2024高考化學一輪復習第16講原子結(jié)構(gòu)教案魯科版

PAGE10-第16講原子結(jié)構(gòu)[考綱要求]1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構(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。3.了解原子核外電子排布?？键c一原子結(jié)構(gòu)、核素1．原子構(gòu)成(1)構(gòu)成原子的微粒及作用eq\a\vs4\al(原子,\o\al(A,Z)X)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子Z個——確定元素的種類,中子[A－Z個]\f(在質(zhì)子數(shù)確定后,確定核素種類)同位素)),核外電子Z個——最外層電子數(shù)確定元素的,化學性質(zhì)))(2)微粒之間的關(guān)系①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；②質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；③陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－電荷數(shù)；④陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋電荷數(shù)。(3)符號中各數(shù)字的含義2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關(guān)系(2)同位素的特征①相同存在形態(tài)的同位素，化學性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。②自然存在的同一元素各核素所占的原子百分數(shù)一般不變。(3)氫元素的三種核素eq\o\al(1,1)H：名稱為氕，不含中子；eq\o\al(2,1)H：用字母D表示，名稱為氘或重氫；eq\o\al(3,1)H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫。(4)幾種重要核素的用途(4)幾種重要核素的用途核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子(1)并非全部的原子都含有中子，eq\o\al(1,1)H原子核中只有一個質(zhì)子，沒有中子。(2)一種元素可有若干種不同的核素，也可只有一種核素，因此，核素的種類大于元素的種類。(3)1H2和2H2既不是同位素，也不是同素異形體。3．兩種相對原子質(zhì)量(1)原子(即核素)的相對原子質(zhì)量：一個原子(即核素)的質(zhì)量與12C質(zhì)量的1/12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：是按該元素各種自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%。1．推斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(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)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同()(3)核聚變?nèi)鏴q\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，因為有新微粒生成，所以該改變是化學改變()(4)中子數(shù)不同而質(zhì)子數(shù)相同的微?？隙ɑ橥凰?)(5)通過化學改變可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化()(6)eq\o\al(35,17)Cl與eq\o\al(37,17)Cl得電子實力幾乎相同()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2．填空。(1)有5種單核粒子，它們分別是eq\o\al(40,19)eq\x()、eq\o\al(40,18)eq\x()、eq\o\al(40,19)eq\x()＋、eq\o\al(40,20)eq\x()2＋、eq\o\al(41,20)eq\x()(“eq\x()”內(nèi)元素符號未寫出)，則它們所屬元素的種類有________種。(2)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。(3)在eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(12,)6C、eq\o\al(13,)6C、eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(14,)7N、eq\o\al(15,)7N中，核素、元素的種數(shù)分別為________種、________種。(4)eq\o\al(12,)6C、eq\o\al(13,)6C、eq\o\al(14,)6C的關(guān)系為________，因為它們是具有____________________的同一元素的不同原子。其化學性質(zhì)幾乎完全相同。答案：(1)3(2)氫元素核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))(3)83(4)互為同位素相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)1．(2024·貴州織金一中月考)由德、法、美及波蘭等多國科學家組成的科研小組合成了特別罕見的eq\o\al(45,26)Fe原子，下列說法不正確的是()A．可以用KSCN溶液鑒別eq\o\al(45,26)FeCl3和eq\o\al(56,26)FeCl3B.eq\o\al(45,26)Fe與eq\o\al(56,26)Fe的電子數(shù)相同C.eq\o\al(45,26)Fe與eq\o\al(56,26)Fe互為同位素D.eq\o\al(45,26)Fe的中子數(shù)小于質(zhì)子數(shù)A[同位素的化學性質(zhì)基本相同，無法用KSCN溶液鑒別eq\o\al(45,26)FeCl3和eq\o\al(56,26)FeCl3，A錯誤；eq\o\al(56,26)Fe和eq\o\al(45,26)Fe的電子數(shù)均為26，B正確；eq\o\al(56,26)Fe和eq\o\al(45,26)Fe的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，所以互為同位素，C正確；eq\o\al(45,26)Fe的中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝45－26＝19，中子數(shù)小于質(zhì)子數(shù)，D正確。]2.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、H＋、H2是()A．氫的五種同位素 B．五種氫元素C．氫的五種核素 D．氫元素的五種不同粒子D[eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種微粒質(zhì)子數(shù)相同，都為1；但中子數(shù)分別為0、1、2，它們是同一種元素的三種不同核素，互為同位素。H＋是質(zhì)子數(shù)為1，電子數(shù)為0，帶一個單位正電荷的微粒。H2是由兩個H原子構(gòu)成的分子。總之，它們屬于氫元素的五種不同粒子。]3．氯元素在自然界有35Cl和37Cl兩種同位素，在計算式34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453中()A．75.77%表示35Cl的質(zhì)量分數(shù)B．24.23%表示35Cl的豐度C．35.453表示氯元素的相對原子質(zhì)量D．36.966表示37Cl的質(zhì)量數(shù)C4．(2024·河北武邑中學月考)某元素的一種核素X的原子質(zhì)量數(shù)為A，含N個中子，它與1H原子組成HmX分子，agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol B．eq\f(aA－N,m)molC.eq\f(aA－N,A＋m)mol D．eq\f(aA－N＋m,m)molA[HmX的相對分子質(zhì)量為A＋m，agHmX分子的物質(zhì)的量n＝eq\f(ag,A＋mg·mol－1)；X原子的質(zhì)量數(shù)為A，含N個中子，則質(zhì)子數(shù)為A－N，所以agHmX分子中含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(a,A＋m)mol×(A－N＋m)＝eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol，A正確。]求肯定質(zhì)量的某物質(zhì)中微粒數(shù)的答題模板物質(zhì)的質(zhì)量eq\o(→,\s\up7(÷摩爾質(zhì)量來自質(zhì)量數(shù)))物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up7(×一個分子或離子中含某粒子個數(shù)))指定粒子的物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up7(×NA))粒子數(shù)考點二原子核外電子排布1．核外電子排布規(guī)律電子層的表示方法1234567KLMNOPQ能量規(guī)律數(shù)量規(guī)律①每層最多容納的電子數(shù)為2n2。②最外層電子數(shù)不超過8(K層為最外層電子數(shù)不超過2)。③次外層電子數(shù)不超過18。2.原子結(jié)構(gòu)示意圖3．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。(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化合價。(3)稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為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0價。1．推斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖：()(2)最外層電子數(shù)為8的粒子肯定是稀有氣體元素原子()(3)非金屬元素原子的核外電子數(shù)一般大于或等于4()(4)核外電子首先占據(jù)能量較高的電子層()(5)某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍()(6)核外電子排布相同的微?；瘜W性質(zhì)也相同()(7)NHeq\o\al(＋,4)與Na＋的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)均相同()(8)16O與18O是氧元素的兩種核素，16O與18O核外電子排布方式相同()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√2．下圖為幾種粒子結(jié)構(gòu)示意圖，完成以下填空。(1)屬于陽離子結(jié)構(gòu)的粒子是________(填編號，下同)。(2)具有穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的原子是______________。(3)只能得電子的粒子是________；只能失電子的粒子是________；既能得電子，又能失電子的粒子是________________________________________________________________________。答案：(1)③⑤⑧(2)②(3)③⑤①④⑥⑦⑧3．按要求填空(均為短周期元素)。(1)最外層電子數(shù)為1的元素有________(填元素符號，下同)。(2)最外層電子數(shù)為2的元素有________。(3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的元素有________。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素是________。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是________。(6)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有________。(7)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有________。(8)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素有________。(9)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素有________。(10)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素有________。答案：(1)H、Li、Na(2)He、Be、Mg(3)Be、Ar(4)C(5)O(6)Li、Si(7)Li、P(8)H、Be、Al(9)He、C、S(10)O題組一核外電子排布規(guī)律1．在第n電子層中，當它作為原子的最外層時，容納電子數(shù)最多與(n－1)層相同；當它作為原子的次外層時，其電子數(shù)比(n－1)層多10個，則此電子層是()A．K層 B．L層C．M層 D．N層C2．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號元素中，滿意上述關(guān)系的元素共有()A．1對 B．2對C．3對 D．4對B[在周期表的前10號元素中，電子層數(shù)之比和最外層電子數(shù)之比若為1∶1，則為H和Be；若為1∶2，則為He和C，故選B。]題組二依據(jù)核外電子排布推斷元素3．兩種元素原子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D[由于Y原子的M層電子比X原子的M層電子多3個電子，說明Y的M層電子數(shù)至少有3個，那么Y的L層必定有8個電子，則X的L層只有4個電子，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，D項正確。]4．已知某離子的結(jié)構(gòu)示意圖為。試回答：(1)當x－y＝10時，該粒子為________(填“原子”“陽離子”或“陰離子”)。(2)當y＝8時，粒子可能為(填名稱)：________、________、________、________、________。(3)寫出y＝3與y＝7的元素最高價氧化物對應的水化物之間發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)原子(2)氬原子氯離子硫離子鉀離子鈣離子(答案合理即可)(3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O找尋“等電子”粒子的思維方法1．找尋“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法(1)“10電子”微粒(2)“18電子”微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……2．記憶其他等電子微粒(1)“14電子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、Ceq\o\al(2－,2)。(2)“16電子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。3．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，猶如位素原子。(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NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋。(4)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子，如OH－、F－。[集訓1]下列各組中兩種微粒所含電子數(shù)不相等的是()A．H3O＋和OH－ B．CO和N2C．HNO2和NOeq\o\al(－,2) D．CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)D[A.H3O＋和OH－均含有10個電子；B.CO和N2均含有14個電子；C.HNO2和NOeq\o\al(－,2)均含有24個電子；D.CHeq\o\al(＋,3)中含有8個電子，而NHeq\o\al(＋,4)含有10個電子。][集訓2]A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)中，每個粒子均有10個電子，已知：①A＋＋C－=D＋E↑；②B＋＋C－=2D。請回答：(1)C－的電子式是__________。(2)分別寫出A＋和D反應、B＋和E反應的離子方程式________________、________________________________________________________________________。(3)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子的分子式__________。解析：本題中五種粒子均有10個電子是解題的突破口。依據(jù)已有的元素與化合物學問可知，10個電子的粒子中，原子有Ne；陰離子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)；陽離子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；分子有CH4、NH3、H2O、HF。依據(jù)題意有①A＋＋C－=D＋E↑，推知A＋應為NHeq\o\al(＋,4)，C－為OH－、D為H2O、E為NH3，將其結(jié)果代入②B＋＋C－=2D，推知B＋應為H3O＋。答案：(1)[eq\a\vs4\al(\o(\s\up7(·),\s\do5(·))\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))\o(\s\up7(·),\s\do5(·)))H]－(2)NHeq\o\al(＋,4)＋H2O?NH3·H2O＋H＋H3O＋＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH4、Ne、HF(任選兩種)[集訓3]用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子)，請回答：(1)A元素是________，B元素是______，C元素是______。(用元素符號表示)(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是______。(3)E是全部含18個電子的微粒中氧化實力最強的分子，其分子式是__________。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式為______。(5)G分子中含有4個原子，其分子式是________。(6)H分子中含有8個原子，其分子式是________。答案：(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)(6)C2H6[集訓4]已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種不同粒子，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應條件已經(jīng)略去)：(1)假如A、B、C、D均是10電子的粒子，請寫出A、D的電子式：A____________；D____________。(2)假如A和C是18電子的粒子，B和D是10電子的粒子，請寫出：①A與B在溶液中反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②依據(jù)上述離子方程式，可以推斷C與B結(jié)合質(zhì)子的實力大小是____________(用化學式或離子符號表示)。答案：(1)[Heq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))N··eq\o(,,\s\up6(\o(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))H,\s\up6(H),\s\do4(H))]＋Heq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))O··eq\o(,,\s\up6(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))H(2)①HS－＋OH－=S2－＋H2O②OH－>S2－1．(2024·全國卷Ⅲ，8)下列敘述正確的是()A．24g鎂與27g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)B．同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同C．1mol重水與1mol水中，中子數(shù)比為2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數(shù)相同B[B對：等質(zhì)量的氧氣和臭氧，所含氧原子數(shù)相等，故電子數(shù)相同。A錯：24gMg、27gAl的物質(zhì)的量均為1mol,1個Mg原子和1個Al原子所含的質(zhì)子數(shù)分別為12、13，故24