原子結(jié)構(gòu)(新人教版必修第一冊)(解析版)

4.1.1原子結(jié)構(gòu)考點(diǎn)精講考點(diǎn)1：原子核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用1.確定元素的種類根據(jù)原子核外電子排布的某些特點(diǎn)可以確定元素的種類，注意1～20號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)的特殊關(guān)系。特殊關(guān)系元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be、Ar最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍C最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍O最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al最外層有1個(gè)電子H、Li、Na、K最外層有2個(gè)電子He、Be、Mg、Ca內(nèi)層電子數(shù)之和是最外層電子數(shù)2倍的元素Li、P電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素Be2.推斷元素的性質(zhì)元素最外層電子數(shù)得失電子能力化學(xué)性質(zhì)主要化合價(jià)稀有氣體元素8(He為2)一般不易得失電子較穩(wěn)定，一般不參與化學(xué)反應(yīng)－金屬元素＜4易失電子金屬性只有正價(jià)，一般是＋1→＋3非金屬元素≥4易得電子非金屬性既有正價(jià)又有負(fù)價(jià)【技巧與方法】通常把最外層有8個(gè)電子K層為最外層時(shí)電子數(shù)是2個(gè)的結(jié)構(gòu)，稱為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。稀有氣體的原子就是上述結(jié)構(gòu)，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)元素的原子最外層電子數(shù)小于8K層小于2時(shí)是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中，不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)總是通過各種方式如得失電子、共用電子等趨向達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?！踞槍τ?xùn)練】1．A、B兩種原子，A的M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．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子【解析】DA的M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，說明A、B為第二、第三周期元素；L電子層最多排8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，說明B的L電子層有8個(gè)電子，A的L電子層有4個(gè)電子，故A是碳原子；A的M電子層比B的M電子層少3個(gè)電子，故B為鋁原子。2．X、Y、Z為1～18號(hào)元素的三種元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，Y原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍，Z原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的4倍。則X、Y、Z三種元素可能的組合是()A．C、Si、Mg B．Li、C、MgC．C、Mg、Li D．C、O、Mg【解析】A短周期元素中最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍的元素是C，次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的有Li和Si，次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)4倍的是Mg。考點(diǎn)2：“10電子”“18電子”的等電子粒子1.利用元素排布尋找“10電子”微粒的方法2．利用元素排布尋找“18電子”微粒的方法【針對訓(xùn)練】3．與OH－具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的粒子是()A．H2O B．F－C．Na＋ D．NH3【解析】BOH－具有9個(gè)質(zhì)子，10個(gè)電子；H2O具有10個(gè)質(zhì)子，10個(gè)電子；F－具有9個(gè)質(zhì)子，10個(gè)電子；Na＋具有11個(gè)質(zhì)子，10個(gè)電子；NH3具有10個(gè)質(zhì)子，10個(gè)電子。4．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分別表示含有18個(gè)電子的七種微粒(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(hào)表示)。（2）D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是________?！窘馕觥砍Ｒ姷?8e－微粒有：陽離子：K＋、Ca2＋；陰離子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。結(jié)合題目所給條件可確定答案?！敬鸢浮?1)KClS(2)HCl考點(diǎn)達(dá)標(biāo)1．下列說法正確的是()A．所有原子都是由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成的B．只要知道粒子的質(zhì)子數(shù)，就一定能確定它是什么元素C．由于質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，所以電子是沒有質(zhì)量的D．分子的質(zhì)子數(shù)等于該分子中各原子質(zhì)子數(shù)之和【解析】D有些原子沒有中子，A項(xiàng)錯(cuò)；粒子可以指原子、分子、離子，B項(xiàng)錯(cuò)；電子不是沒有質(zhì)量，而是很小可以忽略，C項(xiàng)錯(cuò)。2．已知A的原子序數(shù)是x，B2－與A3＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則B元素的原子序數(shù)為()A．x＋5 B．x－5C．x＋1 D．x－1【解析】B設(shè)B的原子序數(shù)為y，則x－3＝y(tǒng)＋2，y＝x－5，B項(xiàng)正確。3．下列說法中肯定錯(cuò)誤的是()A．某原子K層上只有一個(gè)電子B．某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍D．某原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等【解析】BK、L、M電子層上最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18；K層上可排1個(gè)電子，也可排2個(gè)電子，所以A項(xiàng)有可能；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層上最多只能排18個(gè)電子，又18<8×4，所以B項(xiàng)一定是錯(cuò)誤的；K層上最多只能排2個(gè)電子，2×4＝8，即存在M層和L層都為8，所以C項(xiàng)正確；當(dāng)K層作為最外電子層，原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，如H、He，所以D項(xiàng)正確。4．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)。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形成的單質(zhì)既能作氧化劑又能作還原劑C．元素X形成的簡單離子，各電子層的電子數(shù)均達(dá)到2n2(n表示電子層數(shù))D．由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌、消毒的作用【解析】C因電子層數(shù)不可能為小數(shù)，只能為整數(shù)，根據(jù)題意，1≤a≤3，又因最外層電子數(shù)小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。當(dāng)a＝1時(shí)，不成立；當(dāng)a＝2時(shí)，最外層電子數(shù)為5，元素X為N；當(dāng)a＝3時(shí)，最外層電子數(shù)為7，元素X為Cl。當(dāng)X為N元素時(shí)，質(zhì)子數(shù)＝2a2－1＝2×22－1＝7，當(dāng)X為Cl元素時(shí)，質(zhì)子數(shù)＝2a2－1＝2×32－1＝17，A正確；由X的單質(zhì)為Cl2或N2，根據(jù)氧化還原規(guī)律可知中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既具有氧化性，又具有還原性，B正確；Cl－的核外電子排布為，最外層電子數(shù)達(dá)不到2n2，C錯(cuò)誤；如果X為Cl，則可形成HClO，具有殺菌、消毒作用，D正確。5．下列敘述中，正確的是()A．核外電子排布完全相同的兩種微粒，其化學(xué)性質(zhì)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．核外電子排布相同的兩原子一定屬于同種元素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【解析】C核外電子排布完全相同的兩種微粒，化學(xué)性質(zhì)不一定相同，如K＋和Cl－，A項(xiàng)錯(cuò)；H＋核外沒有電子，不具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，B項(xiàng)錯(cuò)；陰離子的核外電子排布一般與同一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D項(xiàng)錯(cuò)。6．與NHeq\o\al(＋,4)互為等電子體的分子是()A．CH4 B．OH－C．NO D．H3O＋【解析】A一個(gè)NHeq\o\al(＋,4)中的質(zhì)子數(shù)是11個(gè)，電子數(shù)是10個(gè)，CH4、OH－、H3O－電子數(shù)是10個(gè)，但屬于分子的只有CH4；答案為A。7．根據(jù)下列敘述，寫出元素名稱并畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖。信息元素名稱原子結(jié)構(gòu)示意圖A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半 B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍C元素＋1價(jià)離子C＋的電子層排布與Ne相同 D元素原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(1,3)【解析】L層有8個(gè)電子，則M層有4個(gè)電子，故A為硅。當(dāng)次外層為K層時(shí)，B元素原子最外層電子數(shù)則為3，是硼；當(dāng)次外層為L層時(shí)，B元素原子最外層電子數(shù)為1.5×8＝12，違背了排布規(guī)律，故不可能。C元素原子的質(zhì)子數(shù)為10＋1＝11，故為鈉。當(dāng)次外層為K層時(shí)，D為氧；當(dāng)次外層為L層時(shí)，最外層則有24個(gè)電子，故不可能?！敬鸢浮?從左到右，從上到下)硅硼鈉氧【鞏固提升】8．核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋，質(zhì)量數(shù)為A，則它的ng氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)molB.eq\f(n,A＋16)(A－N＋10)molC．(A－N＋Z)molD.eq\f(n,A)(A－N＋6)mol【解析】A在化學(xué)變化中質(zhì)子、中子均不變，故R2＋的質(zhì)量數(shù)為A，中子數(shù)為N，則R原子的質(zhì)量數(shù)也為A，中子數(shù)也為N，故R原子的質(zhì)子數(shù)為A－N，R2＋的氧化物為RO，摩爾質(zhì)量為(A＋16)g·mol－1，ngRO的物質(zhì)的量為eq\f(n,A＋16)mol。1molRO中含質(zhì)子(A－N＋8)mol，故ngRO中含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)mol，A項(xiàng)正確。9．A、B、C、D四種元素，它們原子的核電荷數(shù)均小于18，且依次遞增。A原子核內(nèi)僅有1個(gè)質(zhì)子，B原子的電子總數(shù)與D原子的最外層電子數(shù)相等，A原子與B原子的最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等，D原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。試推斷它們各是什么元素，并寫出其元素名稱與符號(hào)。A：________；B：________；C：__