2019-2020学年新教材高中化学 第1章 原子结构 元素周期律 第1节 原子结构与元素性质 第一

第1节原子结构与元素性质[新教材内容有哪些]第一课时原子结构[新课程标准是什么]1.认识原子结构。2.知道元素、核素的含义。3.了解原子核外电子的排布。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．原子中各微粒带电特点一个质子带一个单位的电荷，一个电子带一个单位的_____电荷，中子带电，所以原子中核电荷数＝______＝___________。2．原子中各微粒质量特点相对于质子和中子的质量，电子的质量可以忽略不计，所以原子的质量可以看作原子核中的质量和的质量之和，质量数(A)＝＋。正负不质子数核外电子数质子中子质子数(Z)中子数(N)3．原子的表示AZX表示一个为A、为Z的原子，则其核内中子数为，核外电子数为。完成下表：质量数质量数A－ZZ微粒符号质子数中子数质量数核外电子数146C_________________89________68146178O178[落实新知能]1．原子构成的表示2．原子结构中的微粒关系(1)原子质量数＝中子数＋质子数质子数＝核外电子数＝核电荷数(2)离子的核外电子数核外电子数阳离子＝质子数－电荷数阴离子＝质子数＋电荷数[特别提醒](1)原子中不一定含有中子，且中子数不一定等于质子数，如11H。(2)同种元素的原子与其相应离子的质量数相等，如23Na与23Na＋。[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)所有的原子中都含有质子和中子()(2)34S原子核内中子数为16()(3)2H＋核外电子数为2()(4)13C和15N核内中子数相差1()(5)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数()(6)质量数就是元素的相对原子质量()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．(2019·广东学业水平考试)核磁共振(NMR)技术已广泛用于分子结构测定与医疗诊断。已知质量数为奇数的原子核能产生NMR信号。下列原子的原子核能产生NMR信号的是()A.11HB.147NC.3216SD.126C解析：在表示原子组成时，元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。根据原子的符号可判断11H的质量数是奇数。答案：A3．下表符号中“2”的含义正确的一组是()选项21H2He2ClCa2＋A质量数中子数质子数电荷数B质量数质子数原子个数电荷数C质子数中子数原子个数电子数D质量数质子数中子数电荷数解析：21H中的2为质量数，2He中的2为质子数，2Cl中的2表示原子个数，Ca2＋中的2表示离子所带电荷数。答案：B4．(2017·山东学业水平考试)23592U是一种重要的核燃料，下列关于23592U的说法错误的是()A．电子数为92B.质子数为92C．质量数为235D．中子数为235解析：在表示原子组成时，元素符号的左下角表示质子数，也等于核外电子数，左上角表示质量数，两数之差为中子数。所以23592U的电子数、质子数为92，质量数为235，中子数为143。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：分析三种氢原子中质子、中子和电子的数量关系示意图，回答下列问题：(1)三种原子的原子结构的相同点是质子数和电子数相同，不同点是中子数不同。(2)核素是指具有相同数目的和相同数目的的一类原子，上述氢元素的三种核素的名称和符号分别为______________________。(3)相同而不同的同一元素的不同核素互称为同位素。例如，168O、23592U、3717Cl、188O、3517Cl、23892U中含有种核素、种元素，互为同位素的是________________________________。(4)同位素分为同位素和同位素，用于进行同位素示踪和作为放射源的是同位素。质子中子氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)63质子数中子数168O和188O、3517Cl和3717Cl、23592U和23892U稳定放射性放射性(5)是否所有元素都有多种核素？提示：不是，有些元素只有一种核素，如氟(199F)、钠(2311Na)等。[落实新知能]元素、核素、同位素、同素异形体之间的区别与联系(1)区别元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子的总称质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类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化学性质几乎完全相同元素相同，性质不同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、O三种元素O2与O3互为同素异形体11H、21H、31H三种核素11H、21H、31H互为同位素(2)联系[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)O2和O3、红磷和白磷均互为同位素()(2)同位素原子的物理、化学性质均完全相同()(3)一种单质中可能含有多种核素，如O2中含16O、17O、18O三种核素()(4)11H＋、21H＋和31H＋互为同位素()(5)同位素之间的转化属于化学变化()(6)质子数相同的粒子一定属于同一种元素()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．(2018·广东学业水平考试)18O常用作“示踪原子”，下列关于18O的说法正确的是()A．中子数为8B．核外电子数为6C．质子数为18D．与16O互为同位素解析：A项，18O的中子数＝18－8＝10，错误；B项，核外电子数＝质子数＝8，错误；C项，质子数为8，错误；D项，18O与16O的质子数相同而中子数不同，互为同位素，正确。答案：D3．科学家成功合成了4526Fe原子，有关4526Fe的说法正确的是()A．它是一种新元素B.4526Fe与5626Fe互为同素异形体C．它是一种新核素D．这是铁原子发生衰变放出两个质子形成的核素解析：4526Fe是一种新的核素，不是新元素，A错误；4526Fe与5626Fe互为同位素，B错误；铁原子发生衰变放出两个质子形成的核素的质子数应为24，D错误。答案：C4．(1)在6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六种粒子中，包含________种元素，________种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是__________。(2)D3O＋中的质子数为__________，电子数为________，中子数为________。答案：(1)566Li与7Li23Na与24Mg(2)111011[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．核外电子排布下图是Ca、Ra的原子结构示意图。(1)电子层序数与符号的关系电子层序数1234567电子层符号_____________________KLMNOPQ(2)电子能量大小关系：。(3)由Ra的原子结构示意图可知，第3层可以排布18个电子，Ca的原子结构示意图能否表示为？QPONMLK提示：不能，最外电子层所容纳的电子不能超过8个。(4)总结每个电子层最多所容纳电子的数目(n代表电子层数)。提示：每个电子层最多所容纳电子的数目为2n2。2．元素的性质与原子的最外层电子数的关系(1)稀有气体元素原子最外层电子数为(He为)，性质不活泼，原子结构稳定，常见化合价为。(2)金属元素Na原子最外层电子数为，容易电子形成Na＋而达到稳定结构，因此钠元素在化合物中呈价。(3)非金属元素Cl原子最外层电子数为，容易________电子形成Cl－而达到稳定结构，因此氯元素在氯化钠、氯化镁等氯化物中呈____价。8201失去1个＋17得到1个－1[落实新知能]1．核外电子排布规律(1)能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高。(2)数量规律：①每层最多容纳电子数为2n2(n为电子层数)。②最外层电子数不超过8(K层为最外层时不超过2)。③次外层电子数不超过18。2．原子结构与元素性质、元素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，单质表现还原性化合价常显正价，其最高正价为＋m(m为最外层电子数)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，单质大部分表现氧化性化合价常显负价，其最低负价为m－8(H为m－2)[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)最外层电子数为2的原子一定是金属元素()(2)最外层电子数大于4的原子一定是非金属元素()(3)不容易得电子的原子一定容易失电子()(4)O原子的最外层电子数为6，故其最高正价为＋6()(5)金属原子只有还原性()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．(2019·广东学业水平考试)硫的原子结构示意图为()解析：硫的原子核外电子数为16，根据电子排布规律，K层、L层、M层分别排布2、8、6个电子。答案：A3．下列各组微粒中，核外电子层结构相同的是()A．Mg2＋、O2－、Na＋、F－B．Na＋、F－、S2－、ArC．K＋、Ca2＋、S2－、Ba2＋D．Mg2＋、S2－、Na＋、F－解析：分析各离子的核外电子排布情况即可。A项各微粒都含10个电子，核外电子排布相同。答案：A4．画出下列微粒的结构示意图。N________，O________，Mg2＋________，Al3＋______，Si________，S2－________，Ar________，Ca________。答案：5．对于核电荷数1～18的元素，根据核外电子排布规律填空：(1)最外层电子数为1的原子有________、________、________。(2)最外层电子数为2的原子有________、________、________。(3)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有________、________。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是________。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是________。(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是________。(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有________、________。(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有________、________。(9)电子层数跟最外层电子数相等的原子有__________、________、________。(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是________。(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有________、________、________。(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是________。答案：(1)HLiNa(2)HeBeMg(3)BeAr(4)C(5)O(6)Ne(7)LiSi(8)LiP(9)HBeAl(10)Li(11)HeCS(12)O[难度增一点][典例]A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)中，每个微粒均有10个电子，已知：①A＋＋C－=====△D＋E↑；②B＋＋C－===2D。请回答：(1)C－的离子符号是__________。(2)分别写出A＋和C－反应、B＋和E反应的离子方程式：__________________、__________________________。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：__________________。[解析]因A＋、C－、D、E均为10电子微粒，且A＋＋C－===D＋E↑，则通过排查10电子微粒的性质可知，该反应为NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O，即A＋为NH＋4、C－为OH－、D为H2O、E为NH3；由B＋＋C－===2D可知B＋为H3O＋。[答案](1)OH－(2)NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OH3O＋＋NH3===NH＋4＋H2O(3)CH4、HF、Ne(写出其中的两种即可)[知能深一点]1．常见“2电子”微粒He、H－、Li＋、Be2＋。2．常见“10电子”微粒(1)阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋。(2)阴离