第五章物质结构元素周期律第一节原子结构

第五章物质结构元素周期律第一节原子结构[考纲展示]1.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。2.了解元素、核素和同位素的含义。3.了解原子核外电子排布。考点1|原子的构成同位素固本探源1．原子的构成2．原子内的等量关系(1)质量数(A)＝质子数＋中子数(2)质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数3．核素同位素168O、188O的关系是同位素，因为它们是具有相同的质子数，不同的中子数的同一种元素的不同核素(原子)。它们的化学性质几乎完全相同，物理性质不同。O2和O3的关系是同素异形体，因为它们是由同种元素形成的不同单质。在11H、21H、31H、126C、136C、146C、147N、157N中，有3种元素，8种核素。典例引领[典例1]2015年4月，于敏获颁“影响世界华人终身成就奖”。“钚­239”是“于敏型”氢弹的重要原料。下列说法正确的是()A．239Pu原子的原子核中含有239个质子B．238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素C．238Pu与238U在元素周期表中的位置相同D．239Pu衰变成235U属于化学变化[拓展延伸]238Pu与241Pu的中子数之差________。【提示】238Pu与241Pu的质子数相同，故中子数之差为：241－238＝3。考点精析1．正确把握一个信息丰富的符号2．元素、核素、同位素的概念及相互关系题组强化●题组1—构成原子的微粒间关系1．(2015·上海高考)中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于293116Lv的叙述错误的是()A．原子序数116B．中子数177C．核外电子数116D．相对原子质量2932．重水(2H2O)是重要的核工业原料，下列说法不正确的是()A．氘(21H)原子核内有1个质子B.11H与21H是不同的核素C．1H2O与2H2O是同一种物质D．1H182O与2H162O的相对分子质量相同3．已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则ωgR2－中，含有电子的物质的量是()A.m－n－2ω·mmolB.ωm－nnmolC．ω(m－n－2m)molD．ω(m－n＋2m)mol●题组2—同位素、同素异构体等概念辨析4．(2014·上海高考)“玉兔”号月球车用23894Pu作为热源材料。下列关于23894Pu的说法正确的是()A.23894Pu与23892U互为同位素B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质D.23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数5．金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关4822Ti和5022Ti的说法中正确的是()A.4822Ti和5022Ti的质量数相同，互称为同位素B.4822Ti和5022Ti的质子数相同，互称同位素C.4822Ti和5022Ti的质子数相同，是同一种核素D.4822Ti和5022Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素6．下列说法一定不正确的是()A．某些花岗石产生氡(22286Rn)，从而对人体产生伤害，22286Rn的质量数是222B．Se是人体必需的微量元素，7834Se和8034Se互为同位素C.23592U的浓缩一直被国际社会关注，23592U与23892U是两种不同的核素D.136C－NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，136C的中子数为6考点2|核外电子排布固本探源分别表示钠、钾的原子结构示意图，体现了核外电子的分层排布。从能量角度，核外电子离核由近到远，电子能量由低到高；从数量角度，每层最多容纳的电子数为2n2个，最外层不超过8个(K层为最外层不超过2个)，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。典例引领[典例2](高考组合题)下列叙述或图示正确的是()D．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同题组强化●题组1—核外电子排布规律1．两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氮原子C．氮原子和碳原子D．碳原子和铝原子2．已知X为第三周期元素的原子，该原子要达到8电子稳定结构，则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是()A．X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的氢化物的化学式一定为H2XC．X的单质一定是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应3．(2016·龙岩模拟)短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3化合物。请回答：(1)X、Y、Z元素的名称分别是__________、__________、__________。(2)化合物XZ3的分子式是________，电子式是________。(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式________、________。【答案】(1)氮碳氢(2)(3)HNO3(或HNO2)H2CO3[归纳总结]1～18号元素原子结构的特点归纳(1)原子核中无中子的原子：H。(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li。(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。●题组2—电子数相等的微粒4．下列说法正确的是()A．所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子B．两种粒子如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同C．质量数相同的原子其化学性质一定相同D．具有相同核电荷数的原子或简单的离子，一定是同种元素5．(2014·上海高考)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()A．H3O＋和OH－B．CO和N2C．HNO2和NO－2D．CH＋3和NH＋46．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：①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。请回答：(1)C－的电子式是________。(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式_______________。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式________。(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。【答案】(1)(2)NH＋4＋H2ONH3·H2O＋H＋H3O＋＋NH3===NH＋4＋H2O(3)CH4、Ne(4)Na＋、Mg2＋[归纳总结]核外等电子微粒巧记(1)10电子微粒(2)18电子微粒②“双九”微粒—F、—OH、—NH2、—CH3的相互组合，如：F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3F、CH3OH、CH3NH2课堂小结(教师用书独具)1．原子内的2个等量关系(1)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数；(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。2．符号AZXn＋y中4字母的含义(1)A——X的质量数；(2)Z——X的质子数；(3)n——X离子所带电荷数；(4)y——一个微粒所含X原子的个数3．同位素的“6同3不同”分层限时跟踪练(十六)(限时：45分钟)[基础练]扣教材练双基1．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是()A.aA＋m(A－N＋m)molB.aA(A－N)molC.aA＋m(A－N)molD.aA(A－N＋m)mol2．科学家发现了一种新元素，它的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的原子序数为()A．111B．161C．272D．4333．114号元素的一种同位素是由俄罗斯科学家合成的，存在时间只有30s，其质量数为289，该原子的中子数与电子数之差为()A．61B．114C．175D．2894．据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，而在地球上氦元素则主要以42He的形式存在。下列说法正确的是()A.42He原子核内含有4个质子B.32He与42He互为同位素C.32He与42He在元素周期表中占有不同的位置D.42He的最外层电子数为2，故42He易失去最外层电子5．YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是一种重要超导材料，下列关于8939Y的说法错误的是()A．属于金属元素B．质子数与中子数之差为50C．原子的核外电子数是39D.8939Y和9039Y是两种不同的核素6．下列关于铬的一种原子5224Cr说法正确的是()A.5224Cr与5324Cr互为同素异形体B.5224Cr含有24个中子C.5224Cr与5324Cr互为同位素，物理性质、化学性质均相同D.5224Cr中子数比电子数多4个7．由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科研小组合成了非常罕见的4526Fe原子，下列说法不正确的是()A．可以用KSCN溶液鉴别4526FeCl3和5626FeCl3B.4526Fe与5626Fe的电子数相同C.4526Fe与5626Fe互为同位素D.4526Fe的中子数小于质子数8．铝的超原子结构有Al13和Al14，当这类超原子具有40个价电子(对于主族元素的原子，外围电子又称为价电子)时最稳定，在质谱仪上可检测到稳定的Al－13和Al2＋14。下列说法错误的是()A．Al13和Al14互为同位素B．Al13超原子中Al原子间是通过共价键结合的C．Al14和Al的化学性质相似，都具有较强的还原性D．Al14和稀盐酸反应的化学方程式可表示为Al14＋2HCl===Al14Cl2＋H2↑9．科学家们发现：具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性，并将这些偶数称为“幻数”，而具有双幻数的42He、5628Ni、13250Sn、20882Pb等尤为稳定。根据此信息回答下列问题：(1)画出前三种幻数为质子数时的元素原子结构示意图：________、________、________；(2)已知氧有168O、178O、188O三种同位素，根据上述幻数规律，氧的同位素中原子核最稳定的是________；(3)根据现有元素周期律推算，298114R位于元素周期表的第_______周期第_______族，原子核稳定性298114R________289114R(填“”、“”或“＝”)。【答案】(2)168O(3)7ⅣA10．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________；电子式是________。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。【答案】(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2SH：S,：H(5)H2O2(答PH3也可)(6)C2H611．A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素的原子序数依次增大。A和E最外层电子数相同，短