专题01 原子结构与元素性质（寒假预习讲义）高一化学鲁科版

专题01 原子结构与元素性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 原子的构成 1.原子及其构成微粒 Ａ 对于原子来说：核电荷数＝ ＝ 。 2．构成原子微粒的应用 (1)质子数决定元素的种类。 (2) 和 决定原子的质量。 (3)原子的最外层电子数决定元素的化学性质。 3. 质量数概念：原子核内 与 之和。 【易错辨析】关于原子构成的几个易错点 (1)原子中一定含有质子，但不一定含有中子，如H。 (2)原子的质量数和相对原子质量的含义不同，但是原子的质量数一般等于该原子相对原子质量数值的整数部分。 (3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。 4.构成原子或离子的微粒间的关系 (1)质量关系：质量数(A)＝ (Z)＋ (N)。 (2)等量关系：核电荷数＝质子数，对原子而言，核电荷数＝质子数＝核外电子数。 (3)大小关系 阳离子(Rm＋) 质子数＞电子数 质子数＝电子数＋m 阴离子(Rm－) 质子数＜电子数 质子数＝电子数－m 【特别提醒】X原子的相对原子质量＝≈质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)＝m(X)·NA＝原子的摩尔质量(数值上)。 5．原子的表示方法 （1）一般用符号X表示，字母表示的意义如下： （2）元素符号周围数字的含义 知识点二 核素　同位素 1．核素的概念：具有相同数目的 和相同数目的 的一类原子。 2．同位素的概念 (1)定义： 相同而 不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 (2)分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 (3)氢元素的三种同位素 H H H 名称 符号 质子数 中子数 (4)常见核素及其用途 ①考古中推断生物体的存在年代：C。 ②核反应堆的燃料：U。 ③相对原子质量的标准原子：C。 ④确定磷在植物中的作用部位：P。 ⑤制造氢弹：H、H。 3．【概念比较】元素、核素、同位素、同素异形体的区别 项目 元素 核素 同位素 同素异形体 概念 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 范围 原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、N 三种元素 H、H、H 三种核素 U、U、 U互为同位素 石墨与金刚石 4．元素、核素、同位素、同素异形体的联系 5．元素的相对原子质量 (1)定义：各种核素的 分别与各种核素在 (某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。 (2)计算式：M＝M1×n1 %＋M2×n2 %＋M3×n3 %＋……如氯元素有两种核素：Cl和 Cl，其中 Cl的相对原子质量为34.97，其丰度为75.77%，Cl的相对原子质量为36.97，其丰度为24.23%，则氯元素的相对原子质量为34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。 知识点三 核外电子排布 1．核外电子排布规律 (1)能量规律 电子层序数 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 离核距离 电子能量 (2)数量规律 ①每层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。 ②最外层容纳的电子不超过 (K层为最外层时不超过 )，次外层不超过 。 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①Na＋的结构示意图为； ②Cl－的结构示意图为。 3．核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点 (1)原子核中无中子的原子：1H。 (2)最外层电子数 ①有1个电子：H、Li、Na、K。 ②有2个电子：Be、Mg、Ca、He。 ③等于次外层电子数：Be、Ar。 ④是次外层电子数的2倍：C。 ⑤是次外层电子数的3倍：O。 ⑥是次外层电子数的4倍：Ne。 ⑦是内层电子总数的一半：Li、P。 ⑧等于电子层数：H、Be、Al。 ⑨是次外层电子数的一半：Li、Si。 ⑩是电子总数的一半：Be。 【特别提醒】最外电子层中排满8个电子(He为2个)时，为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。 4．推断10e－和18e－微粒的思维模型 (1)10e－微粒 (2)18e－微粒 知识点四 结构与元素原子得失电子能力 1．钠、镁失电子能力比较 金属 钠 镁 操作 现象及 原理 钠与水剧烈反应。 反应的方程式： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 镁与冷水不反应，加热后反应缓慢，溶液呈浅红色。反应的方程式： 结论 失电子能力Na>Mg 原因 钠、镁的电子层数相同，但镁的核电荷数多，最外层电子数目多且离核近，故Mg比Na难失电子。 2.钠、钾失电子能力比较 碱金属 钠 钾 操作 现象及原理 钠与水剧烈反应。 反应的方程式： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 钾与水反应更剧烈，甚至可产生爆炸现象。反应的方程式： 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 结论 失电子能力K>Na 原因 K、Na最外层电子数目相同，但K比Na电子层数多，最外层电子离核较远，故K比Na更易失电子。 