专题06 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06 原子结构与性质 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 原子结构模型的演变 / 考点二 原子核的构成与质量数 / 考点三 元素、核素、同位素 / 考点四 原子核外电子排布 / 考点五 同素异形体 / 考点六 原子结构与元素性质的关系 05 重难题型突破 题型一 原子构成与微粒数的计算 / 题型二 元素、核素、同位素的辨析 / 题型三 原子（离子）结构示意图 / 题型四 等电子微粒与结构与性质的推断 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练 本专题对应苏教版高中化学必修第一册专题2第三单元“人类对原子结构的认识”，核心考点包括原子结构模型的演变历程、原子的构成（质子、中子、电子）、质量数与质子数、中子数的关系、元素、核素、同位素的概念辨析、原子核外电子的分层排布规律、原子（离子）结构示意图，以及原子结构与元素性质的关系（稳定结构、得失电子与化合价）。命题上常以原子结构模型的演变、核素的表示符号、同位素的判断、1～20号元素原子结构示意图的书写、10电子与18电子微粒的推断为素材；常考题型集中在构成原子各微粒数之间的换算、元素与核素与同位素三者关系的辨析、原子或离子结构示意图的正误判断、以及根据核外电子排布推断元素的性质。本专题概念性强、需要记忆的内容多，但计算量小、难度不大，属于“记牢就能拿分”的板块，复习的关键是把两个数量关系（A=Z+N、核电荷数=质子数=核外电子数）和四条排布规律记准。 识记 说出原子结构模型演变的代表人物与模型名称；记住质子、中子、电子的电性与相对质量；熟记两个数量关系：质量数A=质子数Z+中子数N、核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数；记住核素与同位素的定义；熟记核外电子排布的四条规律；熟记1～20号元素的原子结构示意图。 理解 理解为什么原子的质量几乎全部集中在原子核上；理解"质量数"与"相对原子质量"在数值上相近但含义不同；理解同位素"化学性质几乎相同、物理性质不同"的原因；理解核外电子为什么分层排布，以及"能量最低原理"的含义；理解最外层电子数如何决定元素的化学性质。 应用 能根据符号AZX或粒子所带电荷，熟练推算质子数、中子数、质量数与核外电子数；能正确判断元素、核素、同位素的关系；能规范书写1～20号元素的原子结构示意图和常见离子的离子结构示意图；能根据最外层电子数判断元素得失电子的倾向与常见化合价；能推断常见的10电子、18电子微粒。 考点一 原子结构模型的演变 1．演变历程 年代 科学家 依据或贡献 模型名称与要点 19世纪初 道尔顿（英国） 总结元素化合时的质量比例关系，提出近代原子学说 实心球模型：原子是不可再分的实心小球 1897年 汤姆生（英国） 发现原子中存在电子，并测出电子的质量极小 “葡萄干面包式”模型：电子均匀地嵌在云状的正电荷球体中 1911年 卢瑟福（英国） 根据α粒子散射实验的现象 带核模型（行星模型）：原子中心有一个带正电的核，质量主要集中在核上，电子在核外绕核运转 1913年 玻尔（丹麦） 研究氢原子光谱，引入量子论观点 分层轨道模型：核外电子在一系列稳定的轨道（原子轨道）上运动，在这些轨道上运动时既不放出能量也不吸收能量 20世纪20年代以后 量子力学模型（电子云模型） 电子运动不遵循经典力学，需用量子力学描述 电子云模型：只能用电子在核外空间出现机会的多少来描述，没有确定的运动轨道 ⚠️记忆口诀 实心球（道尔顿）→葡萄干面包（汤姆生）→带核行星（卢瑟福）→分层轨道（玻尔）→电子云（量子力学）。 启示：原子结构模型的演变过程说明，人类对原子结构的认识是逐步深入的，随着科学技术的发展还会不断深化；同时也体现了科学家敢于质疑、勇于创新、尊重事实的科学品质。 考点二 原子核的构成与质量数 1．原子的构成 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。 构成微粒 电性 相对质量 说明 质子 带1个单位正电荷 ≈1 质子数决定元素 中子 不带电 ≈1 中子数影响原子 ，同种元素的原子中子数可能不同 电子 带1个单位负电荷 ≈1/1836 质量极小，可忽略不计 因为电子的质量与质子、中子相比可以忽略不计，所以原子的质量几乎全部集中在 上。 2．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）两个重要的数量关系 ①质量数（A）= 数（Z）+ 数（N） ②核电荷数= 数= 数= 序数（对中性原子而言） 阳离子：质子数=核外电子数 离子所带电荷数（如Na+：11=10+1） 阴离子：质子数=核外电子数 离子所带电荷数（如Cl—：17=18−1） 3．构成原子的微粒及其性质 原子 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】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＝ ＋ 。 在元素符号的左上角标质量数A、左下角标质子数Z，即AZX的形式，表示“质子数为Z、质量数为A的一种X原子”。 例如2311Na：质子数为 ，质量数为 ，中子数为 ，核外电子数为 3517Cl：质子数为17，质量数为35，中子数为35−17=18，核外电子数为17 中子数=质量数−质子数=A−Z，这是最常考的一步换算。 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＝ 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 ⚠️概念辨析 质量数（A）是一个整数，等于质子数与中子数之和；元素的相对原子质量是按各核素所占的百分比（丰度）算出的平均值，通常不是整数。二者只是数值上相近，含义完全不同。 考点三 元素、核素、同位素 1．三个概念 概念 定义 判断依据 元素 具有相同 （核电荷数）的同一类原子的总称 只看质子数，与中子数无关 核素 具有一定数目 和一定数 目 的一种原子 质子数和中子数都确定，“一种原子就是一种核素” 同位素 相同而 （或质量数）不同的同一元素的不同核素，互称为同位素 质子数相同、中子数不同 2．三者的关系 一种元素可以有多种 ，这些核素之间互称为 。它们在元素周期表中占据同一个位置，这就是“同位”二字的由来。 元素→（包含）核素①、核素②、核素③……→（彼此互为）同位素 3．氢元素的三种核素（最常考） 原子名称 俗称 符号 质子数 中子数 质量数 氕 — 11H（H） 1 1 氘 重氢 21H（D） 1 2 氚 超重氢 31H（T） 1 3 注意：11H原子中没有中子（这是唯一没有中子的常见原子）；H+（即质子）中既没有中子也没有电子。 4．同位素的性质与用途 （1）化学性质几乎完全 相同 ——因为元素的化学性质由 （尤其是最外层电子数）决定，同位素的核外电子排布相同。 （2）物理性质有差异——因为中子数不同， 不同。 （3）常见用途： ①146C用于考古中测定文物的 ； ②23592U用于核反应堆燃料、制造原子弹； ③21H、31H是制造 的原料； ④放射性同位素在医学上用作示踪原子诊断疾病。 ⚠️避坑指南 ❌ ①同位素研究的对象是原子（核素），不是分子也不是离子——所以“16O2与18O2互为同位素”的说法是错误的（它们是单质分子）； ❌ ②“不同核素的质量数一定不同”是错的，如146C与147N质量数相同但不是同位素； ❌ ③同位素之间的转化（如14C→14N）属于核反应，不属于化学变化，也不是同素异形体的转化。 考点四 原子核外电子排布 1．电子层 在含有多个电子的原子里，电子的能量是 的。能量低的电子通常在离核 的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动。据此把核外电子的运动区域划分为不同的 。 电子层序数n 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 离核距离 近——————————————→远 电子能量 低——————————————→高 2．核外电子排布的四条规律 ①能量最低原理：核外电子总是尽先排布在能量 的电子层，即排满K层再排L层，排满L层才排M层。 ②各层最多容纳 个电子：K层（n=1）最多 个，L层（n=2）最多 个，M层（n=3）最多18个，N层（n=4）最多32个。 ③最外层最多 个电子（若K层为最外层，则最多2个）。 ④次外层最多 个电子，倒数第三层最多 个电子。 ⚠️记忆口诀 能量最低先内层，二n平方记各层；最外不超八个整，K层最外两个停。 