第14講原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵（講義）-2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（解析版）

第14講原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵

考綱要求：

1.掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子式的表示方法。

2.了解元素、核素和同位素的含義。

3.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及

它們之間的相互關(guān)系。

4.了解原子核外電子排布規(guī)律。

5.了解化學(xué)鍵的定義。

6.了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。

考點(diǎn)一原子構(gòu)成核素同位素

?><夯基點(diǎn)一夯實(shí)基礎(chǔ)爭上一本

一、原子的構(gòu)成

1.原子的定義：原子是化學(xué)變化中的最小微粒。

①破壞原子結(jié)構(gòu)的核變不屬于化學(xué)變化。

②化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒。

2.原子的構(gòu)成

與質(zhì)子數(shù)共同

決定界土種類

同位素

-一(質(zhì)量數(shù)I一近似等于相對原子

,質(zhì)量

-核電荷數(shù))一決定元素種類

核

外最外層電子數(shù)一決定主族元素的收土性質(zhì)

電

子各層電子數(shù)

3.原子內(nèi)的等量關(guān)系

①質(zhì)量數(shù)(/)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(M；

②質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù);

圖示：

③陽離子：2X""的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)一陽離子所帶的電荷數(shù)=Z-"

④陰離子：數(shù)"「的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+陰離子所帶的電荷數(shù)=Z+"7

4.微粒符號周圍數(shù)字的含義

元素化合價(jià)

離子所帶電荷數(shù)

原子一個(gè)數(shù)

5.兩種相對原子質(zhì)量

①原子(即核素)的相對原子質(zhì)量：一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與∣2C質(zhì)量的上的比值。一種元

素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對原子質(zhì)量。

②元素的相對原子質(zhì)量：是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：Nr(CI)=4(35CI)Xa%+4(37C1)X6%°

6.元素、核素、同位素

⑴元素、核素、同位素的關(guān)系

具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱,

一種元素可有多種核素

具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子

的一種原子，表示方法一，X

質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一種元索

的不同核素的互稱

(2)同位素的特征

①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)差異

較大。

②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。

(3)同位素的“六同三不同”

質(zhì)子數(shù)相同同一元素合一中子數(shù)不同

核電荷數(shù)相同位置相同示一質(zhì)用數(shù)不同

圾L物理性質(zhì)不同

核外電子數(shù)相同化學(xué)性質(zhì)相同

(4)幾種重要的核素

核素2的UIK汨IH嶗O

用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子

二、核外電子排布規(guī)律

(1)核外電子排布規(guī)律

(能受規(guī)律)—=>離核由近到遠(yuǎn).電子能量由低到高

j(每層最多容納的電子數(shù)為M個(gè)

(數(shù)［規(guī)律］~J最外層不超過階(K層為最外層時(shí)不超

--------------I?2÷)

I次林層不超過IS個(gè).倒數(shù)第三層不超過超個(gè)

(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖

Na

粒子符號

圄基礎(chǔ)通關(guān)練

1.下列說法正確的是

A.C2H6和C6H∣4互為同系物

B.∣4N2和∣5N2互為同位素

C.CO和CO2互為同素異形體

D.CH3C00H和CH300CH是同一種物質(zhì)

【答案】A

【解析】A.CZHG和CGH∣4都屬于烷燒，后者比前者多4個(gè)“CH/,二者互為同系物，A正

確；

B.14沖和I5N2是氮?dú)獾膬煞N分子，不屬于氮原子，所以二者不互為同位素，B不正確；

CCO和CCh都屬于化合物，不屬于單質(zhì)，所以不互為同素異形體，C不正確；

D.CH3C00H屬于竣酸，F(xiàn)bCOOCH屬于酯，二者屬于不同的物質(zhì)，D不正確；

故選Ao

2.2022年冬奧會火炬體現(xiàn)了藝術(shù)設(shè)計(jì)與科技創(chuàng)新的完美融合?；鹁孢x用碳纖維與樹脂的復(fù)

合材料制成，降低了材料用量，燃料使用氫燃料，使火炬燃燒時(shí)的碳排放為“零”，體現(xiàn)出“綠

色”辦奧理念和科技冬奧成果。下列有關(guān)說法正確的是

A.樹脂屬于無機(jī)非金屬材料

B.氫能是清潔的可再生能源

C.碳纖維與金剛石互為同素異形體

D.氫氣燃燒時(shí)能量變化只有化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化

【答案】B

【解析】A.樹脂屬于有機(jī)高分子材料，故A錯誤；

B.氫氣燃燒生成水，且可通過電解水得到氫氣，故紙能是清潔的可再生能源，故B正確；

C.碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，還含有其他成分，屬于混合物，

故碳纖維與金剛石不互為同素異形體，故C錯誤；

D.氫氣燃燒時(shí)能量變化除J'有化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化，還包括化學(xué)能到光能的轉(zhuǎn)化，故D

