【优化方案】2016届高三化学一轮复习(教师文档)第5章 物质结构 元素周期律第1讲原子结构

1第一讲原子结构[考纲展示]1．了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的关系。3.了解原子的核外电子排布。考点一原子结构[学生用书P102]一、原子的构成原子原子核质子①每个质子带一个单位正电荷②相对质量约为1中子①中子不带电②相对质量约为1核外电子①围绕原子核做高速运动②每个电子带一个单位负电荷③相对质量为一个质子中子的11836二、原子结构中的微粒关系1．原子2．离子的核外电子数2核外电子数阳离子：质子数－电荷数阴离子：质子数＋电荷数三、元素符号周围数字的意义并不是所有的原子都由质子和中子构成，如11H中不含中子。核素是具有固定质子数和中子数的原子，同位素是指具有相同质子数的不同核素的互称。只有核素才有质量数，质量数不适用于元素。质量数可以视为核素的近似相对原子质量。(2014·高考重庆卷)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。(2)Na的原子结构示意图为________________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为__________________。(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点__________(填“高”或“低”)。②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为______________________________；SiO2的晶体类型为________。③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为______________(写化学式)。(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg3He，同时可得6000kgH2和700kgN2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。[解析](1)He的原子序数为2，其原子核内有2个质子，则3He的中子数为3－2＝1。(2)Na的原子序数为11，根据核外电子排布规律可知，其原子结构示意图为。钠在氧气中燃烧生成Na2O2，Na2O2是由Na＋、O2－2构成的，其电子式为。(3)①Mg、Ba同主族，Mg2＋的半径小于Ba2＋，MgO的晶格能比BaO大，故MgO的熔点比BaO高。3②SiO2为酸性氧化物，MgO为碱性氧化物，SiO2能够与NaOH溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O，可除去MgO中混有的SiO2。SiO2为空间立体网状结构，其熔、沸点很高，属于原子晶体。③根据尾气能够被足量NaOH溶液完全吸收，则气体产物为CO2，生成MgCl2的反应为2MgO＋2Cl2＋C=====一定条件下2MgCl2＋CO2。反应中MgO、C为固体混合物，Cl2是气体反应物，Cl2不可能完全参与反应，尾气中含有未反应的Cl2，故吸收尾气涉及的反应还有：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。(4)N2、H2及生成的碳酸氢铵之间存在如下关系式：N2～3H2～2NH4HCO3286158700kg6000kgm显然N2不足，应依据N2的质量进行计算：28700kg＝158m，解得：m＝3950kg。[答案](1)1(2)(3)①高②SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O原子晶体③NaCl、NaClO、Na2CO3(4)3950[思维建模]—规避3个易失分点(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子；(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋；(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。1.(2015·山东聊城高三模拟)下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是()A．37Cl与39K具有相同的中子数B．第114号元素的一种核素298114X与82Pb具有相同的最外层电子数C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数D．O2－2和S2－具有相同的质子数和电子数解析：选C。37Cl的中子数为20,39K的中子数为20；原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA族，与Pb处于同一主族，最外层电子数与Pb的相等；H3O＋的质子数和电子数分别为11、10，OH－的质子数和电子数分别为9、10；O2－2的质子数为16、电子数为18，S2－的质子数为16、电子数为18。题组一构成原子的微粒间的关系1．填空4(1)4822Ti的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。(2)27Al3＋的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。(3)35Cl－的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。答案：(1)22262248(2)13141027(3)171818352．X、Y、Z和R分别代表四种元素，如果四种aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是()A．a－c＝m－nB．a－b＝n－mC．c－d＝m＋nD．b－d＝n＋m解析：选D。“电子层结构相同”即核外电子排布相同(含有的电子个数相同)，所以可列出a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m，对照选项可知D项正确。题组二物质中某种微粒的量的计算3．元素X的一种核素的质量数为A，中子数为N，下列推断中不正确的是()A．这种核素的符号可表示为AA－NXB．A可以表示这种核素的近似相对原子质量C．A可能小于X元素的相对原子质量D．A可表示X元素的近似相对原子质量解析：选D。A只能表示该核素的近似相对原子质量，元素的近似相对原子质量是根据各同位素计算的平均值。故D不正确。4．已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则wgR2－含有电子的物质的量是()A.m－n－2w·mmolB.wm－nnmolC．w(m－n－2m)molD．w(m－n＋2m)mol解析：选D。R原子的质子数为(m－n)，其核外电子数也为(m－n)，所以R2－的核外电子数为(m－n＋2)，而wgR原子的物质的量为wmmol，所以形成的R2－含有的电子的物质的量为wm(m－n＋2)mol，故选D。求一定质量的某物质中微粒数的答题模板物质的质量――――――――――――→÷摩尔质量来自质量数物质的量――――――――――――――→×一个分子或离子中含某粒子个数指定粒子的物质的量――→×NA微粒数。考点二“三素四量”的辨析[学生用书P103]5一、“三素”——元素、核素、同位素1．元素、核素、同位素的概念及相互关系2．同位素的性质同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。3．几种重要的核素核素23592U146C21H31H188O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子二、“四量”——原子质量、原子的相对原子质量、元素的相对原子质量、原子的质量数原子质量原子的相对原子质量元素的相对原子质量原子的质量数定义指某元素的某种核素的一个原子的真实质量一个原子的真实质量与一个126C原子质量的112的比值该元素各种核素的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比的乘积之和一个原子质子数与中子数的和实例一个168O原子的质量是2.657×10－26kg168O的相对原子质量约为16Mr＝Mr1·a%＋Mr2·b%＋…(其中a%＋b%＋…＝1)168O的质量数为16(1)同一元素的不同核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同。(2)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与31H；也可能具有相同的中子数，如146C与168O；也可能具有相同的质量数，如146C与147N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如11H与126C。(3)1H2和2H2既不是同位素，也不是同素异形体，是同种分子。(2014·高考上海卷)“玉兔”号月球车用23894Pu作为热源材料。下列关于23894Pu的说法正确6的是()A.23894Pu与23892U互为同位素B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质D.23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数[解析]A．质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，23894Pu与23892U的质子数不同，不互为同位素，错误；B.由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，23894Pu与23994Pu均是核素，不是单质，不互为同素异形体，错误；C.23894Pu与23892U的质子数不同，属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，错误；D.23894Pu与23994Pu的质子数相同，互为同位素，具有相同的最外层电子数，正确。[答案]D[思维建模]—同位素的“六同、三不同”六同三不同①原子核内质子数相同②核电荷数相同③原子的核外电子数相同④属于同一种元素⑤在元素周期表中位置相同⑥化学性质基本相同①中子数不同②质量数不同③物理性质不同2.氢化锂(LiH)、氘化锂(LiD)、氚化锂(LiT)在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中，正确的是()A．LiH、LiD、LiT互为同素异形体B．LiH、LiD、LiT中氢元素的化合价均为＋1C．H、D、T之间互称为同位素D．LiH、LiD、LiT在反应中常作氧化剂解析：选C。同一元素的不同单质之间互为同素异形体，LiH、LiD、LiT是化合物，不是单质，但是H、D、T的最外层电子数相同，它们的化学性质相同，所以LiH、LiD、LiT的化学性质相似，其中Li显＋1价，H、D、T均显－1价，在化学反应中－1价的H容易发生氧化反应生成H2，所以LiH、LiD、LiT在反应中常作还原剂，所以A、B、D均错误。题组一“三素”概念辨析1．(教材改编)(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________，因此它们是具有相同________的同一类原子。(2)在11H、21H、31H、126C、136C、146C、147N、157N中，核素、元素的种数分别为_____种、___种。7(3)126C、136C、146C的关系为____________，因为它们是具有______的同一元素的不同原子，其化学性质几乎完全相同。答案：(1)氢元素质子数(2)83(3)互为同位素相同质子数不同中子数2．由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科研小组合成了非常罕见的4526Fe原子，下列说法不正确的是()A．可以用KSCN溶液检验4526FeCl3和5626FeCl3B.4526Fe与5626Fe的电子数相同C.4526Fe与5626Fe互为同位素D.4526Fe的中子数小于质子数解析：选A。同位素在化学性质方面几乎完全相同，故无法用KSCN溶液区别4526FeCl3和5626FeCl3，A错误。题组二相对原子质量的含义及辨析3．氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.453中()A．75.77%表示35Cl的质量分数B．24.23%表示35Cl的丰度C．35.453表示氯元素的相对原子质量D．36.966表示37Cl的质量数解析：选C。在计算式中，34.969、36.966分别表示35Cl和37Cl的相对原子质量，75.77%表示35Cl的丰度(即原子个数百分比或原子物质的量百分比)，24.23%表示37Cl的丰度。35.453表示氯元素的相对原子质量。4．简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示，其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子，则下列有关图①、②、③的叙述正确的是()A．①②③互为同位素B．①②③互为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