注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。例如M层最多可容纳18个电子，但当M层是最外层时，最多只能排8个。 3．原子（离子）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＋：。 （1）原子结构示意图：圆圈表示 ，圈内的数字表示 （质子数），弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的 。 （2）离子结构示意图：核内质子数 ，只改变核外电子数。 阳离子：核外电子数=质子数−所带电荷数Na+： 阴离子：核外电子数=质子数+所带电荷数Cl—： （3）1～20号元素的原子结构示意图要求会写，其中： ①前三层已达稳定的是Ne和Ar； ②最外层电子数依次为1、2、3……，呈现出规律性。 ⚠️易混易错 ①画离子结构示意图时，核内仍写原来的质子数（如Na+圈内仍是+11，不能改成+10）； ②离子结构示意图中，最外层一般是8个电子（H—、Li+等为2个）； ③“核外电子排布相同的微粒”不一定是同种元素，如Na+、Mg2+、O2—、F—、Ne的核外电子排布都是2、8。 考点五 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 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 方式和 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 和氧原子的 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 ⚠️易混易错 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。 考点六 原子结构与元素性质的关系 1．稳定结构与不稳定结构 （1）稳定结构：原子最外层有 个电子（若只有K层，则为2个）时，既不容易失去电子也不容易得到电子，化学性质 。稀有气体（He、Ne、Ar等）就属于这种结构。 （2）不稳定结构：最外层电子数未达到8个（或2个）时，原子在化学反应中会通过 使自己的最外层达到稳定结构。 2．得失电子的倾向与化合价 元素类别 最外层电子数 在反应中的倾向 常见化合价 实例 金属元素 一般<4 易 最外层电子，使次外层变成最外层从而达到稳定结构 显 价，数值=失去的电子数 Na（2、8、1）→Na+，显+1价；Mg（2、8、2）→Mg2+，显+2价 非金属元素 一般≥4 易 电子，使最外层补满从而达到稳定结构 显 价，数值=得到的电子数 Cl（2、8、7）→Cl-，显−1价；O（2、6）→O2-，显−2价 稀有气体 8（He为2） 既不易得也不易失 通常为0价 He、Ne、Ar 注意：最外层电子数等于4时（如C、Si），既不容易得到电子也不容易失去电子，通常形成 共价 化合物。 3．元素的化学性 元素的化学性质主要取决于原子的 数。化学反应中原子核不发生变化，只是最外层电子发生 或 。 因此：最外层电子数相同的原子，化学性质 。 4．常见的等电子微粒（推断题常用） 电子总数 分子 阳离子 阴离子 10电子 Ne、HF、H2O、NH3、CH4 Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ F—、O2—、N3—、OH—、NH2— 18电子 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6 K+、Ca2+ Cl—、S2—、P3—、HS—、O22— ⚠️记忆口诀 以Ne（10电子）和Ar（18电子）为中心，向左推同周期的阴离子，向右推同周期的阳离子，再加上氢化物（如H2O、NH3、CH4）。 ⚠️避坑指南 ❌ ①“稀有气体原子最外层都是8个电子”是错的，He最外层只有2个； ❌ ②“最外层电子数小于4的元素一定是金属元素”是错的，H（1）、He（2）、B（3）都不是金属； ❌ ③“原子最外层电子数越多越容易得到电子”不严谨，稀有气体最外层8个反而最稳定； ❌ ④“核外电子数相同的微粒一定是同种元素”是错的，如Ne与Na+核外电子数相同但不属于同种元素。 题型一 原子构成与微粒数的计算 典例1 （25-26高一上·江苏扬州·期中）铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于的说法错误的是 A．与互为同位素 B．比质子数多 C．电子数为83 D．质量数为209 💡破题要诀 受思维定式影响，容易把核素符号左上角的数字当成质子数，看到209Bi与210Bi质量数不同就推断“后者质子数更多”。读核素符号要严守三个位置：左下角是质子数Z、左上角是质量数A、中子数N=A−Z。本题两者左下角同为83，质子数相同而中子数分别为126、127，符合同位素“质子数相同、中子数不同”的定义，A正确、B错误。再由此展开两条必查线索：中性原子的核外电子数=质子数=83（C正确）；左上角209即质量数（D正确）。做这类题时不妨先把Z、A、N、电子数四个量在草稿上一一列出，再逐项比对，避免被元素名称生僻或数字较大干扰。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏徐州·期中）是重要的核工业原料，下列有关说法错误的是 A．核外有92个电子 B．质量数为235 C．含有92个中子 D．与互为同位素 2．（25-26高一上·江苏常州·期中）反应可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．的结构示意图： C．16O2、18O3互为同位素 D．NaOH溶于水的电离方程式： 题型二 元素、核素、同位素的辨析 典例1 （25-26高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Z元素核电荷数为12；W元素的价阴离子电子总数为18个。下列说法正确的是 A．X原子核中一定不含有中子 B．Y在自然界中存在多种单质 C．工业通过电解Z的氧化物制备Z单质 D．含W元素的酸均为强电解质 💡破题要诀 这类“多元素推断”题要先把四种元素逐一锁定，再逐项验证：X是原子序数最小的元素即H；Y的最外层电子数是次外层的2倍，次外层只能是K层的2个，故最外层为4，Y为C；Z核电荷数为12即Mg；W的−1价阴离子电子总数为18，说明W原子得1个电子后共18个电子，质子数为17，W为Cl。锁定后再看选项就容易发现三处陷阱：一是“H原子核一定不含中子”以偏概全——只有氕(1H)无中子，氘、氚分别含1个、2个中子；二是活泼金属Mg的工业制法是电解熔融MgCl2，MgO熔点极高、能耗过大并不适用；三是“含氯元素的酸都是强电解质”不成立，HClO即为弱酸。B项则抓住了碳元素有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体这一事实。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏盐城·期中）反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑是工业上获取氯气的途径。下列说法正确的是 A．Cl-与Na+具有相同的电子层结构 B．中子数为20的氯原子：Cl C．O2-的结构示意图： D．H2与D2互称同位素 2．（25-26高一上·江苏扬州·期中）2024年5月，全国首座大容量钠离子电池储能电站在广西建成投运，标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破，其电解液含各种碳酸盐、下列说法正确的是 A．碳酸氢铵的电离方程式： B．O2-的结构示意图： C．Na+的L电子层上排有8个电子 D．H2与2H2互为同位素 题型三 原子（离子）结构示意图的书写与判断 典例1 （25-26高一上·江苏淮安·期中）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．是电解质 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 💡破题要诀 受思维定式影响，看到结构示意图最外层排了8个电子，就默认它是阴离子而判其正确。判断结构示意图 要按“三步”核对：①圈内数字是核电荷数（质子数），离子与原子相同，不能改动；②核外电子总数=质 子数∓电荷数，Cl−应为17+1=18个，排布2、8、8；③若题图核外电子总数等于质子数（17个，排布2、8、7），那画的是氯原子而非Cl−，C即错在把原子示意图当成离子示意图。