高三化學總復習 專題攻略 之物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律（上）三、 原子結(jié)構(gòu)（含解析）

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原子結(jié)構(gòu) 【高考預(yù)測】 1.（★）了解質(zhì)量數(shù)和X的含義。 2.（★）了解核素、同位素的概念，并了解同位素的重要作用。 3.（★★★）了解原子的結(jié)構(gòu)以及各種微粒數(shù)的關(guān)系。 【重點難點】 1. X的含義。 2. 原子的結(jié)構(gòu)以及各種微粒數(shù)的關(guān)系。 鎖定高考 1．（2016江蘇）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層有6個電子，Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W與X屬于同一主族。下列說法正確的是 A．元素X、W的簡單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu) B．由Y、Z兩種元素組成的化合物是離子化合物 C．W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強 D．原子半徑：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W） 【答案】B 2．（2014上海）“玉兔”號月球車用Pu作為熱源材料。下列關(guān)于Pu的說法正確的是 A．Pu與U互為同位素 B．Pu與Pu互為同素異形體 C．Pu與U具有完全相同的化學性質(zhì) D．Pu與Pu具有相同的最外層電子數(shù) 【答案】D 夯實基礎(chǔ) 【自主學習】 一. 原子結(jié)構(gòu) 1. 原子核的構(gòu)成 核電荷數(shù)(Z) == 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) == 核外電子數(shù) == 原子序數(shù) 2. 質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來，所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。 質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（N）==近似原子量 3. 原子構(gòu)成 4. 表示方法 5. 原子核外電子排布規(guī)律 ① 電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布； ② 每層最多容納的電子數(shù)為2n2(n代表電子層數(shù))； ③ 電子一般總是盡先排在能量最低的電子層里，即最先排第一層，當?shù)谝粚优艥M后，再排第二層，等等。 ④ 最外層電子數(shù)則不超過8個(第一層為最外層時,電子數(shù)不超過2個)。 核外電子第一層最多排2個電子。核外電子第二層最多8個電子。核外電子第三層最多18個電子。核外電子最外層最多不超過8個電子。（只有1層的最多不超過2個電子。 6. 陽離子 aWm+ ：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝a－m 陰離子 bYn-：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝b＋n 二. 核素、同位素 1. 核素：把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。如12C、13C、14C就是碳元素的三種不同核素。 2. 同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素，如1H、2H、3H三種核素均是氫元素的同位素。 3. 同位素的兩個特征 (1) 同一種元素的各種同位素的化學性質(zhì)相同； (2) 在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子百分比是相同的。 4. 同位素的用途 (1) 14C在考古工作中用于測定文物的年代； (2) H、H用于制造氫彈； (3) 利用放射性同位素釋放的射線育種、治療癌癥和腫瘤等。 【名師點睛】 (1) 同位素中“同位”指幾種核素的質(zhì)子數(shù)相同，在元素周期表中占據(jù)同一個位置。同位素屬于同一種元素，但不是同種原子。例如：H、H、H是三種不同的原子，但都是氫元素。 (2) 同種元素可以有多種不同的同位素原子，所以元素的種類數(shù)遠小于原子的種類數(shù)。 【小題鞏固】 1. 判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“” (1) 所有原子都由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成(　　) (2) 原子的種類大于元素的種類(　　) (3) 某種氯原子的中子數(shù)是18，則其質(zhì)量數(shù)是35，核外電子數(shù)是17(　　) (4) 同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同 (5) 不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同 (6) 凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同一元素 2．