知识点五 原子结构与元素性质间的关系 1．原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) 一般小于4 一般大于或等于4 得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 较易失去电子 较易得到电子 化合价 0价 0价和正价 一般为0价和负价，有的也显正价 构成的简单离子 不能形成简单离子 阳离子 一般为阴离子 2.原子结构与元素原子得失电子能力 (1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的 越强。 (2)通常所说的元素的 、 分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。 (3)元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 3.原子结构与元素性质和化合价的关系 原子类别 与元素性质的关系 与元素化合价的关系 稀有气体 元素原子 最外层电子数为8(He为2)，结构稳定，性质不活泼 原子结构为稳定结构，常见化合价为0 金属元 素原子 最外层电子数一般 ，较易失去电子 易失去最外层电子，达到稳定结构，其最高正价为＋m(m为最外层电子数，下同) 非金属元 素原子 最外层电子数一般 ，较易获得电子，形成8电子稳定结构 得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为m－8(H为m－2) 【特别提醒】 (1)阳离子是原子通过失去一定数目的电子形成的，阴离子是原子通过得到一定数目的电子形成的，但原子核均不变。 (2)元素原子的最外层电子数为4时，既不易得电子，也不易失电子，不易形成离子。 教材习题01（P8） 1．原子的表示。 (1)通常用表示一个原子，其中表示 ，Z表示 。 (2)补全下表。 微粒符号 质子数 中子数 质量数 核外电子数 8 8 解题方法 教材习题07（P9） 7．请利用原子结构的知识回答下列问题。 (1)预测：金属钠和金属铝哪一种更容易与氟气反应 ？为什么 ？ (2)元素的化合价与原子的电子层结构，特别是最外层电子数有关。请尝试概括核电荷数为1~20的元素的化合价与元素原子最外层电子数之间的关系 。 解题方法 考点一 质量数、电子数、中子数等的计算 1．铈(Ce)属于稀土元素，广泛应用于医药、玻璃、纺织等工业。下列关于和的说法中，正确的是 A．和含有不同的质子数 B．和都含有58个中子 C．和含有不同的电子数 D．和互为同位素 2．东风-21导弹能对中程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是 A．与的中子数相同 B．与的质子数相等 C．所含的中子数等于质子数 D．与的核外电子排布相同 3．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 考点二 元素、核素、同位素和同素异形体 4．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关和的说法正确的是 A．和的质子数相同，互为同位素 B．和的质量数不同，属于两种元素 C．和的质子数相同，是同一种核素 D．和的质子数相同，中子数不同，互为同素异形体 5．科学家们发现了铁的新同位素“铁 ”，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是 A．铁 的质子数为60 B．的核内质子数比中子数多8 C．与 的核外电子数相同，属于不同核素 D．与的化学性质相似，互为同素异形体 6．“碳达峰”“碳中和”成为当今社会的热词。下列有关12C和14C的说法中正确的是 A．12C和14C的质子数相同，是同一种核素 B．12C和14C的质子数相同，互称为同位素 C．12C和14C的核外电子数相同，有完全相同的性质 D．由12CO2和14CO2组成的气体是混合物 考点三 核外电子排布规律 7．下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是 A．Mg2＋ B．Na＋ C．AI3＋ D．K＋ 8．下列说法中错误的是 A．某原子K层上只有一个电子 B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等 考点四 结构示意图 9．某粒子（原子或离子）的结构示意图如图所示，下列说法错误的是 A．若，则该粒子所对应元素的符号一定为Ar B．若该粒子带一个单位负电荷，且，则该粒子的符号为 C．若，则该粒子是一个阳离子 D．若，则该粒子一定是原子 10．半导体元器件中含有晶体硅，下图为硅原子结构示意图，下列说法不正确的是 A．核电荷数为14 B．电子层数为2 C．最外层电子数为4 D．质子数为14 11．今有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是 A．它们表示四种元素 B．②表示的是阳离子 C．④表示的元素是金属元素 D．①④表示的是阳离子 考点五 电子排布规律及各微粒间量的关系 12．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 13．Y2+原子核外有x个电子，其质量数为n，则mgY的氧化物所含质子的物质的量为 A． B． C． D． 14．化学上用符号表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知和的核外电子排布完全相同，则下列关系正确的是 A．b-a=d-c B．a+n=c-m C．a-n=c+m D．b-n=d+m 15．某元素R的阴离子Rn-核外有x个电子，该元素的质量数为A，则该元素原子核内的中子数 A．A-x-n B．A-x+n C．A+x-n D．