另外两项也各有抓手：核素符号要先算质量数——N的质子数为7，中子数为8时A=7+8=15，应记作157N，A错；NH3自身不能电离、其水溶液导电是因生成NH3·H2O，属于非电解质，B错；NH4Cl是强电解质，完全电离为NH4+与Cl−，D正确。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关化学用语表示正确的是 A．的结构示意图： B．中子数为8的氮原子： C．的摩尔质量是18 D．H、D、T互为同位素 2．（25-26高一上·江苏连云港·期中）反应可用于处理尾气，下列化学用语表述正确的是 A．Na2SO3的名称：亚硫酸钠 B．中子数为20的硫原子： C．两个二氧化硫分子：(SO2)2 D．O的原子结构示意图： 题型四 等电子微粒与原子结构性质的推断 典例1 （24-25高一下·江苏淮安·期中）Q、W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为20，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，是形成酸雨的物质之一，是一种常见的绿色氧化剂。下列说法错误的是 A．简单离子的半径：W<X<Y B．简单氢化物的沸点：X>Z C．Q、W、X三种元素既可形成共价化合物，又可形成离子化合物 D．和可以反应形成一种单质 💡破题要诀 这类推断题的突破口是“特征性质+排布规律”两条：先由“形成酸雨的物质之一”锁定含S、由“常见绿 色氧化剂”(H2O2)锁定含H与O，再由Y的最外层电子数等于K层电子数（2个）且原子序数居中，确定Y为Mg，结合原子序数依次增大与最外层电子数之和为20，排得Q=H、W=N、X=O、Y=Mg、Z=S。判选项时最易错在离子半径：N3−、O2−、Mg2+核外电子排布相同（均为2、8），此时核电荷数越大、原子核对电子的吸引越强，半径越小，正确顺序是N3−>O2−>Mg2+，选项A把方向写反了。其余三项分别对应氢键（H2O沸点远高于H2S）、H、N、O既可形成共价化合物(HNO3)也可形成离子化合物(NH4NO3)、以及H2S与SO2归中生成S单质。 迁移应用 1．（25-26高一上·福建福州·期中）下列说法不正确的是 A．的结构示意图： B．与互称为同位素 C．所有的原子都含有质子、中子和电子3种基本构成粒子 D．、、三种微粒都具有相同的质子数和电子数 2．（26-27高一上·江苏苏州·阶段检测）反应可除去锅炉水中少量O2。下列说法正确的是 A．CO2的摩尔质量是44 B．O的原子结构示意图为 C．16O与18O互为同位素 D．中子数为8的单原子为 基础固本练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）13C可以作为核聚变材料。下列关于13C的叙述正确的是 A．13C和14C是同一种核素 B．13C原子核内中子数为6 C．13CO2和14CO2的化学性质相同 D．碳元素的相对原子质量为13 2．（25-26高一上·福建莆田·期中）两种微粒的质子数和电子数均分别相等，它们不可能是 A．两种分子 B．一种单质和一种化合物分子 C．一种分子和一种离子 D．一种原子和一种分子 3．（25-26高一上·江苏扬州·期中）铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于的说法错误的是 A．与互为同位素 B．比质子数多 C．电子数为83 D．质量数为209 4．（25-26高一上·福建漳州·期中）反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O可用于处理SO2尾气。下列化学用语或说法错误的是 A．NaOH俗称纯碱 B．的结构示意图： C．SO2是酸性氧化物 D．质量数为18的氧原子： 5．（25-26高一上·江苏常州·期中）反应可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．的结构示意图： C．16O2、18O3互为同位素 D．NaOH溶于水的电离方程式： 6．（25-26高一上·江苏淮安·期中）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．是电解质 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 7．（25-26高一上·福建漳州·期中）我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。在实际生产中，可利用反应CO2+NaOH=NaHCO3来捕捉废气中的CO2，下列有关化学用语或说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．Na+的结构示意图： C．NaHCO3的摩尔质量是84g D．16O、18O互为同位素 综合进阶练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·福建漳州·期中）科学家研究发现具有杀死癌细胞的功效。下列关于的说法错误的是 A．质量数是212 B．和互称同位素 C．中子数是130 D．和是Pb的2种核素 2．（25-26高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Z元素核电荷数为12；W元素的价阴离子电子总数为18个。下列说法正确的是 A．X原子核中一定不含有中子 B．Y在自然界中存在多种单质 C．工业通过电解Z的氧化物制备Z单质 D．含W元素的酸均为强电解质 3．（25-26高一上·福建·期中）反应可用于污水脱氯。下列说法正确的是 A．中子数为18的氯原子： B．在该反应中作氧化剂 C．的结构示意图： D．上述反应中，是氧化产物 4．（25-26高一上·江苏扬州·期中）2024年5月，全国首座大容量钠离子电池储能电站在广西建成投运，标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破，其电解液含各种碳酸盐、下列说法正确的是 A．碳酸氢铵的电离方程式： B．O2-的结构示意图： C．Na+的L电子层上排有8个电子 D．H2与2H2互为同位素 5．（25-26高一上·福建漳州·期中）用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．1mol氯气参加氧化还原反应时转移电子数一定是 B．同温同压下，等质量的和的体积之比是 C．标准状况下，22.4L 所含电子数为 D．17g 与18g 所含质子数相等 6．（24-25高一上·江苏宿迁·期中）月球土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放出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。下列说法中不正确的是 A．和为两种核素 B．原子核内含有1个中子 C．和互为同位素 D．的最外层电子数为2，所以容易失去这两个电子 7．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关化学用语表示正确的是 A．中子数为20的硫原子： B．漂白液有效成分的化学式：CaCl2 C．H2的摩尔质量：2g D．Cl⁻的结构示意图： 创新思维练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列化学用语的表达正确的是 A．碳酸钠的电离方程式： B．S2-的结构示意图： C．中子数为20的氯原子： D．与互为同位素 2．（25-26高一上·江苏苏州·期中）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1 mol Na2O2固体中所含离子总数约为4NA B．1 mol Cl2溶于水充分反应，转移电子数为NA C．0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2充分反应，转移的电子数为0.2NA D．18 g H218O中含有的中子数为10 NA 3．（25-26高一上·福建福州·期中）原子个数相等、电子数也相等的粒子叫等电子体。下列各组粒子属于等电子体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 4．（25-26高一上·福建福州·期中）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，中所含的氧原子总数为 B．重水中含有的质子数为 C．溶液中，所含氯离子的数目为 D．金属镁变为镁离子时失去的电子数为 5．