子，C错误；因为质量数=中子数+质子数，只知质子数为16，不知中子数，则无法确定质量数，D项错误 8. (1)Li　Li　(2)N　C　(3)Na　Mg 解析　质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故Li与Li互为同位素；N与C质量数相等，但因质子数不同，不能互称同位素；Na和Mg的中子数均是12，但质子数不相等，所以不是同一种元素。 9. 【答案】D