专题08 原子结构与性质（期中复习讲义）高一化学上学期苏教版

专题08 原子结构与性质 考查重点 命题角度 原子核的构成 质量数、中子数、质子数之间的关系；X中的含义 元素、核素、同位素 元素、核素、同位素的含义；同位素性质与正误判断 原子核外电子排布 原子结构示意图；离子结构示意图；原子核外电子排布规律 同素异形体 同素异形体的性质；同素异形体的相互转化；同素异形体的结构比较 元素推断 已知原子结构推断元素；已知核外电子排布推断元素；已知元素的性质推断元素的原子结构 一、原子核的构成 1．人类认识原子结构的历程 德谟克利特（古希腊）： 古代原子学说 道尔顿（英国）： 近代原子学说 汤姆生（英国）：“葡萄干面包式”的原子结构模型 卢瑟福（英国）：带核原子结构模型 玻尔（丹麦）：轨道原子结构模型 薛定谔（奥地利）： 电子云模型 认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。 原子学说，他认为原子是实心球体，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割并保持本性不变。 1897年发现了原子中存在电子，他认为原子是由更小的微粒构成的，使人们认识到原子是可以再分的。 根据α粒子散射现象，指出原子是由原子核和核外电子构成的，原子核带正电荷，它几乎集中了原子的全部质量，但只占有很小的体积，核外电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。 原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上绕核作高速运动，每个轨道都具有一个确定的能量值，运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 20世纪末和21世纪初，电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 2．构成原子的微粒及其性质 原子 3．质量数 (1)概念：将原子核内所有 和 的相对质量取近似 ，所得的数值叫做质量数，常用 表示。 (2)构成原子的粒子间的两个关系 ①质量数(A)＝ (Z)＋ (N)。 ②质子数＝核电荷数＝ 。 【问题1】　原子的质量数是否就是原子的相对原子质量？请举例说明。 4．原子的表示方法 原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法 F 9 10 Na 11 12 Al 13 14 【问题2】填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。 粒子符号 质子数(Z) 质量数(A) 中子数(N) 电荷数 核外电子数 Na＋ 11 23 Cl－ 17 37 【结论】阳离子中核外电子数＝ － ； 阴离子中核外电子数＝ ＋ 。 5．一个信息丰富的符号解读 X 6．粒子中的电性关系 ①分子或原子：质子数＝核外电子数 ②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n ③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n 7．核素 (1)概念：具有一定数目 和一定数目 的一种原子。 (2)实例 ①氢元素的三种核素 原子符号 (X) 原子名称 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数(N) H 氕 H或D 氘 H或T 氚 ②氧元素的三种核素：O、 和O。 ③碳元素的三种核素：C、C和C。 ④铀元素有U、U、U等核素。 8．同位素 (1)概念 质子数相同而 不同的同一元素的不同原子互为同位素(即同一元素的不同核素互为同位素)。 (2)性质 ①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)用途 ①考古时利用C测定一些文物的年代。 ②H和H用于制造氢弹。 ③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 9．元素、核素、同位素的概念辨析 （1） 元　素 核　素 同位素 概 念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子或同一种元素的不同核素 范 围 宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态 微观概念，对某种元素的一种原子而言 微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 联系 特 性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同 同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同 实 例 氢元素、氧元素 H、H、N、C、 Mg是不同的核素 H、H、H为氢元素的同位素 （2）氢元素的三种核素比较 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）常见几种核素及应用 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 特｜别｜提｜醒 1． 人类认识原子结构的历程 （1）原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。 （2）目前，科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。 （3）原子结构模型的演变过程对我们有何启示：①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样,都是继承、积累、突破和革命；②实验方法是科学研究的一种重要方法,实验手段的不断进步是化学发展的一个关键；③科学研究、科学发现是无止境的。 2．原子的结构 （1）原子是由原子核以及核外电子组成的，而原子核又由质子和中子构成。 （2）相对于原子而言，原子核的体积很小，电子都在核外进行高速运动。 （3）原子的质量几乎都集中在原子核上，电子的质量可以忽略，而质子和中子的质量近似相等。 3．baX、、Xd+、Xe中各个字母的含义 （1）①a表示元素X的质子数；②b表示元素X的质量数；③＋c表示元素X的化合价为＋c。 （2）④d＋表示该离子带有d个单位的正电荷；⑤e表示1个分子中含有e个X原子。 （3）根据质量数的定义，我们可以用 的形式来表示一个特定的原子，即表示具有Z个质子，Z个电子和(A－Z)个中子的原子。如12C表示具有6个质子、6个电子、6个中子的碳原子。 二、原子核外电子排布 1．电子层 (1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在 的区域内运动。我们把不同的区域简化为 ，也称作电子层。 如图为电子层模型示意图： (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 离核远近 由 到 能量高低 由 到 2.电子分层排布 阅读教材思考与讨论中稀有气体元素原子的电子层排布规律 (1)能量最低原理 核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。 (2)电子层最多容纳的电子数 ①第n层最多容纳 个电子。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为 、 、 、 。 ②最外层电子数目最多不能超过 个(K层为最外层时不能超过 个)。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)画出下列原子或离子的结构示意图 ①S：，S2－：； ②Ca：，Ca2＋：。 【问题】　M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？ 特｜别｜提｜醒 1．化合价和核外电子排布的关系 （1）活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价，失去n个电子，显+n价。化合价数值＝1个原子失去电子的数目 （2）活泼非金属在反应中，一般得到电子，表现负化合价，得到n个电子，显-n价。最低负化合价＝达到稳定结构所得电子数目 2．稳定结构与不稳定结构 （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(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。 3．