（25-26高一上·福建福州·期中）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，含有的电子数为 B．标准状况下，11.2LCCl4所含的分子数为 C．时的溶液中含有的数目为 D．常温下，3.2g由、组成的混合物中含硫原子数为 6．（25-26高一上·江苏镇江·期中）已知KClO3+6HCl(浓) = KCl+3Cl2↑+3H2O，相关微粒的化学用语或性质表述正确的是 A．该反应中HCl只表现了还原性 B．Cl的结构示意图： C．反应中转移的电子数目为6 D．KClO3的电离方程式： 7．（25-26高一上·福建漳州·期中）按要求完成下列填空： (1)画出Mg2+结构示意图：_____________________。 (2)22gCO2物质的量为_______mol。在标准状况下，2molSO2气体的体积是_______L。 (3)10g重水()共含有____个中子。 (4)从1L1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中量取100mL，则取出部分溶液中Al3+的物质的量浓度为______mol·L-1。 (5)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-，金属M的相对原子质量为________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 原子结构与性质 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 原子结构模型的演变 / 考点二 原子核的构成与质量数 / 考点三 元素、核素、同位素 / 考点四 原子核外电子排布 / 考点五 同素异形体 / 考点六 原子结构与元素性质的关系 05 重难题型突破 题型一 原子构成与微粒数的计算 / 题型二 元素、核素、同位素的辨析 / 题型三 原子（离子）结构示意图 / 题型四 等电子微粒与结构与性质的推断 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练 本专题对应苏教版高中化学必修第一册专题2第三单元“人类对原子结构的认识”，核心考点包括原子结构模型的演变历程、原子的构成（质子、中子、电子）、质量数与质子数、中子数的关系、元素、核素、同位素的概念辨析、原子核外电子的分层排布规律、原子（离子）结构示意图，以及原子结构与元素性质的关系（稳定结构、得失电子与化合价）。命题上常以原子结构模型的演变、核素的表示符号、同位素的判断、1～20号元素原子结构示意图的书写、10电子与18电子微粒的推断为素材；常考题型集中在构成原子各微粒数之间的换算、元素与核素与同位素三者关系的辨析、原子或离子结构示意图的正误判断、以及根据核外电子排布推断元素的性质。本专题概念性强、需要记忆的内容多，但计算量小、难度不大，属于“记牢就能拿分”的板块，复习的关键是把两个数量关系（A=Z+N、核电荷数=质子数=核外电子数）和四条排布规律记准。 识记 说出原子结构模型演变的代表人物与模型名称；记住质子、中子、电子的电性与相对质量；熟记两个数量关系：质量数A=质子数Z+中子数N、核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数；记住核素与同位素的定义；熟记核外电子排布的四条规律；熟记1～20号元素的原子结构示意图。 理解 理解为什么原子的质量几乎全部集中在原子核上；理解"质量数"与"相对原子质量"在数值上相近但含义不同；理解同位素"化学性质几乎相同、物理性质不同"的原因；理解核外电子为什么分层排布，以及"能量最低原理"的含义；理解最外层电子数如何决定元素的化学性质。 应用 能根据符号AZX或粒子所带电荷，熟练推算质子数、中子数、质量数与核外电子数；能正确判断元素、核素、同位素的关系；能规范书写1～20号元素的原子结构示意图和常见离子的离子结构示意图；能根据最外层电子数判断元素得失电子的倾向与常见化合价；能推断常见的10电子、18电子微粒。 考点一 原子结构模型的演变 1．演变历程 年代 科学家 依据或贡献 模型名称与要点 19世纪初 道尔顿（英国） 总结元素化合时的质量比例关系，提出近代原子学说 实心球模型：原子是不可再分的实心小球 1897年 汤姆生（英国） 发现原子中存在电子，并测出电子的质量极小 “葡萄干面包式”模型：电子均匀地嵌在云状的正电荷球体中 1911年 卢瑟福（英国） 根据α粒子散射实验的现象 带核模型（行星模型）：原子中心有一个带正电的核，质量主要集中在核上，电子在核外绕核运转 1913年 玻尔（丹麦） 研究氢原子光谱，引入量子论观点 分层轨道模型：核外电子在一系列稳定的轨道（原子轨道）上运动，在这些轨道上运动时既不放出能量也不吸收能量 20世纪20年代以后 量子力学模型（电子云模型） 电子运动不遵循经典力学，需用量子力学描述 电子云模型：只能用电子在核外空间出现机会的多少来描述，没有确定的运动轨道 ⚠️记忆口诀 实心球（道尔顿）→葡萄干面包（汤姆生）→带核行星（卢瑟福）→分层轨道（玻尔）→电子云（量子力学）。 启示：原子结构模型的演变过程说明，人类对原子结构的认识是逐步深入的，随着科学技术的发展还会不断深化；同时也体现了科学家敢于质疑、勇于创新、尊重事实的科学品质。 考点二 原子核的构成与质量数 1．原子的构成 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。 构成微粒 电性 相对质量 说明 质子 带1个单位正电荷 ≈1 质子数决定元素 种类 中子 不带电 ≈1 中子数影响原子 质量 ，同种元素的原子中子数可能不同 电子 带1个单位负电荷 ≈1/1836 质量极小，可忽略不计 因为电子的质量与质子、中子相比可以忽略不计，所以原子的质量几乎全部集中在 原子核 上。 2．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）两个重要的数量关系 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（对中性原子而言） 阳离子：质子数=核外电子数 + 离子所带电荷数（如Na+：11=10+1） 阴离子：质子数=核外电子数 − 离子所带电荷数（如Cl—：17=18−1） 3．构成原子的微粒及其性质 原子 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】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 。 在元素符号的左上角标质量数A、左下角标质子数Z，即AZX的形式，表示“质子数为Z、质量数为A的一种X原子”。 例如2311Na：质子数为 11 ，质量数为 23 ，中子数为 23−11=12 ，核外电子数为 11 3517Cl：质子数为17，质量数为35，中子数为35−17=18，核外电子数为17 中子数=质量数−质子数=A−Z，这是最常考的一步换算。 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 ⚠️概念辨析 质量数（A）是一个整数，等于质子数与中子数之和；元素的相对原子质量是按各核素所占的百分比（丰度）算出的平均值，通常不是整数。二者只是数值上相近，含义完全不同。 考点三 元素、核素、同位素 1．三个概念 概念 定义 判断依据 元素 具有相同 质子数 （核电荷数）的同一类原子的总称 只看质子数，与中子数无关 核素 具有一定数目 质子 和一定数目 中子的一种原子 质子数和中子数都确定，“一种原子就是一种核素” 同位素 质子数 相同而 中子数 （或质量数）不同的同一元素的不同核素，互称为同位素 质子数相同、中子数不同 2．三者的关系 一种元素可以有多种 核素 ，这些核素之间互称为 同位素 。它们在元素周期表中占据同一个位置，这就是“同位”二字的由来。 元素→（包含）核素①、核素②、核素③……→（彼此互为）同位素 3．氢元素的三种核素（最常考） 原子名称 俗称 符号 质子数 中子数 质量数 氕 — 11H（H） 1 0 1 氘 重氢 21H（D） 1 1 2 氚 超重氢 31H（T） 1 2 3 注意：11H原子中没有中子（这是唯一没有中子的常见原子）；H+（即质子）中既没有中子也没有电子。 4．同位素的性质与用途 （1）化学性质几乎完全 相同 ——因为元素的化学性质由 核外电子数 （尤其是最外层电子数）决定，同位素的核外电子排布相同。 （2）物理性质有差异——因为中子数不同， 质量 不同。 （3）常见用途： ①146C用于考古中测定文物的 年代 ； ②23592U用于核反应堆燃料、制造原子弹； ③21H、31H是制造 氢弹 的原料； ④放射性同位素在医学上用作示踪原子诊断疾病。 ⚠️避坑指南 ❌ ①同位素研究的对象是原子（核素），不是分子也不是离子——所以“16O2与18O2互为同位素”的说法是错误的（它们是单质分子）； ❌ ②“不同核素的质量数一定不同”是错的，如146C与147N质量数相同但不是同位素； ❌ ③同位素之间的转化（如14C→14N）属于核反应，不属于化学变化，也不是同素异形体的转化。 考点四 原子核外电子排布 1．电子层 在含有多个电子的原子里，电子的能量是 不同 的。能量低的电子通常在离核 较近 的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动。据此把核外电子的运动区域划分为不同的 电子层 。 电子层序数n 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 离核距离 近——————————————→远 电子能量 低——————————————→高 2．核外电子排布的四条规律 ①能量最低原理：核外电子总是尽先排布在能量 最低 的电子层，即排满K层再排L层，排满L层才排M层。 ②各层最多容纳 2n2 个电子：K层（n=1）最多 2 个，L层（n=2）最多 8 个，M层（n=3）最多18个，N层（n=4）最多32个。 ③最外层最多 8 个电子（若K层为最外层，则最多2个）。 ④次外层最多 18 个电子，倒数第三层最多 32 个电子。 ⚠️记忆口诀 能量最低先内层，二n平方记各层；最外不超八个整，K层最外两个停。 注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。例如M层最多可容纳18个电子，但当M层是最外层时，最多只能排8个。 3．原子（离子）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＋：。 （1）原子结构示意图：圆圈表示 原子核 ，圈内的数字表示 核电荷数 （质子数），弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的 电子数 。 （2）离子结构示意图：核内质子数 不变 ，只改变核外电子数。 阳离子：核外电子数=质子数−所带电荷数Na+： 阴离子：核外电子数=质子数+所带电荷数Cl—： （3）1～20号元素的原子结构示意图要求会写，其中： ①前三层已达稳定的是Ne和Ar； ②最外层电子数依次为1、2、3……，呈现出规律性。 ⚠️易混易错 ①画离子结构示意图时，核内仍写原来的质子数（如Na+圈内仍是+11，不能改成+10）； ②离子结构示意图中，最外层一般是8个电子（H—、Li+等为2个）； ③“核外电子排布相同的微粒”不一定是同种元素，如Na+、Mg2+、O2—、F—、Ne的核外电子排布都是2、8。 考点五 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 ⚠️易混易错 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。 考点六 原子结构与元素性质的关系 1．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（若只有K层，则为2个）时，既不容易失去电子也不容易得到电子，化学性质 稳定 。稀有气体（He、Ne、Ar等）就属于这种结构。 （2）不稳定结构：最外层电子数未达到8个（或2个）时，原子在化学反应中会通过 得失电子 使自己的最外层达到稳定结构。 2．得失电子的倾向与化合价 元素类别 最外层电子数 在反应中的倾向 常见化合价 实例 金属元素 一般<4 易 失去 最外层电子，使次外层变成最外层从而达到稳定结构 显 正 价，数值=失去的电子数 Na（2、8、1）→Na+，显+1价；Mg（2、8、2）→Mg2+，显+2价 非金属元素 一般≥4 易 得到 电子，使最外层补满从而达到稳定结构 显 负 价，数值=得到的电子数 Cl（2、8、7）→Cl-，显−1价；O（2、6）→O2-，显−2价 稀有气体 8（He为2） 既不易得也不易失 通常为0价 He、Ne、Ar 注意：最外层电子数等于4时（如C、Si），既不容易得到电子也不容易失去电子，通常形成 共价 化合物。 3．元素的化学性 元素的化学性质主要取决于原子的 最外层电子 数。化学反应中原子核不发生变化，只是最外层电子发生 得失 或 偏移 。 因此：最外层电子数相同的原子，化学性质 相似 。 4．常见的等电子微粒（推断题常用） 电子总数 分子 阳离子 阴离子 10电子 Ne、HF、H2O、NH3、CH4 Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ F—、O2—、N3—、OH—、NH2— 18电子 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6 K+、Ca2+ Cl—、S2—、P3—、HS—、O22— ⚠️记忆口诀 以Ne（10电子）和Ar（18电子）为中心，向左推同周期的阴离子，向右推同周期的阳离子，再加上氢化物（如H2O、NH3、CH4）。 ⚠️避坑指南 ❌ ①“稀有气体原子最外层都是8个电子”是错的，He最外层只有2个； ❌ ②“最外层电子数小于4的元素一定是金属元素”是错的，H（1）、He（2）、B（3）都不是金属； ❌ ③“原子最外层电子数越多越容易得到电子”不严谨，稀有气体最外层8个反而最稳定； ❌ ④“核外电子数相同的微粒一定是同种元素”是错的，如Ne与Na+核外电子数相同但不属于同种元素。 题型一 原子构成与微粒数的计算 典例1 （25-26高一上·江苏扬州·期中）铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于的说法错误的是 A．与互为同位素 B．比质子数多 C．电子数为83 D．质量数为209 【答案】B 【详解】A．与质子数均为83，中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，A正确； B．与的左下角数字均为83，即二者质子数均为83，质子数相同，B错误； C．原子的核外电子数等于质子数，质子数为83，故电子数为83，C正确； D．原子符号左上角数字表示质量数，故的质量数为209，D正确； 故选B。 💡破题要诀 受思维定式影响，容易把核素符号左上角的数字当成质子数，看到209Bi与210Bi质量数不同就推断“后者质子数更多”。读核素符号要严守三个位置：左下角是质子数Z、左上角是质量数A、中子数N=A−Z。本题两者左下角同为83，质子数相同而中子数分别为126、127，符合同位素“质子数相同、中子数不同”的定义，A正确、B错误。再由此展开两条必查线索：中性原子的核外电子数=质子数=83（C正确）；左上角209即质量数（D正确）。做这类题时不妨先把Z、A、N、电子数四个量在草稿上一一列出，再逐项比对，避免被元素名称生僻或数字较大干扰。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏徐州·期中）是重要的核工业原料，下列有关说法错误的是 A．核外有92个电子 B．质量数为235 C．含有92个中子 D．与互为同位素 【答案】C 【详解】A．原子中质子数等于核外电子数，的质子数为92，故核外有92个电子，A正确； B．核素符号左上角数字代表质量数，的质量数为235，B正确； C．中子数=质量数-质子数，的中子数为，不是92，C错误； D．与质子数相同、中子数不同，是同种元素的不同核素，互为同位素，D正确； 故选C。 2．（25-26高一上·江苏常州·期中）反应可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．的结构示意图： C．16O2、18O3互为同位素 D．NaOH溶于水的电离方程式： 【答案】D 【详解】A．碳原子质子数为6，中子数为8时质量数为14，正确的核素表示为，A错误； B．的核电荷数为11，题图中核电荷数为10，结构示意图为，B错误； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，、为氧元素形成的不同单质，不互为同位素，C错误； D．为强电解质，溶于水完全电离为和，电离方程式书写正确，D正确； 故选D。 题型二 元素、核素、同位素的辨析 典例1 （25-26高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Z元素核电荷数为12；W元素的价阴离子电子总数为18个。下列说法正确的是 A．X原子核中一定不含有中子 B．Y在自然界中存在多种单质 C．工业通过电解Z的氧化物制备Z单质 D．含W元素的酸均为强电解质 【答案】B 【详解】A．X为H，其同位素氘、氚的原子核中分别含有1个、2个中子，并非一定不含中子，A错误； B．Y为C，自然界中存在金刚石、石墨、等多种单质，B正确； C．Z为Mg，工业上通过电解熔融制备镁单质，熔点极高，电解耗能过大不适用，C错误； D．W为Cl，HCl、HClO4为强电解质，为弱电解质，含氯元素的酸并非均为强电解质，D错误； 故选B。 💡破题要诀 这类“多元素推断”题要先把四种元素逐一锁定，再逐项验证：X是原子序数最小的元素即H；Y的最外层电子数是次外层的2倍，次外层只能是K层的2个，故最外层为4，Y为C；Z核电荷数为12即Mg；W的−1价阴离子电子总数为18，说明W原子得1个电子后共18个电子，质子数为17，W为Cl。锁定后再看选项就容易发现三处陷阱：一是“H原子核一定不含中子”以偏概全——只有氕(1H)无中子，氘、氚分别含1个、2个中子；二是活泼金属Mg的工业制法是电解熔融MgCl2，MgO熔点极高、能耗过大并不适用；三是“含氯元素的酸都是强电解质”不成立，HClO即为弱酸。B项则抓住了碳元素有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体这一事实。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏盐城·期中）反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑是工业上获取氯气的途径。下列说法正确的是 A．Cl-与Na+具有相同的电子层结构 B．中子数为20的氯原子：Cl C．O2-的结构示意图： D．H2与D2互称同位素 【答案】B 【详解】 A．结构示意图为，核外有3个电子层，结构示意图为，核外有2个电子层，二者电子层结构不同，A错误； B．氯原子质子数为17，中子数为20时，质量数为，原子表示为，B正确； C．的质子数为8，结构示意图的核电荷数应为+8，正确结构示意图为：，C错误； D．同位素是质子数相同、中子数不同的原子，和是氢元素组成的单质，不互为同位素，D错误； 故选B。 2．（25-26高一上·江苏扬州·期中）2024年5月，全国首座大容量钠离子电池储能电站在广西建成投运，标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破，其电解液含各种碳酸盐、下列说法正确的是 A．碳酸氢铵的电离方程式： B．O2-的结构示意图： C．Na+的L电子层上排有8个电子 D．H2与2H2互为同位素 【答案】C 【详解】A．是弱酸的酸式盐，不能电离出H+，正确电离方程式为，A错误； B．的核外电子数为10，最外层电子数为8，结构示意图为，B错误； C．结构示意图为，L电子层为第二层，排有8个电子，C正确； D．同位素是质子数相同、中子数不同的核素（原子），与均为单质，不互为同位素，D错误； 故答案为：C。 题型三 原子（离子）结构示意图的书写与判断 典例1 （25-26高一上·江苏淮安·期中）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．是电解质 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 【答案】D 【详解】A．N原子质子数为7，中子数为8时质量数为，正确的原子符号为，A错误； B．本身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，B错误； C．核外最外层电子数为8，题图所示为原子的结构示意图，C错误； D．属于强电解质，完全电离生成和，电离方程式书写正确，D正确； 故答案为D。 💡破题要诀 受思维定式影响，看到结构示意图最外层排了8个电子，就默认它是阴离子而判其正确。判断结构示意图 要按“三步”核对：①圈内数字是核电荷数（质子数），离子与原子相同，不能改动；②核外电子总数=质 子数∓电荷数，Cl−应为17+1=18个，排布2、8、8；③若题图核外电子总数等于质子数（17个，排布2、8、7），那画的是氯原子而非Cl−，C即错在把原子示意图当成离子示意图。另外两项也各有抓手：核素符号要先算质量数——N的质子数为7，中子数为8时A=7+8=15，应记作157N，A错；NH3自身不能电离、其水溶液导电是因生成NH3·H2O，属于非电解质，B错；NH4Cl是强电解质，完全电离为NH4+与Cl−，D正确。 迁移应用 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关化学用语表示正确的是 A．的结构示意图： B．中子数为8的氮原子： C．的摩尔质量是18 D．H、D、T互为同位素 【答案】D 【详解】A．的质子数为17，核外电子数为18，最外层电子数应为8，题给结构示意图是原子的结构示意图，A错误； B．中子数为8的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+8=15，应表示为，B错误； C．摩尔质量的单位为，的摩尔质量为，C错误； D．、、的质子数均为1，中子数分别为0、1、2，属于氢元素的不同核素，互为同位素，D正确； 故选D。 2．（25-26高一上·江苏连云港·期中）反应可用于处理尾气，下列化学用语表述正确的是 A．Na2SO3的名称：亚硫酸钠 B．中子数为20的硫原子： C．两个二氧化硫分子：(SO2)2 D．O的原子结构示意图： 【答案】A 【详解】A．中为+4价，对应名称为亚硫酸钠，A正确； B．的质子数为16，中子数为20的硫原子质量数为，正确表示应为，B错误； C．两个二氧化硫分子应表示为，选项写法错误，C错误； D．原子的核外电子数等于质子数8，最外层电子数应为6，题图中最外层为8，O的原子结构示意图为，D错误； 故答案选A。 题型四 等电子微粒与原子结构性质的推断 典例1 （24-25高一下·江苏淮安·期中）Q、W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为20，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，是形成酸雨的物质之一，是一种常见的绿色氧化剂。下列说法错误的是 A．简单离子的半径：W<X<Y B．简单氢化物的沸点：X>Z C．Q、W、X三种元素既可形成共价化合物，又可形成离子化合物 D．和可以反应形成一种单质 【答案】A 【详解】A．N3-、O2-、Mg2+电子层结构相同，离子半径随核电荷数增大而减小，故顺序为N3-＞O2-＞Mg2+，A错误； B．H2O因氢键沸点远高于H2S，B正确； C．H、N、O可形成共价化合物（如HNO3）和离子化合物（如NH4NO3），C正确； D．H2S与SO2反应生成S单质和水，D正确； 故选A。 💡破题要诀 这类推断题的突破口是“特征性质+排布规律”两条：先由“形成酸雨的物质之一”锁定含S、由“常见绿 色氧化剂”(H2O2)锁定含H与O，再由Y的最外层电子数等于K层电子数（2个）且原子序数居中，确定Y为Mg，结合原子序数依次增大与最外层电子数之和为20，排得Q=H、W=N、X=O、Y=Mg、Z=S。判选项时最易错在离子半径：N3−、O2−、Mg2+核外电子排布相同（均为2、8），此时核电荷数越大、原子核对电子的吸引越强，半径越小，正确顺序是N3−>O2−>Mg2+，选项A把方向写反了。其余三项分别对应氢键（H2O沸点远高于H2S）、H、N、O既可形成共价化合物(HNO3)也可形成离子化合物(NH4NO3)、以及H2S与SO2归中生成S单质。 迁移应用 1．（25-26高一上·福建福州·期中）下列说法不正确的是 A．的结构示意图： B．与互称为同位素 C．所有的原子都含有质子、中子和电子3种基本构成粒子 D．、、三种微粒都具有相同的质子数和电子数 【答案】C 【详解】 A．是16号元素，其核电荷数为16，电子数有18个，其结构示意图为，A正确； B．与是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素，B正确； C．不是所有的原子都含有质子、中子和电子3种基本构成粒子，如H原子不含中子，C错误； D．、、三种微粒都具有相同的质子数和电子数，质子数和电子数都为10，D正确； 故答案选C。 2．（26-27高一上·江苏苏州·阶段检测）反应可除去锅炉水中少量O2。下列说法正确的是 A．CO2的摩尔质量是44 B．O的原子结构示意图为 C．16O与18O互为同位素 D．中子数为8的单原子为 【答案】C 【详解】A．摩尔质量的单位是g/mol，CO2的摩尔质量为44 g/mol，选项只写出数值44而未带单位，A错误； B．