(新课标)2015届高考化学大一轮复习讲义 第五章 第1讲 原子结构导学案
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第五章 物质结构 元素周期律学案25 原子结构[考纲要求] 1.了解元素、核素、同位素的含义。
2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解原子核外电子的排布。
4.以IA 和ⅦA 族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
知识点一 原子的组成1.原子 (1)原子结构原子(A ZX)⎩⎨⎧⎩⎪⎨⎪⎧质子(Z )个中子(A —Z )个(Z )个(2)有关粒子间的关系①质量数(A )=________+________;②中性原子:质子数=________=__________; ③阳离子:质子数=核外电子数+________; ④阴离子:质子数=核外电子数-________。
2.核素、同位素、元素 (1)概念①核素:具有一定数目________和一定数目________的一种________,如氢元素有三种核素,符号为__________________________________________。
②同位素:________相同而________不同的同一元素的不同________互称同位素。
③元素:具有相同____________的同一类__________的总称。
(2)三者的关系问题思考1.(1)任何原子内都有中子吗?(2)同位素的性质相同吗?知识点二 核外电子排布1.2.(1)能量最低原理:核外电子总是尽可能先排布在能量________的(离原子核________)的电子层里。
(2)每层最多容纳的电子数为______个。
(3)最外层电子数最多不超过____个(K层为最外层时不超过____个)。
(4)次外层电子数最多不超过____个。
(5)倒数第三层电子数最多不超过____个。
问题思考2.核外电子排布的各条规律之间有怎样的关系?以19号元素K的原子结构示意图不能写成为例来说明。
3.“核外电子排布相同的微粒,化学性质相同”这一说法是否正确?知识点三原子结构和性质1.碱金属元素(1)原子结构原子最外层都只有____个电子,随原子序数的递增,电子层数依次增加,原子半径逐渐________。
第五章 物质结构 元素周期律第一节原子结构 化学键 考点一| 原子结构[教材知识层面]1.原子的构成2.原子中的等量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)(2)质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数 3.同位素 核素 (1)概念辨析:(2)同位素的特征:①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
(3)[高考考查层面]命题点1 原子中各种微粒数目之间的关系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 子数以及它们之间的相互关系。
3.了解原子核外电子排布。
4.了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
[典题示例]1.13153I是常规核裂变产物之一。
下列有关13153I的叙述中错误的是()A.13153I的中子数为78B.13153I-的原子核外电子数为54C.13153I与12753I互为同素异形体D.13153I的化学性质与12753I相同解析:选C中子数=质量数-质子数=131-53=78,A正确;13153I-的原子核外电子数=质子数+所带电荷数=53+1=54,B正确;13153I与12753I都是原子,二者互为同位素,C错误;同位素的化学性质相同,D正确。
2.(2015·天津模拟)下列说法中,正确的是()A.18O原子核内的中子数为8B.16O2和18O2的化学性质几乎相同C.H162O与H182O质子数不同D.H2和D2属于同位素解析:选B18O原子核内的中子数为18-8=10,A不正确;元素的性质主要取决于元素原子的核外电子数,16O2和18O2都是由氧原子组成,故化学性质几乎相同,B正确;H162O 与H182O质子数都为10,C不正确;H2和D2属于单质,同位素的对象是原子,D不正确。
[方法技巧]原子、离子、中子的数量关系命题点2元素、核素、同位素的辨析1.元素、核素、同位素之间的关系2.同位素的“六同三不同”3. 抓住描述对象突破“四同”判断(1)同位素——原子,如1H、21H;(2)同素异形体——单质,如O2、O3;(3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3; (4)同分异构体——化合物,如正戊烷、新戊烷。
第五章原子结构与元素周期律第一节原子结构考纲点击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、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解原子核外电子排布。
一、原子的构成1.构成原子的微粒及作用(2)下列核素符号(X)周围5个位置数字的含义(3)微粒之间的关系①质子数(Z)=核电荷数=__________;②质量数(A)=______(Z)+______(N);③阳离子的核外电子数=质子数-________________;④阴离子的核外电子数=质子数+______________。
特别提示:(1)不是所有原子核都由质子和中子组成,11H无中子;(2)质量数=质子数+中子数,但质子数和中子数不一定相等;(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如Ne和H2O;(4)任何微粒都有质子,但不一定有中子,也不一定有核外电子,如H+,只有质子,没有中子和电子。
2.元素、核素、同位素(1)概念①元素:具有相同________(即______)的同一类原子的总称。
②核素:具有一定数目的____和一定数目的____的一种原子。
③同位素:______相同而______不同的同一元素的不同____互称为同位素。
(2)三者的关系:(3)同位素的特征:①同一元素的各种同位素的________几乎完全相同,物理性质差异较大。
②在天然存在的某种元素里各种同位素所占的百分数一般是不变的。