錯誤；

故選B0

3.地表水和地下水都來源于大氣降水，但重水和輕水中同位素含量是不同的，有時(shí)差別還

相當(dāng)大，氫包括兩種穩(wěn)定核素：H和D,氧常見的核素16。、仃0和18。，下列有關(guān)說法正確

的是

A.H2和D2互為同分異構(gòu)體，其化學(xué)性質(zhì)完全相同

167ui

B.H2O.H2'O?H2O互為同位素，都能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)

C.館02和"03互為同素異形體，其密度之比為2□3

D.電解一定量的D2∣8O時(shí)，陰、陽兩極所得氣體的質(zhì)量之比約為2□9

【答案】D

【解析】A.同分異構(gòu)體一般指分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物，H2和D2為組成和結(jié)構(gòu)都

相同的無機(jī)物，A錯誤；

1617st

B.a。、"0、18?；橥凰?，H2O?H2O.H2∣0既不互為同位素，也不是同素異形體，

B錯誤；

CJ8O2和醒。3互為同素異形體，但只有在同溫同壓下，它們的密度之比才為23,C錯誤；

D.電解一定量的D2∣8O時(shí)，陰、陽兩極會收集到物質(zhì)的量之比為21的D2和"02,其質(zhì)

量之比約為29,D正確；

故選D。

4.下列說法正確的是

和互為同系物

A.歸2、2臼、3氏互為同位素B.Q-0HO-oc%

C.N2、N；、N4、N；互為同素異形體D.八\與△互為同分異構(gòu)體

【答案】D

【解析】A.1此、2比、3比均是氫元素形成的單質(zhì)，屬于同種物質(zhì)，A錯誤；

B.苯酚是酚類物質(zhì)，苯甲醛是醛類物質(zhì)，具有不同的官能團(tuán)，不是同系物，B錯誤：

C.同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，N,、N；不是單質(zhì)，所以N2、N,、N4、N；不

互為同素異形體，C錯誤；

D.八\與/\分子式都是C3H6,結(jié)構(gòu)不同，所以是同分異構(gòu)體，D正確；

故答案選D。

5.2016年IUPAC確認(rèn)了四種新元素，其中一種為Mc,中文名為“鎂”。元素MC可由反應(yīng)：

2；；Am+；：Ca→落Mc+31Jn得到。下列有關(guān)說法正確的是

A.Mc(饃)是長周期元素B.備MC與霽MC互為同素異形體

C.核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為18D.2；；Am原子的核外電子數(shù)為148

【答案】A

【解析】A.饃元素的原子序數(shù)為115,位于元素周期表第七周期VA族，屬于長周期元素，

故A正確；

B?^Mc與MMC的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，故B錯誤；

C.核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為20,故C錯誤；

D.喘Am原子的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同，都為95,故D錯誤；

故選Ao

II掃盲點(diǎn)——查缺補(bǔ)漏奮進(jìn)雙一流

一、有關(guān)同位素、同素異形體概念理解的易錯點(diǎn)

(1)由于同位素的存在，核素的種數(shù)遠(yuǎn)大于元素的種類。

(2)同一元素的各種核素的中子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)差

異較大；同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。

(3)“同”字概念的區(qū)分

區(qū)分時(shí)抓住概念的關(guān)鍵點(diǎn)——研究對象：同位素——原子，同素異形體——單質(zhì)，同分異構(gòu)

體——化合物。

二、原子結(jié)構(gòu)中各粒子數(shù)目的關(guān)系辨析

(1)任何粒子中，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，但質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不一定相等，如陰、陽離子。

(2)有質(zhì)子的粒子不一定有中子，如IH；有質(zhì)子的粒子不一定有電子，如H+。

(3)質(zhì)子數(shù)相同的粒子不一定屬于同一種元素，如F-與0H，

(4)核外電子數(shù)相同的粒子，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如AF+和Na'F-等，NHi與OH-等。

三、理解元素、核素、同位素、同素異形體的易錯點(diǎn)

(1)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。

(2)同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，原因是核外電子排布相同。

(3)同位素之間的轉(zhuǎn)化，既不是物理變化也不是化學(xué)變化，是核反應(yīng)。

(4)同位素是指同一元素的不同“原子”間的關(guān)系，同素異形體是指同一元素的不同“單質(zhì)”間的

關(guān)系。

(5)同位素之間可形成不同的同位素單質(zhì)。如氫分子有六種：H2、D2、T2、HD、HT、DTo

同位素之間可形成不同的同位素化合物。如水分子有：比0(普通的水)、D2O(重水)、T2O(超

重水)等。H、D、T與16。、I?。、18?？尚纬?x6=18種水分子，相對分子質(zhì)量不同。它們

的物理性質(zhì)(如密度)有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。

5查缺補(bǔ)漏練

6.等物質(zhì)的量的氫化鋰CLiH)、笈化鋰CLiD)、瓶化鋰CLiT),肯定不同的是

A.質(zhì)子數(shù)B.中子數(shù)

C.化學(xué)鍵類型D.化學(xué)性質(zhì)

【答案】B

【解析】氫化鋰、笊化鋰、氤化鋰都是離子化合物，化合物中都含有離子鍵，質(zhì)子數(shù)和電子

數(shù)相同，中子數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)兒乎完全相同,所以三種離子化合物的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相同、

化學(xué)鍵類型相同、化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，但中子數(shù)不同，故選B。

7.科學(xué)家發(fā)觀在超流體"He中溶解,He時(shí)會吸熱，能達(dá)到0.025K的低溫。關(guān)于'He和“He的

說法正確的是

A.中子數(shù)相同B.質(zhì)量數(shù)相同C.化學(xué)性質(zhì)相同D.物理性質(zhì)相同

【答案】C

【解析】A.'He和"He的中子數(shù)分別為1和2,不相同，A項(xiàng)錯誤：

B.^He和,He的質(zhì)量數(shù)分別為3和4,不相同，B項(xiàng)錯誤；

C.3jie和,He互為同位素，質(zhì)子數(shù)相同，故化學(xué)性質(zhì)相同，C項(xiàng)正確；

D.?He和"He互為同位素，由于質(zhì)量數(shù)不同，故密度、熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)不相同，D項(xiàng)錯

誤；

答案選C。

8?化學(xué)是材料、能源、環(huán)境、信息等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。下列說法不正確的是

A.制造矢量發(fā)動機(jī)使用含銖(Re)合金材料，合金是純凈物

B."人造太陽"的核燃料是流、瓶，汨、汨互為同位素

C.在人體中檢測出了"微塑料"，說明白色污染危害嚴(yán)重

D.制造芯片的工藝中，用氫氟酸腐蝕硅是化學(xué)變化

【答案】A

【解析】A.合金是混合物，A錯誤；

B.笊、瓶質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；

C.在人體中檢測出了"微塑料"，說明白色污染被攝入體內(nèi)且不能被消化，危害嚴(yán)重，C正

確；

D.氣氟酸與硅可以反應(yīng)生成四氟化硅和氫氣，是化學(xué)變化，D正確；

故選A0

9.有科學(xué)研究提出：鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LiH而不利于電池容量的保持。一定溫

度下，利用足量重水(D2O)與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng)，通過測定n(D2)∕n(HD)可以獲知

n(Li)∕n(LiH)

已知：□LiH+H2OτLiOH+H2T

□2Li(s)+H2(g).?2LiH(s)+Q(Q>0)

下列說法不正確的是

A.D2和HD化學(xué)性質(zhì)相同

B.Li與D2O的反應(yīng)：2Li+2D2θ-2LiOD+D2T

C.若n(Li)∕n(LiH)越大，則n(D2)∕n(HD)越小

D.80反應(yīng)所得n(D2)∕n(HD)tt25□反應(yīng)所得n(D2)∕n(HD)大

【答案】C

【解析】A.D?和HD都是城氣單質(zhì)分子，都是由兩個(gè)氫原子構(gòu)成的，化學(xué)性質(zhì)相同，A正

確；

B.類似于鈉和水的反應(yīng)，Li與D2O反應(yīng)生成LiOD與D?,化學(xué)方程式是

2Li+2D2O=2LiOD+D2↑,B正確：

C.D2由Li與D2O反應(yīng)生成，HD通過反應(yīng)LiH+D2O=LiOD+HDT,n(D2)∕n(HD)越大,

n(Li)∕n(LiH)越大，C錯誤；

D.升溫，2LiH2Li+H2[H>0平衡右移，Li增多LiH減少，則結(jié)合選項(xiàng)C可知：80下的

n(D2)∕n(HD)大于25口下的n(D2)∕n(HD),D正確；

故選C。

10.“C-NMR(核磁共振)、∣51ΨNMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)。下

面有關(guān)”C、∣5N的敘述正確的是

A.∣3c與"N有相同的質(zhì)子數(shù)B.∣3c與C60互為同素異形體

C.∣5N與.N互為同位素D.∣5N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同

【答案】C

【解析】A.∣3c質(zhì)子數(shù)為6,∣5N質(zhì)子數(shù)為7,A錯誤；

B.同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，∣3c是原子，C60是分子，B錯誤；

C.&N與*N質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同，互為同位素，C正確；

D."N的核外電子數(shù)為7,中子數(shù)為8,D錯誤；

故選C,

1溫攻重點(diǎn)——現(xiàn)律方法征戰(zhàn)985

1.同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同系物

同位素同素異形體同分異構(gòu)體同系物

結(jié)構(gòu)相似,在分子

質(zhì)子數(shù)相同，中子

同種元素組成的結(jié)分子式相同，結(jié)構(gòu)不組成上相差一個(gè)

數(shù)不同的同一種

概念構(gòu)不同的單質(zhì)之間同的化合物互為同或若干個(gè)CH2原

元素的不同原子

互為同素異形體分異構(gòu)體子團(tuán)的物質(zhì)互稱

之間互為同位素

同系物

一般為有機(jī)

對象原子之間單質(zhì)之間有機(jī)化合物之間

化合物之間

化學(xué)相似，一定條件下可能相似也可能不

幾乎完全相同相似

性質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)變同

甲烷、乙烷、丙烷；

金剛石與石墨、C60；CH3COOH

實(shí)例IH,汨、汨乙烯、丙烯；甲酸、

紅磷與白磷與HCOOCH3

乙酸

2.“四量”比較

原子的相對元素的相對

原子質(zhì)量質(zhì)量數(shù)

原子質(zhì)量原子質(zhì)量

該元素各種核素原

一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)

子的相對原子質(zhì)量一個(gè)原子核內(nèi)質(zhì)子

一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)

定量與一個(gè)』原子

C與其在自然界中所數(shù)與一中子數(shù)—之

義量質(zhì)量的^的比值

?占原子個(gè)數(shù)百分比和

—IZ

的乘積之和

0

一個(gè)較O原子的質(zhì)4=4∣α%+Aτ2b∕0

實(shí)?0的相對原子質(zhì)

量是2.657x10-260

+……（其中a∕0+峭0的質(zhì)量數(shù)為18

例量約為16

kgb%+.........=1）

備注某核素的質(zhì)量數(shù)可視為該核素的近似相對原子質(zhì)量

3.元素、核素、同位素及同素異形體的比較

元素核素「同位素同素異形體一

質(zhì)子數(shù)相同、中了

質(zhì)子數(shù)相同的一質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都同種元素形成的

本質(zhì)數(shù)不同的核素的

類原子一定的一種原子不同單質(zhì)

互稱

范疇同類原子原子原子單質(zhì)

只有種類,沒有個(gè)化學(xué)反應(yīng)中的最化學(xué)性質(zhì)幾乎完組成元素相同、性

特性

數(shù)小微粒全相同質(zhì)不同

質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)

因素

H、C^0三種兀舊、汨、三種IH、彳H、田互稱。2與。3互為同素

舉例

素核素同位素異形體

能力提升練

IL；。、：。的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：^6O+?e→^O+i5X;

s6O+?e→fO+：；'Y。下列說法正確的是

A.X的中子數(shù)為2

B.X、Y互為同位素

C.；'0、；'0可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程

D.自然界不存在FO2、分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定

【答案】B

【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為:He,Y微粒為;He,據(jù)此分析解題。

A.由分析可知，X微粒為;He,根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為

4,A錯誤；

B.由分析可知，X微粒為:He,Y微粒為;He,二者具有相同的質(zhì)子數(shù)而不同的中子數(shù)的

原子，故互為同位素，B正確；

C.由題干信息可知，與;5。的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C

錯誤；

D.自然界中不存在;與;S°2并不是其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于;3。與;5。的半衰期很短，

很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為氣體其他原子，O=O的鍵能與形成該鍵的核素?zé)o關(guān)，D錯誤；

故答案為：Bo

12.下列說法不再碰的是

A.乙醇和丙三醇互為同系物

B.35CI和37Cl互為同位素

C.和0；互為同素異形體

O0

D.丙酮（Il）和環(huán)氧丙烷（/\）互為同分異構(gòu)體

CH3-C-CH3CH3CH-CH2

【答案】A

【解析】A.結(jié)構(gòu)相似，組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物為同系物，乙醇

（CH3CH2OH）是飽和一元醉，丙三醋是飽和三元醇，兩者所含官能團(tuán)數(shù)目不同，不互為同系

物，A錯誤；

B.質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素互為同位素，35Cl的質(zhì)子數(shù)為17,中子數(shù)為18,37Cl

的質(zhì)子數(shù)為17,中子數(shù)為20,兩者質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；

C.由同種元素組成的不同的單質(zhì)互為同素異形體,02和是由氧元素組成的不同的單質(zhì)，

兩者互為同素異形體，C正確：

D.分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結(jié)構(gòu)

不同，兩者互為同分異構(gòu)體，D正確：

答案選A。

13.氯元素中有WCI和Cl兩種天然、穩(wěn)定的核素CI和。的原子個(gè)數(shù)比為3□L由Cl

和CI構(gòu)成的、相對分子質(zhì)量分別為70、72、74的三種分子的個(gè)數(shù)比為()

A.6□6□1B.3□3□1C.6□3□1D.9□3□1

【答案】C

【解析】相時(shí)分子質(zhì)量是70的Cb都是由2個(gè)35。組成的設(shè)為X個(gè)，相對分子質(zhì)量是72

353737

的Cl2由一個(gè)Cl和一個(gè)Cl組成設(shè)為Y個(gè)，相對分子質(zhì)量是74的Cl2都是由2個(gè)Cl組

成的設(shè)為Z個(gè)，則35Cl有-2X+Y、37Cl有Y+2Z個(gè)，由35。：37C1=3:1可得(2X+Y):

(Y+2Z)=3:1,解得X=Y+3Z,帶入題給選項(xiàng)個(gè)數(shù)比可知滿足這個(gè)條件只有C,故選C。

14.金屬錦(網(wǎng)Ce)常用于制作稀土磁性材料，可應(yīng)用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。

42+3+3

已知：Ce÷+Fe=Ce+Fe÷o下列說法正確的是

A.可用電解熔融CeCh制取金屬錦，缽在陽極生成

B.黑Ce、嶗Ce是同素異形體

C.鋅的原子核外有58個(gè)電子

+4

D.鈾能溶于Hl溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Ce+4H=Ce÷+2H2

【答案】C

【解析】A.若電解熔融CeCh制取金屬鈾，只能在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成缽，陽極上發(fā)生的

是氧化反應(yīng)，A不正確；B.%Ce是同位素，B不正確；C.錚的質(zhì)子數(shù)為58,原子

核外有58個(gè)電子，C正確；D.Ce”的氧化性非常強(qiáng)，Hl溶液中的I-還原性很強(qiáng)，所以軸溶

于Hl溶液不可能生成Ce，+,D不正確。本題選C。

考點(diǎn)二原子核外電子排布的規(guī)律

??夯基點(diǎn)一夯實(shí)基礎(chǔ)爭上一本

1.電子的運(yùn)動特征

運(yùn)動速度很快，與宏觀物體的運(yùn)動有極大不同：不能同時(shí)確定速度和位置，不能描繪運(yùn)動軌

跡。

2.電子層的表示方法及能量變化

電子能量由低到高

3.核外電子排布規(guī)律

能量規(guī)律核外電子總是先排布在能量謔的電子層里

r每層最多容納的電子數(shù)為空個(gè)

數(shù)蔡律上=>|最外層不超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過2個(gè))

〔次外層不超過11個(gè)，倒數(shù)第三層不超過絲個(gè)

4.核外電子排布的表示方法[原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖I

如Na原子結(jié)構(gòu)示意圖:

③核電荷數(shù)

5.核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系

(1)金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4,較易失去電子，形成陽離子，表現(xiàn)出還原性,

在化合物中顯正化合價(jià)。

(2)非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4,較易得到電子，活潑非金屬原子易形

成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價(jià)。

(3)稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氮為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，通常

表現(xiàn)為O價(jià)。

[?f基礎(chǔ)通關(guān)練

1.補(bǔ)鈣是人類保健的熱點(diǎn)，人體需要攝入一定量鈣元素。關(guān)于鈣離子與鈣原子的比較正確

的是

A.質(zhì)量：Ca?+比Ca大B.半徑：Ca?+比Ca大

C.還原性：Ca?+比Ca強(qiáng)D.穩(wěn)定性：Ca?+比Ca強(qiáng)

【答案】D

【解析】A.質(zhì)量：Ca?+與Ca電子數(shù)目不同，Ca失去電子得到Ca?+,故Ca?+質(zhì)量比Ca小，

A錯誤；

B.半徑：Ca?+與Ca相比，質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)前者小，故半徑前者小，B錯誤：

C.還原性：Ca?+與Ca相比，前者為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子，故前者還原性弱，C

錯誤；

D.穩(wěn)定性：Ca?+與Ca相比，前者為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，后者最外層有兩個(gè)電子容易失去電

子，不穩(wěn)定，D正確；

故選D。

2.兩種元素原子X和Y,X原子的M層比Y原子的M層少3個(gè)電子，Y原子的L層電子

數(shù)恰好是X原子L層電子數(shù)的兩倍，則X、Y分別是

A.硅原子和鈉原子B.硼原子和氮原子

C.氮原子和碳原子D.碳原子和鋁原子

【答案】D

【解析】由于Y原子的M層電子比X原子的M層電子多3個(gè)電子，說明Y的M層電子數(shù)

至少有3個(gè)，那么Y的L層必定有8個(gè)電子；Y原子的L層電子數(shù)恰好是X原子L層電子

數(shù)的兩倍，則X的L層只有4個(gè)電子，M層無電子。由此推出Y的核外電子總數(shù)為13,X

的核外電子總數(shù)為6：所以X、Y的核電荷數(shù)分別是6和13,即為碳原子和鋁原子；故選Do

3.A、B兩種原子，A的L電子層比B的M電子層少3個(gè)電子，B的L電子層電子數(shù)恰為

A的L電子層電子數(shù)的2倍。A和B分別是

A.硅原子和鈉原子B.硼原子和氫原子

C.碳原子和氯原子D.碳原子和鋁原子

【答案】C

【解析】A的L層比B的M層少3個(gè)電子，B的L層電子數(shù)恰為A的L層電子數(shù)的2倍，

說明A、B的核外電子層數(shù)分別為2、3；L層最多排8個(gè)電子，B的L層電子數(shù)恰為A的L

層電子數(shù)的2倍，說明B的L層有8個(gè)電子，A的L層有4個(gè)電子，A是碳原子；A的L

層比B的M層少3個(gè)電子，B為氯原子，故選C。

4.下列說法正確的是（）

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(yùn)動

B.核外電子總是先排在能量低的電子層上，例如只有M層排滿后才排N層

C.某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍

D.某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等

【答案】D

【解析】A.在多電子的原子里，能量高的電子通常在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，A項(xiàng)錯誤；

B.原子核外電子通常先排在能量低的電子層上，但不完全遵循先排滿內(nèi)電子層，再排外電子

層的規(guī)律，如鉀原子的N層上有1個(gè)電子，若該電子排在M層上，則M層變?yōu)樽钔鈱?，?/p>

有9個(gè)電子，不符合最外層電子數(shù)不超過8的規(guī)律，B項(xiàng)錯誤；

C.當(dāng)M層上排有電子時(shí)，L層上一定排滿了8個(gè)電子，而M層最多只能容納18個(gè)電子，

所以某原子M層電子數(shù)與L層電子數(shù)不是相差4倍，C項(xiàng)錯誤；

D.O”的結(jié)構(gòu)示意圖是@)?，其核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，D項(xiàng)正確；

答案選D。

5.下列有關(guān)原子核外電子的說法錯誤的是O

A.在含有多個(gè)電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動

B.電子總是盡可能地先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層

C.每個(gè)電子層作為最外層時(shí)，最多可容納8個(gè)電子

D.離原子核近的電子能量低，離原子核遠(yuǎn)的電子能量高

【答案】C

【解析】A.原子含有多個(gè)電子，電子從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層，電子分別

在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，A正確；

B.電子總是從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層，B正確；

C.第一個(gè)電子層作為最外層時(shí)，最多可容納2個(gè)電子，如氮原子，故C錯誤；

D.原子核外的電子遵循能量最低原理排布，從第一層依次往外填充，離原子核近的電子能

量低，離原子核遠(yuǎn)的電子能量高，D正確；

答案選C。

掃盲點(diǎn)查缺補(bǔ)漏奮進(jìn)雙一流

1.短周期常見原子的核外電子排布規(guī)律

(1)原子核中無中子的原子：IHo

(2)最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na。

(3)最外層有2個(gè)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；是次外層電子數(shù)3倍的元素：0；是次外