该结构示意图中核内质子数为8，核外电子数为2+8=10，是O2-的结构示意图；氧原子结构示意图为，B错误； C．16O与18O的质子数均为8，中子数分别为8和10，二者是氧元素的不同核素，互为同位素，C正确； D．N元素的质子数为7，中子数为8的N原子其质量数为7+8=15，核素符号应表示为；选项所给符号左下角的质子数为8，D错误。 故答案为C。 基础固本练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）13C可以作为核聚变材料。下列关于13C的叙述正确的是 A．13C和14C是同一种核素 B．13C原子核内中子数为6 C．13CO2和14CO2的化学性质相同 D．碳元素的相对原子质量为13 【答案】C 【详解】A．13C和14C的质子数相同但中子数不同，属于不同核素，A错误； B．13C的中子数=质量数-质子数=13-6=7，B错误； C．13CO2和14CO2的分子结构相同，化学性质相同，C正确； D．碳的相对原子质量是各同位素丰度的加权平均值，约为12.01，D错误； 故选：C。 2．（25-26高一上·福建莆田·期中）两种微粒的质子数和电子数均分别相等，它们不可能是 A．两种分子 B．一种单质和一种化合物分子 C．一种分子和一种离子 D．一种原子和一种分子 【答案】C 【详解】A．两种分子可能具有相同的质子数和电子数，如CO和N2，质子数均为14、电子数均为14，A不符合题意； B．单质和化合物可能具有相同的质子数和电子数，如N2和CO质子数相等，电子数也相等，B不符合题意； C．在原子或中性分子中，质子数=电子数，但在离子中，电子数=质子数±电荷数，因此对于一种分子和一种离子，当质子数相等时，电子数一定不相等，C符合题意； D．原子和分子可能具有相同的质子数和电子数，如Ne原子和HF分子，质子数均为10，电子数均为10，D不符合题意； 故答案选C。 3．（25-26高一上·江苏扬州·期中）铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于的说法错误的是 A．与互为同位素 B．比质子数多 C．电子数为83 D．质量数为209 【答案】B 【详解】A．与质子数均为83，中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，A正确； B．与的左下角数字均为83，即二者质子数均为83，质子数相同，B错误； C．原子的核外电子数等于质子数，质子数为83，故电子数为83，C正确； D．原子符号左上角数字表示质量数，故的质量数为209，D正确； 故选B。 4．（25-26高一上·福建漳州·期中）反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O可用于处理SO2尾气。下列化学用语或说法错误的是 A．NaOH俗称纯碱 B．的结构示意图： C．SO2是酸性氧化物 D．质量数为18的氧原子： 【答案】A 【详解】A．俗称烧碱、火碱、苛性钠，纯碱是的俗称，A错误； B．质子数为16，得到2个电子后核外电子数为18，核外电子排布为2、8、8，与给出的结构示意图一致，B正确； C．能与碱反应仅生成盐和水，属于酸性氧化物，C正确； D．原子符号左上角标注质量数，左下角标注质子数，氧的质子数为8，故质量数为18的氧原子表示为，D正确； 故答案为A。 5．（25-26高一上·江苏常州·期中）反应可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．的结构示意图： C．16O2、18O3互为同位素 D．NaOH溶于水的电离方程式： 【答案】D 【详解】A．碳原子质子数为6，中子数为8时质量数为14，正确的核素表示为，A错误； B．的核电荷数为11，题图中核电荷数为10，结构示意图为，B错误； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，、为氧元素形成的不同单质，不互为同位素，C错误； D．为强电解质，溶于水完全电离为和，电离方程式书写正确，D正确； 故选D。 6．（25-26高一上·江苏淮安·期中）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．是电解质 C．的结构示意图： D．的电离方程式： 【答案】D 【详解】A．N原子质子数为7，中子数为8时质量数为，正确的原子符号为，A错误； B．本身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，B错误； C．核外最外层电子数为8，题图所示为原子的结构示意图，C错误； D．属于强电解质，完全电离生成和，电离方程式书写正确，D正确； 故答案为D。 7．（25-26高一上·福建漳州·期中）我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。在实际生产中，可利用反应CO2+NaOH=NaHCO3来捕捉废气中的CO2，下列有关化学用语或说法正确的是 A．中子数为8的碳原子：8C B．Na+的结构示意图： C．NaHCO3的摩尔质量是84g D．16O、18O互为同位素 【答案】D 【详解】A．碳原子质子数为6，中子数为8的碳原子质量数为，正确表示为，A错误； B．的核电荷数为11，题目给出的结构示意图核电荷数为10，不是的结构示意图，B错误； C．摩尔质量的单位为，的摩尔质量是，C错误； D．、质子数均为8、中子数不同，属于氧元素的不同核素，互为同位素，D正确； 故答案为D。 综合进阶练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·福建漳州·期中）科学家研究发现具有杀死癌细胞的功效。下列关于的说法错误的是 A．质量数是212 B．和互称同位素 C．中子数是130 D．和是Pb的2种核素 【答案】B 【详解】A．的左上角标注的是质量数，因此其质量数是212，A正确； B．同位素的定义是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，和质子数分别为82、83，属于不同元素，不互为同位素，B错误； C．中子数=质量数-质子数，的中子数为，C正确； D．核素是具有一定数目质子和一定数目中子的原子，和质子数均为82、中子数不同，是的2种核素，D正确； 故答案为B。 2．（25-26高一上·江苏连云港·期中）已知X、Y、Z、W四种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Z元素核电荷数为12；W元素的价阴离子电子总数为18个。下列说法正确的是 A．X原子核中一定不含有中子 B．Y在自然界中存在多种单质 C．工业通过电解Z的氧化物制备Z单质 D．含W元素的酸均为强电解质 【答案】B 【详解】A．X为H，其同位素氘、氚的原子核中分别含有1个、2个中子，并非一定不含中子，A错误； B．Y为C，自然界中存在金刚石、石墨、等多种单质，B正确； C．Z为Mg，工业上通过电解熔融制备镁单质，熔点极高，电解耗能过大不适用，C错误； D．W为Cl，HCl、HClO4为强电解质，为弱电解质，含氯元素的酸并非均为强电解质，D错误； 故选B。 3．（25-26高一上·福建·期中）反应可用于污水脱氯。下列说法正确的是 A．中子数为18的氯原子： B．在该反应中作氧化剂 C．的结构示意图： D．上述反应中，是氧化产物 【答案】D 【详解】A．氯原子质子数为17，中子数为18时质量数为，对应核素应为，A错误； B．该反应中的、元素化合价均未发生变化，既不是氧化剂也不是还原剂，B错误； C．的质子数为8，结构示意图的核电荷数应为+8，题图核电荷数为+10，是的原子结构示意图，C错误； D．反应中中元素化合价从+4价升高到+6价，被氧化得到，故是氧化产物，D正确； 故选D。 4．（25-26高一上·江苏扬州·期中）2024年5月，全国首座大容量钠离子电池储能电站在广西建成投运，标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破，其电解液含各种碳酸盐、下列说法正确的是 A．碳酸氢铵的电离方程式： B．O2-的结构示意图： C．Na+的L电子层上排有8个电子 D．H2与2H2互为同位素 【答案】C 【详解】A．是弱酸的酸式盐，不能电离出H+，正确电离方程式为，A错误； B．的核外电子数为10，最外层电子数为8，结构示意图为，B错误； C．结构示意图为，L电子层为第二层，排有8个电子，C正确； D．同位素是质子数相同、中子数不同的核素（原子），与均为单质，不互为同位素，D错误； 故答案为：C。 5．（25-26高一上·福建漳州·期中）用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．