(4)几种重要的核素235 92U146C21H 31H重要用途用于考古断代用于制造____—3.质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系(1)两种原子(同位素)如:11H、21H、31H。
(2)两种分子如:CH4、NH3、H2O、HF、Ne。
(3)两种带电荷数相同的阳离子,如:NH+4、H3O+。
(4)两种带电荷数相同的阴离子,如:OH-、F-。
特别提示:(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。
学习资料第一节原子结构化学键考纲定位要点网络1。
了解元素、核素和同位素的含义.2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解原子核外电子排布规律,掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。
4.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
原子结构同位素知识梳理1.原子构成(1)原子符号与构成(2)粒子中的“各数"间的关系①质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
②电性关系错误!2.元素、核素、同位素(1)“三素”关系及含义(2)几种重要的核素及其应用核素错误!U错误!C错误!H错误!H错误!O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子(3)错误!H:用字母H表示,名称为氕,不含中子。
错误!H:用字母D表示,名称为氘或重氢,含1个中子。
错误!H:用字母T表示,名称为氚或超重氢,含2个中子。
注意:相对原子质量的分类①原子(即核素)的相对原子质量一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的错误!的比值。
一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。
②元素的相对原子质量是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值.如:A r(Cl)=A r (35Cl)×a%+A r(37Cl)×b%.③核素的近似相对原子质量=质量数。
④元素的近似相对原子质量=A1×a%+A2×b%+……[辨易错](1)任何原子都有质子、中子和电子。
()(2)质子数相同的粒子相应的元素一定是同一种元素。
()(3)任何阴、阳离子中均含有电子。
()(4)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。
( ) (5)核聚变如错误!H+错误!H―→错误!He+错误!n,因为有新粒子生成,所以该变化是化学变化。
( )(6)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质,三者属于同素异形体。
( )[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×3.核外电子排布(1)核外电子排布规律(2)原子或离子结构示意图(3)核外电子排布与元素性质的关系①金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子,形成阳离子,表现出金属性,在化合物中显正化合价。
第一节 原子结构 核外电子排布[高考备考指南]考纲定位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相互关系。
3.了解原子的核外电子排布规律。
掌握原子结构示意图、原子符号、离子符号、元素符号的表示方法。
核心素养1.微观探析——从核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及其排布掌握原子的微观结构。
2.模型认知——根据核外电子排布规律领会原子结构模型。
3.科学探究——能发现和提出有探究价值的原子结构及核外电子排布规律。
原子结构 核素与同位素 (对应复习讲义第55页)1.原子结构 (1)原子的构成 (2)核素(原子)符号表示A ZX 表示质子数为Z 、质量数为A 、中子数为A -Z 的核素原子,如氘21H 。
(3)微粒中的“各数”间的关系①质量关系:质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )②电性关系⎩⎪⎨⎪⎧原子(AZ X ):核外电子数=质子数(Z )=核电荷数=原子序数阴离子(A Z X n -):核外电子数=Z +n阳离子(A ZX n +):核外电子数=Z -n③示例:2.元素、核素、同位素(1)“三素”关系及含义(2)几种重要的核素及其应用(3)氢元素的三种核素11H:名称为氕,不含中子21H:用字母D表示,名称为氘或重氢31H:用字母T表示,名称为氚或超重氢1.2016年1月5日,江西省国土资源厅宣布,该省地质工作者在浮梁县发现超大型钨铜矿。
下列有关182 74W、184 74W、186 74W 的说法正确的是( )A.它们是钨的三种元素B.它们互为同位素C.184 74W的中子数与质子数之差为110D.它们的所有性质几乎完全相同B[它们是钨的三种核素,A项错误;B项,它们的质子数相同、中子数不同,互为同位素,B项正确;184 74W的质量数与质子数之差为110,中子数与质子数之差为36,C项错误;它们的化学性质几乎完全相同,但物理性质不同,D项错误。
【2015考纲解读】 1.了解元素周期表的编排原则及结构。
2.能描述元素在周期表中的位置。
3.了解碱金属元素的原子结构及特点。
4.了解碱金属元素化学性质的相似性和递变性。
5.了解卤族元素在周期表中的位置及原子结构的特点。
6.了解卤素单质的物理性质和化学性质。
7.了解核素和同位素的概念及原子的表示方法。
1.2014·新课标全国卷 X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( ) A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z .2013·海南卷重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( ) A.氘(D)的原子核外有1个电子 B. 1 H与D互称同位素 C.H2O与D2O互称同素异形体 D. 1HO与DO的相对分子质量相同 C 【解析】H2O与D2O都是化合物,而同素异形体是同一元素形成的不同单质,故C项错误.2014·山东卷 根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( ) A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小 D. Cl与Cl得电子能力相同 一 元素周期表 1.构成原子(离子)的微粒间关系 (1)原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数(原子中)。
(2)离子电荷数=质子数-核外电子数。
(3)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(4)质子数(Z)=阳离子的核外电子数+阳离子的电荷数。
(5)质子数(Z)=阴离子的核外电子数-阴离子的电荷数。
2.元素周期表的结构 (1)周期 周期短周期长周期一二三四五六七对应行数1234567所含元素种类28818183232 (排满时)元素原子序数起止号(若排满)1~23~1011~1819~3637~5455~8687-118每周期0族元素原子序数21018365486(2)族 族主族(A)副族(B)0族数7711列序号1213141516173456711128 9 1018族序号AⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ0(3)过渡元素 元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。
第1讲 原子结构[考纲要求] 1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。
2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.掌握1~18号元素的原子结构示意图的表示方法。
考点一 原子构成1.构成原子的微粒及作用原子(A ZX )⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A -Z )个] 在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质2.微粒之间的关系(1)质子数(Z )=核电荷数=核外电子数; (2)质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N );(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数; (4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
3.一个信息丰富的符号深度思考1.有5种单核粒子,它们分别是4019□、4018□、4019□+、4020□2+、4120□(“□”内元素符号未写出),则它们所属元素的种类有________种。
答案 3解析 质子数决定元素种类,质子数有19、18、20共3种,所以它们所属元素的种类有3种。
2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)34S 原子核内中子数为16 ( ) (2)2H +核外电子数为2( ) (3)1H 182O 的摩尔质量为20 g·mol -1( ) (4)13C 和15N 核内中子数相差1( ) (5)H 3O +和OH -中具有相同的质子数和电子数( ) (6)O 2-2和S 2-具有相同的质子数和电子数( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√易错警示规避4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、阳离子中; (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 -;(4)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al 3+和Na +、F -等,NH +4与OH -等。
1.现有b X n -和a Y m +两种离子,它们的电子层结构相同,则a 与下列式子有相等关系的是( )A.b -m -nB.b +m +nC.b -m +nD.b +m -n答案 B2.已知阴离子R 2-的原子核内有n 个中子,R 原子的质量数为m ,则ω g R 原子完全转化为R 2-时,含有电子的物质的量是( )A.m -n -2ω·mmol B.ω(m -n )n molC.ω(m -n -2m ) molD.ω(m -n +2m) mol答案 D解析 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ω g R 原子的物质的量为ωm mol ,所以形成的R2-含有的电子的物质的量为ωm (m -n +2)mol ,故选D 。
3.某元素的一种同位素X 的原子质量数为A ,含N 个中子,它与1H 原子组成H m X 分子,在a g H m X 中所含质子的物质的量是 ( )A.aA +m(A -N +m )mol B.aA(A -N )mol C.a A +m (A -N )molD.aA(A -N +m )mol 答案 A解析 X 原子的质子数为(A -N),一个HmX 中所含的质子数为(A -N +m),HmX 的摩尔质量为(A +m)g·mol -1,所以a g HmX 中所含质子的物质的量为aA +m (A -N +m)mol 。
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―——————―→×N A粒子数考点二 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4.(1)定义:以12C 原子质量的1/12(约1.66×10-27kg)作为标准,其他原子的质量跟它比较所得的值。
其国际单位制(SI)单位为1,符号为1(单位1一般不写)。
(2)诸量比较①原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。
如:一个Cl 2分子的m (Cl 2)=2.657×10-26kg 。