A+x+n 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解原子的构成、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.知道元素、核素和同位素的含义。 3.了解原子核外电子的排布规律。 4.能画出1～20号元素的原子结构示意图。 5.了解原子结构与元素得失电子能力之间的关系。 【学习重难点】 重点：核外电子排布规律。 难点：深化对原子结构的认识，建立原子结构与元素性质之间的关系。原子结构与元素得失电子能力之间的关系。 1．下列说法中正确的是 A．原子结构模型演变历史可以表示为： B．和互为同素异形体 C．和互为同位素，后者常用于考古学中确定文物的年代 D．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 2．原子序数为118的元素是一种人工合成的稀有气体元素，其元素符号为Og，相对原子质量为294，则该原子的核外电子数为 A．294 B．176 C．118 D．412 3．关于、、、四种粒子，以下说法正确的是 A．它们是同种原子 B．它们是几种不同的单质 C．它们是氧元素的几种粒子的不同表示方法 D．四种粒子的质子数和电子数均相等 4．下列粒子含有的电子数和质子数均与相同的是 A． B． C． D． 5．下列化学用语的表述不正确的是 A．的摩尔质量为 B．的结构示意图： C．是两种不同的核素，且互为同位素 D．中子数为173、质子数为131的鉨(Nh)原子： 6．反应可用于检验氯气管道是否泄漏。下列说法正确的是 A．中子数为8的N原子： B．属于酸 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 7．在元素周期表中，应用于计算机芯片的硅元素如图所示，下列有关硅的说法正确 A．硅原子的相对原子质量是28.09 B．硅原子中子数是14 C．硅原子核外有14个电子 D．硅原子质量数是28.09 8．科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法正确的是 A．原子核内含有4个质子 B．和互为同位素 C．原子核内有3个中子 D．的核外有4个电子 9．馍(Mc)是115号元素，其原子核外最外层电子数是5，它有多种原子，如Mc、Mc等。下列说法正确的是 A．Mc、Mc互为同素异形体，化学性质几乎相同 B．Mc原子核有173个中子 C．Mc位于周期表的第七周期第VA族，在同族元素中非金属性最强 D．Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc 10．嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是 A．He-3是一种新元素 B．He-3原子中含有1个质子，2个电子 C．He-3原子中含有3个质子，没有中子 D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子 11．门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质，莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝（），其单质是从核燃料裂变产物中提取的，它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是 A．元素是第四周期元素 B．用D核轰击钼（）靶也能得到，此过程属于化学变化 C．、、三种核素，物理性质与化学性质几乎相同 D．的质子数与中子数之差为12 12．中共有x个电子、R原子的质量数为A，则中含有质子的物质的量为 A． B． C． D． 13．Se是人体必需的微量元素。下列关于Se和Se的说法中，正确的是 A．Se和Se互为同位素 B．Se和Se都含有34个中子 C．Se和Se分别含有44个和46个质子 D．Se和Se含有不同的电子数 14．有、两种元素，已知元素的核电荷数为，且与的电子排布完全相同，则元素的质子数为 A． B． C． D． 15．以下是某种元素的原子结构示意图，下列说法不正确的是 A．该原子易得两个电子而形成稳定结构 B．该原子的核电荷数为16 C．“+”表示该原子带正电 D．该原子的第二层电子数为8 16．如果、、、四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 17．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－所含中子的物质的量为 A．(A－x＋m) mol B．(A－x－m) mol C． (A－x＋m) mol D．(A－x－m) mol 18．中共有x个电子，R原子的质量数为A，则a g中含有质子的物质的量为 A． mol B． mol C． mol D． mol 19．月球土壤中含有Th(钍)元素，是一种天然的放射性核素。2022年，我国科研团队采用和(铪)熔合蒸发技术合成了新核素。下列说法不正确的是 A．、互为同位素 B．、分别含有142个和117个中子 C．化学性质不活泼 D．含有176个质子 20．中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员修订铅元素的标准相对原子质量为区间值，下列关于铅元素说法不正确的是      A．的中子数为125 B．的原子序数是82 C．和互为同位素 D．和属于同种核素 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 原子结构与元素性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 原子的构成 1.原子及其构成微粒 Ａ 对于原子来说：核电荷数＝质子数＝核外电子数。 2．构成原子微粒的应用 (1)质子数决定元素的种类。 (2)质子数和中子数决定原子的质量。 (3)原子的最外层电子数决定元素的化学性质。 3. 质量数概念：原子核内质子数与中子数之和。 【易错辨析】关于原子构成的几个易错点 (1)原子中一定含有质子，但不一定含有中子，如H。 (2)原子的质量数和相对原子质量的含义不同，但是原子的质量数一般等于该原子相对原子质量数值的整数部分。 (3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。 4.构成原子或离子的微粒间的关系 (1)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 (2)等量关系：核电荷数＝质子数，对原子而言，核电荷数＝质子数＝核外电子数。 (3)大小关系 阳离子(Rm＋) 质子数＞电子数 质子数＝电子数＋m 阴离子(Rm－) 质子数＜电子数 质子数＝电子数－m 【特别提醒】X原子的相对原子质量＝≈质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)＝m(X)·NA＝原子的摩尔质量(数值上)。 5．原子的表示方法 （1）一般用符号X表示，字母表示的意义如下： （2）元素符号周围数字的含义 知识点二 核素　同位素 1．核素的概念：具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子。 2．同位素的概念 (1)定义：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 (2)分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 (3)氢元素的三种同位素 H H H 名称 氕 氘 氚 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 (4)常见核素及其用途 ①考古中推断生物体的存在年代：C。 ②核反应堆的燃料：U。 ③相对原子质量的标准原子：C。 ④确定磷在植物中的作用部位：P。 ⑤制造氢弹：H、H。 3．【概念比较】元素、核素、同位素、同素异形体的区别 项目 元素 核素 同位素 同素异形体 概念 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 范围 原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、N 三种元素 H、H、H 三种核素 U、U、 U互为同位素 石墨与金刚石 4．元素、核素、同位素、同素异形体的联系 5．元素的相对原子质量 (1)定义：各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。 (2)计算式：M＝M1×n1 %＋M2×n2 %＋M3×n3 %＋……如氯元素有两种核素：Cl和 Cl，其中 Cl的相对原子质量为34.97，其丰度为75.77%，Cl的相对原子质量为36.97，其丰度为24.23%，则氯元素的相对原子质量为34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。 知识点三 核外电子排布 1．核外电子排布规律 (1)能量规律 电子层序数 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 K L M N O P Q 离核距离 电子能量 (2)数量规律 ①每层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。 ②最外层容纳的电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层不超过18个。 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①Na＋的结构示意图为； ②Cl－的结构示意图为。 3．核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点 (1)原子核中无中子的原子：1H。 (2)最外层电子数 ①有1个电子：H、Li、Na、K。 ②有2个电子：Be、Mg、Ca、He。 ③等于次外层电子数：Be、Ar。 ④是次外层电子数的2倍：C。 ⑤是次外层电子数的3倍：O。 ⑥是次外层电子数的4倍：Ne。 ⑦是内层电子总数的一半：Li、P。 ⑧等于电子层数：H、Be、Al。 ⑨是次外层电子数的一半：Li、Si。 ⑩是电子总数的一半：Be。 【特别提醒】最外电子层中排满8个电子(He为2个)时，为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。 4．推断10e－和18e－微粒的思维模型 (1)10e－微粒 (2)18e－微粒 知识点四 结构与元素原子得失电子能力 1．钠、镁失电子能力比较 金属 钠 镁 操作 现象及 原理 钠与水剧烈反应。 反应的方程式： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 镁与冷水不反应，加热后反应缓慢，溶液呈浅红色。反应的方程式： 结论 失电子能力Na>Mg 原因 钠、镁的电子层数相同，但镁的核电荷数多，最外层电子数目多且离核近，故Mg比Na难失电子。 2.钠、钾失电子能力比较 碱金属 钠 钾 操作 现象及原理 钠与水剧烈反应。 反应的方程式： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 钾与水反应更剧烈，甚至可产生爆炸现象。反应的方程式： 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 结论 失电子能力K>Na 原因 K、Na最外层电子数目相同，但K比Na电子层数多，最外层电子离核较远，故K比Na更易失电子。 