2023版高考化學一輪復習-專題二-微觀結構與物質的多樣性-課時8-同位素-原子核外電子排布

PAGEPAGE17課時8同位素原子核外電子排布【課時導航】復習目標1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關系。3.了解原子核外電子排布。知識網(wǎng)絡問題思考問題1：從原子的組成分析各微粒決定著原子的哪些方面?問題2：寫出118號元素的原子結構示意圖?！菊n前自測】1.(2023·上海卷)中國科學技術名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為。關于Lv的表達錯誤的選項是()A.原子序數(shù)為116 B.中子數(shù)為177C.核外電子數(shù)為116 D.相對原子質量為293【答案】D【解析】原子序數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)=116，A、C正確；中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)=293-116=177，B正確；293是質量數(shù)，不是相對原子質量，D錯。2.(2023·山東泰安期末)以下關于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2A.原子數(shù)相等時中子數(shù)相等B.體積相等時電子數(shù)相等C.體積相等時密度相等D.質量相等時質子數(shù)相等【答案】B3.(2023·江蘇卷)以下關于化學用語的表示正確的選項是()A.過氧化鈉的電子式：NaNaB.質子數(shù)為35、中子數(shù)為45的溴原子：BrC.硫離子的結構示意圖：D.間二甲苯的結構簡式：【答案】B【解析】過氧化鈉是離子化合物，電子式為Na+[]2-Na+，A不正確；硫離子的結構示意圖為，C不正確；是對二甲苯，D不正確。4.判斷正誤，正確的打“√〞，錯誤的打“×〞。(1)34S原子核內中子數(shù)為16 ()(2)質子數(shù)為27、中子數(shù)為33的Co原子Co ()(3)1O的摩爾質量為20g·mol-1 ()(4)13C和15(5)14C可用于文物年代的鑒定，14C和12C(6)18gD2O和18gH2O中含有的質子數(shù)均為10NA ()(7)氯離子的結構示意圖： ()【答案】(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×【自主學習】考點1元素、核素、同位素【根底梳理】1.原子的組成與X的含義原子(1)原子結構中根本微粒間的關系①質子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)②質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)③質子數(shù)=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子所帶電荷數(shù)④質子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子所帶電荷數(shù)(2)X的含義：X代表元素符號，Z代表，A(=Z+N)代表。2.元素、核素、同位素(1)元素：具有相同的同一類原子的總稱。決定元素的種類。(2)核素：具有一定數(shù)目和一定數(shù)目的一種原子。和共同決定核素的種類。(3)同位素：數(shù)相同而數(shù)不同的同一元素的不同互稱為同位素。(4)幾種重要的核素核素UCHH用途核燃料用于考古制氫彈示蹤原子3.相對原子質量(1)定義：以12C原子質量的(約1.66×10-27kg(2)比擬①核素的近似相對原子質量：對核素的相對原子質量取近似整數(shù)值，數(shù)值上與該核素的質量數(shù)相等。如：35Cl為35，37Cl為37。②元素的相對原子質量：按該元素各種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%。微課9“四同〞概念的比擬同分異構體同系物同素異形體同位素定義分子式相同、結構不同結構相似、分子構成相差一個或假設干個CH2原子團組成元素相同、結構不同質子數(shù)相同、中子數(shù)不同對象化合物有機化合物單質原子(核素)實例正丁烷與異丁烷甲烷與乙烷金剛石與石墨、C60；紅磷與白磷；O2與O3C與C【舉題說法】【例題1】(2023·上海卷)“玉兔〞號月球車用Pu作為熱源材料，以下關于Pu的說法正確的選項是()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D.Pu與Pu具有相同的最外層電子數(shù)【答案】D【解析】A項Pu與U兩種核素的質子數(shù)不相同，不是同種元素，不屬于同位素，錯誤；B項Pu與Pu是兩種核素，不是單質，二者互稱為同位素，錯誤；C項Pu與U兩種核素的質子數(shù)不相同，不屬于同種元素，不具有完全相同的化學性質，錯誤；D項Pu與Pu兩種核素的質子數(shù)相同，所以具有相同的最外層電子數(shù)，正確。【題組訓練】1.(2023·海南卷)重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，以下說法錯誤的選項是()A.氘(D)原子核外有1個電子B.1H與D互稱同位素C.H2O與D2O互稱同素異形體D.1H218O與O的相對分子質量相同【答案】C【解析】組成元素相同、結構不同的單質互為同素異形體。2.科學家首次合成第117號元素，被美國?時代?周刊評選為當年十大科學發(fā)現(xiàn)。假設第117號元素符號暫時定為Up，以下關于Up和Up的說法正確的選項是()A.Up和Up是兩種元素B.Up和Up互為同位素C.Up和Up質子數(shù)不同、中子數(shù)相同D.Up和Up質量數(shù)相同、電子數(shù)不同【答案】B【解析】Up和Up是同種元素的兩種核素，元素符號左上角的數(shù)字表示該核素的質量數(shù)，左下角的數(shù)字表示該核素的質子數(shù)，它們的質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，A、C選項錯誤，B選項正確Up和Up的質子數(shù)、電子數(shù)都是117，而質量數(shù)分別為293、294，D選項錯誤。3.地殼中鈾的平均含量約為2.5%，在鈾元素中，用作核燃料的U只占0.724%。鈾濃縮是指提高鈾元素中U的含量，鈾濃縮一直是國際社會關注的問題。以下關于鈾元素的說法正確的選項是()A.U與U互為同位素B.可利用U與U化學性質的不同將二者別離C.利用化學反響把U轉化為U，提高U在鈾元素中的含量D.U與U互為同素異形體【答案】A【解析】同位素原子的化學性質相同，B項錯誤；同位素原子之間的轉化不屬于化學變化，C項錯誤U與U互為同位素而非同素異形體，D項錯誤。4.氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動長征2號(CZ2F)火箭的優(yōu)良燃料。以下說法正確的選項是()A.LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比為1∶2∶3B.它們都是強氧化劑C.H、D、T互稱為同素異形體D.它們都是強復原劑【答案】D【解析】LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比等于它們的相對分子質量之比，應為8∶9∶10，A錯；氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰中氕、氘、氚均為-1價，處于最低價態(tài)，具有強復原性，是強復原劑，B錯，D正確；H、D、T互稱為同位素，C錯。5.以下有關I和I的說法正確的選項是()A.I和I的中子數(shù)相等B.I和I的核外電子數(shù)不同C.I和I互為同位素D.I和I是同一種核素【答案】C【解析】I和I質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是兩種核素，這兩種核素彼此互稱為同位素。元素、同位素、核素概念的辨析元素同位素核素概念具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互稱為同位素具有一定數(shù)目質子和一定數(shù)目中子的一種原子對象宏觀概念，對同類原子而言；既有游離態(tài)，又有化合態(tài)微觀概念，對某種元素的原子而言，因為有同位素，所以原子種類多于元素種類微觀概念，指元素的具體的某種原子特征以單質或化合物形式存在，性質通過形成單質或化合物來表達同位素化學性質幾乎相同，因為質量數(shù)不同，物理性質有差異。天然存在的各種同位素所占的原子個數(shù)百分比一般不變具有真實的質量，不同核素的質量不相同決定因素質子數(shù)質子數(shù)和中子數(shù)質子數(shù)和中子數(shù)關系元素、核素、同位素之間的關系圖舉例：6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六種微粒中，包含五種元素，六種核素，其中互為同位素的是6Li、7Li，中子數(shù)相等的核素是23Na、24考點2核外電子排布規(guī)律【根底梳理】1.在同一原子中各電子層之間的關系電子層1234n電子層符號KLMN……離核距離近遠電子的能量低高最多能容納的電子數(shù)2818322n22.原子核外電子排布規(guī)律(1)核外電子總是先排布在能量的電子層里，然后再由近向遠，依次排布在能量逐漸的電子層里。(2)每個電子層最多容納的電子數(shù)為個。(3)最外層最多容納的電子數(shù)不超過個(K層為最外層時不超過2個)。(4)次外層最多容納的電子數(shù)不超過個，倒數(shù)第三層不超過個。3.元素化學性質與核外電子排布的關系元素的化學性質主要由決定。4.稀有氣體元素的原子核外電子排布KLMNOP2He210Ne2818Ar28836Kr2818854Xe281818886Rn281832188【舉題說法】【例題2】以下化學符號表示同一種元素的是()①X②X③④A.只有①③ B.只有②③C.只有①②③ D.全部【答案】C【解析】元素是具有相同質子數(shù)的同一類原子的總稱，所以元素的種類是由質子數(shù)決定的；①②③中三種微粒的質子數(shù)都是17，所以是同種元素。【變式】元素X形成的離子與鈣離子的核外電子排布相同，且X的離子半徑小于負二價硫離子的半徑。X元素為 ()A.AlB.PC.ArD.K【答案】D【解析】具有相同電子層結構的微粒，核電荷數(shù)越大其離子半徑越小。特殊的微粒(1)前18號元素的原子結構的特殊性①原子核中無中子的原子H。②最外層有1個電子的元素：H、Li、Na。③最外層有2個電子的元素：Be、Mg、He。④最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。⑤最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：O。⑥電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。⑦電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be；電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li。⑧次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。⑨內層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。⑩最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素：He、C、S；最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素：O。(2)與稀有氣體核外電子結構相同的離子(前20號元素)①與He原子電子結構相同的離子：H-、Li+、Be2+。②與Ne原子電子結構相同的離子：F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+。③與Ar原子電子結構相同的離子：Cl-、S2-、P3-、K+、Ca2+?！倦S堂檢測】1.I是常規(guī)核裂變產(chǎn)物之一，可以通過測定大氣或水中I的含量變化來監(jiān)測核電站是否發(fā)生放射性物質泄漏。以下有關I的表達錯誤的選項是 ()A.I的化學性質與I相同B.I的原子序數(shù)為53C.I的原子核外電子數(shù)為78D.I的原子核內中子數(shù)多于質子數(shù)【答案】C【解析】I與I互為同位素，二者的化學性質相同I的原子序數(shù)為53，原子核外電子數(shù)為53，中子數(shù)為131-53=78，那么I的原子核內中子數(shù)多于質子數(shù)。2.同位素2H、15N、18O、34S等常被用作陸地生態(tài)分析研究。以下說法正確的選項是()A.16O和18O是同一種核素B.1H218O的摩爾質量為20C.34S和15N核內的中子數(shù)相差9D.2H+核外電子數(shù)為0【答案】D【解析】16O和18O互為同位素，A錯；1O的摩爾質量為20g·mol-1，B錯；34S和15N的核內中子數(shù)分別為18和8，兩者中子數(shù)之差為10，C錯；2H+的核外沒有電子，電子數(shù)為0，D正確。3.以下表達正確的選項是()A.兩種微粒，假設核外電子排布完全相同，那么其化學性質一定相同B.凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C.兩原子如果核外電子排布相同，那么一定屬于同種元素D.陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同【答案】C【解析】Na+、Mg2+、F-、O2-、Ne的核外電子排布均完全相同，但化學性質不同，A不正確；單原子形成的離子如H+、Fe2+、Fe3+等均不具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，B不正確；陰離子的核外電子排布與同周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D不正確。4.判斷題，正確的打“√〞，錯誤的打“×〞。(1)所有原子都是由質子、中子和電子組成()(2)同位素的不同核素所構成的單質(無同素異形體)，物理性質不同，而化學性質幾乎完全相同()(3)在天然存在的各種元素中，無論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種核素所占的原子百分比一般是不變的 ()(4)H2和D2互為同素異形體 ()(5)13C與C60互為同素異形體 (6)標準狀況下，1.12L16O2和1.12L18O2含有相同數(shù)目的氧原子 ()【答案】(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√【參考答案】【參考答案】問題思考問題1問題2根底梳理考點11.Z(2)質子數(shù)(或核電荷數(shù))質量數(shù)2.(1)質子數(shù)(核電荷數(shù))質子數(shù)(2)質子中子質子數(shù)中子數(shù)(3)質子中子核素(原子)考點22.(1)低升高(2)2n2(3)8(4)1832 3.最外層電子數(shù)趁熱打鐵，事半功倍。請老師布置同學們完成?配套檢測與評估?中的練習?！菊n后檢測】專題二微觀結構與物質的多樣性課時8同位素原子核外電子排布一、單項選擇題1.最近醫(yī)學界通過用14C標記的C60發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖，那么有關14C的表達正確的選項是A.與12C60B.與14N含的中子數(shù)相同C.是12C60D.與12C、132.某粒子用Xn+表示，以下關于該粒子的表達不正確的選項是()A.所含質子數(shù)=A-n B.所含中子數(shù)=A-ZC.所含電子數(shù)=Z-n D.所帶電荷數(shù)=n3.以下關于指定微粒構成的幾種描述不正確的選項是()A.37Cl與40Ca具有相同的中子數(shù)B.第114號元素的一種核素X與82Pb具有相同的最外層電子數(shù)C.N與N具有相同的質子數(shù)和電子數(shù)D.和S2-具有相同的質子數(shù)和電子數(shù)4.美國科學家將鉛和氪兩種元素的原子核對撞，獲得了一種質子數(shù)為118、質量數(shù)為293的新元素，該原子原子核內中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為()A.47 B.57 C.61 D.1755.鈾(U)是重要的核工業(yè)原料，其中U是核反響堆的燃料，以下關于U和U的說法正確的選項是()A.U和U都含有92個中子B.U和U互為同位素C.U和U的核外電子數(shù)不同D.U和U分別含有143個和146個質子6.