1、1第一节 原子结构与性质考点(一) 原子结构 【精讲精练快冲关】知能学通1原子的构成(1)原子的构成粒子(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系原子中：质子数( Z)核电荷数核外电子数。质量数( A)质子数( Z)中子数( N)。阳离子的核外电子数质子数阳离子所带电荷数。如 Mg2 的核外电子数是 10。阴离子的核外电子数质子数阴离子所带电荷数。如 Cl 的核外电子数是 18。(3)微粒符号周围数字的含义(4)两种相对原子质量原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与 12C质量的 的比值。112一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。元素的相对原子质量：是按该元素各
2、种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如 Ar(Cl) Ar(35Cl)a% Ar(37Cl)b%。2元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系2(2)同位素的特征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。同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素H：名称为氕，不含中子；1H：用字母 D表示，名称为氘或重氢；21H：用字母 T表示，名称为氚或超重氢。31(4)几种重要核素的用途核素 U23592 C146 H21 H31 O18用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子题点练通1.(2019扬州
3、模拟)钬(Ho)的某些原子具有放射性，可用于治疗肝癌。下列有关 Ho的叙述正确的是( )1667A电子数为 166 B质量数为 67C中子数为 99 D核电荷数为 99解析：选 C 元素符号左下角表示质子数或核电荷数，左上角表示质量数；质量数质子数中子数； 对于原子，质子数核外电子数，整个原子不显电性。电子数质子数67，故 A错误；元素符号左上角为质量数 166，故 B错误；中子数质量数质子数1666799，故 C正确；核电荷数质子数67，故 D错误。2(2019龙凤区模拟)近 20年来，同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中， 2H、 13C、
4、15N、 18O、 34S等常用作环境指示物。下列有关说法正确的是( )A 34S原子核内中子数为 16B 1H O的摩尔质量为 20 gmol1182C 13C和 15N原子核内的质子数相差 2D 2H 的核外电子数为 2解析：选 B 34S原子核内的中子数为 341618，故 A错误； 1H O的相对分子质量182为 121820，摩尔质量在数值上等于相对分子质量，则 1H O的摩尔质量为 20 182gmol1 ，故 B正确；C 原子的质子数为 6，N 原子的质子数为 7，则 13C和 15N原子核内的质子数相差 761，故 C错误；H 元素的原子核外只有一个电子失去一个电子变为32H
5、，则其离子的核外电子数为 0，故 D错误。3某元素原子的质量数为 A，它的阴离子 Xn 核外有 x个电子， w g这种原子的原子核内中子数为( )A. B.A(A x n)NAw w(A x n)NAAC. D.w(A x n)NAA w(A x n)NAA解析：选 C X 原子的中子数为 A( x n)， w g X的物质的量为 mol，则中子的物质wA的量为 mol，中子数为 。w(A x n)A w(A x n)NAA4.铁 60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法正确的是( )A铁元素的质量数为 60B. Fe的核内质子数比中子数多 86026C. Fe与 Fe的核外电子数
6、相同，属于同一种核素6026 5826D. Fe与 Fe的化学性质相似，互为同位素6026 5826解析：选 D Fe这种铁原子的质量数为 60，而不是铁元素的质量数，A 错误； Fe6026 6026的核内质子数(26)比中子数(34)少 8，B 错误； Fe与 Fe的质子数相同但中子数不同，6026 5826是两种不同的核素，C 错误； Fe与 Fe是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性6026 5826质相似，D 正确。5下列说法正确的是( )A由 H、D、T 与 16O、 17O、 18O构成的过氧化氢分子的相对分子质量有 36种BH 2、D 2、T 2互为同素异形体CH 2、D 2
7、、T 2在相同条件下的密度比为 123D氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于化学变化解析：选 C H、D、T 组合 H2、D 2、T 2、HD、HT、DT 共 6种； 16O、 17O、 18O组合16O2、 17O2、 18O2、 16O17O、 16O18O、 17O18O 共 6种，所以构成的过氧化氢分子共有 6636 种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量种数小于 36种，故 A错误；H 2、D 2、T 2均为氢气单质，属于一种物质，故 B错误；H 2、D 2、T 2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为 246123，故 C正确；氕、氘发生核聚变
8、生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故 D错误。易 错 提 醒 元素、核素、同位素、同素异形体的易错点(1)现行元素周期表已发现的元素有 118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于4118种。(2)不同核素可能具有相同的质子数，如 H、 H；也可能具有相同的中子数，如 21 31C、 O；也可能具有相同的质量数，如 C、 N。146 168 116 117(3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素。(4)同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。(5)同位素是指同一元素的不同“原子”间的关系，同素异形体是指同一元素的不同“单质”间的关系。(6)同位素之间可形成不同
