課時1原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布[2023備考·最新考綱]1．了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子的構(gòu)成；了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。4.掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖?？键c一原子的構(gòu)成(考點層次A→自學(xué)、識記、辨析)1．原子的構(gòu)成2．原子內(nèi)的等量關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；(2)質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；圖示：(3)陽離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋電荷數(shù)；(4)陰離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－電荷數(shù)。3．一個信息豐富的符號4．元素、核素、同位素(1)“三素〞概念的辨析：(2)幾種重要的核素及其應(yīng)用核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子提醒：①同位素的中子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)相同。②不同核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子數(shù)，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(16,)8O；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(14,)7N。③1H2和2H2既不是同位素，也不是同素異形體。④一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素。⑤元素有多少種核素，就有多少種原子。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P115改編)放射性同位素鈥eq\o\al(166,67)Ho的原子核內(nèi)的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為32。2．(SJ必修1·P372改編)有以下六種原子：eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N，以下相關(guān)說法不正確的選項是()A.eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li在元素周期表中所處的位置相同B.eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N質(zhì)量數(shù)相等，二者互為同位素C.eq\o\al(23,11)Na和eq\o\al(24,12)Mg的中子數(shù)相同但不屬于同種元素D.eq\o\al(7,3)Li的質(zhì)量數(shù)和eq\o\al(14,7)N的中子數(shù)相等答案B3．(溯源題)(2023·上海，1)中國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為。關(guān)于eq\o\al(293,116)Lv的表達(dá)錯誤的選項是()A．原子序數(shù)116 B．中子數(shù)177C．核外電子數(shù)116 D．相對原子質(zhì)量293答案D探源：本考題源于教材SJ必修1P31“問題解決〞及其拓展，對核素、同位素、同素異形體等概念進(jìn)行了考查。[診斷性題組]1．根底知識判斷，正確的打“√〞錯誤的打“×〞(1)元素原子的多樣性是由構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子數(shù)目引起的(√)(2)元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)(√)(3)eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反響屬于化學(xué)變化(×)(4)34S原子核內(nèi)中子數(shù)為16(×)(5)2H＋核外電子數(shù)為2(×)(6)1Heq\o\al(18,2)O的摩爾質(zhì)量為20g·mol－1(√)(7)13C和15(8)H3O＋和OH－中具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)(×)(9)Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)(√)(10)18O2和16O2是兩種不同的原子(×)2．核泄漏地區(qū)可檢測到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。以下表達(dá)正確的選項是()A.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的單質(zhì)物理性質(zhì)相同B.eq\o\al(134,55)Cs比eq\o\al(131,53)I多3個中子C.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相同D.eq\o\al(134,55)Cs與eq\o\al(137,55)Cs都是銫的同素異形體解析A項，同位素原子形成的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，物理性質(zhì)不同；B項，(134－55)－(131－53)＝1；D項，eq\o\al(134,55)Cs與eq\o\al(137,55)Cs互稱同位素。答案C3．以下說法不正確的選項是()①質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定是同種元素②同位素的性質(zhì)幾乎完全相同③質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的兩種粒子，不可能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的粒子不一定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)⑥某種元素的相對原子質(zhì)量取整數(shù)，就是質(zhì)量數(shù)A．②③④⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析粒子包括原子、分子、離子等。H2O與Ne的電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)均相同，故①錯、④對；一種分子和一種離子，如果質(zhì)子數(shù)相等，其電子數(shù)一定不相等，如O2與S2－，故③對；同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，而物理性質(zhì)不同，故②錯；質(zhì)量數(shù)是針對某原子而言的，一種元素往往有幾種同位素原子，它們的質(zhì)量數(shù)各不相同，故⑤、⑥錯。答案C【練后歸納】1．躲避4個易失分點(易錯點)(1)任何微粒中，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，但質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不一定相等，如陰、陽離子中；(2)有質(zhì)子的微粒不一定有中子，如1H，有質(zhì)子的微粒不一定有電子，如H＋；(3)質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH－；(4)核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等。