根據(jù)粒子的核外電子排布示意圖，以下粒子屬于電中性的原子是()7.以下粒子的結構示意圖中，表示硫原子的是()8.以下表達正確的選項是()A.14CB.1H、2H、3H是同一種核素C.Fe的質子數(shù)與中子數(shù)之差為3D.Fe與Fe化學性質相同9.16O和18O是氧元素的兩種核素，設NA表示阿伏加德羅常數(shù)，以下說法正確的選項是 ()A.16O2與18O2互為同分異構體B.16O與18O核外電子排布方式不同C.通過化學變化可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉化D.標準狀況下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA個氧原子10.核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為2a+1。以下有關元素X的說法不正確的選項是 ()A.元素X的原子核內質子數(shù)為2a2-1B.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)均到達2n2個(n表示電子層數(shù))二、非選擇題11.(1)1H、2H、3H三種微粒都屬于，因為它們是具有相同的同一類原子。(2)在HHHCCCNN中，核素、元素分別有種、種。(3)CCC的關系為，因為它們是具有的同一元素的不同原子。其化學性質幾乎完全相同。(4)?自然?雜志報道了我國科學家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人〞年齡的研究結果，這種測量方法叫“鋁鈹測年法〞。完成以下填空：①10Be和9Be(填字母)。a.是同一種原子b.具有相同的中子數(shù)c.具有相同的化學性質 d.具有恒定的原子百分比②目前還有一種測量方法叫“鉀氬測年法〞。按半徑由大到小的順序寫出和Ar核外電子排布相同的陰離子：(用化學符號表示)；其中一種離子和與鉀相鄰元素的離子所形成的化合物可用作枯燥劑，此化合物的化學式是。12.以下各題中的物質均由核電荷數(shù)為1~10的元素組成。請?zhí)顚懟瘜W式：(1)只由兩個原子核和兩個電子構成的分子是。(2)1個最外層有5個電子的原子和3個只有1個電子的原子結合的分子是。(3)由3個最外層是6個電子的同種原子結合而成的分子是；由5個原子核、10個電子結合而成的分子是。13.A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素，C是金屬元素，A、C元素原子的最外層都只有一個電子；B和D元素原子的最外層電子數(shù)相同，且B元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍；E元素原子最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1。答復以下問題：(1)寫出五種元素的元素符號：A.，B.，C.，D.，E.。(2)畫出B、C的原子結構示意圖：B.，C.；畫出D的離子結構示意圖：。(3)從原子核外電子排布的角度分析C元素的化合價為什么為+1價。14.據(jù)報道，某些花崗巖會產(chǎn)生放射性的氡〔Rn)，從而對人體產(chǎn)生傷害，是居室不當裝修產(chǎn)生的“隱形殺手〞。請答復以下問題：(1)該原子的質量數(shù)是，質子數(shù)是，中子數(shù)是。(2)Rn的原子結構示意圖為請根據(jù)Rn的原子結構預測氡氣的化學性質：A.非常活潑，容易與氧氣等非金屬單質反響B(tài).比擬活潑，能與鈉等金屬反響C.不太活潑，與氮氣性質相似D.很難與其他物質發(fā)生反響你選擇選項，理由是。(3)研究發(fā)現(xiàn)，鐳能衰變?yōu)镽n，故稱Rn為鐳射氣；釷能衰變?yōu)镽n，故將Rn稱為釷射氣；錒能衰變?yōu)镽n，故將Rn稱為錒射氣RnRnRn是(填字母)。A.同種元素B.同位素C.同種核素D.同種原子【課后檢測答案】專題二微觀結構與物質的多樣性課時8同位素原子核外電子排布1.D【解析】14C與12C60的碳原子化學性質相似，A項錯誤；14C的中子數(shù)為8，14N的中子數(shù)為7，B項錯誤；14C為原子，12C60為單質，C項錯誤；142.A【解析】根據(jù)粒子的表示式可知，質子數(shù)處于元素符號的左下角，即Z，可判斷A項錯誤。3.C【解析】37Cl的中子數(shù)為20，40Ca的中子數(shù)為20；原子序數(shù)為114的元素位于第7周期ⅣA族，與Pb處于同主族，最外層電子數(shù)相等；N的質子數(shù)和電子數(shù)分別為11、10，N的質子數(shù)和電子數(shù)分別為9、10；的質子數(shù)為16、電子數(shù)為18，S2-的質子數(shù)為16、電子數(shù)為18。4.B【解析】中子數(shù)=293-118=175，核外電子數(shù)=質子數(shù)=118，二者之差為57。5.B【解析】U和U都含有92個質子，A項錯U和U質子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B項正確U和U核外電子數(shù)相同，C項錯誤U和U的質子數(shù)均為92，中子數(shù)分別為143和146，D項錯誤。6.B【解析】核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，原子是電中性的。7.C8.D【解析】14C中含有8個中子；1H、2H、3H是同一元素的不同種核素，是同位素；Fe的質子數(shù)與中子數(shù)之差為7；同位素原子的核外電子排布相同，化學性質相同。9.D【解析】16O2與