原子和简单离子的结构示意图 （1）原子结构示意图（以钠原子为例） （2）离子结构示意图：原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－： Na＋： （3）原子和离子中微粒间的数量关系： ①原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数。如N原子，核外电子数为7 ②阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Na＋的结构示意图：，核外电子数为10 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如S2－的结构示意图：，核外电子数为18 三、同素异形现象 1．同素异形体的概念与性质 同素异形体概念 同一种元素能够形成几种不同的 ，这种现象称为同素异形现象。这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 本质 构成同素异形体的各原子之间的 方式不同（如O2和O3）或晶体中原子的 方式不同（如金刚石和石墨）。 性质 由于分子组成或晶体结构不同，导致它们的性质存在区别，即物理性质差异很大，而化学性质有些 。 2．几种常见的同素异形体 （1）碳的同素异形体 物质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 灰黑色固体 硬度熔点 坚硬、 很高 质 、熔点高 硬度 、熔点 导电性 不导电 导电 不导电 微观结构 空间网状结构 平面网状结构 封闭笼状结构 差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同 （2）氧的同素异形体 物质 O2 O3 颜色 无色 淡蓝色 沸点 O2 O3(填“>”“<”或“＝”) 气味 无味 鱼腥味 相互转化 3O22O3 差异分析 分子中氧原子个数和氧原子的成键方式不同 （3）磷的同素异形体 物质 色态 毒性 稳定性 保存 白磷 白色蜡状固体 有剧毒 易 中 红磷 红棕色固体 无毒 加热或点燃可燃烧 直接存放在 瓶中 特｜别｜提｜醒 1．同素异形体只含有一种元素。产生同素异形现象的原因一是组成分子的原子个数和成键方式不同。如氧气(O2)和臭氧(O3)；二是晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。 2．从物质类别看，互为同素异形体的物质只能是单质。 3．同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。且同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。 4．同素异形体之间的转化虽有单质参加，但由于没有涉及化合价的变化，这种转化属于非氧化还原反应。 题型一 原子结构 【典例1】1．（23-24高一上·江苏·期中）人类对原子结构的探索从未停止过。下列有关原子结构的说法正确的是 A．所有的原子都含有质子、中子和电子 B．实验测得原子核外的电子，绕核在固定的轨道上做高速圆周运动 C．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都可能发生变化 D．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 【变式1-1】（23-24高一上·江苏南京·期末）Se是人体必需的微量元素，的原子核内中子数是 A．44 B．78 C．34 D．112 【变式1-2】（23-24高一上·江苏连云港·期中）有和两种元素的简单离子，若它们电子层结构相同，则下列关系正确的是 A． B． C．核电荷数Y=X D．核电荷数Y>X 题型二 原子核外电子排布规律 【典例2】下列叙述正确的是 A．若两粒子的核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡是单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．如果两原子的核外电子排布相同，那么它们一定属于同种元素 D．非金属元素的最外层电子数一定不小于4 方｜法｜点｜拨 (1)核外电子排布规律归纳 【变式2-1】已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。硫元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与硫元素原子化学性质相似的是 A．氖 B．碳 C．镁   D．氧 【变式2-2】下列关于核外电子排布的说法中不正确的是（       ） A．第二电子层最多可容纳的电子数为8 B．次外层最多可容纳的电子数为18 C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层 D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层 题型三 核素 同位素 【典例3】（25-26高一上·江苏无锡·开学考试）铕是一种稀土元素，可用作电视屏幕的荧光粉。如图为铕元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图。下列说法正确的是 A．铕属于非金属元素 B．Eu的中子数为63 C．x的数值为25 D．的核外电子数是65 方｜法｜点｜拨 同位素的特征——“六同”“三不同” 【变式3-1】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）石墨烯被称为“黑金”，是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列有关说法正确的是 A．石墨烯和石墨属于同一种物质 B．、、都属于碳的同素异形体 C．石量烯可用于制造超级计算机，因其具有优异的导电性能 D．从石墨中剥离石墨烯既要破坏化学键又要破坏范德华力 【变式3-2】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列物质属于同位素的是 A．和 B．D和T C．气体和干冰 D．和 题型四 元素推断 【典例4】（24-25高一上·宁夏吴忠·期末）已知X、Y、Z、W四种元素中，X元素原子核内没有中子；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同，W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是 A．X元素的原子不存在同位素现象 B．Y单质具有强氧化性 C．Z单质和W单质反应产生白色烟雾 D．W元素在自然界以游离态形式存在 【变式4-1】（23-24高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大。其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是 A．W元素形成的阴离子的结构示意图为 B．化合物XY属于酸性氧化物 C．化合物能与发生化合反应 D．化合物中阴、阳离子的最外层电子数均达到8个电子稳定结构 【变式4-2】若X元素的原子最外电子层有2个电子，Y元素的最外层有7个电子，则X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是 A． B． C． D． 基础通关练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列说法正确的是 A．原子中质子和中子通过静电作用紧密结合在一起 B．原子结构模型演变历史可以表示为： C．氢氧燃料电池将化学能先转化为热能，再转化为电能 D．AlCl3是含共价键的强电解质 2．（24-25高一下·山东潍坊·期中）美籍华人科学家吴健雄用放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现。的衰变方程为：，其中，是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0.下列说法正确的是 A．的中子数为60 B．的质子数为28 C．与互为同位素 D．该过程属于化学变化 3．（24-25高一下·湖南长沙·期中）我国科研团队成功提取高纯医用(铋)及(铅)。下列说法错误的是 A．它们互为同位素 B．它们的质量数相等 C．212Pb的中子数为130 D．它们是不同元素的核素 4．有三种电子层结构均相同的微粒为：A3+、B和C2-，它们的质子数分别为x、y、z，它们的质子数关系正确的是 A． B． C． D． 5．“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关钠原子结构与性质的说法错误的是 A．钠原子次外层有8个电子 B．一个钠原子变成钠离子失去1个电子 C．钠离子的结构示意图为 D．钠呈+1价与钠原子的最外层电子有关 6．下列说法中正确的是 A．某单核微粒的核外电子排布如图所示，则该微粒一定是氩原子 B．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C．NH与H3O+具有相同的质子数和电子数 D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子 7．（24-25高一下·江苏淮安·期中）科学家制造出了分子。与互为 A．同素异形体 B．同位素 C．同分异构体 D．同系物 8．下列叙述中，正确的是（    ） A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动 B．微粒的最外层只能是8个电子才稳定 C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D．核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层 二、填空题 9．（24-25高一上·上海浦东新·期中）元素周期表是化学学习的重要工具，元素周期表中包含很多信息内容。如图是元素周期表中铜元素的信息内容。 (1)图中29代表的是铜原子的_______。 A．质子数 B．原子序数 C．中子数 D．质量数 (2)图中63.55的意义是_______。 A．铜原子的质量 B．铜原子的相对质量 C．铜元素的平均相对质量 D．铜原子的质量数 (3)Cu元素的两种核素表示为：63Cu、65Cu，下列说法错误的是_______。 A．63Cu和65Cu在单质中和化合物中，所占的百分含量相同 B．63Cu和65Cu的质量数不同，质子数相同 C．63Cu和65Cu可以通过化学反应相互转化 D．63Cu和65Cu核外电子数相同，化学性质几乎相同 (4)63Cu中子数为_______。 A．29 B．63 C．34 D．92 (5)已知自然界中，铜有两种核素，相对原子质量分别约为63和65，请计算两种核素在自然界中所占的丰度 、 。 10．据报道，某些花岗岩会释放氡，对人体造成伤害。 (1)氡原子的核外电子数是 ，中子数是 。 (2)请将Rn的原子结构示意图补全 。 (3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质___________ A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B．比较活泼，能与钠等金属反应 C．不太活泼，与氮气性质相似 D．很难与其他物质发生反应 (4)研究发现，镭能蜕变为，故将称为镭射气；钍能蜕变为，故将称为钍射气；锕能蜕变为，故将称为锕射气。、、 。 A．属于同种元素B．互为同位素C．属于同种核素D．属于同种原子 判断依据： 决定元素种类， 决定核素种类。 重难突破练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．（23-24高一上·江苏·期中）人类对原子结构的探索从未停止过。下列有关原子结构的说法正确的是 A．所有的原子都含有质子、中子和电子 B．实验测得原子核外的电子，绕核在固定的轨道上做高速圆周运动 C．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都可能发生变化 D．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 2．（23-24高一上·福建泉州·期中）下列关于原子结构或核外电子排布的叙述中正确的是 A．玻尔提出带核的原子结构模型 B．在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动 C．1~18号元素中，原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种 D．原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素 3．（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po)，两度获得诺贝尔化学奖。钋(Po)的原子序数为84，210Po为钋(Po)的一种核素，下列说法错误的是 A．钋(Po)为金属元素 B．210Po与208Po互为同位素 C．210Po含有126个中子 D．210Po位于周期表第七周期 4．已知四种短周期元素的离子具有相同的电子层结构，若，下列叙述正确的是 A．元素原子序数： B． C．元素非金属性： D．氧化性： 5．（24-25高一上·黑龙江黑河·阶段练习）已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大。其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，下列说法正确的是 A．W元素形成的阴离子的结构示意图为 B．化合物XY属于酸性氧化物 C．能形成仅含Y元素的18电子微粒 D．化合物能与发生化合反应 6．卢瑟福用α粒子轰击氮核：N+He→O+H。下列有关说法错误的是(O在自然界中能稳定存在) A．N位于周期表第二周期第ⅤA族 B．O可用作示踪原子研究化学反应历程 C．H是氢元素的一种核素 D．He非常稳定是因其化学键稳定 7．（24-25高一上·山东淄博·期末）约里奥-居里夫妇用粒子轰击，获得了首个人工放射性核素，其反应为。下列说法错误的是 A． B．与互为同位素 C．中子数为14 D．与互为同素异形体 8．有三种短周期的元素分别为、和，已知元素基态原子价电子排布式为元素基态原子的层电子数是层电子数的一半，元素基态原子层上的电子数是层上电子数的，则这三种元素所组成的化合物的分子式不可能是 A． B． C． D． 二、填空题 9．（24-25高一上·广西钦州·期中）(一)现有下列六种物质：①液态氯化氢  ②二氧化碳  ③硫酸铜溶液  ④氢氧化铁胶体  ⑤KOH  ⑥铁丝。 (1)上述六种物质中，属于电解质的有 (填序号，下同)，能导电的有 。 (2)区分③和④的简单方法是 。 (3)③和⑥反应的四大基本反应类型为 。 (4)向⑤的溶液中通入少量②，发生反应的离子方程式为 。 (二)有下列微粒或物质： ①、、  ②H2O、D2O  ③石墨、金刚石  ④H2、D2、T2  ⑤H、D、T  ⑥、、，回答下列问题： (5)互为同位素的是 。 (6)l8g所含的中子数为 。 (7)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．属于阴离子结构示意图的是 (填字母编号)。 b．性质最稳定的原子是 (填字母编号)。 c．写出化合物DAB在水溶液中的电离方程式 。 10．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)写出这五种微粒的符号:A ，B ，C ，D ，E 。 (2)B微粒的结构示意图 ，D微粒的结构示意图 。 (3)A的单质与EB溶液反应的离子方程式: 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 原子结构与性质 考查重点 命题角度 原子核的构成 质量数、中子数、质子数之间的关系；X中的含义 元素、核素、同位素 元素、核素、同位素的含义；同位素性质与正误判断 原子核外电子排布 原子结构示意图；离子结构示意图；原子核外电子排布规律 同素异形体 同素异形体的性质；同素异形体的相互转化；同素异形体的结构比较 元素推断 已知原子结构推断元素；已知核外电子排布推断元素；已知元素的性质推断元素的原子结构 一、原子核的构成 1．人类认识原子结构的历程 德谟克利特（古希腊）： 古代原子学说 道尔顿（英国）： 近代原子学说 汤姆生（英国）：“葡萄干面包式”的原子结构模型 卢瑟福（英国）：带核原子结构模型 玻尔（丹麦）：轨道原子结构模型 薛定谔（奥地利）： 电子云模型 认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。 原子学说，他认为原子是实心球体，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割并保持本性不变。 1897年发现了原子中存在电子，他认为原子是由更小的微粒构成的，使人们认识到原子是可以再分的。 根据α粒子散射现象，指出原子是由原子核和核外电子构成的，原子核带正电荷，它几乎集中了原子的全部质量，但只占有很小的体积，核外电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。 原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上绕核作高速运动，每个轨道都具有一个确定的能量值，运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 20世纪末和21世纪初，电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 2．