点击进入相应模块第一单元原子结构原子核外电子排布基础知识的掌握是形成学科能力的源头。本栏目内容在高考时虽不直接考查,但考题无不由此而生。感觉简单未必掌握,认为掌握未必精准。化主干梳理为习题训练,变知识再现为能力提升。训练式梳理,创新记忆模式,提升复习效果!高考成败,根基在此,不可小觑!………三年9考高考指数:★★★1.了解元素、核素和同位素的含义。2.知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。3.了解1~18号元素的原子核外电子排布,能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。一、原子的构成1.原子的构成①每个质子带一个单位正电荷②相对质量约为1①中子不带电②相对质量约为1①围绕原子核做高速运动②每个电子带一个单位负电荷③相对质量为一个质子(中子)的AZX原子核质子:__个中子:____个核外电子:__个11836ZA-ZZ2.两种基本关系(1)质子数=_________=___________。(2)质量数=_______+_______。核电荷数核外电子数质子数中子数3.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的含义及相互关系。元素核素……核素同位素14444244443具有相同_________的同一类原子的总称,一种元素可能有多种核素。具有一定数目的_____和一定数目的_____的一种原子。同一元素的不同核素的互称。核电荷数质子中子(2)①1H、2H、3H三种微粒都属于_______,因为它们的_________均为1。②在11H、21H、31H、126C、136C、146C、147N、157N中,核素、元素的种数分别为_____、____。③126C、136C、146C的关系为互为_______,其化学性质几乎完全相同。氢元素核电荷数8种3种同位素二、原子核外电子排布1.电子层的表示方法及能量变化离核由近到远电子能量_________由低到高2.核外电子排布规律(1)能量最低原则。核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。(2)分层排布三原则。①每层最多容纳的电子数为____。②最外层不超过____(K层为最外层时不超过____)。③次外层不超过____,倒数第三层不超过_____。2n28个2个18个32个1.所有的原子中都含有质子和中子。()【分析】11H原子中不含有中子。2.原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,该规律对任何微粒都成立。()【分析】原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,只适用于原子,对于阴、阳离子不适用。××3.质子数相同的微粒不一定都属于同一种元素。()【分析】质子数相同的原子才属于同一种元素,如Na+与NH4+质子数相同,但不属于同一种元素。4.168O2与188O2互为同位素。()【分析】同位素指的是原子,而168O2与188O2都是单质。5.K原子的核外电子排布为()【分析】原子的最外层电子数不能超过8个,K原子的核外电子排布应为√××重难点知识的透析与掌握是决胜高考的必由之路。本栏目依据考纲、结合教材,提炼知识要点,总结易错误区,同时结合典型例题点拨和深化,逐一突破高考重难点。讲练结合抓住核心,深究细研突破热点,任高考千变万化,总能稳操胜券,赢定高考!原子的构成及几个概念的比较1.构成原子的粒子原子AZX原子核最外层中子(A-Z)个决定元素种类决定质量数决定原子种类电子层数决定主族元素的化学性质决定主族元素的族序数电子数质子Z个决定周期数核外电子2.常见微粒的表示及微粒间关系(1)中性原子(AZX)。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(2)阳离子(AZXm+)。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数+m(3)阴离子(AZXn-)。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数-n3.同位素、同素异形体、同分异构体的比较同位素同素异形体同分异构体对象特点实例原子①质子数相同②中子数不同③原子之间H、D和T;35Cl和37Cl单质无机、有机化合物①属同一元素②单质之间①分子式相同②结构式不同O3和O2;金刚石和石墨正戊烷、异戊烷、新戊烷【高考警示钟】(1)最外层电子数为1或2时,不一定是ⅠA族或ⅡA族元素,也有可能是副族或0族元素。如Cu原子最外层只有1个电子,但属于ⅠB族元素;He原子最外层只有2个电子,但属于0族元素。(2)元素、同位素、同素异形体、同分异构体的判断关键是描述的对象。如:①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素,如Ne和H2O。②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素,如Ne和H182O。③H162O和H182O既不是同位素,也不是同素异形体。【典例1】(2012·徐州模拟)下列说法正确的是()A.结构示意图:可以表示氯原子,也可以表示氯离子B.核内有8个中子的碳原子:86CC.NaCl的电子式为D.23Na37Cl中质子数和中子数之比是7∶8【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)质量数=质子数+中子数。(2)用电子式表示离子化合物时:阴离子的外层电子要用中括号括起来。【解析】选D。结构示意图只能表示氯离子,不能表示氯原子,A项错误;核内有8个中子的碳原子应该表示为:146C,B项错误;NaCl的电子式为C项错误;23Na37Cl中质子数和中子数之比是28∶32=7∶8,D项正确。常用特殊核外电子排布的微粒1.核外电子数相同的微粒特征10电子18电子分子Ne、HF、H2O、NH3、CH4Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、CH3OH、N2H4、CH3F、CH3CH3阴离子F-、O2-、OH-、NH2-Cl-、S2-、HS-、O22-阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、Ca2+、K+2.1~20号元素中具有特殊核外电子排布的原子(1)原子核中无中子的原子:H。(2)最外层只有一个电子的原子:H、Li、Na、K;最外层有两个电子的原子:He、Be、Mg、Ca。(3)最外层电子数是次外层电子数整数倍的原子一定在第2周期。①最外层电子数等于次外层电子数的原子:Be、Ar;②最外层电子数是次外层电子数2倍的原子:C;③最外层电子数是次外层电子数3倍的原子:O。(4)最外层电子数是内层电子数一半的原子:Li、P。(5)最外层电子数是次外层电子数一半的原子:Li、Si。(6)最外层电子数与电子层数相等的原子:H、Be、Al。(7)内层电子数等于最外层电子数的原子:Be。【拓展延伸】等电子微粒的书写规律(1)10e-微粒。10e-的原子是Ne,其他10e-微粒是Ne前后的原子通过得或失电子达到的。如:①Ne原子前面的原子可与H结合,得到的氢化物有CH4、NH3、H2O和HF等。②上述氢化物失去H+,形成的阴离子有NH2-、N3-、OH-、O2-和F-等。③上述氢化物得到H+,形成的阳离子有NH4+和H3O+。④Ne后面的金属原子失去电子,得到的阳离子有Na+、Mg2+和Al3+等。(2)18e-微粒。18e-的原子是Ar,其他18e-微粒一般是Ar前后的原子通过得或失电子达到的。如:①Ar前面的原子可与H结合,得到的氢化物有SiH4、PH3、H2S和HCl等。②上述氢化物失去H+,形成的阴离子有P3-、S2-、HS-和Cl-等。③Ar后面的金属原子失去电子,得到的阳离子有K+和Ca2+。④10电子微粒失去1个H原子,形成的—F、—OH、—NH2和—CH3都是9个电子,它们组合而成的18e-微粒有F2、HO—OH、H2N—NH2、H3C—CH3、H3C—F和H3C—OH等。【高考警示钟】(1)质子总数和电子总数都相同的微粒可能是两种原子也可能是两种分子或两种带同种电荷的离子,但不会是一种原子和一种离子或一种分子和一种离子,也不会是两种带相反电荷的离子。(2)考查10电子与18电子等电子体时,往往漏掉一些微粒,可按照下列顺序来寻找:原(分)子→阳离子→阴离子。阳离子,以+1价、+2价、+3价为顺序,先找简单的单核阳离子,再找复杂的多核阳离子;依此类推,按照-1价、-2价、-3价为顺序再找简单阴离子及复杂的多核阴离子。(3)常见的10e-微粒与10e-微粒反应生成10e-微粒的反应:NH4++OH-H2O+NH3↑。△====【典例2】(2011·新课标全国卷)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2【解题指南】解答本题时应注意以下四个突破口:(1)地壳中含量最丰富的金属元素。(2)制备高效电池的材料。(3)短周期中最外层电子数是内层电子数2倍的元素是碳。(4)最外层电子数是电子层数2倍的短周期元素。【解析】选A。选项具体分析结论AX原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,推出X为C元素,又因为W比X原子序数小且元素W是制备一种高效电池的重要材料,推出W为Li,LiCl中Li+最外层只有2个电子,不满足8电子的稳定结构。错误选项具体分析结论B碳元素与氢元素可以形成C2H2、C6H6等多种物质。正确C地壳中含量最丰富的金属元素为铝元素,单质铝与氢氧化钠溶液或者盐酸反应均有氢气生成。正确DZ原子的最外层电子数是其电子层数的2倍且是原子序数大于铝的短周期元素,可以推出Z为硫元素,可以和碳元素组成共价化合物CS2。正确【技巧点拨】由元素及其化合物的性质推断元素种类(1)单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。(4)单质最轻的元素:H;最轻的金属单质:Li。(5)单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S。(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。快速、规范答题是获取高分的必要条件。本栏目将高中阶段的实验题型、文字表述题型以及常见计算类型等化整为零,分类归纳点拨并辅以案例说明,提供答题模板,点拨解题技巧,突破解题时容易出现的“两不能”障碍,即知其所以但不能准确表达,思路清晰但不能快速解答。点滴积累,聚沙成塔,全面提高解题技能!【实验探究3】——“组、连、补、画”解答仪器组装型实验题【典例】(1)(2011·新课标全国卷·T28·节选)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题:①请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为______(填仪器接口的字母编号)。②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;______(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A.加热反应一段时间B.收集气体并检验其纯度C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热,充分冷却(2)(2010·山东高考·T30·节选)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→______→______→______→f。装置D的作用是____________,装置E中NaOH溶液的作用是____________。【精讲精析】1.解题关键点(1)熟练掌握基本仪器的使用原理、技巧,熟悉一套完整的实验制备装置的组成及一般连接顺序。一般顺序为“发生装置”→“净化装置”→“收集(或性质验证)装置”→“尾气吸收装置”。(2)结合试剂仔细分析题中提供的各个装置的用途及其使用注意事项。如题(1)中用氢氧化钠溶液可以除