2．同位素的“6同3不同〞(辨析點)拓展以下每組兩種微粒所含電子數(shù)相等的是①②。①CO和N2②HNO2和NOeq\o\al(－,2)③CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)考點二原子核外電子排布規(guī)律(考點層次A→自學(xué)、識記、辨析)1．核外電子排布規(guī)律2．原子結(jié)構(gòu)示意圖必記必背：1～20號元素的特殊的電子層結(jié)構(gòu)(1)最外層有1個電子的元素：H、Li、Na、K；(2)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar；(3)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；(5)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)總數(shù)一半的元素：Li、P；(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne；(7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si；(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素：Li、Mg；(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素S；(10)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。3．核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系(1)金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4，較易失去電子，形成陽離子，表現(xiàn)出復(fù)原性，在化合物中顯正化合價。(2)非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易獲得電子，活潑非金屬原子易形成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價。(3)稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，通常表現(xiàn)為0價。提醒：①核外電子排布的幾條規(guī)律之間既相互獨立又相互統(tǒng)一，不能孤立地應(yīng)用其中一條，如當(dāng)M層不是最外層時，最多排布的電子數(shù)為2×32＝18個，而當(dāng)M層是最外層時，那么最多只能排布8個電子。②書寫原子結(jié)構(gòu)示意圖時要注意審題和書寫標(biāo)準(zhǔn)：看清是原子還是離子結(jié)構(gòu)示意圖，勿忘記原子核內(nèi)的“＋〞號。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P13“表1－2”改編)判斷正誤(1)兩種粒子，假設(shè)核外電子排布完全相同，那么其化學(xué)性質(zhì)一定相同(×)(2)凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布(×)(3)兩原子如果核外電子排布相同，那么一定屬于同種元素(√)2．(溯源題)(1)(2023·課標(biāo)全國Ⅰ，12改編)W、X、Y、Z均為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增加，且原子核外L電子層的電子數(shù)分別為0、5、8、8，它們的最外層電子數(shù)之和為18，那么W、X、Y、Z分別為氫元素、氮元素、磷元素、氯元素。(2)(2023·四川化學(xué)，4改編)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。那么W、X、Y、Z分別為(寫元素符號)：C、Al、Si(P、S)、Cl。探源：本高考題組源于SJ必修2P3“交流與討論〞及其拓展，主要考查了原子核外電子排布規(guī)律在元素推斷中的應(yīng)用。[診斷性題組]1．根底知識判斷，正確的打“√〞錯誤的打“×〞(1)電子的能量越低，運動區(qū)域離核越遠(yuǎn)(×)(2)核外電子的分層排布即是核外電子的分層運動(√)(3)稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子(×)(4)當(dāng)M層是最外層時，最多可排布18個電子(×)(5)某原子最外層只有一個電子，它一定是第一主族元素(×)(6))某原子M層上電子數(shù)可能為L層上電子數(shù)的4倍(×)(7)某離子M層上和L層上的電子數(shù)可能均為K層的4倍(√)(8)硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖：(×)2．某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，以下有關(guān)該元素的說法正確的選項是()A．在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B．單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C．最高價氧化物不與酸反響D．氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定解析此題考查硅及其化合物，意在考查考生對硅及化合物知識的理解與應(yīng)用。該短周期非金屬元素為Si，硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在，A項正確；單質(zhì)硅可用作半導(dǎo)體材料，而光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，B項錯誤；Si的最高價氧化物為SiO2，其可以與氫氟酸反響，C項錯誤；由于非金屬性Si＜C，因此氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性SiH4＜CH4，D項錯誤。答案A3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮0族元素)。以下關(guān)于這些元素的表達(dá)錯誤的選項是()A．X和其他三種元素均可形成至少2種二元化合物B．W和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子C．W、X和Y三種元素可以形成堿性化合物D．Z和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均顯酸性解析W、X、Y、Z都是短周期元素，電子層都不超過3。Y＋的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值為4，Y＋的最外層電子數(shù)只能為8，Y＋的電子層數(shù)為2，故Y為Na；Z的原子序數(shù)大于Y，且最外層電子數(shù)與電子層數(shù)(3層)的比值為2，故Z為S；X為第2周期元素，X為O，四種元素都不是0族元素，W為C。O與其他三種元素都能形成至少2種二元化合物，A說法正確；CS2和CO2都是直線形分子，B說法正確；Na2CO3是顯堿性的化合物，C說法正確；Na2S溶液顯堿性，D說法錯誤。答案D4．(2023·課標(biāo)全國Ⅰ，13改編)X、Y、Z三種短周期元素，原子半徑的大小關(guān)系為r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在適當(dāng)條件下發(fā)生如下圖變化，其中乙和丙均為10電子分子。以下說法不正確的選項是()A．元素X位于第ⅥA族B．甲不能溶解于乙中C．甲和丙在一定條件下能發(fā)生氧化復(fù)原反響D．乙的沸點低于丙的沸點解析由題給信息和框圖可以推出，X為O