X、Y、Z為短周期元素，這些元素原子的最外層電子數(shù)分別是1、4、6，則由這三種元素組成的化合物化學式不可能是 　　A．XYZ　 　　　　 B．X2YZ 　　　　　 C．X2YZ2 　　　　 　D．X2YZ3 3．下列敘述中正確的是 A. 在多電子的原子里，能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運動 B. 核外電子總是先排在能量低的電子層上，例如只有排滿了K層后才排L層 C. 兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質(zhì)一定相同 D. 微粒的最外層只能是8個電子才穩(wěn)定 4．核電荷數(shù)小于18的某元素X，某原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為(2a＋1)。下列有關(guān)元素X的說法中，不正確的是 A. 元素X的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2a2－1) B. 元素X的原子半徑一定小于鈉的原子半徑 C. 由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌消毒的作用 D.元素X形成的簡單離子，各電子層的電子數(shù)均達到2n2個(n表示電子層數(shù)) 5. 已知A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五種簡單離子的核外電子數(shù)相等，與它們對應(yīng)的原子的核電荷數(shù)由大到小的順序是___________ 。 6. 現(xiàn)有bXn－和aYm＋兩種離子，它們的電子數(shù)相同，則 a 與下列式子有相等關(guān)系的是（ ） A. b－m－n B . b＋m＋n C. b－m＋n D. b＋m－n 7．以下關(guān)于原子序數(shù)的說法中，正確的是 A. 原子序數(shù)與原子的核電荷數(shù)一定相等 B. 原子序數(shù)與離子的核外電子數(shù)一定相等 C. 原子序數(shù)相同的原子是同一種原子 D. 原子序數(shù)為16、核外電子數(shù)也為16的原子，其質(zhì)量數(shù)為32 8．在Li、N、Na、Mg、Li、C中： （1） 和 互為同位素。 （2） 和 質(zhì)量數(shù)相等，但不能互稱同位素。 （3） 和 的中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等，所以不是同一種元素。 9．230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th可以轉(zhuǎn)化成233U。下列有關(guān)Th的說法正確的是 ①Th元素的質(zhì)量數(shù)是232　　 ②Th元素的相對原子質(zhì)量是231 ③232Th轉(zhuǎn)換成233U是化學變化?、?30Th和232Th的化學性質(zhì)相同 ⑤230Th和232Th具有相同的最外層電子 A.①② B.③④ C.②⑤ D.④⑤ 1. ⑴ ⑵ √ ⑶ √ ⑷ ⑸ ⑹ 2. 【答案】A 【解析】X顯+1價、Y顯+4價、Z顯-2價， B是甲醛，C是甲酸，D是碳酸，A 不可能。 3.【答案】B 【解析】離核近的電子層排布能量低的電子，A項錯誤；核外電子總是先排布在能量低的電子層上，B項正確；核外電子排布相同的Na+和Ne化學性質(zhì)不同，C項錯誤；K層是最外層，滿足2個電子，也是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比如He，D項錯誤。 4. 【答案】D 5. 【答案】E、D、C、B、A 【解析】陰離子是原子得電子，陽離子是原子失電子，電荷數(shù)越大，得失電子數(shù)越多，A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五種簡單離子的核外電子數(shù)相等，則原子核外電子數(shù)由多到少的順序是：E、D、C、B、A，核電荷數(shù)由大到小順序是：E、D、C、B、A。 6. 【答案】B 【解析】bXn－和aYm＋兩種離子的電子數(shù)相同，則b+n=a-m，所以a = b+n +m，選B。 7. 【答案】A 【解析】原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)，A正確；陽離子中:原子序數(shù)>核外電子數(shù)，陰離子中:原子序數(shù)<核外電子數(shù)，B錯誤；同位素(如H和D)原子序數(shù)相同，但不是同一種原子，C錯誤；因為質(zhì)量數(shù)=中子數(shù)+質(zhì)子數(shù)，只知質(zhì)子數(shù)為16，不知中子數(shù)，則無法確定質(zhì)量數(shù)，D項錯誤 8. (1)Li　Li　(2)N　C　(3)Na　Mg 解析　質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素，故Li與Li互為同位素；N與C質(zhì)量數(shù)相等，但因質(zhì)子數(shù)不同，不能互稱同位素；Na和Mg的中子數(shù)均是12，但質(zhì)子數(shù)不相等，所以不是同一種元素。 9. 【答案】D