1mol氯气参加氧化还原反应时转移电子数一定是 B．同温同压下，等质量的和的体积之比是 C．标准状况下，22.4L 所含电子数为 D．17g 与18g 所含质子数相等 【答案】B 【详解】A．1 mol 参加氧化还原反应时，若发生歧化反应（如常温下与溶液反应），1mol 转移电子数为，并非一定为，A错误； B．同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比。等质量的和的物质的量之比为，故体积比为，B正确； C．标准状况下为非气态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，的物质的量远大于1 mol，所含电子数远大于，C错误； D．的物质的量为，1个分子含10个质子，总质子数为；的物质的量为，1个含11个质子，总质子数为，二者质子数不相等，D错误； 故选B。 6．（24-25高一上·江苏宿迁·期中）月球土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放出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。下列说法中不正确的是 A．和为两种核素 B．原子核内含有1个中子 C．和互为同位素 D．的最外层电子数为2，所以容易失去这两个电子 【答案】D 【详解】A．核素是指具有特定质子数和特定中子数的一类原子，和的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，A正确； B．质量数为3，质子数为2，中子数为3-2=1，B正确； C．质子数相同，中子数不同的原子互为同位素，C正确； D．He的最外层电子数为2，已达到稳定结构，不易失去电子，D错误； 故答案选D。 7．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关化学用语表示正确的是 A．中子数为20的硫原子： B．漂白液有效成分的化学式：CaCl2 C．H2的摩尔质量：2g D．Cl⁻的结构示意图： 【答案】D 【详解】A．质量数=中子数+质子数，中子数为20的S原子，其质量数为20+16=36，表示为，A错误； B．漂白液中无，且也没有漂白性，漂白液有效成分是，B错误； C．摩尔质量的单位是，的摩尔质量是，C错误； D．核内有17个质子，核外有18个电子，图示正确，D正确； 故选D。 创新思维练（限时：10分钟） 1．（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列化学用语的表达正确的是 A．碳酸钠的电离方程式： B．S2-的结构示意图： C．中子数为20的氯原子： D．与互为同位素 【答案】D 【详解】A．碳酸钠为强电解质，电离方程式为，A错误； B．核外18个电子，离子的结构示意图为，B错误； C．Cl原子的质子数为17，中子数为20，质量数为37，应表示为：，C错误； D．与两者质子数相同，中子数不同，互为同位素，D正确； 故选D。 2．（25-26高一上·江苏苏州·期中）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1 mol Na2O2固体中所含离子总数约为4NA B．1 mol Cl2溶于水充分反应，转移电子数为NA C．0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2充分反应，转移的电子数为0.2NA D．18 g H218O中含有的中子数为10 NA 【答案】C 【详解】A．Na2O2由Na+和O构成，1 mol Na2O2含3 mol离子，总数为3NA，A错误； B．Cl2与水的反应是可逆的，根据可知，1 mol Cl2仅部分反应，转移电子数小于NA，B错误； C．0.1 mol Cl2完全反应需0.2 mol电子，Fe与Cl2物质的量相等时，Cl2为限制因素（少量），转移电子数为0.2NA，C正确； D．H218O的摩尔质量为20 g/mol，18 g对应0.9 mol，每个分子含10个中子，总中子数为9NA，D错误； 故选C。 3．（25-26高一上·福建福州·期中）原子个数相等、电子数也相等的粒子叫等电子体。下列各组粒子属于等电子体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【详解】A．和的电子数不同，不属于等电子体，故A错误； B．与的原子数相同，电子数相同，是等电子体，故B正确； C．和的原子数不同，故不是等电子体，故C错误； D．和的原子数不同，故不是等电子体，故D错误； 故选B。 4．（25-26高一上·福建福州·期中）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，中所含的氧原子总数为 B．重水中含有的质子数为 C．溶液中，所含氯离子的数目为 D．金属镁变为镁离子时失去的电子数为 【答案】C 【详解】A．22 g CO2的物质的量为0.5 mol，每个CO2分子含2个氧原子，氧原子总数为，A错误； B．D2O的摩尔质量为20 g/mol，18 g D2O的物质的量为0.9 mol，每个D2O分子含10个质子，总质子数为，B错误； C．的物质的量为，每个FeCl3电离出3个总物质的量为，所含氯离子的数目为，C正确； D．2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol，每个Mg原子失去2个电子，总失去电子数为，D错误； 故选C。 5．（25-26高一上·福建福州·期中）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，含有的电子数为 B．标准状况下，11.2LCCl4所含的分子数为 C．时的溶液中含有的数目为 D．常温下，3.2g由、组成的混合物中含硫原子数为 【答案】D 【详解】A．3.6 g 2H216O的摩尔质量为20 g/mol，物质的量为0.18 mol，每个分子含10个电子，总电子数为1.8 NA，A错误； B．标准状况下CCl4为液体，不能用气体摩尔体积计算物质的量，无法求出分子数，B错误； C．未给出溶液体积，无法计算OH⁻的物质的量，C错误； D．S2和S4中硫原子总质量为3.2 g，对应硫原子的物质的量为0.1 mol，硫原子数为0.1 NA，D正确； 故选D。 6．（25-26高一上·江苏镇江·期中）已知KClO3+6HCl(浓) = KCl+3Cl2↑+3H2O，相关微粒的化学用语或性质表述正确的是 A．该反应中HCl只表现了还原性 B．Cl的结构示意图： C．反应中转移的电子数目为6 D．KClO3的电离方程式： 【答案】B 【详解】A．该反应中HCl生成了Cl2和KCl，表现了还原性和酸性，A错误； B．氯为17号元素，氯原子结构示意图：，B正确； C．该反应中，5个-1价的Cl原子被氧化为0价，同时1个+5价的Cl原子被还原为0价，反应转移的电子总数为5，C错误； D．KClO3的电离方程式：KClO3=K++，D错误； 故答案为：B。 7．（25-26高一上·福建漳州·期中）按要求完成下列填空： (1)画出Mg2+结构示意图：_____________________。 (2)22gCO2物质的量为_______mol。在标准状况下，2molSO2气体的体积是_______L。 (3)10g重水()共含有____个中子。 (4)从1L1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中量取100mL，则取出部分溶液中Al3+的物质的量浓度为______mol·L-1。 (5)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-，金属M的相对原子质量为________。 【答案】(1) (2) 0.5 44.8 (3)5NA (4)2 (5)64 【详解】（1）的原子序数为12，原子失去2个最外层电子形成，核外共2个电子层，各层电子数依次为2、8； （2）的摩尔质量为，根据公式，得；标准状况下气体摩尔体积，根据公式，得； （3）重水的摩尔质量为，10g重水的物质的量为；每个重水分子含10个中子(每个氘原子含1个中子，每个含8个中子)，故中子总物质的量为，个数为； （4）原溶液浓度为，则的初始浓度为；溶液具有均一性，取出部分的浓度与原溶液完全一致； （5）1mol 含有2mol ，因此含时的物质的量为；的摩尔质量，因此M的相对原子质量为。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $