1、考點(diǎn)10 原子結(jié)構(gòu) 考綱要求1、了解原子、離子、元素及同位素等概念。2、掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)、以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。3、以短同期的元素為例，了解原子核外電子排布規(guī)律。4、掌握電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、和原子組成的表示方法。5、掌握有關(guān)相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法?？键c(diǎn)透視一、原子的構(gòu)成（圖1-7-1）二、構(gòu)成原子或離子微粒間的數(shù)量關(guān)系一個(gè)原子中：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)。離子電荷=質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。質(zhì)子數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）。質(zhì)子數(shù)（Z）=陽(yáng)離子的核外電子數(shù)+陽(yáng)離子的電荷數(shù)。質(zhì)子數(shù)（Z）=陰離子的核外電子數(shù)陰離子的電荷數(shù)某同

2、位素相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)。三、核外電子排布規(guī)律1）核外電子總是盡先排布在能理最低的電子層里，然后由里向外，依次排布在能升高的電子層里（能量最低原理）。各電層能量由低到高的順序是：KLMNOPMgAlSiPSCl同主族原子半徑隨原子序數(shù)的遞增逐漸增大。如A族中：LiNaKRbCs 同周期陽(yáng)離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸減小。如第三周期中：Na+Mg2+S2-Cl-同主族陽(yáng)離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大，如第A族中：NA+K+Rb+Cs+同主族陰離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大，如第A族中：F-Cl-Br-I-陽(yáng)離子半徑總比相應(yīng)原子半徑小。如：Na+Na 、Fe2+S、Cl-Cl電子層結(jié)構(gòu)相同的離

3、子半徑隨核電荷的增而減?。ǚQ為“序小徑大”）。如：S2-Cl-K+Ca2+.、Al3+Mg2+Na+Fe2+Fe3+、H-HH+五、電子式的書寫陰離子和復(fù)雜陽(yáng)離子（如:OH-、CH3+）要加括號(hào)，并注明所帶電荷數(shù)。如：，等要注意化學(xué)鍵中原子直接相鄰的事實(shí)。如：MgBr2的電子式，不能寫作要注意書寫單質(zhì)、化合物的電子式與單質(zhì)、化合物形成過(guò)程電子式的差別。如：CO2的電子式為：，CO2的形成過(guò)各的電子式為：要熟練掌握一些重要物質(zhì)電子式的書寫。如：HClO ；NaH ；Na2O2 ；HCl ；NH3：；NH4Cl六、核外電子數(shù)相同的粒子規(guī)律核外電子總數(shù)為10個(gè)電子的微粒共有15種。陽(yáng)離子有：Na+、

4、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；陰離子有：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-、；分子有：Ne、HF、NH3、CH4核外電子總數(shù)為18個(gè)電子的粒子共有16種。陽(yáng)離子有：K+、Ca2+；陰離子有：P3-、S2-、HS-、Cl-、O22-；分子有Ar、HCl、H2S、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4種核外電子總數(shù)及質(zhì)子總數(shù)均相同的離子有：陽(yáng)離子（Na+、NH4+、H3O+）、陰離子（或F-、OH-、NH2-）難點(diǎn)釋疑兩組概念的比較1.元素與同位素元素：具有相同荷電數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱。同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)而有不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱為同位素。注：

5、同一元素的各同位素原子質(zhì)量數(shù)不同，核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。同位素的不同原子構(gòu)成的單質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)幾乎相同的不同單質(zhì)。（如：H2、D2、T2）同位素的不同原子構(gòu)成的化合物是不同的化合物，它們物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。（如：H2O、D2O、T2O）2.質(zhì)量數(shù)與同位數(shù)的相對(duì)原子質(zhì)量、近似相對(duì)原子質(zhì)量、元素的相對(duì)原子質(zhì)量。 質(zhì)量數(shù)：將原子核中所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量的近似整數(shù)值加起來(lái)，所得數(shù)值叫質(zhì)量數(shù)。 同位素的相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式： 同位素的近似相對(duì)原子質(zhì)量是指同位素原子的近似相對(duì)原子質(zhì)量，數(shù)值上等于該同位素原子的質(zhì)量數(shù)。 元素（精確）的相對(duì)原子質(zhì)量是根據(jù)各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量和它

6、們?cè)谠淤|(zhì)量，數(shù)值上等于該同位素原子的質(zhì)量數(shù)。其計(jì)算公式為：Mr=Aa%+Bb%+Cc%+其中A、B、C分別為各同位素的相對(duì)原子質(zhì)量；a%、b%、c%分別為自然界中各同位素所占的原子的個(gè)數(shù)的百分比。元素近似的相對(duì)原子質(zhì)量是根據(jù)各種核素（同位素）的質(zhì)量數(shù)按上法計(jì)算出來(lái)的。命題趨勢(shì)化學(xué)試卷對(duì)原子結(jié)構(gòu)和同位素的考查，經(jīng)常以重大科技成果為背景，寓教于考，充分突出化學(xué)的教育實(shí)踐統(tǒng)一的特點(diǎn)。2005年上海、遼寧、黑龍江分別有兩個(gè)選擇題，北京、江蘇、廣東、天津、卷中有一選擇題。北京、天津、廣東考查的內(nèi)容都是有關(guān)同位素、同素異形體概念。其他考查內(nèi)容有微粒半徑比較、分子或離子中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)的關(guān)系、原子

7、結(jié)構(gòu)示意圖等知識(shí)。典型例析【例1】(2004年天津高考)核磁共振(NMR)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于復(fù)雜分子或結(jié)構(gòu)的測(cè)定和醫(yī)學(xué)診斷等高科技領(lǐng)域已知只有質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)為奇數(shù)的原子核有NMR現(xiàn)象試判斷下列哪組原子均可產(chǎn)生NMR現(xiàn)象 ( ) A180、31P、19Sn B27A1、19F、12C C元素周期表中VA族所有元素的原子 D元素周期表中第1周期所有元素的原子【解析】180、12C中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都是偶數(shù)，第1周期中He質(zhì)子數(shù)也是偶數(shù)。【答案】C【例2】(2004年江蘇高考)我國(guó)的“神舟五號(hào)”載入飛船已發(fā)射成功“嫦娥”探月工程也正式啟動(dòng)據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，月球的土壤吸附著數(shù)百萬(wàn)噸的，每百噸3核聚變所釋放出的

8、能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量在地球上。氦元素主要以e的形式存在，下列說(shuō)法正確的是 （ ）Ae原子核內(nèi)含有4個(gè)質(zhì)子B和e互為同位素C原子核內(nèi)含有3個(gè)中子De的最外層電子數(shù)為2，所以e具有較強(qiáng)的金屬性【解析】和e含有的質(zhì)子數(shù)都是2，中子數(shù)分別為1、2，質(zhì)量數(shù)分別為3、4，互稱為同位數(shù)。【答案】B【例3】（2005年江蘇）A、B、C、D四種短周期元素的原子半徑依次減小，A與C的核電荷數(shù)之比為34，D能分別與A、B、C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。下列敘述正確的是A X、Y、Z的穩(wěn)定性逐漸減弱B A、B、C、D只能形成5種單質(zhì)C X、Y、Z三種化合物的熔、沸點(diǎn)逐漸升高D 自然界中存在多種由A、

9、B、C、D四種元素組成的化合物【解析】由A與C的核電荷數(shù)之比為34，且都是短周期元素知A與C分別是碳和氧，則D是氫。因?yàn)锳、B、C、D四種短周期元素的原子半徑依次減小，且D能分別與A、B、C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。所以B是氮，X、Y、Z分別是CH4、NH3、H2O?！敬鸢浮緾D【例4】有A、B、C、D四種元素，A元素的原子得2個(gè)電子，B元素的原子失去2個(gè)電子后所形成的微粒均與氖原子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。C元素的原子只有1個(gè)電子，D元素原子的M電子層電子數(shù)比 N層電子數(shù)多6個(gè)。試寫出A、B、C、D的元素符號(hào)和名稱，并畫出A、B二元素離子結(jié)構(gòu)示意圖?！窘馕觥緼原子得和B原子失去形成的陰、

10、陽(yáng)離子和氖原子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，（即核外有 ），所以A的核電荷數(shù)為102=8；B的核電荷數(shù)為10+2=12，因此A為氧元素、B為鎂元素，C的原子只有 ，所以C為氫元素。而D原子第M層電子數(shù)比N層電子數(shù)多6個(gè)，因此D原子的K層有 ，L層有 ，M層有 ，N層有 ，核外共有 ，質(zhì)子數(shù)為20，應(yīng)為鈣元素?！敬鸢浮緼:O(氧) B:Mg(鎂) C:H(氫) D:C(鈣) A2-:B2+:【例5】設(shè)X、Y、Z代表三種元素。已知： X+和Y-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Z元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9個(gè)；Y和Z兩種元素可以形成4核42個(gè)電子的負(fù)一價(jià)陰離子。據(jù)此，請(qǐng)?zhí)羁眨篩元素 ，Z元素

11、。由X、Y、Z三種元素所形成的含68個(gè)電子的鹽類化合物的化學(xué)式 。依題意，假設(shè)元素Y的原子序數(shù)為y，則元素Z的原子序數(shù)為（y9）。若以（YmZn）-表示由這兩種元素所形成的4核42個(gè)電子的負(fù)一價(jià)離子，則下列關(guān)系式成立：m+n=4 my+n(Y-9)+1=42 因n為整數(shù)，將其可能的取值1、2和3分別代入上式，經(jīng)檢驗(yàn)確定：n=3，y=17。所以，元素Y的原子序數(shù)為17，它是氯（Cl），而元素Z的原子序數(shù)為（179）=8，它是氧（O），進(jìn)而可知元素X為鉀（K），這三種元素所形成的含68個(gè)電子的鹽的化學(xué)式為KClO4（所含電子數(shù)為：19+17+48=68）。【答案】Cl，OKClO4【例6】下列電子

12、式中錯(cuò)誤的是（）A.Na+ B. C. D.【解析】電子式是用“”或“”來(lái)表示最外層電子的式子，粒子有分子、原子、離子等。Na+電子式就是Na+，OH-電子式，CH3Cl電子式為，NH3電子式為，必須滿足是H兩電子，其他原子八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮緾【例7】下列分子中所有原子都滿足最外層8個(gè)電子結(jié)構(gòu)的是（ ）A.光氣（COCl2）B.六氟化硫C.二氟化氙 D.三氟化硼【解析】光氣（COCl2）的電子式是 。而六氟化硫與二氟化氙的硫、氙最外層電子數(shù)超過(guò)8個(gè)電子，三氟化硼中硼原子不滿足8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。答案：A【例8】已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同粒子。它們之間存在如右圖所示關(guān)系如果

13、A、B、C、D均是10個(gè)電子的粒子，請(qǐng)寫出：A的結(jié)構(gòu)式 ；D的電子式 。如果A和C是18電子粒子，B和D是10電子粒子，請(qǐng)寫出：A與B在溶液中反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 。根據(jù)上述離子方程式，可以判斷C與B結(jié)合質(zhì)子的能力大小是（用化學(xué)式或離子符號(hào)表示） 。已知肼（H2N-NH2 ）和甲銨（CH3NH2）都是含18個(gè)電子的分子。分析肼和甲銨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并從中受到啟發(fā)，寫出與其具有相同電子數(shù)的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（至少寫兩個(gè)）： ?！窘馕觥坑^察框圖，容易想到NH4+OHNH3+H2O或HF+OH-H2O+F-反應(yīng)。18個(gè)電子粒子很多，酸堿中和還是容易想到的：H2S+OH-HS-+H2O 或HS-+OH-S