构成原子的微粒及其性质 原子 3．质量数 (1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。 (2)构成原子的粒子间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②质子数＝核电荷数＝核外电子数。 【问题1】　原子的质量数是否就是原子的相对原子质量？请举例说明。 【解析】不一定。如S的质量数为32，而硫原子的相对原子质量为32.06，两者数值上相近但不相等。 4．原子的表示方法 原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法 F 9 10 F Na 11 12 Na Al 13 14 Al 【问题2】填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。 粒子符号 质子数(Z) 质量数(A) 中子数(N) 电荷数 核外电子数 Na＋ 11 23 12 1 10 Cl－ 17 37 20 1 18 【结论】阳离子中核外电子数＝质子数－电荷数； 阴离子中核外电子数＝质子数＋电荷数。 5．一个信息丰富的符号解读 X 6．粒子中的电性关系 ①分子或原子：质子数＝核外电子数 ②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n ③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n 7．核素 (1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 (2)实例 ①氢元素的三种核素 原子符号 (X) 原子名称 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数(N) H 氕 H或D 氘 H或T 氚 ②氧元素的三种核素：O、O和O。 ③碳元素的三种核素：C、C和C。 ④铀元素有U、U、U等核素。 8．同位素 (1)概念 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素(即同一元素的不同核素互为同位素)。 (2)性质 ①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)用途 ①考古时利用C测定一些文物的年代。 ②H和H用于制造氢弹。 ③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 9．元素、核素、同位素的概念辨析 （1） 元　素 核　素 同位素 概 念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子或同一种元素的不同核素 范 围 宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态 微观概念，对某种元素的一种原子而言 微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 联系 特 性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同 同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同 实 例 氢元素、氧元素 H、H、N、C、 Mg是不同的核素 H、H、H为氢元素的同位素 （2）氢元素的三种核素比较 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）常见几种核素及应用 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 特｜别｜提｜醒 1． 人类认识原子结构的历程 （1）原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。 （2）目前，科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。 （3）原子结构模型的演变过程对我们有何启示：①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样,都是继承、积累、突破和革命；②实验方法是科学研究的一种重要方法,实验手段的不断进步是化学发展的一个关键；③科学研究、科学发现是无止境的。 2．原子的结构 （1）原子是由原子核以及核外电子组成的，而原子核又由质子和中子构成。 （2）相对于原子而言，原子核的体积很小，电子都在核外进行高速运动。 （3）原子的质量几乎都集中在原子核上，电子的质量可以忽略，而质子和中子的质量近似相等。 3．baX、、Xd+、Xe中各个字母的含义 （1）①a表示元素X的质子数；②b表示元素X的质量数；③＋c表示元素X的化合价为＋c。 （2）④d＋表示该离子带有d个单位的正电荷；⑤e表示1个分子中含有e个X原子。 （3）根据质量数的定义，我们可以用 的形式来表示一个特定的原子，即表示具有Z个质子，Z个电子和(A－Z)个中子的原子。如12C表示具有6个质子、6个电子、6个中子的碳原子。 二、原子核外电子排布 1．电子层 (1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。 如图为电子层模型示意图： (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 2.电子分层排布 阅读教材思考与讨论中稀有气体元素原子的电子层排布规律 (1)能量最低原理 核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。 (2)电子层最多容纳的电子数 ①第n层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。 ②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)画出下列原子或离子的结构示意图 ①S：，S2－：； ②Ca：，Ca2＋：。 【问题】　M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？ 【解析】原子核外电子排布每层最多容纳2n2个电子，故M层最多可容纳18个电子，但M层作为最外层时，最多不超过8个电子。 特｜别｜提｜醒 1．化合价和核外电子排布的关系 （1）活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价，失去n个电子，显+n价。化合价数值＝1个原子失去电子的数目 （2）活泼非金属在反应中，一般得到电子，表现负化合价，得到n个电子，显-n价。最低负化合价＝达到稳定结构所得电子数目 2．稳定结构与不稳定结构 （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(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。 3．原子和简单离子的结构示意图 （1）原子结构示意图（以钠原子为例） （2）离子结构示意图：原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－： Na＋： （3）原子和离子中微粒间的数量关系： ①原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数。如N原子，核外电子数为7 ②阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Na＋的结构示意图：，核外电子数为10 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如S2－的结构示意图：，核外电子数为18 三、同素异形现象 1．同素异形体的概念与性质 同素异形体概念 同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 本质 构成同素异形体的各原子之间的连接方式不同（如O2和O3）或晶体中原子的排列方式不同（如金刚石和石墨）。 性质 由于分子组成或晶体结构不同，导致它们的性质存在区别，即物理性质差异很大，而化学性质有些相似。 2．几种常见的同素异形体 （1）碳的同素异形体 物质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 灰黑色固体 硬度熔点 坚硬、熔点很高 质软、熔点高 硬度小、熔点低 导电性 不导电 导电 不导电 微观结构 空间网状结构 平面网状结构 封闭笼状结构 差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同 （2）氧的同素异形体 物质 O2 O3 颜色 无色 淡蓝色 沸点 O2＜O3(填“>”“<”或“＝”) 气味 无味 鱼腥味 相互转化 3O22O3 差异分析 分子中氧原子个数和氧原子的成键方式不同 （3）磷的同素异形体 物质 色态 毒性 稳定性 保存 白磷 白色蜡状固体 有剧毒 易自燃 冷水中 红磷 红棕色固体 无毒 加热或点燃可燃烧 直接存放在广口瓶中 特｜别｜提｜醒 1．