第14课 原子结构 核外电子排布-【新高一化学衔接】2024年新高一化学暑假衔接课程（苏教版2019）

新高一化学暑假衔接课程（苏教版） 第14课 原子结构 核外电子排布 【目标导航】 1．原子的构成； 2．核素、同位素； 3．原子核外电子排布； 4．原子结构与元素性质的关系； 【知识梳理】 一、原子的构成 1．原子结构模型的发展 (1)德谟克利特的古代原子学说 物质是由__________的微粒（原子）构成的。 (2)道尔顿的近代原子学说——实心球模型 英国科学家道尔顿总结了一些元素形成化合物时的__________关系，提出了___________。认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中______________。 (3)汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型 英国物理学家汤姆生他在1897年发现了原子中存在_______，并用实验方法测出了_______的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的______________中。 (4)卢瑟福的带核原子结构模型 英国物理学家卢瑟福根据___________现象，提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在_______，带_______，电子带_______，在其周围__________，就像行星围绕太阳运转一样。 (5)玻尔的轨道原子结构模型 丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列______________上运动，每个轨道都具有一个确定的_______；核外电子在这些______________上运动时，既不放出_______，也不吸收_______。 (6)电子云模型(现代原子结构学说) 20世纪初，科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用__________模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。 2．对原子结构的认识 (1)原子是由带正电的_______和带负电的_________构成的，原子核又是由_______和_______构成的，_______带正电，_______不带电。 (2)对原子结构的认识 ①从微粒的角度： ②从数量的角度： 核内质子数===______________ ③从电荷的角度： 一个质子带_______的正电荷（即核电荷），中子_____带电，一个电子带_______的负电荷，整个原子是_______性的。 ④从质量的角度： 原子的质量主要集中在_______上，核外电子的质量总和只占原子质量的_______一部分。 ⑤从空间的角度： 原子核只占原子体积的_______一部分。 【交流讨论】 1．C-12指的是什么原子？相对原子质量是怎么定义的？ 2．如何计算质子和中子的相对质量？ 【即学即练1】如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序的一组为(　　) A．(1)(3)(2)(5)(4) B．(1)(2)(3)(4)(5) C．(1)(5)(3)(2)(4) D．(1)(3)(5)(4)(2) 二、核素、同位素 1．核素 (1)核素的概念：指具有一定_______数和一定_______数的一种原子。 (2)质量数：将原子核内所有的质子和中子的___________取_______值，加起来所得的数值。 (3)核素的表示方法： X表示_______是Z，_______为A的一种X原子。 如作为相对原子质量标准的C表示质子数为_____，质量数为_____的碳原子。 (4)构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数(A)＝______________＋______________。 ②核电荷数＝______________＝______________=原子序数。 2．同位素 (1)概念：_______相同、_______ (或_______)不同的核素互称为同位素。绝大多数元素存在多种核素。 (2)氢元素的三种核素 H(氕) H(氘) H(氚) 俗称 － 重氢 超重氢 符号 质子数 中子数 (3)同位素的应用 ①_____在考古工作中用于测定文物的年代； ②U用于制造原子弹、核发电； ③_________用于制造氢弹； ④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。 【交流讨论】 1．质量数和相对原子质量有什么关系？ 2．同位素原子间性质是否相同？ 3．分别计算H2O、D2O（重水）和T2O（超重水）的质子数、中子数和质量数。 4．D2O和T2O的性质是否相同？ 5．H2O、D2O和T2O的混合物是纯净物还是混合物？ 【即学即练2】填写下表，并用X表示原子。 原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量 X F 9 10 18.998 Na 11 12 20.990 Mg 13 14 26.982 【即学即练3】填空 (1)S2－中的质子数是__________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。 (2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为__________，核内中子数为__________。 (3)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有______种元素，______种原子，互为同位素的原子有________________。 【即学即练4】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Ti和Ti的说法中正确的是(　　) A．Ti和Ti的质量数相同，互称为同位素 B．Ti和Ti的质子数相同，互称为同位素 C．Ti和Ti的质子数相同，是同一种核素 D．Ti与Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素 三、原子核外电子排布 1．原子核外电子的分层排布 (1)电子层 对于多电子原子，可以认为电子在原子核外是分层排布的。人们把电子运动的不同区域看成不同的电子层。 (2)核外电子的分层排布 各电子层(由内到外) 序号(n) 1 2 3 4 5 6 7 符号 与原子核的距离 能量 2．原子核外电子排布规律 (1)能量规律（能量最低原理） 核外电子总是尽可能先排布在_________的电子层上，然后依次__________排布在__________的电子层上。 (2)数量规律 ①每层最多容纳_______个电子； ②最外层电子数目不超过_____个（K层为最外层时不超过_____个）； ③次外层电子数目不超过_____个，倒数第三层电子数目不超过_____个。 3．核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 钠原子的结构示意图如下，请注明其意义： 【即学即练5】某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是(　　) A．14 B．15 C．16 D．17 【即学即练6】某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是(　　) A．2a＋2 B．2a＋10 C．a＋2 D．2a 四、原子结构与元素性质的关系 1．简单离子的结构 (1)镁原子和氧原子形成氧化镁的过程 Mg - 2e- = Mg2+ O + 2e- = O2- ①Mg2+的结构示意图为______________、O2-的结构示意图为______________。 ②Mg2＋和O2－的结构有什么共同点？ (2)电子层结构的稳定性 ①稳定结构： 原子最外层有_____个电子(He为_____)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。 ②不稳定结构： 原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为_____(有些为_____)个电子的稳定结构。 活泼金属原子易_______电子，形成_______的电子结构；活泼非金属原子易_______电子，形成_______的电子结构。 【交流讨论】 1．写出O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的结构示意图，并找出其中的规律。 2．写出S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的结构示意图，并找出其中的规律。 3．对比上述离子和它们对应的原子的电子排布，归纳元素的化合价与电子排布的关系。 【归纳小结】简单离子的结构 Ne型结构：O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋ Ar型结构：S2－、Cl－、K＋、Ca2＋ 2．原子结构与元素性质的关系 (1)元素的性质 元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的_______电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是_______电子数有关。 ①金属元素原子最外层电子数一般_______4，较易_______电子，化合价常显_____价。 ②非金属元素原子最外层电子数一般________4，通常易______电子，在化合物中化合价常显_____价。 (2)元素的化合价与原子的最外层电子数的关系 元素的最高化合价＝______________ 非金属元素的最低化合价＝_____________________ 【即学即练7】根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。 (1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：____________。 (2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：___________。 (3)质量数为23、中子数为12的原子：___________。 【即学即练8】根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：(填编号) (1)其中属于阴离子的是________。 (2)属于金属元素的是________。 (3)具有相似化学性质的是________。 第14课 原子结构 核外电子排布 当堂检测 满分10分 限时15分钟 姓名：______________ 1．(1分) 19世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是(　　) A．汤姆生 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．玻尔 2．(1分)下列叙述中，正确的是(　　) A．两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同 B．单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 3．(1分)下列微粒的表达式中正确的是(　　) A．Be原子的结构示意图： B．S2－的结构示意图： C．F原子的结构示意图： D．Na＋的结构示意图： 4．(1分)镨(Pr)、钕(Nd)都属于稀土元素，在军事和国防工业上有广泛应用，下列有关说法中正确的是(　　) A．镨(Pr)和钕(Nd)可能互为同位素 B．Pr是镨的一种新元素 C．Pr核内有59个质子，核外有81个电子 D．Pr质量数为140，原子序数为59，核内有81个中子 5．(1分)下列结构示意图表示的粒子，无法确定是离子还是原子的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 6．(1分)下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（　　） A．Na+和Li+ 　B．CO和CO2 　　 C．H2O和H3O+ 　D．NO和CO 7．(4分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题： (1)微粒A的符号是________、D的符号是__________。 (2)属于离子结构示意图的是________、________(填字母，下同)。 (3)性质最稳定的原子是________，最容易失去电子的原子是________，最容易得到电子的原子是________。 (4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号__________。 第14课 原子结构 核外电子排布 同步练习 1．自1803年英国科学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法中，正确的是(　　) A．所有的原子都含有质子、中子和电子且个数都是相等的 B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类 C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引 D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒 2．13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N的叙述正确的是(　　) A．13C与15N具有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体 C．15N与14N互为同位素 D．15N的核外电子数与中子数相同 3．下列原子或离子的结构示意图正确的是(　　) A．Cl－的结构示意图： B．S2—的结构示意图： C. Al3＋的结构示意图： D. Mg原子的结构示意图： 4．H、H、H、H＋、H2是(　　) A．氢的5种同位素 B．5种氢元素 C．氢的5种核素 D．氢元素的5种不同微粒 5．若aAn＋与bB2－的核外电子层结构相同，则a等于(　　) A．b＋n－2 B．b＋n＋2 C．b－n－2 D．b－n＋2 6．已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素的原子符号是(　　) A．R B．R C．aR D．a－mR 7．某元素的阳离子Rn＋，核外共有x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子里的中子数为(　　) A．A－x－n B．A－x＋n C．A＋x－n D．A＋x＋n 8．若某元素的某核素质子数为m，中子数为n。则下列说法正确的是(　　) A．由此确定该元素的相对原子质量 B．这种元素的相对原子质量为m＋n C．该元素的质量数为m＋n D．若C原子质量为W g，则该核素的质量约为 g 9．写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。 (1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：________________。 (2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：________________。 (3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：_____________。 (4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：________________。 10．观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题。 　　　　　　　 A　　　 B　　　　C　　　 　D　　 E (1)与离子相对应的元素的符号是__________，与原子相对应的离子的结构示意图是____________。 (2)电子层结构相同的是__________(填写代号，下同)，性质最稳定的是__________，最容易失去电子的是____________，最容易得到电子的是______________。 (3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是________，可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是______________。 (4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B的电子层结构相同的离子，写出离子的符号____________。 11．有A、B、C、D、E五种微粒。已知： ①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同； ②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同； ③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12； ④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性； ⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。 请回答： (1)写出这五种微粒的化学符号： A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。 (2)B微粒的结构示意图为________，C微粒的结构示意图为________。 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $$新高一化学暑假衔接课程（苏教版） 第14课 原子结构 核外电子排布 【目标导航】 1．原子的构成； 2．核素、同位素； 3．原子核外电子排布； 4．原子结构与元素性质的关系； 【知识梳理】 一、原子的构成 1．原子结构模型的发展 (1)德谟克利特的古代原子学说 物质是由不可分割的微粒（原子）构成的。 (2)道尔顿的近代原子学说——实心球模型 英国科学家道尔顿总结了一些元素形成化合物时的质量比例关系，提出了原子学说。认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。 (3)汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型 英国物理学家汤姆生他在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。 (4)卢瑟福的带核原子结构模型 英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在原子核，带正电，电子带负电，在其周围高速运行，就像行星围绕太阳运转一样。 (5)玻尔的轨道原子结构模型 丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 (6)电子云模型(现代原子结构学说) 20世纪初，科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。 2．对原子结构的认识 (1)原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。 (2)对原子结构的认识 ①从微粒的角度： ②从数量的角度： 核内质子数===核外电子数 ③从电荷的角度： 一个质子带一个单位的正电荷（即核电荷），中子不带电，一个电子带一个单位的负电荷，整个原子是电中性的。 ④从质量的角度： 原子的质量主要集中在原子核上，核外电子的质量总和只占原子质量的极小一部分。 ⑤从空间的角度： 原子核只占原子体积的极小一部分。 【交流讨论】 1．C-12指的是什么原子？相对原子质量是怎么定义的？ C-12是指质子数为6、中子数为6的一种碳原子。 相对原子质量(Ar) = 2．如何计算质子和中子的相对质量？ 微粒的质量与12C原子质量的1/12之比即微粒的相对质量。 质子的相对质量约为1.007，中子的相对质量约为1.008，电子的质量约为质子质量的1/1836。 【即学即练1】如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序的一组为(　　) A．(1)(3)(2)(5)(4) B．(1)(2)(3)(4)(5) C．(1)(5)(3)(2)(4) D．(1)(3)(5)(4)(2) 答案：A 二、核素、同位素 1．核素 (1)核素的概念：指具有一定质子数和一定中子数的一种原子。 (2)质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值，加起来所得的数值。 (3)核素的表示方法： X表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子。 如作为相对原子质量标准的C表示质子数为6，质量数为12的碳原子。 (4)构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②核电荷数＝质子数＝核外电子数=原子序数。 2．同位素 (1)概念：质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。绝大多数元素存在多种核素。 (2)氢元素的三种核素 H(氕) H(氘) H(氚) 俗称 － 重氢 超重氢 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 (3)同位素的应用 ①14C在考古工作中用于测定文物的年代； ②U用于制造原子弹、核发电； ③H、H用于制造氢弹； ④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。 【交流讨论】 1．质量数和相对原子质量有什么关系？ 都表示原子的相对质量，但质量数是近似值。质量数可以近似表示相对原子质量。 2．同位素原子间性质是否相同？ 同种元素的核素物理性质不同，但化学性质基本相同。 3．分别计算H2O、D2O（重水）和T2O（超重水）的质子数、中子数和质量数。 质子数 中子数 质量数 H2O 10 8 18 D2O 10 10 20 T2O 10 12 22 4．D2O和T2O的性质是否相同？ 它们的质量不同，物理性质不同，化学性质基本相同。 5．H2O、D2O和T2O的混合物是纯净物还是混合物？ 都是H、O元素组成的，因此是纯净物。 【即学即练2】填写下表，并用X表示原子。 原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量 X F 9 10 19 18.998 F Na 11 12 23 20.990 Na Mg 13 14 27 26.982 Mg 【即学即练3】填空 (1)S2－中的质子数是__________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。 (2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为__________，核内中子数为__________。 (3)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有______种元素，______种原子，互为同位素的原子有________________。 答案：(1)16　18　18　34　(2)18－n　A－(18－n) (3)2　4　1H和2H、16O和17O 【即学即练4】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Ti和Ti的说法中正确的是(　　) A．Ti和Ti的质量数相同，互称为同位素 B．Ti和Ti的质子数相同，互称为同位素 C．Ti和Ti的质子数相同，是同一种核素 D．Ti与Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素 答案：B 解析：本题考查同位素的概念。互为同位素的原子质子数相同，中子数和质量数都不同，所以A选项错误，B选项正确；核素即为一种原子，Ti和Ti是两种不同的原子，C选项错误；核外电子数等于质子数，二者互为同位素，D选项错误。 三、原子核外电子排布 1．原子核外电子的分层排布 (1)电子层 对于多电子原子，可以认为电子在原子核外是分层排布的。人们把电子运动的不同区域看成不同的电子层。 (2)核外电子的分层排布 各电子层(由内到外) 序号(n) 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 与原子核的距离 由近到远 能量 由低到高 2．原子核外电子排布规律 (1)能量规律（能量最低原理） 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较高的电子层上。 (2)数量规律 ①每层最多容纳2n2个电子； ②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）； ③次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 3．核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 钠原子的结构示意图如下，请注明其意义： 答案： 【即学即练5】某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是(　　) A．14 B．15 C．16 D．17 答案：A 解析：最外层有4个电子，则该原子的结构示意图为，故选A。 【即学即练6】某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是(　　) A．2a＋2 B．2a＋10 C．a＋2 D．2a 答案：A 解析：原子核外电子的排布规律是：最外层不超过8个，次外层不超过18个，某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，所以该元素的次外层只能是K层，2个电子，最外层是L层，电子数是2a，所以该元素的核外电子总数是2a＋2，而原子的核内质子数＝核外电子数。 四、原子结构与元素性质的关系 1．简单离子的结构 (1)镁原子和氧原子形成氧化镁的过程 Mg - 2e- = Mg2+ O + 2e- = O2- ①Mg2+的结构示意图为、O2-的结构示意图为。 ②Mg2＋和O2－的结构有什么共同点？ Mg2+和O2-的电子层结构与Ne原子的电子层结构相同 (2)电子层结构的稳定性 ①稳定结构： 原子最外层有8个电子(He为2)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。 ②不稳定结构： 原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为8(有些为2)个电子的稳定结构。 活泼金属原子易失去电子，形成稳定的电子结构；活泼非金属原子易得到电子，形成稳定的电子结构。 【交流讨论】 1．写出O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的结构示意图，并找出其中的规律。 、、、、 五种微粒的核外电子排布相同。 2．写出S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的结构示意图，并找出其中的规律。 、、、 四种微粒的核外电子排布相同。 3．对比上述离子和它们对应的原子的电子排布，归纳元素的化合价与电子排布的关系。 元素的最高化合价＝最外层电子数 非金属元素的最低化合价＝最外层电子数-8 【归纳小结】简单离子的结构 Ne型结构：O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋ Ar型结构：S2－、Cl－、K＋、Ca2＋ 2．原子结构与元素性质的关系 (1)元素的性质 元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。 ①金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子，化合价常显正价。 ②非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，通常易得到电子，在化合物中化合价常显负价。 (2)元素的化合价与原子的最外层电子数的关系 元素的最高化合价＝最外层电子数 非金属元素的最低化合价＝最外层电子数-8 【即学即练7】根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。 (1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：____________。 (2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：___________。 (3)质量数为23、中子数为12的原子：___________。 答案：(1)　(2)　(3) 【即学即练8】根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：(填编号) (1)其中属于阴离子的是________。 (2)属于金属元素的是________。 (3)具有相似化学性质的是________。 答案：(1)B　(2)D　(3)AC 解析：A为氧原子，B为氧离子，C为硫原子，D为钠原子。 第14课 原子结构 核外电子排布 当堂检测 满分10分 限时15分钟 姓名：______________ 1．(1分) 19世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是(　　) A．汤姆生 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．玻尔 答案：B 2．(1分)下列叙述中，正确的是(　　) A．两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同 B．单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 答案：C 解析：两种微粒，核外电子排布相同，核电荷数不一定相同，则化学性质不一定相同，如O2－、F－、Ne、Na＋、Mg2＋的核外电子排布相同，但化学性质不同，A错误；有些单原子形成的离子并不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋，B错误；核外电子排布相同的原子，其质子数必相等，则一定属于同种元素，C正确；质子数和电子数均分别相同，则粒子所带的电荷数必相等，不可能一个是阳离子(带正电荷)，一个是阴离子(带负电荷)，D错误。 3．(1分)下列微粒的表达式中正确的是(　　) A．Be原子的结构示意图： B．S2－的结构示意图： C．F原子的结构示意图： D．Na＋的结构示意图： 答案：B 解析：A铍原子为4号元素，C 为氟离子，D钠原子的质子数应该为11。 4．(1分)镨(Pr)、钕(Nd)都属于稀土元素，在军事和国防工业上有广泛应用，下列有关说法中正确的是(　　) A．镨(Pr)和钕(Nd)可能互为同位素 B．Pr是镨的一种新元素 C．Pr核内有59个质子，核外有81个电子 D．Pr质量数为140，原子序数为59，核内有81个中子 答案：D 解析：镨(Pr)原子和钕(Nd)原子的质子数一定不相等，二者不可能是同位素，A错误；Pr是镨的一种核素，不是新元素，B错误；Pr的质子数为59，核外电子数也为59，C错误；原子符号左上角数字表示的是质量数，其值等于质子数与中子数之和，原子符号左下角数字表示的是质子数，故Pr核内中子数为81，质子数＝原子序数，D正确。 5．(1分)下列结构示意图表示的粒子，无法确定是离子还是原子的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案：A 6．(1分)下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（　　） A．Na+和Li+ 　B．CO和CO2 　　 C．H2O和H3O+ 　D．NO和CO 答案：C 解析：原子的电子数=质子数，阳离子的电子数=质子数-电荷数，阴离子的电子数=质子数+电荷数。A. Na+电子数=11-1=10，Li+的电子数=3-1=2；B. CO的电子数=6+8=14，CO2的电子数=6+8×2=22；C. H2O的电子数=1×2+8=10，H3O+的电子数=1×3+8-1=10；D. NO的电子数=7+8=15，CO的电子数为14。故选C。 7．(4分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题： (1)微粒A的符号是________、D的符号是__________。 (2)属于离子结构示意图的是________、________(填字母，下同)。 (3)性质最稳定的原子是________，最容易失去电子的原子是________，最容易得到电子的原子是________。 (4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号__________。 答案：(1)Cl Mg2+ (2)B　E　(2)C　D　A　(3)Na＋、Al3＋(合理即可) （每空0.5分） 解析：根据结构示意图可知A是氯原子，B是氧离子，C是氖原子，D是钠原子，E是镁离子。(1)结构示意图中质子数与核外电子数不相等的是离子。(2)稀有气体元素原子最外层已达到稳定结构，性质最稳定；金属元素的原子易失去电子，非金属元素的原子易得到电子。(3)核外有10个电子的离子有氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子。 第14课 原子结构 核外电子排布 同步练习 1．自1803年英国科学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法中，正确的是(　　) A．所有的原子都含有质子、中子和电子且个数都是相等的 B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类 C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引 D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒 答案：C 解析：H没有中子；核素由质子数和中子数共同决定，质子和中子里面还有更小的微粒——夸克；只有C项正确。 2．13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N的叙述正确的是(　　) A．13C与15N具有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体 C．15N与14N互为同位素 D．15N的核外电子数与中子数相同 答案：C 解析：A项中二者的中子数分别为7、8；同素异形体指的是单质，B项错；15N的核外电子数为7，而中子数为8，故D项错。 3．下列原子或离子的结构示意图正确的是(　　) A．Cl－的结构示意图： B．S2—的结构示意图： C. Al3＋的结构示意图： D. Mg原子的结构示意图： 答案：B 4．H、H、H、H＋、H2是(　　) A．氢的5种同位素 B．5种氢元素 C．氢的5种核素 D．氢元素的5种不同微粒 答案：D 解析：H、H、H是三种不同的核素，是氢元素的三种同位素，H＋是一种阳离子，H2是氢元素形成的单质，上述微粒属于同种元素，故可称之为氢元素的五种不同微粒。 5．若aAn＋与bB2－的核外电子层结构相同，则a等于(　　) A．b＋n－2 B．b＋n＋2 C．b－n－2 D．b－n＋2 答案：B 解析：若aAn＋与bB2－的核外电子层结构相同，则a－n＝b＋2，所以a＝n＋b＋2，B正确。 6．已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素的原子符号是(　　) A．R B．R C．aR D．a－mR 答案：D 解析：AmRn中R的化合价为－m，所以R原子的质子数为(a－m)，其核内中子数为b，R的质量数为(a－m＋b)，所以答案为D。 7．某元素的阳离子Rn＋，核外共有x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子里的中子数为(　　) A．A－x－n B．A－x＋n C．A＋x－n D．A＋x＋n 答案：A 解析：质量数＝质子数＋中子数，因此要求中子数必须先要知道质量数和质子数。本题阳离子Rn＋中质子数等于阳离子的核外电子数加上阳离子所带的正电荷数，所以，该原子的中子数为A－(x＋n)＝A－x－n。 8．若某元素的某核素质子数为m，中子数为n。则下列说法正确的是(　　) A．由此确定该元素的相对原子质量 B．这种元素的相对原子质量为m＋n C．该元素的质量数为m＋n D．若C原子质量为W g，则该核素的质量约为 g 答案：D 解析：只知道一种核素的质子数、中子数无法确定该元素的相对原子质量，A、B错误；质量数是针对某一种核素而言的，而不是针对元素，C错误；设该核素的质量为M g，则＝，M＝，D正确。 9．写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。 (1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：________________。 (2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：________________。 (3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：_____________。 (4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：________________。 答案：(1)O：　(2)Li：　(3)S2－：　(4)C： 10．观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题。 　　　　　　　 A　　　 B　　　　C　　　 　D　　 E (1)与离子相对应的元素的符号是__________，与原子相对应的离子的结构示意图是____________。 (2)电子层结构相同的是__________(填写代号，下同)，性质最稳定的是__________，最容易失去电子的是____________，最容易得到电子的是______________。 (3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是________，可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是______________。 (4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B的电子层结构相同的离子，写出离子的符号____________。 答案：(1)O、Mg　、 (2)B、C、E　C　D　A (3)MgO　NaCl (4)N3－、F－ 解析：(1)在A～E这五种粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne的特殊稳定结构决定了它不能形成离子。(2)电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同，但与原子核无关。O2－、Ne和Mg2＋都具有稳定的电子层结构，但最稳定的是Ne。(3)阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物；活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可相互结合形成化合物；在化合物里，Na显＋1价，Mg显＋2价、Cl显－1价、O显－2价。(4)在核电荷数1～10的元素内，N原子的核外共有7个电子，其最外层上是5个电子，N原子得到3个电子后形成的N3－与B的电子层结构相同；F原子的核外共有9个电子，其中最外层上是7个电子，F原子得到1个电子后形成的F－与B的电子层结构相同。 11．有A、B、C、D、E五种微粒。已知： ①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同； ②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同； ③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12； ④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性； ⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。 请回答： (1)写出这五种微粒的化学符号： A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。 (2)B微粒的结构示意图为________，C微粒的结构示意图为________。 答案：(1)Al　Cl　Mg2＋　S2－　H (2)　 解析：氖原子核外有10个电子，故A的核外有13个电子，A为铝原子；氩原子核外有18个电子，B微粒得到1个电子后核外有18个电子，故B为氯原子；C为Mg2＋；D微粒有18个电子，失去2个电子后显中性，故D为S2－；E原子核内只有一个质子，故E为H。 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $$