鲁科版高考化学一轮复习第5单元原子结构与元素周期律第1节原子结构课件

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第五单元2022必备知识 自主预诊　知识梳理1.原子构成(1)构成原子的微粒及作用。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。 2.两种相对原子质量(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质量的 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:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。3.元素　核素　同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系。(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,化学性质几乎完全相同,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数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素。(4)几种重要核素的用途。 核燃料 考古断代(5)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。(6)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。(7)同位素是指同一元素的不同核素之间的关系,同素异形体是指同一元素的不同单质间的关系。自我诊断1.所有的原子中都含有质子和中子吗?符号 C表示的含义是什么?2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)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。(　　)(4)一种核素只有一种质量数。(　　) (5)硫离子的结构示意图为 (　　)(6)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素的原子。(　　)(7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。(　　)答案 (1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)× ②互为同素异形体的微粒是　　　　　。  ④上述9种微粒中有　　　　　种核素,含有　　　　　种元素。  (2)某元素的一种核素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为　　　　　,所含中子的物质的量为　　　　　,所含质子数为　　　　　,所含电子数为　　　　　。 关键能力 考向突破　考向1　核素、同位素等易混概念辨析【典例1】 (2020浙江7月选考,7)下列说法正确的是(　　)A.35Cl和37Cl是两种不同的元素B.单晶硅和石英互为同素异形体C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物D.H与Na在元素周期表中处于同一主族答案 D　解析 35Cl和37Cl同是氯元素,二者互为同位素的关系,A项错误;单晶硅是硅单质,石英的主要成分是SiO2,B项错误;HCOOH和HOCH2CHO不是同类物质,不是同系物的关系,C项错误。对点演练1(2020辽宁锦州期末)地表水和地下水都来源于大气降水,但重水和轻水中同位素的含量不同。氢包括两种稳定核素:H和D,氧常见的核素包括:16O、17O和18O,下列有关说法正确的是(　　)A.H2和D2互为同分异构体,其化学性质完全相同答案 D　解析 同分异构体一般指分子式相同,结构不同的有机化合物,H2和D2都是无机物,A错误;16O、17O、18O互为同位素, 既不互为同位素,也不互为同素异形体,B错误;18O2和18O3互为同素异形体,但温度、压强未知,它们的密度之比不一定为2∶3,C错误;电解一定量的 O时,阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2,其质量之比约为2∶9,D正确。易混辨析 元素、核素、同位素、同素异形体的辨析 考向2　各种微粒数目之间的关系及计算 其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)A X的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸答案 B　解析 依据题给的反应过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为5,结合Y的质量数为30可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知A项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al,故原子半径Al大于P,C项错误;磷元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等,D项错误。答案 D 对点演练3下列说法不正确的是(　　)①质子数相同的粒子一定是同种元素②同位素的性质几乎完全相同③质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是质量数A.②③④⑥ B.①②④⑤C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥答案 C　解析 粒子包括原子、分子、离子等。H2O与Ne的电子数、质子数均相同,故①错误、④正确;一种分子和一种离子,如果质子数相等,其电子数一定不相等,如O2与S2-,故③正确;同位素的化学性质几乎完全相同,而物理性质有所不同,故②错误;质量数是针对某原子而言的,某些元素往往有几种同位素,它们的质量数各不相同,故⑤⑥错误。深度指津 (1)微粒符号周围数字的含义。 (2)求一定质量的某物质中粒子数的答题模板。 (3)①任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴离子、阳离子中质子数与电子数不相等。②有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F-与OH-。④核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+和Na+,F-、N 和OH-等。必备知识 自主预诊　知识梳理1.同一原子中的电子层越远 2.核外电子排布规律 3.原子(或离子)结构示意图如Na的原子结构示意图:4.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,活泼金属原子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,活泼非金属原子较易得到电子形成阴离子,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。微点拨 (1)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+与Na+、F-等,N 与OH-等。(2)某元素的原子最外层只有一个电子,不一定是金属元素。自我诊断1.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是多少?提示 2+2a。 2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的。(　　)(2)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数。(　　)(4)2H+核外电子数为2。(　　)(5)两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同。(　　)答案 (1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 3.已知某粒子的结构示意图为 。试回答:(1)当x-y=10时,该粒子为　　　　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 (2)当y=8时,粒子可能为(填粒子符号)　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　。 (3)写出y=3与y=7原子对应的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)原子　(2)S2-　Cl-　Ar　K+　Ca2+(3)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O解析 (1)当x-y=10时,即x=10+y,该粒子质子数和核外电子数相等,即该粒子为原子。(2)当y=8时,该粒子结构示意图为 ,该粒子可能为S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+。(3)当y=3时,该元素为铝元素,其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,当y=7时,对应该元素为氯元素,其最高价氧化物的水化物为HClO4,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O。关键能力 考向突破　考向1　核外电子排布规律及其应用【典例1】 (2020山东青岛二中模拟)核电荷数小于18的某元素X,其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表示电子层序数)答案 D　解析 若a=2,则X为氮元素,氮原子核内质子数为7;若a=3,则X为氯元素,氯原子核内质子数为17,A正确。元素N和Cl的原子半径均小于钠的原子半径,B正确。元素Cl形成的次氯酸具有杀菌消毒的作用,C正确;氯离子最外层电子数未达到2n2个,D错误。对点演练1两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在元素周期表的前10号元素中,满足上述关系的元素共有(　　)A.1对 B.2对 C.3对 D.4对答案 B　解析根据题意分析可知,H和Be、He和C符合题目要求,因此B项正确。归纳总结1~20号元素原子核外电子排布的特点(1)原子核中无中子的原子:H。(2)最外层只有一个电子的原子:H、Li、Na、K;最外层有两个电子的原子:He、Be、Mg、Ca。(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子:Be、Ar;最外层电子数是次外层电子数2倍的原子:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的原子:O。(4)电子层数与最外层电子数相等的原子:H、Be、Al;最外层电子数是电子层数2倍的原子:He、C、S;最外层电子数是电子层数3倍的原子:O。(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子:Li、Si。(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子:Li、P。(7)与He原子电子层结构相同的离子:H-、Li+、Be2+。(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的原子:Li、Mg。(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的原子:Be、S。考向2　等电子微粒及应用【典例2】 A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:A++C-==D+E↑;②B++C-==2D。请回答:(1)C-的电子式是　　　　　　　　　。 (2)A+中的键角为　　　　　　　　。 (3)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 (4)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式:　　　　　　。 (5)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:　　　　　　　。 对点演练2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(反应条件已略去):(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,且C的水溶液呈碱性,请写出A、D的电子式:　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 (2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子。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)。 (2)①HS-+OH-==S2-+H2O(或H2S+OH-==HS-+H2O)②OH->S2-(或OH->HS-) 解析 (1)由C的水溶液呈碱性可知C为NH3,A为N ,与N 反应生成NH3的应为OH-,所以B、D分别为OH-、H2O。(2)在常见的18电子微粒中,由中和反应易想到H2S+OH-==HS-+H2O(或HS-+OH-==S2-+H2O)的反应,故B为OH-,C为HS-(或S2-),根据离子方程式,结合质子的能力:OH->HS-(或OH->S2-)。归纳总结等电子微粒(1)10电子微粒。(2)18电子微粒。 网络构建核心速记1.牢记的1个符号 。A表示质量数,Z表示质子数,X表示元素符号,m表示化合价数,a表示电荷数,b表示粒子中所含的原子数。2.熟记“两素”“三同”:元素、核素;同位素、同素异形体、同分异构体。核心速记3.理解3条原子核外电子排布的规律(1)能量最低原则。(2)每层最多容纳2n2个电子。(3)最外层电子数不超过8(K层不超过2),次外层电子数不超过18,倒数第三层电子数不超过32。4.掌握原子中的两种关系(1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)