層電子數(shù)4倍的元素：Neo

(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Ah

(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Beo

(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Sio

(9)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Po

2.1?20號元素原子核外電子排布的特點(diǎn)與規(guī)律

(1)原子核中無中子的原子：IH0

(2)最外層只有一個(gè)電子的原子：H、Li、Na、K；

最外層有兩個(gè)電子的原子：He^Be、Mg、Ca。

(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子：Be、Ar；

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子：C；

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子：0。

(4)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子：H、Be、Al；

最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子：He、C、S；

最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子：0。

(5)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子：Li、Sio

(6)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子：Li、Po

(7)與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有：H?Li+、Be2+?

(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的原子：Li、Mg；

(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素：Be、So

(10)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：Nei

(11)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素S；

：查缺補(bǔ)漏練

6.下列說法正確的是

A.多電子原子中，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動的電子能量較高

B.原子核外電子排布，先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層

C.同一周期中，IIA與UIA族元素原子的核電荷數(shù)相差1或10或25

D.銘(TI)與鋁同主族，其氫氧化物一定既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

【答案】A

【解析】A.核外電子在電子層上由內(nèi)向外能量越來越高，故多電子原子中，在離核較遠(yuǎn)的

區(qū)域運(yùn)動的電子能量較高，A正確：

B.原子核外電子排布，先排滿K層再排L層，但副族元素的M層不一定全部排滿再排N

層，B錯誤；

C.同一周期中，ΠA與ΠIA族元素原子的核電荷數(shù)相差1或11或25,C錯誤；

D.銘(TI)與鋁同主族，詫的金屬性強(qiáng)于Al,故其氫氧化物不一定是兩性氫氧化物，D錯誤；

故選Ao

7.某短周期元素X,其原子的電子層數(shù)為(n-l),最外層電子數(shù)為(n+2)。下列有關(guān)元素X

的說法不正確的是

A.元素X是非金屬元素B.由元素X形成的含氧酸均為強(qiáng)酸

C.元素X的氣態(tài)氫化物可能極易溶于水D.X可形成化學(xué)式為KXO、的含氧酸鹽

【答案】B

【解析】X為短周期元素，其核外電子層數(shù)為n-l,若n-l=l,則n=2,最外層電子數(shù)n+2=4

>2,該情況要舍去；若n-l=2,則n=3,最外層電子數(shù)n+2=5,即X的原子含有2個(gè)電子

層，最外層電子數(shù)為5,則X為N；若n-l=3,貝∣Jn=4,最外層電子數(shù)n+2=6,即X的原子

含有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6,則X為S：綜上所述，元素X為N元素或S元素。

A.由分析可知，元素X為N元素或S元素，是非金屬元素，A正確；

B.由分析可知，元素X為N元素或S元素，N元素形成的含氧酸有HNO2、HNo3，S元

素形成的含氧酸有H2SO3、H2SO4,其中HNO2、H2SO3是弱酸，HNo3、H2SO4是強(qiáng)酸，B

錯誤；

C.由分析可知，元素X為N元素或S元素，N元素的氣態(tài)氫化物NE極易溶于水，C正

確；

D.由分析可知，元素X為N元素或S元素，N元素可形成化學(xué)式為KNO3的含氧酸鹽，D

正確；

故選B。

8.下列說法正確的是

A.與ISO,互為同位素

B.NH；與OH具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)

C.原子最外層電子數(shù)是2的元素一定處于HA族

D.最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期

【答案】D

【解析】A.同位素為質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子，而修。2與"O?為分子，故A錯誤;

B.NH；的質(zhì)子數(shù)是11,電子數(shù)為10；OH的質(zhì)子數(shù)是9,電子數(shù)為10,故質(zhì)子數(shù)不相同，

故B錯誤；

C.He及某些過渡元素的最外層電子數(shù)為2,則原子最外層電子數(shù)為2的元素不一定處于周

期表IIA族，故C錯誤；

D.每層容納的電子為2?個(gè)，無論哪層為最外層時(shí)，最外層電子不超過8個(gè)，顯然最外層

電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期，故D正確；

故選D。

9.M2+離子有2個(gè)電子層，則M在周期表的位置是

A.第二周期。族B.第二周期VIl族

C.第二周期ΠA族D.第三周期ΠA族

【答案】D

【解析】M2+離子有2個(gè)電子層，則M2+核外有10個(gè)電子，M原子核外有12個(gè)電子，M是

Mg元素，在周期表的位置是第三周期HA族，選D。

10.X、Y、Z、W均為短周期元素，它們在元素周期表中的相對位置如圖所示。若Y原子

為其所在周期中未成對電子最多的原子，下列說法中正確的是

XY

ZW

A.XWz的空間構(gòu)型為V形

B.Y的最簡單氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性

C.Z的氯化物中各原子最外層一定滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.W的氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Z的氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)