9、的同位素单质。如氢分子有六种：H2、D 2、T 2、HD、HT、DT。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有：H 2O(普通的水)、D 2O(重水)、T 2O(超重水)等。H、D、T 与 16O、 17O、 18O可形成 3618 种水分子，相对分子质量不同。它们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 考点(二) 原子核外电子排布原理 【精讲精练快冲关】知能学通1能层、能级与原子轨道(1)能层( n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用 K、L、M、N表示，能量依次升高。(2)能级：同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其
10、分成不同的能级，通常用s、p、d、f 等表示，同一能层里，各能级的能量按 s、p、d、f 的顺序升高，即 E(s)INi的原因是_。(5)(2016全国卷)根据元素周期律，原子半径 Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)。(6)(2014全国卷)N、O、S 中第一电离能最大的是_。13答案：(1)520 (2)大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 (3)O(4)铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子(5)大于 小于 (6)N3根据下列五种元素的 I1至 I4电离能数据(单位：kJmol 1 )，回答下列问题：元素 I1 I2 I3 I4Q 2
11、 080 4 000 6 100 9 400R 500 4 600 6 900 9 500S 740 1 500 7 700 10 500T 580 1 800 2 700 11 600U 420 3 100 4 400 5 900(1)在周期表中，以上元素最可能处于同一族的是_。(2)下列元素中，化学性质和物理性质最像 Q元素的是_(填标号)。A硼 B铍 C氦 D氢(3)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：_，如果 U元素是短周期元素，你估计它的第 2次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。(4)如果 R、S、T 是同周期的三种主族元素，则它们的原子序
12、数由小到大的顺序是_，其中_(填“R” “T”或“S”)元素的第一电离能异常高的原因是_。解析：根据电离能的变化趋势(两两之间的差值)知，Q 的 I1很大，为稀有气体元素，R为第A 族元素，S 为第A 族元素，T 为第A 族元素，U 为第A 族元素。(1)根据以上分析可知，R 和 U处于同一主族。(2)由于 Q是稀有气体元素，所以氦元素的物理性质和化学性质与 Q元素最像。(3)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的，且各能层能量不同；若 U是短周期元素，则 U是 Na，其核外电子排布式为 1s22s22p63s1，由于 2s22p6所处能层相同，所以它的第 2次电离能飞跃数据发生在失去第
13、10个电子时。(4)同一周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但第A、A 族元素比同周期相邻元素的第一电离能要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满稳定状态。答案：(1)R 和 U (2)C(3)电子分层排布，各能层能量不同 10(4)RY，下列说法错误的是( )14AX 与 Y形成化合物时，X 可以显负价，Y 显正价B在元素周期表中 X可能位于 Y的右面C第一电离能 X一定大于 YDY 的气态氢化物的稳定性小于 X的气态氢化物的稳定性解析：选 C 已知 X、Y 元素同周期，且电负性：XY，则非金属性：XY。A 项，X 与Y形成化合物时，X 得电子能力强显负价，Y 显正价，正确；B 项，同周期
14、自左向右非金属性逐渐增强，则在元素周期表中 X可能位于 Y的右面，正确；C 项，氮元素的电负性小于氧元素，但氮元素的第一电离能大于氧元素的，错误；D 项，非金属性越强，氢化物越稳定，则 Y的气态氢化物的稳定性小于 X的气态氢化物的稳定性，正确。5(2019重庆一中模拟)已知：元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质；两成键元素间电负性差值大于 1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于 1.7时，形成共价键。下表给出了 14种元素的电负性，则下列说法错误的是( )元素 Al B Be C Cl F Li电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0元素 Mg
15、 N Na O P S Si电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7A随着原子序数递增，元素的电负性呈周期性变化B元素电负性越大，其非金属性越强C根据电负性数据可知 Mg3N2中含有离子键DBeCl 2因含金属元素铍，故属于离子化合物解析：选 D 元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化，元素电负性越大，其非金属性越强。根据已知条件及表中数值可知，Mg 3N2中两元素的电负性差值为 1.8，大于1.7，形成的是离子键，此化合物为离子化合物；BeCl 2中两元素的电负性差值是 1.3，小于 1.7，形成共价键，为共价化合物。6电负性大小的比较：(1)(2017全国卷)元素的
16、基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能( E1)。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的 E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的 E1呈现异常的原因是_。15(2)(2016全国卷)光催化还原 CO2制备 CH4反应中，带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是_。(3)(2015全国卷)O、Na、P、Cl 四种元素中电负性最大的是_。答案：(1)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 原子的 2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 (2)OGeZn (3)O16
