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第一节原子结构与化学键最新考纲1．了解元素、核素和同位素的含义。了解原子的构成。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．了解原子核外电子排布规律。掌握原子结构示意图、电子式的表示方法。3．了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。4．熟记并正确书写常见元素的离子符号。考点一原子结构/基础·自主落实1．原子的构成(1)原子的构成粒子深化提能素养再进阶(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝。②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。③阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Mg2＋的核外电子数是10。④阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如Cl－的核外电子数是18。核外电子数阳离子阴离子(3)微粒符号周围数字的含义(4)两种相对原子质量①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。②元素的相对原子质量：是按该元素各种天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%。1122．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系(2)同位素的特征①同一元素的各种核素的不同，相同，化学性质_______________，物理性质。②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。中子数质子数几乎完全相同差异较大(3)氢元素的三种核素11H：名称为，不含中子；21H：用字母表示，名称为或重氢；31H：用字母表示，名称为或超重氢。氕D氘T氚(4)几种重要核素的用途核素23592U146C21H31H188O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子[基础排查]1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子()(2)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化()(3)一种核素只有一种质量数()(4)硫离子的结构示意图：()(5)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子()(6)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同()√×√×××2．钬(Ho)的某些原子具有放射性，可用于治疗肝癌。下列有关16667Ho的叙述正确的是()A．电子数为166B．质量数为67C．中子数为99D．核电荷数为99解析：电子数＝质子数＝67，故A错误；元素符号左上角为质量数166，故B错误；中子数＝质量数－质子数＝166－67＝99，故C正确；核电荷数＝质子数＝67，故D错误。答案：C3．一定量的锎(Cf)在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是()A.Cf原子中，中子数为154B.Cf原子中，质子数为98C.Cf原子中，核外电子数为98D．锎元素的相对原子质量为252解析：Cf是锎元素的一种核素，其质量数为252，核外电子数＝核内质子数＝98，中子数＝252－98＝154。锎元素的相对原子质量等于锎元素的各种同位素的相对原子质量与它们的原子个数百分比之积的和，而不等于某一核素的质量数，故D错误。答案：D素养·应用达成突破元素、核素、同位素、同素异形体的认识误区[典例]同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是()A．14C与12C是两种不同的元素或核素B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体D．铯元素的两种核素中137Cs比133Cs多4个中子[解析]A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种核素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。[答案]D[归纳拓展](1)并不是所有的原子都由质子和中子构成，如11H中不含中子。(2)质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如Ne和H2O。(3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NH＋4与OH－等。(4)一种元素可有若干种不同的核素，也可只有一种核素，因此，核素的种类大于元素的种类。(5)HD、HT、DT、2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体，而是同位素之间形成的不同单质，它们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。[对点训练]1．(微观探析能力)下列说法正确的是()A．由H、D、T与16O、17O、18O构成的过氧化氢分子的相对分子质量有36种B．H2、D2、T2互为同素异形体C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3D．氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于化学变化解析：H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种；16O、17O、18O组合16O2、17O2、18O2、16O17O、16O18O、17O18O共6种，所以构成的过氧化氢分子共有6×6＝36种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量种数小于36种，故A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，故B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C正确；氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故D错误。答案：C2．(微观探析能力)江西省国土资源厅的地质工作者在浮梁县发现超大型钨铜矿。下列有关18274W、18474W、18674W的说法正确的是()A．它们是钨的三种元素B．它们互为同位素C.18474W的中子数与质子数之差为110D．它们的所有性质几乎完全相同解析：它们是钨的三种核素，A项错误；它们的质子数相同、中子数不同，互为同位素，B项正确；18474W的中子数为110，中子数与质子数之差为36，C项错误；它们的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，D项错误。答案：B3．下列说法正确的是()A．18O2和16O3互为同位素B．正己烷和2,2二甲基丙烷互为同系物C．C60和C70是具有相同质子数的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体解析：同位素的研究对象为原子，而18O2和16O3为单质，A项错误；正己烷和2,2二甲基丙烷结构相似，在分子组成上相差1个“CH2”原子团，两者互为同系物，B项正确；C60和C70均为单质，不是核素，C项错误；H2NCH2COOCH3的分子式为C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式为C2H5NO2，两者不是同分异构体，D项错误。答案：B4．现有下列9种微粒：11H、21H、136C、146C、147N、5626Fe2＋、5626Fe3＋、168O2、168O3。按要求完成以下各题：(1)11H、21H、31H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。(2)互为同素异形体的微粒是________。(3)5626Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。(4)11H、21H与16O、18O形成的H2O的种类有________种。(5)互为同位素的为________。(6)对于AZXnb，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：①Z、n、b相同而A不同：________；②A、n、b相同而Z不同：________；③A、Z、b相同而n不同：________；④Z、n、A相同而b不同：________。答案：(1)核素同位素(2)168O2、168O3(3)3024(4)6(5)11H与21H、136C与146C(6)①11H、21H(或136C、146C)②146C、147N③5626Fe2＋、5626Fe3＋④168O2、168O3考点二核外电子排布/知识·再认再现1．核外电子排布规律理清概念基础需抓牢2．原子结构示意图如Mg2＋结构示意图为_____，Cl－结构示意图为_______。3．核外电子排布与元素性质的关系(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易电子，形成阳离子，表现出性，在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易_____电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。失去还原得到4．短周期常见原子的核外电子排布规律(1)原子核中无中子的原子：。(2)最外层有1个电子的元素：。(3)最外层有2个电子的元素：。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素__；是次外层电子数3倍的元素：___；是次外层电子数4倍的元素：__。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：。11HH、Li、NaBe、Mg、HeBe、ArH、Be、AlCONe(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：_____。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：。(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：。BeLi、SiLi、P5．常见的“10电子”“18电子”微粒(1)常见的“10电子”微粒(2)常见的“18电子”微粒题组·跟进训练1．下列有关短周期元素原子的说法正确的是()A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个B．原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强C．原子核外电子中，最外层上的电子能量最高D．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构解析：A项，原子形成简单离子，最外层应满足稳定的结构，可为2或8等，如He、Ar等，错误；B项，同周期金属元素电子数越少，还原性越强，错误；C项，原子核外电子离核越远，能量越高，正确；D项，最外层上的电子数为2或8时达到稳定结构，错误。答案：C2．某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是()A．X可能是金属元素B．由X形成的含氧酸均为强酸C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水解析：由X原子的最外层电子数为(2n－1)可以推知n≤4，则X的电子层数≤3，X为短周期元素。当n＝4时，X为Cl元素；当n＝3时，X为N元素；当n＝2时，不符合题意。HNO2和HClO均为弱酸，B错误；Cl元素能形成KClO4，C错误；NH3和HCl均极易溶于水，D正确。答案：D3．下列各微粒：①H3O＋、NH＋4、Na＋；②OH－、NH－2、F－；③O2－2、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O。其中具有相同质子数和电子数的一组是()A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④解析：①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。答案：B4．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图中转化关系。(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：A的化学式：________；D的化学式：________。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：________________________________________________________。解析：(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，结合10电子微粒的结构性质特征判断：A为NH＋4，B为OH－，C为NH3，D为H2O。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，观察框图，容易想到H2S＋OH－===HS－＋H2O或HS－＋OH－===S2－＋H2O，则A为H2S或HS－，B为OH－，C为HS－或S2－，D为H2O。答案：(1)NH＋4H2O(2)H2S＋OH－===HS－＋H2O(或HS－＋OH－===S2