【答案】B

【解析】X、Y、Z、W均為短周期元素，Y原子為所在周期中未成對電子最多的原子，則

Y是N元素，根據(jù)元素相對位置可知X是C元素，Z是P元素，W是S元素。

A.X是C元素，W是S元素，XW,是CS2,其空間構(gòu)型為直線型，A項(xiàng)錯誤;

B.Y是N元素，其最簡單氣態(tài)氫化物為NH3,NH3的水溶液顯堿性，B項(xiàng)正確：

C.Z是P元素，可以形成PCb、PCk兩種氯化物，其中PCk中P原子最外層是10個(gè)電子，

不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)錯誤；

D.未指明是否是元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，因此不能比較相應(yīng)的酸性強(qiáng)弱，D項(xiàng)錯

、口

I天；

答案選B。

常軍攻重點(diǎn)一規(guī)律方法征戰(zhàn)985

1.等電子微粒

(1)10電子微粒。

(2)18電子微粒。

Sr-ɑ?-出發(fā)點(diǎn)

2

SiH4→-PHj*-H2S^HCl-(?-K--Ca-

(9電子微粒X2)

F、—OH,-NH2、-CH3

CH3-CH3^H2N-NH2,HO-OHAF—F、F-CH3、CH3-OH……

2.質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒關(guān)系

(1)可以是兩種原子，如同位素原子。

(2)可以是兩種分子，如CH4、NH3等。

+

(3)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陽離子，如NH；、H30O

(4)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子，如OH，F(xiàn)

能力提升練

11.下列四種微粒：F-、Ne、Na+、Mg2+,下列說法錯誤的是

A.它們屬于不同元素B.它們的核外電子排布相同

C.它們都是離子D.它們的電子排布達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【答案】C

【解析】A.四種微粒的質(zhì)子數(shù)不同，屬于不同元素，A正確；

B.四種微粒的核外電子排布均為：Is22s22p6,B正確;

C.廣、Na，Mg”為離子，但Ne是原子，不是離子，C錯誤；

D.四種微粒的核外電子排布均為：Is22s22p6,最外層有8個(gè)電子，電子排布達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),

D正確：

答案選C。

12.工廠的氨氮廢水可用電化學(xué)催化氧化法加以處理，N&在某電極表面的氧化過程的微

觀示意圖如下（另一電極上通入0?）。下列說法不正顧的是

ON原f

OH原了

A.過程UU□均在負(fù)極發(fā)生

23

B.參與上述氧化過程的10電子微粒有：OH-、NH3、NHrNH?N^

C.過程口中有非極性鍵形成

D.該催化氧化法的總反應(yīng)為：4NH3+3O2=2N2+6H2O

【答案】B

【解析】A.過程口口口均失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以均在負(fù)極發(fā)生，故A正確;

B.參與上述氧化過程的10電子微粒有：OH、NH3,故B錯誤:

C.過程U形成Nz,有非極性鍵形成，故C正確；

D.根據(jù)圖示負(fù)極反應(yīng)式為2NH3-6e+6OH-=N2+6Hq,正極反應(yīng)式為

O2+4e+2H2O=4OH?所以該催化氧化法的總反應(yīng)為4NH?+30?=2N?+6HQ,故D正

確；

選Bo

13.已知短周期元素的離子aA2+、bB+、cC'dD都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正

確的是

A.原子半徑：A>B>D>CB.原子序數(shù)：a<b<d<c

C.離子半徑：C3>D->B+>A2+D.非金屬性：OD

【答案】C

【解析】元素在形成離子時(shí)，金屬元素的原子失去最外層電子，使次外層變?yōu)樽钔鈱?，達(dá)到

最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；非金屬元素的原子獲得電子，使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這幾

種元素都是短周期元素，離子aA2+、bB?cC,dD-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A、B位于

第三周期，C和D位于第二周期，原子序數(shù)存在關(guān)系：a-2=b-l=c+3=d+l,因此A、B、C、

D分別是Mg、Na、N、F元素，然后根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析