②核素的相对原子质量:各核素的质量与12C 的质量的1/12的比值。
一种元素有几种同位素,就应有几种不同的核素的相对原子质量,如35Cl 为34.969,37Cl 为36.966。
③核素的近似相对原子质量:是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该核素的质量数相等。
如:35Cl 为35,37Cl 为37。
④元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。
如:A r (Cl)=A r (35Cl)×a %+A r (37Cl)×b %。
⑤元素的近似相对原子质量:用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。
注意 (1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
(2)通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。
深度思考1.(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________,因为它们是具有相同______________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。
(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)氢元素核电荷数(质子数)(2)8 3(3)互为同位素相同的质子数和不同的中子数2.核聚变,因其释放能量大,无污染,成为当前研究的一个热门课题。
其反应原理为21H+31 H―→42He+10n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化,这种说法是否正确?为什么?答案不正确,化学变化指的是有新物质生成,但原子种类不变;从微观上讲,既有化学键的断裂,也有化学键的生成,所以核变化不是化学变化。
3.已知一个12C的质量为a g,一个P2O3分子的质量为m g,一个P2O5分子的质量为n g,则氧原子的相对原子质量为__________。
答案6(n-m)a解析一个氧原子的质量为n-m2g,根据相对原子质量的定义,氧原子的相对原子质量为n-m2112×a=6(n-m)a。
题组一以同位素为核心的概念辨析1.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答案 A解析同位素的化学性质基本相同,A项错误;5626Fe和4526Fe的电子数均为26,B项正确;根据同位素的定义,4526Fe与5626Fe互为同位素,C项正确;4526Fe的中子数为45-26=19,D项正确。
2.具有广泛用途的6027Co放射源首次实现了国内批量生产。
另外,钴还有多种原子,如5627Co、57Co、5827Co和5927Co。
下列关于钴原子的说法正确的是() 27A.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co和6027Co是摩尔质量不同的五种同素异形体B.6027Co放射源可以用来治疗癌症,其中子数与电子数之差等于6C.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co和6027Co互为同位素,物理性质几乎相同,化学性质不同D.5627Co、5727Co、5827Co、5927Co和6027Co互为同分异构体答案 B解析5627Co、5727Co、5827Co、5927Co和6027Co互为同位素,物理性质不同,化学性质几乎完全相同,A、C、D错误;6027Co的中子数为60-27=33,与电子数之差为33-27=6,B正确。
题组二相对原子质量的含义及辨析3.16O中的“16”表示的含义是()①氧元素的相对原子质量②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量③氧元素的近似相对原子质量④氧元素的一种同位素的质量数A.①③B.②④C.①④D.②③答案 B解析元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(M r)与其丰度(n%)乘积的和的值,故①错误;同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C原子质量的1/12的比值。
同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C 原子质量的1/12的比值的近似整数倍,在数值上与同位素的质量数相等。
因此,②、④正确;元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和的值,③错误。
4.某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。
下列叙述中错误的是()A.它是副族元素B.它是第六周期元素C.它的原子核内有63个质子D.它的一种同位素的核内有89个中子答案 D解析核外电子数等于其质子数,C项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元素种类数,63-2-8-8-18-18=9,显然其是第六周期从左到右的第9种元素,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A、B项均正确;由于存在同位素,所以其相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
规避同位素、核素、同素异形体概念理解的4个易错点(1)一种元素可能有多种核素,也可能只有一种核素;(2)有多少种核素就有多少种原子;(3)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;(4)在区别同位素、同素异形体的概念时,可从概念的字面加深理解。
同位素的研究对象是原子,“同位”是指同一种元素的几种核素在元素周期表中的位置相同,即质子数相同,中子数不同;同素异形体的研究对象为单质,“同素”是指元素种类相同。
考点三核外电子排布1.电子层的表示方法及能量变化2.核外电子排布规律(1)能量最低原则核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。