14、2-+H2O。聯(lián)想強(qiáng)酸制弱酸的道理，可得過(guò)強(qiáng)堿制弱堿，結(jié)合質(zhì)子的能力顯然BC。按C、F、O、F替換即可?！敬鸢浮?1) HF;(2) H2S+OH-HS-+H2O 或HS-+OH-S2-+H2O (3)CH3CH3,CH3OH,CH3F【例9】設(shè)某元素原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列論斷正確的是（ ）A.不能由此確定該元素的相對(duì)原子質(zhì)量B.這種元素的相對(duì)原子質(zhì)量為m+nC.若碳原子質(zhì)量為w g，此原子的質(zhì)量為（m+n） w gD.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量【解析】依題意，只能確定該元素的同位素的質(zhì)量數(shù)，不能確定該元素的相對(duì)原子質(zhì)量。由左欄可知，此原子的質(zhì)量為（m+n）w1/12g

15、。原子核外的質(zhì)子、中子質(zhì)量的大小無(wú)法判斷?！敬鸢浮緼【例10】氯只有37 Cl 35 Cl和兩種穩(wěn)定同位素，在氯氣中原子數(shù)之比為3：1。則相對(duì)分子質(zhì)量為70、72、74的氯氣分子數(shù)之比可能是（）A.5：2：1 B.5：2：2 C.9：3：1 D.9：3：2用試探法解決比較簡(jiǎn)便。相對(duì)分子質(zhì)量為70的分子是由兩個(gè)35 Cl原子構(gòu)成的，相對(duì)分子質(zhì)量為72的是由一個(gè)37 Cl和一個(gè)35 Cl原子構(gòu)成的，相對(duì)分子質(zhì)量為74的分子是由兩個(gè)37Cl原子構(gòu)成的，由此可以計(jì)算出每個(gè)選項(xiàng)中分子數(shù)比對(duì)應(yīng)的與原子個(gè)數(shù)比值。分子數(shù)為 ?！敬鸢浮緼、D過(guò)關(guān)檢測(cè)1(2004年北京高考)下列指定微粒的個(gè)數(shù)比為2：l的是 （

16、) ABe2+離子中的質(zhì)子和電子 B12H原子中的中子和質(zhì)子 cNaHC03晶體中的陽(yáng)離子和陰離子 DBa02(過(guò)氧化鋇)固體中的陰離子和陽(yáng)離子中的陰離子和陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比為1：1。2(2004年上海高考)據(jù)報(bào)道，月球上有大量3He存在以下關(guān)于3He的說(shuō)法正確的是 ( ) A是4He的同分異構(gòu)體 B比4He多一個(gè)中子 C是4He的同位素 D比4He少一個(gè)質(zhì)子32004年河南高考)下列離子中。所帶電荷數(shù)與該離子的核外電子層數(shù)相等的是 ( ) AA13+ BMg2+ CBe2+ DH+4(2004廣東高考)下列各組物質(zhì)中，互為同位紊 的是 ( ) A重氫、超重氫 B氧、臭氧 C紅磷、白磷 D乙酸、丙

17、酸5.a、b、c、d、e、f是同周期的五種元素，比較a和b的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性，是d的c的：五種元素的原子得到或失去電子后所形成的簡(jiǎn)單離子中，e的離子半徑最小，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是（ ）A.abdce B.baedc C.ebadc D.cdeab6.短周期的三種元素分別為X、Y和Z，已知X元素的原子最外層只有一個(gè)電子，Y元素原子的M電子層上的電子數(shù)是它的K層和L層電子總數(shù)的一半，Z元素原子的L電子層上的電子書3比Y元素原子的L電子層上電子數(shù)少2個(gè)，則這三種元素所組成的化合物的分子式不可能是（ ）A.X2YZ4 B.XYZ3 C.X3YZ4 D.X4Y2Z77.元素X有質(zhì)

18、量數(shù)為79和81的兩種同位素，先測(cè)得X元素的相對(duì)原子質(zhì)量為79.9，則同位素81X在X元素中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）A.54.4% B.45.6% C.55% D.45%8兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號(hào)元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有（ ）A.1對(duì) B.2對(duì) C.3對(duì) D.4對(duì)9.下列四組物質(zhì)中，兩種分子不具有相同核外電子數(shù)的是（ ）A.H2O2和CH3OH B.HNO2與HClO C.H2O和CH4 D.H2S和F210.已知自然界氧的同位素有16O 17O 18O，氫的同位素有H,D，從水分子的原子組成來(lái)看，自然界的水一共有（ ）A.3種 B.6種 C.

19、9種 D.12種11.正電子、反質(zhì)子等都屬于反粒子，它們跟普通電子、質(zhì)子的質(zhì)量、電量等相等，而電性相反，科學(xué)家設(shè)想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)一反物質(zhì)。1998年，歐洲和美國(guó)的科研機(jī)構(gòu)先后宣布，他們分別制造出9個(gè)和7個(gè)反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步，你推測(cè)反氫原子的結(jié)構(gòu)是（ ）A.由1個(gè)帶正電荷的質(zhì)子與1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成B.由1個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與1個(gè)帶正電荷的電子構(gòu)成C.由1個(gè)不帶電荷的中子與1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D.由1個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成12.氰（CN）2、硫氰（SCN）2、氧氰（OCN）2的性質(zhì)相似，在化學(xué)上稱為擬鹵素。 的性質(zhì)與鹵素離子

20、相似。已知：不同鹵素原子能組成鹵素互化物，如 為強(qiáng)酸， 為弱酸。試回答下列題。下列物質(zhì)的電子式錯(cuò)誤的是（ ）A.IBr B.HClO C.CN- D.MgO 已知（OCN）2的電子式為，則SCN-的電子式正確的是（ ）A. B.C. D. 13.已知短周期元素的離子都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是（ ）A.原子半徑ABDC B.原子序數(shù)dcbaC.離子半徑CDBA D.單質(zhì)的還原性ABDC14. 人類探測(cè)月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來(lái)核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為（ ）A. B. C. D.15（2005年上海）下列離子中，電子數(shù)大于

21、質(zhì)子數(shù)且質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)的是（ ）A D3O B Li C OD D OH16、（2005年廣東）Se是人體必需微量元素，下列有關(guān)Se和Se的說(shuō)法正確的是（ ） A、Se 和Se互為同素異形體 B、Se和 Se互為同位素C、Se和 Se 分別含有44和46個(gè)質(zhì)子 D、Se和 Se都含有34個(gè)中子17在下圖所表示的微粒中，氧化性最強(qiáng)的是（ ）18（2005全國(guó)高考理綜）下列說(shuō)法中正確的是A最外層有2個(gè)電子的原子都是金屬原子B非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價(jià)，其絕對(duì)值等于該元素原子的最外層電子數(shù)C非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價(jià)不超過(guò)該元素原子的最外層電子數(shù)D最外層有5個(gè)電子的原子都是非金屬原子19（2005全國(guó)高考理綜）分析發(fā)現(xiàn)，某隕石中含有半衰期極短的鎂的一種放射性同位素28Mg，該同位素的原子核內(nèi)的中子數(shù)是A12 B14 C16 D1820（2005廣東高考）Se是人體必需微量元素，下列關(guān)于的說(shuō)法正確的是 A互為同素異形體 B互為同位素C分別含有44和46個(gè)質(zhì)子 D都含有34個(gè)中子21（2005上海高考）據(jù)報(bào)道，科學(xué)家已成功合成了少量N4，有關(guān)N4的說(shuō)法正確的是AN4是N2的同素異形體 BN4是N2的同分異構(gòu)體C相同質(zhì)量的N4和N2所含原子個(gè)數(shù)比為12 DN4的摩爾質(zhì)量是56g22（2005上海高