知识点五 原子结构与元素性质间的关系 1．原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) 一般小于4 一般大于或等于4 得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 较易失去电子 较易得到电子 化合价 0价 0价和正价 一般为0价和负价，有的也显正价 构成的简单离子 不能形成简单离子 阳离子 一般为阴离子 2.原子结构与元素原子得失电子能力 (1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。 (2)通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。 (3)元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 3.原子结构与元素性质和化合价的关系 原子类别 与元素性质的关系 与元素化合价的关系 稀有气体 元素原子 最外层电子数为8(He为2)，结构稳定，性质不活泼 原子结构为稳定结构，常见化合价为0 金属元 素原子 最外层电子数一般小于4，较易失去电子 易失去最外层电子，达到稳定结构，其最高正价为＋m(m为最外层电子数，下同) 非金属元 素原子 最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，形成8电子稳定结构 得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为m－8(H为m－2) 【特别提醒】 (1)阳离子是原子通过失去一定数目的电子形成的，阴离子是原子通过得到一定数目的电子形成的，但原子核均不变。 (2)元素原子的最外层电子数为4时，既不易得电子，也不易失电子，不易形成离子。 教材习题01（P8） 1．原子的表示。 (1)通常用表示一个原子，其中表示 ，Z表示 。 (2)补全下表。 微粒符号 质子数 中子数 质量数 核外电子数 8 8 解题方法 【解析】 （1）通常用表示一个原子，其中表示质量数，Z表示质子数； （2）中质子数为6，质量数为12，中子数为12-6=6，对于电中性的原子而言核外电子数等于质子数，故核外电子为6；质子数为8，中子数为8的核素其质量数为8+8=16，故该原子为，对于电中性的原子而言核外电子数等于质子数，故核外电子为8；中质子数为8，质量数为18，中子数为18-8=10，对于电中性的原子而言核外电子数等于质子数，故核外电子为8。 【答案】(1) 质量数 质子数 (2) 6 6 12 6 16 8 8 10 18 8 教材习题07（P9） 7．请利用原子结构的知识回答下列问题。 (1)预测：金属钠和金属铝哪一种更容易与氟气反应 ？为什么 ？ (2)元素的化合价与原子的电子层结构，特别是最外层电子数有关。请尝试概括核电荷数为1~20的元素的化合价与元素原子最外层电子数之间的关系 。 解题方法 【解析】（1）金属钠更容易与氟气反应，因为金属钠的金属性比金属铝强，更易失电子，因此金属钠更容易与氟气反应； （2）核电荷数为1~20的元素的化合价分为正价和负价，最高正化合价=最外层电子数，但是氧元素无最高正价，氟元素无正价；最低负化合价=最外层电子数-8，另外H最低负价为-1，金属无负价。 【答案】(1) 钠 因为金属钠的金属性比金属铝强，更易失电子，因此金属钠更容易与氟气反应 (2)最高正化合价=最外层电子数，但是氧元素无最高正价，氟元素无正价；最低负化合价=最外层电子数-8，H最低负价为-1，金属无负价 考点一 质量数、电子数、中子数等的计算 1．铈(Ce)属于稀土元素，广泛应用于医药、玻璃、纺织等工业。下列关于和的说法中，正确的是 A．和含有不同的质子数 B．和都含有58个中子 C．和含有不同的电子数 D．和互为同位素 【答案】D 【解析】和含有的质子数和电子数相同，都为58，含有的中子数不同，分别为80、82，互为同位素，故选D。 2．东风-21导弹能对中程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是 A．与的中子数相同 B．与的质子数相等 C．所含的中子数等于质子数 D．与的核外电子排布相同 【答案】D 【解析】二者的中子数分别为142-60=82和143-60=83，A错误；二者的质子数分别为60和58，B错误；中子数为144-60=84，质子数为60，C错误；二者为同一种元素，核外电子数相同，核外电子排布相同，D正确；故选：D。 3．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。 考点二 元素、核素、同位素和同素异形体 4．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关和的说法正确的是 A．和的质子数相同，互为同位素 B．和的质量数不同，属于两种元素 C．和的质子数相同，是同一种核素 D．和的质子数相同，中子数不同，互为同素异形体 【答案】A 【解析】和为质子数相同，中子数不同的不同核素，互为同位素，A正确；和的质量数不同，质子数相同，属于同种元素，B错误；和的质子数相同，中子数不同，不是同一种核素，C错误；和的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D错误；故选A。 5．科学家们发现了铁的新同位素“铁 ”，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是 A．铁 的质子数为60 B．的核内质子数比中子数多8 C．与 的核外电子数相同，属于不同核素 D．与的化学性质相似，互为同素异形体 【答案】C 【解析】铁-60的质量数为60，质子数为56，故A错误； 的核内质子数是26、中子数是60-26=34，质子数比中子数少8，故B错误；与 核外电子数都是26，二者的中子数不同，属于不同核素故，C正确；与 是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故D错误；故选C。 6．“碳达峰”“碳中和”成为当今社会的热词。下列有关12C和14C的说法中正确的是 A．12C和14C的质子数相同，是同一种核素 B．12C和14C的质子数相同，互称为同位素 C．12C和14C的核外电子数相同，有完全相同的性质 D．由12CO2和14CO2组成的气体是混合物 【答案】B 【解析】12C和14C的质子数相同、中子数不同，是不同核素，故A错误；12C和14C的质子数相同、中子数不同，互称为同位素，故B正确；12C和14C的核外电子数相同，化学性质相同，物理性质不同，故C错误；由12CO2和14CO2组成的气体是纯净物，故D错误；故选B。 考点三 核外电子排布规律 7．下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是 A．Mg2＋ B．Na＋ C．AI3＋ D．K＋ 【答案】A 【解析】Mg2+带2个正电荷，核外电子数为10，电子层数为2，电荷数等于电子层数，A正确；Na+带1个正电荷，核外电子数为10，电子层数为2，电荷数不等于电子层数，B错误；Al3+带3个正电荷，核外电子数为10，电子层数为2，电荷数不等于电子层数，C错误；K+带1个正电荷，核外电子数为18，电子层数为3，电荷数不等于电子层数，D错误；故选A。 8．下列说法中错误的是 A．某原子K层上只有一个电子 B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等 【答案】B 【解析】K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18，K层上可排1个电子，也可排2个电子，A正确；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又，B错误；K层上最多只能排2个电子，，即存在M层和L层都为8个电子的离子，、等均有可能，C正确；H、的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等，D正确；故选B。 考点四 结构示意图 9．某粒子（原子或离子）的结构示意图如图所示，下列说法错误的是 A．若，则该粒子所对应元素的符号一定为Ar B．若该粒子带一个单位负电荷，且，则该粒子的符号为 C．若，则该粒子是一个阳离子 D．若，则该粒子一定是原子 【答案】A 【解析】若，则该粒子可能是Ar、Cl-、K+等，所以应元素的符号不一定为Ar，故A错误；若该粒子带一个单位负电荷，且，则m=17，则该粒子的符号为，故B正确；若，质子数大于电子数，则该粒子一定是阳离子，故C正确；若，质子数等于电子数，则该粒子一定是原子，故D正确；故选A。 10．半导体元器件中含有晶体硅，下图为硅原子结构示意图，下列说法不正确的是 A．核电荷数为14 B．电子层数为2 C．最外层电子数为4 D．质子数为14 【答案】B 【解析】由结构示意图可知，核电荷数为14，A正确；由结构示意图可知，该原子的核外共有3个电子层，B错误；由结构示意图可知，最外层有4个电子，C正确；由结构示意图可知，质子数=核电荷数=14，D正确；故选B。 11．今有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是 A．它们表示四种元素 B．②表示的是阳离子 C．④表示的元素是金属元素 D．①④表示的是阳离子 【答案】C 【分析】根据结构示意图可判断①是O2－，②是Mg，③是Na＋，④是Mg2＋，据此解答。 【解析】不同种元素最本质的区别是质子数不同，②和④核内质子数相同，属于同一种元素，图中共表示3种元素，故A错误；在②中核内质子数等于核外电子数，为镁原子，故B错误；粒子④的质子数是12，属于镁元素，是金属元素，故C正确；粒子①质子数为8，核外电子数为10，质子数小于核外电子数，为阴离子，故D错误；故选C。 考点五 电子排布规律及各微粒间量的关系 12．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，其在周期表中的位置关系为，故原子序数有a>c>b；具有相同的电子层结构说明电子数相同，有a-n=b+n=c+m；即有a=b+2n，a=c+m-n；综上有B正确，答案选B。 13．Y2+原子核外有x个电子，其质量数为n，则mgY的氧化物所含质子的物质的量为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Y2+原子核外有x个电子，其质量数为n，则质子数为(x+2)，YO的质子数为(x+2+8)，则mgY的氧化物所含质子的物质的量为mol，故选B。 14．化学上用符号表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知和的核外电子排布完全相同，则下列关系正确的是 A．b-a=d-c B．a+n=c-m C．a-n=c+m D．b-n=d+m 【答案】C 【解析】已知的电子数为a-n，的电子数为的c+m，两者核外电子排布完全相同，则a-n=c+m，选C。 15．某元素R的阴离子Rn-核外有x个电子，该元素的质量数为A，则该元素原子核内的中子数 A．A-x-n B．A-x+n C．A+x-n D．A+x+n 【答案】A 【解析】Rn+离子有X个电子，电荷数为n，阳离子的核外电子数=质子数-电荷数，所以质子数=核外电子数+电荷数=X+n，中子数=质量数-质子数=A-（X+n）=A-X-n，故选A。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解原子的构成、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.知道元素、核素和同位素的含义。 3.了解原子核外电子的排布规律。 4.能画出1～20号元素的原子结构示意图。 5.了解原子结构与元素得失电子能力之间的关系。 【学习重难点】 重点：核外电子排布规律。 难点：深化对原子结构的认识，建立原子结构与元素性质之间的关系。原子结构与元素得失电子能力之间的关系。 1．下列说法中正确的是 A．原子结构模型演变历史可以表示为： B．和互为同素异形体 C．和互为同位素，后者常用于考古学中确定文物的年代 D．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 【答案】C 【解析】人类对元素原子结构的认识，经过的漫长的历史时期，原子结构模型演变历史可概括为：道尔顿实心球模型后来到汤姆生“葡萄干面包”模型，再后来发展到卢瑟福的核式模型，再发展到玻尔轨道模型，故A错误；H2和属于结构和组成相同的单质，不属于不同的单质，故不互为同素异形体，故B错误；14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法，二是以14C标记化合物为示踪剂，12C和14C质子数相同中子数不同，互为同位素，故C正确；在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较远的区域内运动，故D错误；故选C。 2．原子序数为118的元素是一种人工合成的稀有气体元素，其元素符号为Og，相对原子质量为294，则该原子的核外电子数为 A．294 B．176 C．118 D．412 【答案】C 【解析】根据质子数=核外电子数，Og核外电子数为118，故选C。 3．关于、、、四种粒子，以下说法正确的是 A．它们是同种原子 B．它们是几种不同的单质 C．它们是氧元素的几种粒子的不同表示方法 D．四种粒子的质子数和电子数均相等 【答案】C 【解析】四种粒子的质子数相等，但中子数不完全相等，因此不是同种原子，故A错误；单质是同种元素组成的纯净物，而题目中的四种粒子并非单质，故B错误；四种微粒均为氧元素，分别为核素、核素、离子、原子，故C正确；四种粒子的质子数均为8，但的电子数为10，其他粒子电子数为8，电子数不相等，故D错误；故选C。 4．下列粒子含有的电子数和质子数均与相同的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】中含有9个质子和10个电子。中含有11个质子和10个电子，中含有11个质子和10个电子，中含有10个质子和10个电子，中含有9个质子和10个电子。故选D。 5．下列化学用语的表述不正确的是 A．的摩尔质量为 B．的结构示意图： C．是两种不同的核素，且互为同位素 D．中子数为173、质子数为131的鉨(Nh)原子： 【答案】D 【解析】原子对应的的摩尔质量为，A正确；的最外层有8个电子，B正确；均为氯元素，是两种不同的核素，两者互为同位素，C正确；左上角应写质量数，，即，D错误。 6．反应可用于检验氯气管道是否泄漏。下列说法正确的是 A．中子数为8的N原子： B．属于酸 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 【答案】D 【解析】中子数为8的N原子，质量数为15，该原子表示为，故A错误；由铵根离子、氯离子构成，属于盐，故B错误；核外有18个电子，结构示意图为，故C错误；是强电解质，电离方程式为，故D正确；故选D。 7．在元素周期表中，应用于计算机芯片的硅元素如图所示，下列有关硅的说法正确 A．硅原子的相对原子质量是28.09 B．硅原子中子数是14 C．硅原子核外有14个电子 D．硅原子质量数是28.09 【答案】C 【解析】由图知，硅元素的相对原子质量为28.09，A项错误；由图知，硅原子的质子数为14，无法确定中子数，B项错误；硅原子核外电子数等于质子数，为14，C项正确；28.09是硅元素的相对原子质量，不能确定硅原子的质量数，D项错误；故选C。 8．科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法正确的是 A．原子核内含有4个质子 B．和互为同位素 C．原子核内有3个中子 D．的核外有4个电子 【答案】B 【解析】原子核内含有2个质子，故错误；    和质子数相同，中子数不同的不同核素，互为同位素，故正确；原子核内有1个中子，故错误；    的核外有2个电子，故错误。故选B。 9．馍(Mc)是115号元素，其原子核外最外层电子数是5，它有多种原子，如Mc、Mc等。下列说法正确的是 A．Mc、Mc互为同素异形体，化学性质几乎相同 B．Mc原子核有173个中子 C．Mc位于周期表的第七周期第VA族，在同族元素中非金属性最强 D．Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc 【答案】B 【解析】Mc、Mc的质子数相同、中子数不同，互为同位素，两者的最外层电子数相同，化学性质几乎相同，A错误；Mc原子核有288-115=173个中子，B正确；镆元素的原子序数为115，位于元素周期表的第七周期第VA族，在同族元素中金属性最强，C错误；根据质量守恒，Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc，D错误；故选B。 10．嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是 A．He-3是一种新元素 B．He-3原子中含有1个质子，2个电子 C．He-3原子中含有3个质子，没有中子 D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子 【答案】D 【解析】He-3的质子数为2，属于氦元素，不是一种新元素，故A错误；He-3原子中含有2个质子、2个电子，故B错误；He-3原子的质量数为3，质子数为2，则中子数为3—2=1，故C错误；He-3原子的质量数为3，质子数为2、电子数为2，则中子数为3—2=1，故D正确；故选D。 11．门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质，莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝（），其单质是从核燃料裂变产物中提取的，它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是 A．元素是第四周期元素 B．用D核轰击钼（）靶也能得到，此过程属于化学变化 C．、、三种核素，物理性质与化学性质几乎相同 D．的质子数与中子数之差为12 【答案】D 【解析】元素电子排布为[Kr]4d55s2，为第五周期元素，A项错误；原子核内发生的变化不属于化学变化，B项错误；同位素的物理性质不同，如密度，C项错误；的质子数为43，中子数为98-43=55，二者之差为12，D项正确；故选D。 12．中共有x个电子、R原子的质量数为A，则中含有质子的物质的量为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】中共有x个电子、R原子的质量数为A，则的摩尔质量为（A+48）g/mol， 的质子数等于其电子数减去所带负电荷数，为x-a，则中含有质子的物质的量为，故D正确；故选：D。 13．Se是人体必需的微量元素。下列关于Se和Se的说法中，正确的是 A．Se和Se互为同位素 B．Se和Se都含有34个中子 C．Se和Se分别含有44个和46个质子 D．Se和Se含有不同的电子数 【答案】A 【解析】Se和Se的质子数相同，中子数不同，为同一种元素，所以互为同位素，故A正确；Se和Se的中子数分别为78-34=44、80-34=46，故B错误；Se和Se的质子数都为34，故C错误；Se和Se的质子数都为34，所以电子数都为34，电子数相同，故D错误。答案选A。 14．有、两种元素，已知元素的核电荷数为，且与的电子排布完全相同，则元素的质子数为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A元素原子的核电荷数为a，原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3-，则A3-的核外电子数为a+3，B原子失去n个电子形成Bn+，设B的质子数为x，由于A3-与Bn+的电子层排布相同，则：a+3=x-n，解得x=a+n+3，所以元素B的质子数为a+n+3。答案选D。 15．以下是某种元素的原子结构示意图，下列说法不正确的是 A．该原子易得两个电子而形成稳定结构 B．该原子的核电荷数为16 C．“+”表示该原子带正电 D．该原子的第二层电子数为8 【答案】C 【解析】该原子最外层有6个电子，易得到2个电子而形成8电子稳定结构，A项正确；由原子结构示意图可知，该原子的核电荷数为16，B项正确；原子不带电，“+”表示该原子核内的质子带正电，C项错误；由原子结构示意图可知，该原子的第二层电子数为8，D项正确；故选C。 16．如果、、、四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则X、Y为第三周期的金属元素，Z、R为第二周期的非金属元素，且存在a-m=b-n=c+n=d+m，可得，故选D。 17．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－所含中子的物质的量为 A．(A－x＋m) mol B．(A－x－m) mol C． (A－x＋m) mol D．(A－x－m) mol 【答案】C 【解析】R原子的质子数为，中子数为，Wg 的物质的量为，所含中子的物质的量为mol，故选C。 18．中共有x个电子，R原子的质量数为A，则a g中含有质子的物质的量为 A． mol B． mol C． mol D． mol 【答案】D 【解析】中共有x个电子，R原子的质量数为A，则的摩尔质量为(A＋48)g/mol，1个的质子数等于x-n，则a g中含有质子的物质的量为，故选D。 19．月球土壤中含有Th(钍)元素，是一种天然的放射性核素。2022年，我国科研团队采用和(铪)熔合蒸发技术合成了新核素。下列说法不正确的是 A．、互为同位素 B．、分别含有142个和117个中子 C．化学性质不活泼 D．含有176个质子 【答案】D 【解析】、质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A正确；原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，中子数=质量数-质子数，故、分别含有232-90=142个和207-90=117个中子，故B正确；最外层电子数为8，已经是稳定结构，不易得失电子，故化学性质不活泼，故C正确；原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则含有72个质子，中子数=质量数-质子数=176-72=104，故D错误；故选D。 20．中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员修订铅元素的标准相对原子质量为区间值，下列关于铅元素说法不正确的是      A．的中子数为125 B．的原子序数是82 C．和互为同位素 D．和属于同种核素 【答案】D 【解析】的中子数为207-82=125，故A正确；表示质量数为204，质子数为82即原子序数是82的一种铅原子，故B正确；和的质子数相同而中子数不同的铅的不同的原子，二者互为同位素    ，故C正确；和属于同种元素的不同核素，故D错误；故选D。 / 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