同素异形体只含有一种元素。产生同素异形现象的原因一是组成分子的原子个数和成键方式不同。如氧气(O2)和臭氧(O3)；二是晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。 2．从物质类别看，互为同素异形体的物质只能是单质。 3．同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。且同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。 4．同素异形体之间的转化虽有单质参加，但由于没有涉及化合价的变化，这种转化属于非氧化还原反应。 题型一 原子结构 【典例1】1．（23-24高一上·江苏·期中）人类对原子结构的探索从未停止过。下列有关原子结构的说法正确的是 A．所有的原子都含有质子、中子和电子 B．实验测得原子核外的电子，绕核在固定的轨道上做高速圆周运动 C．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都可能发生变化 D．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 【答案】D 【解析】A．不是所有的原子都含有中子，如1H中就没有中子，故A项错误； B．原子核外的电子在核外一个有形状的轨道空间内运动，‌不做圆周运动，轨道空间的任何一个位置，它都有可能存在，故B项错误； C．在化学反应过程中，原子核不发生变化，发生变化的是原子的最外层电子数，故C错误； D．汤姆生发现电子后，最早提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象，故D项正确； 故本题选D。 【变式1-1】（23-24高一上·江苏南京·期末）Se是人体必需的微量元素，的原子核内中子数是 A．44 B．78 C．34 D．112 【答案】A 【解析】根据原子符号中，左下角的数字为质子数，左上角的数字为质量数，中子数=质量数-质子数，质子数=原子核外电子数，因此的质子数为34，质子数=原子核外电子数=34，质量数为78，中子数=78-34=44，故选A。 【变式1-2】（23-24高一上·江苏连云港·期中）有和两种元素的简单离子，若它们电子层结构相同，则下列关系正确的是 A． B． C．核电荷数Y=X D．核电荷数Y>X 【答案】B 【解析】、两种元素的离子的电子层结构相同，即二者的核外电子数相等，则满足：a-n=b+m，故A错误，B正确；根据题目可知两种简单离子的电子层结构相同，则原子序数X＞Y，核电荷数=原子序数，即核电荷数X＞Y，故C、D错误； 故选B。 题型二 原子核外电子排布规律 【典例2】下列叙述正确的是 A．若两粒子的核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡是单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．如果两原子的核外电子排布相同，那么它们一定属于同种元素 D．非金属元素的最外层电子数一定不小于4 【答案】C 【解析】A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则化学性质不一定相同，可能是两种离子，如Na+和O2-，故A错误； B．由单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子核外电子排布，如H+，故B错误； C．原子中核外电子数=核内质子数，元素是具有相同质子数的同一类原子，所以两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同一种元素，故C正确； D．一般非金属元素的最外层电子数都大于或等于4，H的最外层电子数为1，故D错误； 故选：C。 方｜法｜点｜拨 (1)核外电子排布规律归纳 【变式2-1】已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。硫元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与硫元素原子化学性质相似的是 A．氖 B．碳 C．镁   D．氧 【答案】D 【解析】根据题意A、B、C、D4个选项中，只有D的最外层电子数为6等于硫原子最外层电子数，因此选D。 【变式2-2】下列关于核外电子排布的说法中不正确的是（       ） A．第二电子层最多可容纳的电子数为8 B．次外层最多可容纳的电子数为18 C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层 D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层 【答案】D 【解析】A．根据2n2原则，第二电子层最多可容纳8个电子，A正确； B．最外层最多可容纳8个电子，次外层最多可容纳18个电子，B正确； C．根据2n2原则，最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，C正确； D．最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，当第三电子层为最外层时，最多只可容纳8个电子，D错误； 故选D。 题型三 核素 同位素 【典例3】（25-26高一上·江苏无锡·开学考试）铕是一种稀土元素，可用作电视屏幕的荧光粉。如图为铕元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图。下列说法正确的是 A．铕属于非金属元素 B．Eu的中子数为63 C．x的数值为25 D．的核外电子数是65 【答案】C 【解析】A、铕带“钅”字旁，属于金属元素，说法错误，A错误； B、由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，汉字左上方数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数，元素相对原子质量是自然界中各同位素与丰度乘积之和，则Eu的中子数为，说法错误，B错误； C、在原子中，质子数=核外电子数，则，说法正确，C正确； D、由铕原子结构示意图可知，铕原子最外层电子数为，在化学反应中易失去2个电子形成带2个单位正电荷的，则的核外电子数是，说法错误，D错误； 故选C。 方｜法｜点｜拨 同位素的特征——“六同”“三不同” 【变式3-1】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）石墨烯被称为“黑金”，是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列有关说法正确的是 A．石墨烯和石墨属于同一种物质 B．、、都属于碳的同素异形体 C．石量烯可用于制造超级计算机，因其具有优异的导电性能 D．从石墨中剥离石墨烯既要破坏化学键又要破坏范德华力 【答案】C 【解析】A．石墨层与层之间存在范德华力，而石墨烯是单层结构，不存在范德华力，故二者结构不同，性质不同，不属于同一种物质，A项错误； B．、、是质子数相同、中子数不同的碳原子，互为同位素，而同素异形体是同种元素形成的不同形态的单质，B项错误； C．石墨剥离而成的层状结构，每个碳原子具有1个未成键的单电子为自由电子，故石量烯具有良好的导电性，所以可用于制造超级计算机，C项正确； D．石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，从石墨中剥离石墨烯只破坏范德华力，D项错误； 答案选C。 【变式3-2】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列物质属于同位素的是 A．和 B．D和T C．气体和干冰 D．和 【答案】B 【解析】A．O2和O3是同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，A不符合； B．D和T分别是2H和3H，是质子数相同，中子数不同的同种元素形成的不同原子，互为同位素，B符合； C．气体和干冰是同一种物质的不同形态，C不符合； D．和是Na的两种不同的氧化物，D不符合； 答案选B。 题型四 元素推断 【典例4】（24-25高一上·宁夏吴忠·期末）已知X、Y、Z、W四种元素中，X元素原子核内没有中子；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同，W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是 A．X元素的原子不存在同位素现象 B．Y单质具有强氧化性 C．Z单质和W单质反应产生白色烟雾 D．W元素在自然界以游离态形式存在 【答案】B 【分析】已知X、Y、Z、W四种元素中，X元素原子核内没有中子，为H元素；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，为O元素；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同，为Na元素；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，为Cl元素；由以上分析可知X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Cl元素，以此解答该题。 【解析】A．X为H元素，同位素有H、D、T等，故A错误； B．Y为O元素，其单质是O2和O3，都具有较强的氧化性，故B正确； C．Na和Cl2在加热条件下反应生成NaCl，现象为产生白色的烟，故C错误； D．Cl元素性质活泼，在自然界以化合态形式存在，故D错误； 答案选B。 【变式4-1】（23-24高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大。其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是 A．W元素形成的阴离子的结构示意图为 B．化合物XY属于酸性氧化物 C．化合物能与发生化合反应 D．化合物中阴、阳离子的最外层电子数均达到8个电子稳定结构 【答案】D 【分析】已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大，其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，X为C元素：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个，Y为O元素；Z元素原子最外层有1个电子，Z为Na元素；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，W为S元素；据此推断作答。 【解析】 A．W元素形成的阴离子为S2-，S2-的结构示意图为，A项错误； B．化合物XY为CO，CO属于不成盐氧化物、不属于酸性氧化物，B项错误； C．化合物Z2Y2、XY2依次为Na2O2、CO2，两者反应生成Na2CO3和O2，该反应不属于化合反应，C项错误； D．化合物Z2W为Na2S，其阴、阳离子分别为S2-、Na+，S2-、Na+的最外层电子数均达到8个电子的稳定结构，D项正确； 答案选D。 【变式4-2】若X元素的原子最外电子层有2个电子，Y元素的最外层有7个电子，则X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】若X元素的原子最外电子层有2个电子，X易失去最外层电子形成+2价阳离子，Y元素的最外层有7个电子，Y易得1个电子形成-1价阴离子，根据化合价代数和等于0，X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是，故选A。 基础通关练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列说法正确的是 A．原子中质子和中子通过静电作用紧密结合在一起 B．原子结构模型演变历史可以表示为： C．氢氧燃料电池将化学能先转化为热能，再转化为电能 D．AlCl3是含共价键的强电解质 【答案】D 【解析】A．中子不显电性，质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，A错误； B．原子结构模型从最早的道尔顿实心球模型，到汤姆生提出葡萄干面包模型，再由卢瑟福通过实验提出核式结构模型，最后波尔提出轨道模型，B错误； C．氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，C错误；   D．AlCl3中只含有共价键，是含共价键的强电解质，D正确； 故选D。 2．（24-25高一下·山东潍坊·期中）美籍华人科学家吴健雄用放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现。的衰变方程为：，其中，是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0.下列说法正确的是 A．的中子数为60 B．的质子数为28 C．与互为同位素 D．该过程属于化学变化 【答案】B 【解析】A．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；的中子数为60-27=33，A错误； B．根据衰变方程，质量数守恒得A=60，电荷数守恒得27=Z-1，解得Z=28，X的质子数为28，B正确； C．同位素需质子数相同，但Co的质子数为27，X的质子数为28，C错误； D．核衰变属于原子核层面的变化，是物理变化而非化学变化，D错误； 故选B。 3．（24-25高一下·湖南长沙·期中）我国科研团队成功提取高纯医用(铋)及(铅)。下列说法错误的是 A．它们互为同位素 B．它们的质量数相等 C．212Pb的中子数为130 D．它们是不同元素的核素 【答案】A 【解析】A．同位素需质子数相同，而Bi和Pb的质子数分别为83和82，不互为同位素，A错误； B．两者的质量数均为212，因此相等，B正确； C．212Pb的中子数=质量数-质子数=212-82=130，C正确； D．Bi和Pb的质子数不同，属于不同元素的核素，D正确； 故选A。 4．有三种电子层结构均相同的微粒为：A3+、B和C2-，它们的质子数分别为x、y、z，它们的质子数关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】原子中核电荷数=质子数=核外电子数，离子中核电荷数=质子数，阳离子核外电子数=质子数-电荷数，阴离子核外电子数=质子数+电荷数 【解析】A3+、B和C2-电子层结构相同，它们的质子数分别为x、y、z，则有x-3=y=z+2，故选B。 5．“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关钠原子结构与性质的说法错误的是 A．钠原子次外层有8个电子 B．一个钠原子变成钠离子失去1个电子 C．钠离子的结构示意图为 D．钠呈+1价与钠原子的最外层电子有关 【答案】C 【分析】 Na原子的原子结构示意图为。 【解析】A．Na原子的次外层为L层，有8个电子，A项正确； B．Na原子最外层有1个电子，1个Na原子容易失去最外层上的1个电子，变成Na+，B项正确； C．Na+的结构示意图为，C项错误； D．Na原子最外层有1个电子，钠原子易失去最外层的1个电子而呈+1价，D项正确； 答案选C。 6．下列说法中正确的是 A．某单核微粒的核外电子排布如图所示，则该微粒一定是氩原子 B．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C．NH与H3O+具有相同的质子数和电子数 D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子 【答案】C 【解析】A．该微粒不一定是原子，如x=17时为氯离子，x=19时为钾离子，A错误； B．H原子的最外层只有1个电子，但H不是金属元素，B错误； C．NH与H3O+所含质子数均为11，电子数均为10，C正确； D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为C元素，C原子既不容易失电子也不容易得电子，D错误； 综上所述答案为C。 7．（24-25高一下·江苏淮安·期中）科学家制造出了分子。与互为 A．同素异形体 B．同位素 C．同分异构体 D．同系物 【答案】A 【解析】同素异形体是由同种元素组成的不同单质，N4和N2均为氮元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A符合； 答案选A。 8．下列叙述中，正确的是（    ） A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动 B．微粒的最外层只能是8个电子才稳定 C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D．核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层 【答案】D 【解析】A．在多电子的原子里，能量低的电子通常在离核近的区域内运动，能量高的电子通常在离核远的区域内运动， A错误； B．通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构，但是有的微粒最外层2个电子也是稳定结构，如He，B错误； C．两种微粒核外电子排布完全相同，其化学性质不一定相同，比如S2-与Ar原子，核外电子排布相同，但S2-有较强的还原性，而Ar是稀有气体，非常稳定，不易反应，C错误； D．核外电子总是先排在能量低的、离核最近的电子层里，L层的能量比M层低，所以排满了L层后才排M层，D正确； 故选D。 二、填空题 9．（24-25高一上·上海浦东新·期中）元素周期表是化学学习的重要工具，元素周期表中包含很多信息内容。如图是元素周期表中铜元素的信息内容。 (1)图中29代表的是铜原子的_______。 A．质子数 B．原子序数 C．中子数 D．质量数 (2)图中63.55的意义是_______。 A．铜原子的质量 B．铜原子的相对质量 C．铜元素的平均相对质量 D．铜原子的质量数 (3)Cu元素的两种核素表示为：63Cu、65Cu，下列说法错误的是_______。 A．63Cu和65Cu在单质中和化合物中，所占的百分含量相同 B．63Cu和65Cu的质量数不同，质子数相同 C．63Cu和65Cu可以通过化学反应相互转化 D．63Cu和65Cu核外电子数相同，化学性质几乎相同 (4)63Cu中子数为_______。 A．29 B．63 C．34 D．92 (5)已知自然界中，铜有两种核素，相对原子质量分别约为63和65，请计算两种核素在自然界中所占的丰度 、 。 【答案】(1)AB (2)C (3)C (4)C (5) 72.5% 27.5% 【解析】（1）根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知，图中29代表的是铜原子的原子序数，原子序数与质子数相同，则答案选AB。 （2）根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知，图中63.55表示相对原子质量，则其意义为铜元素的平均相对质量，答案选C。 （3）A．63Cu和65Cu互为同位素，在单质中和化合物中所占的百分含量相同，A正确； B．63Cu和65Cu的质子数相同，均为29,；质量数不同，前者为63，后者为65，B正确； C．63Cu和65Cu的相互转化属于原子核内部的变化，不属于化学变化，C错误； D．63Cu和65Cu的质子数相同，因此核外电子数相同，则化学性质几乎相同，D正确； 答案选C。 （4）63Cu的质量数为63，质子数为29，则中子数为，答案选C。 （5）已知铜有两种核素，相对原子质量分别约为63和65，即63Cu和65Cu；根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知，铜元素的相对原子质量为63.55，是按照铜元素的各种核素所占的百分比计算出来的平均值，设63Cu的丰度为x，则，解得x=0.725，即63Cu和65Cu的丰度分别为72.5%、27.5%。 10．据报道，某些花岗岩会释放氡，对人体造成伤害。 (1)氡原子的核外电子数是 ，中子数是 。 (2)请将Rn的原子结构示意图补全 。 (3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质___________ A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B．比较活泼，能与钠等金属反应 C．不太活泼，与氮气性质相似 D．很难与其他物质发生反应 (4)研究发现，镭能蜕变为，故将称为镭射气；钍能蜕变为，故将称为钍射气；锕能蜕变为，故将称为锕射气。、、 。 A．属于同种元素B．互为同位素C．属于同种核素D．属于同种原子 判断依据： 决定元素种类， 决定核素种类。 【答案】(1) 86 136 (2) (3)D (4) AB 质子数 质子数和中子数 【解析】（1）元素符号左下角数字表示质子数、左上角数字表示质量数，中子数=质量数-质子数，所以该原子质量数是222，质子数是86，中子数=222-86=136，又原子的核外电子数等于其质子数，故故答案为：86；136； （2）在原子结构示意图中，第1、2、3电子层上最多排列电子数是2、8、18，最外层电子不能超过8个，原子中核外电子数等于核内质子数，所以其最外层电子数是8，原子结构示意图为，故答案为：； （3）该原子结构示意图为，最外层有8个电子，性质较稳定，不易和其它物质发生反应，故选D，故答案为：D； （4）、、这三种微粒的质子数、中子数不同，所以是同一元素的不同核素，属于同位素，元素是指具有相同核电荷数即质子数的同一类原子的总称，故质子数决定元素种类，核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，故质子数和中子数决定核素种类，故答案为：AB；质子数；质子数和中子数。 重难突破练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．（23-24高一上·江苏·期中）人类对原子结构的探索从未停止过。下列有关原子结构的说法正确的是 A．所有的原子都含有质子、中子和电子 B．实验测得原子核外的电子，绕核在固定的轨道上做高速圆周运动 C．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都可能发生变化 D．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 【答案】D 【解析】A．不是所有的原子都含有中子，如1H中就没有中子，故A项错误； B．原子核外的电子在核外一个有形状的轨道空间内运动，‌不做圆周运动，轨道空间的任何一个位置，它都有可能存在，故B项错误； C．在化学反应过程中，原子核不发生变化，发生变化的是原子的最外层电子数，故C错误； D．汤姆生发现电子后，最早提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象，故D项正确； 故本题选D。 2．（23-24高一上·福建泉州·期中）下列关于原子结构或核外电子排布的叙述中正确的是 A．玻尔提出带核的原子结构模型 B．在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动 C．1~18号元素中，原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种 D．原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素 【答案】D 【解析】A．原子结构的量子力学模型在处理核外电子量子化特性及波粒二象性提供主要论据和重要结论，原子结构的量子力学模型由奥地利物理学家薛定谔提出，故A错误； B．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核较远的区域内运动，故B错误； C．子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al，共3种，故C错误； D．H、He、B原子的最外层电子数小于4，它们都属于非金属元素，故D正确； 故答案选D。 3．（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po)，两度获得诺贝尔化学奖。钋(Po)的原子序数为84，210Po为钋(Po)的一种核素，下列说法错误的是 A．钋(Po)为金属元素 B．210Po与208Po互为同位素 C．210Po含有126个中子 D．210Po位于周期表第七周期 【答案】D 【解析】A．钋的汉字带钅字旁，属于金属元素，A正确； B．同位素需质子数相同、中子数不同，²¹⁰Po与²⁰⁸Po均为Po的同位素，B正确； C．中子数=质量数-质子数=210-84=126，C正确； D．钋的原子序数为84，位于第六周期第ⅥA族，而非第七周期，D错误； 答案选D。 4．已知四种短周期元素的离子具有相同的电子层结构，若，下列叙述正确的是 A．元素原子序数： B． C．元素非金属性： D．氧化性： 【答案】A 【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，则原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，结合离子所带电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期，同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的金属性随着原子序数的增大而减小，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，以此分析解答。 【解析】A．通过以上分析知，元素的原子序数：a＞b＞c＞d，故A正确； B．aXm+、dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n，即m-n=a-b，故B错误； C．Z和R属于同一周期元素，且原子序数Z＞R，同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以元素非金属性：Z＞R，故C错误； D．X、Y为金属元素，二者位于同一周期，原子序数越大金属性越强，对应离子的氧化性越弱，原子序数a＞b，则金属性：X＜Y，则氧化性：Yn+＜Xm+，故D错误； 故选：A。 5．（24-25高一上·黑龙江黑河·阶段练习）已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大。其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，下列说法正确的是 A．W元素形成的阴离子的结构示意图为 B．化合物XY属于酸性氧化物 C．能形成仅含Y元素的18电子微粒 D．化合物能与发生化合反应 【答案】C 【分析】已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大，其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，X为C元素：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个，Y为O元素；Z元素原子最外层有1个电子，Z为Na元素；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，W为S元素；据此推断作答。 【解析】 A．W元素形成的阴离子为S2-，S2-的结构示意图为，A项错误；B．化合物XY为CO，CO属于不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，B项错误； C．Y为O元素，18电子仅含O元素的微粒为，C项正确； D．化合物Z2Y2、XY2依次为Na2O2、CO2，两者反应生成Na2CO3和O2，该反应不属于化合反应，D项错误； 答案选C。 6．卢瑟福用α粒子轰击氮核：N+He→O+H。下列有关说法错误的是(O在自然界中能稳定存在) A．N位于周期表第二周期第ⅤA族 B．O可用作示踪原子研究化学反应历程 C．H是氢元素的一种核素 D．He非常稳定是因其化学键稳定 【答案】D 【解析】A．N是7号元素，位于周期表第二周期第ⅤA族，故A正确；     B．O在自然界中能稳定存在，O可用作示踪原子研究化学反应历程，故B正确； C．H是氢元素的一种核素，故C正确；     D．He非常稳定是因其核外电子排布结构稳定，故D错误； 选D。 7．（24-25高一上·山东淄博·期末）约里奥-居里夫妇用粒子轰击，获得了首个人工放射性核素，其反应为。下列说法错误的是 A． B．与互为同位素 C．中子数为14 D．与互为同素异形体 【答案】D 【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，X粒子的质量数b=4+27-30=1，电荷数a=2+13-15=0，即X为中子（），故a=0，b=1，A正确； B．同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，B正确； C．中子数=质量数-质子数=27-13=14，C正确； D．同素异形体是同元素不同结构的单质，与属同位素单质，D错误； 故选D。 8．有三种短周期的元素分别为、和，已知元素基态原子价电子排布式为元素基态原子的层电子数是层电子数的一半，元素基态原子层上的电子数是层上电子数的，则这三种元素所组成的化合物的分子式不可能是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】有三种短周期的元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子价电子排布式为ns1，X为H或Li或Na；Y元素原子的K层电子是L层电子数的一半，K层电子数为2，L层电子数为4，则Y为C元素；Z元素原子K电子层上的电子数是L电子层上电子数的，L层电子数为2×3=6，则Z为O，以此来解答． 【解析】由上述分析可知，X为H或Li或Na,Y为C，Z为O， A．若X为H，X2YZ为HCHO，故A不选； B．若X为H，X2YZ2为HCOOH，故B不选； C．X2YZ3为H2CO3或Li2CO3或Na2CO3，故C不选； D．X为+1价，Z为-2价，且Y的最高正价为+4，而X2YZ4中Y为+6价，分子式不可能存在，故D选； 故选：D。 二、填空题 9．（24-25高一上·广西钦州·期中）(一)现有下列六种物质：①液态氯化氢  ②二氧化碳  ③硫酸铜溶液  ④氢氧化铁胶体  ⑤KOH  ⑥铁丝。 (1)上述六种物质中，属于电解质的有 (填序号，下同)，能导电的有 。 (2)区分③和④的简单方法是 。 (3)③和⑥反应的四大基本反应类型为 。 (4)向⑤的溶液中通入少量②，发生反应的离子方程式为 。 (二)有下列微粒或物质： ①、、  ②H2O、D2O  ③石墨、金刚石  ④H2、D2、T2  ⑤H、D、T  ⑥、、，回答下列问题： (5)互为同位素的是 。 (6)l8g所含的中子数为 。 (7)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．属于阴离子结构示意图的是 (填字母编号)。 b．性质最稳定的原子是 (填字母编号)。 c．写出化合物DAB在水溶液中的电离方程式 。 【答案】(1) ①⑤ ③④⑥ (2)利用丁达尔效应(或观察颜色等合理答案) (3)置换反应 (4)CO2+2OH-=+H2O (5)①⑤ (6)9NA (7) A C NaClO=Na++ClO- 【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，一般来说电解质包括酸、碱、盐，大部分的金属氧化物、水、少部分的有机物（醋酸）等；同位素是指同一元素的不同核素，它们的质子数相同，中子数不同。液态氯化氢是酸，不能电离出自由移动的离子，不导电，是电解质；二氧化碳是非金属氧化物，不导电，是非电解质；硫酸铜溶液是混合物，能电离出Cu2+和硫酸根离子，能导电，即不是电解质也不是非电解；氢氧化铁胶体是混合物，其胶体粒子能吸附阳离子而带正电荷，能导电，即不是电解质也不是非电解质；KOH是碱，不能电离出自由移动的离子，不导电，是电解质；铁丝是金属单质，能导电，即不是电解质也不是非电解质。 【解析】（1）液态氯化氢是酸、KOH是碱，两者都属于电解质；有自由移动的电子或离子就能够导电，故能导电的物质为③④⑥； （2）③是溶液，④是胶体，可以通过是否有丁达尔效应来区分胶体和溶液；硫酸铜溶液呈蓝色，也可通过观察颜色进行区分（合理即可）； （3）铁丝与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜单质，属于置换反应； （4）KOH溶液与少量的CO2反应生成碳酸钾和水，相应的离子方程式为CO2+2OH-=+H2O； （5）根据同位素的概念可知，互为同位素的是①⑤； （6）1个中含有中子数为2×(2－1)+(16－8)=10，故18g的中子数目为； （7）A~E分别为，故答案选A；C为稀有气体Ne，性质最稳定，故答案选C；NaClO在水溶液中完全电离出Na+和ClO-，电离方程式为NaClO=Na++ClO-。 10．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)写出这五种微粒的符号:A ，B ，C ，D ，E 。 (2)B微粒的结构示意图 ，D微粒的结构示意图 。 (3)A的单质与EB溶液反应的离子方程式: 。 【答案】 Al Cl Mg2+ S2- H 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 【解析】(1) 当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同，即为2、8型结构，所以A为金属Al，当B微粒得到1个电子后其电子层结构与氩原子相同，即为2、8、8型结构，则B为Cl，C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12，则C为Mg2+，D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性，说明D为S2-，E微粒不带电，原子核中只有一个质子，即E为H； (2)氯原子的结构示意图为；S2-的结构示意图为； (3)金属铝与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $