考點(diǎn)07-原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布(解析版)

考點(diǎn)07-原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布【學(xué)業(yè)要求】1.知道元素、核素、同位素的含義。2.了解1～18號(hào)元素的原子核外電子的排布，并能用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示原子和簡(jiǎn)單離子。一、原子核的構(gòu)成、核素、同位素1．原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。2．質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)值，加起來(lái)所得的數(shù)值。3．原子的表示符號(hào)：eq\o\al(A,Z)X表示質(zhì)子數(shù)是Z，質(zhì)量數(shù)為A的一種X原子。4．存在數(shù)據(jù)關(guān)系(1)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。(2)電性關(guān)系：原子：原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)；陰離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－電荷數(shù)；陽(yáng)離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋電荷數(shù)。5．核素和同位素(1)核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)同位素：質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素互稱為同位素。二、原子核外電子的排布1.電子層的劃分電子層數(shù)1234567符號(hào)KLMNOPQ離核距離近→遠(yuǎn)能量高低低→高2.核外電子的排布規(guī)律(1)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層數(shù))。(2)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層是最外層時(shí)最多不超過(guò)2個(gè))；次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)；倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。(3)核外電子總是先排布在能量最低的電子層上，然后由里往外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布(即排滿K層再排L層，排滿L層再排M層，依此類推)?！菊骖}演練】(2021.江蘇合格考真題)2020年11月，嫦娥五號(hào)在長(zhǎng)征五號(hào)火箭的助推下成功發(fā)射，火箭采用液氫、液氧等無(wú)毒無(wú)污染推進(jìn)劑。嫦娥五號(hào)首次實(shí)現(xiàn)在月球上動(dòng)態(tài)展示五星紅旗(如圖)，并帶著“月壤”從地外天體起飛返回地球。旗開(kāi)月表，五星閃耀。“月壤”中含有He，該原子的中子數(shù)是A.1 B.2 C.3 D.5【答案】A【解析】He中質(zhì)量數(shù)為3，質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)量數(shù)，He的中子數(shù)是1，故答案為：A。例2.(2020.江蘇合格考真題)聯(lián)合國(guó)將2019年定為“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”，以紀(jì)念門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。元素周期律把元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系，為系統(tǒng)研究元素及其化合物提供了科學(xué)方法，為發(fā)現(xiàn)和探索新元素、新物質(zhì)提供了有效思路。①為紀(jì)念門捷列夫，科學(xué)家將1955年人工合成的一種新元素用符號(hào)“Md”表示，中文命名為“鍆”。核素Md的質(zhì)量數(shù)為（）A.101B.157C.258D.359②Mg和Si都屬于元素周期表第3周期元素，它們?cè)咏Y(jié)構(gòu)中相同的是（）A.質(zhì)子數(shù)B.電子層數(shù)C.核外電子數(shù)D.最外層電子數(shù)【答案】①.C②.B【解析】①核素Md左上角的阿拉伯?dāng)?shù)字代表的是質(zhì)量數(shù)，故其質(zhì)量數(shù)是258，故選：C。②同一周期具有相同的電子層數(shù)，Mg和Si都屬于元素周期表第3周期元素，它們?cè)咏Y(jié)構(gòu)中相同的是電子層數(shù)，故選：B。例3.(2018·江蘇學(xué)測(cè))eq\o\al(60,27)Co在農(nóng)業(yè)上常用于輻射育種，該原子的質(zhì)子數(shù)是()A.27B.33C.60D.87【答案】C【解析】原子符號(hào)的左上角數(shù)字表示質(zhì)量數(shù)，左下角數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)，核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，故質(zhì)量數(shù)為35，中子數(shù)為19，核電荷數(shù)為16，質(zhì)子數(shù)為16，故選C。【核心歸納】1．元素、核素、同位素的概念辨析元素核素同位素概念具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子或同一種元素的不同核素范圍宏觀概念，對(duì)同類原子而言，既有游離態(tài)又有化合態(tài)微觀概念，對(duì)某種元素的一種原子而言微觀概念，對(duì)某種元素的原子而言。因同位素的存在而使原子種類多于元素種類特性主要通過(guò)形成的單質(zhì)或化合物來(lái)體現(xiàn)不同的核素可能質(zhì)子數(shù)相同，或中子數(shù)相同，或質(zhì)量數(shù)相同，或各數(shù)均不相同同位素(之間)質(zhì)量數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)基本相同實(shí)例氫元素、氧元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(24,12)Mg是不同的核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H為氫元素的同位素2．氫元素的三種核素比較eq\o\al(1,1)H(氕)eq\o\al(2,1)H(氘)eq\o\al(3,1)H(氚)俗稱－重氫超重氫符號(hào)HDT質(zhì)子數(shù)111中子數(shù)0122．典型微粒的原子核外電子數(shù)(1)核外電子數(shù)相同的微粒核外電子總數(shù)為10的微粒核外電子總數(shù)為18的微粒核外電子總數(shù)及質(zhì)子總數(shù)都相同的離子分子Ne、HF、H2O、NH3、CH4Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、CH3OH、H2O2陽(yáng)離子Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋K＋、Ca2＋Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋陰離子N3－、O2－、F－、OH－S2－、Cl－、HS－F－、OH－或Cl－、HS－(2)特殊的微粒前18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性：(1)原子核中無(wú)中子的原子：eq\o\al(1,1)H；(2)最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na；(3)最外層有2個(gè)電子的元素：Be、Mg、He；(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；(5)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al；(6)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be；電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li；(7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si；(8)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P；(9)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素：He、C、S；是電子層數(shù)3倍的元素：O?！具^(guò)關(guān)檢測(cè)】1.(2022·金陵中學(xué)合格考模擬)下列關(guān)于eq\o\al(129,52)Te的說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)量數(shù)為52 B.中子數(shù)為77C.質(zhì)子數(shù)為129 D.電子數(shù)為772.(2022·江蘇合格考模擬)下列互為同分異構(gòu)體的是()A.16O和18O B.乙醇和乙醛C.金剛石和石墨 D.正丁烷和異丁烷3.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)下列組合屬于同素異形體的是()A.eq\o\al(35,17)Cl與eq\o\al(37,17)Cl B.石墨與C60C.正丁烷與異丁烷 D.CH4與CH3CH2CH34.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)日本福島第一核電站泄漏出微量的放射性元素eq\o\al(239,94)Pu，關(guān)于eq\o\al(239,94)Pu的敘述正確的是()A.核電荷數(shù)是239 B.質(zhì)量數(shù)是145C.中子數(shù)是94 D.電子數(shù)是945.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)eq\o\al(131,53)I可用于治療甲亢，有關(guān)eq\o\al(131,53)I的說(shuō)法正確的是()A.中子數(shù)為131 B.質(zhì)子數(shù)為131C.電子數(shù)為53 D.質(zhì)量數(shù)為536.(2022·鹽城合格考模擬)最近我國(guó)“人造太陽(yáng)”研究獲重大進(jìn)展。核聚變中下列質(zhì)子數(shù)小于中子數(shù)的原子是()A.eq\o\al(2,1)H B.eq\o\al(3,1)HC.eq\o\al(4,2)He D.eq\o\al(1,1)H7.(2022·連云港合格考模擬)2022年11月30日，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)正式批準(zhǔn)將117號(hào)化學(xué)元素命名為“Tennessee”，符號(hào)Ts。關(guān)于eq\o\al(293,117)Ts和eq\o\al(294,117)Ts的說(shuō)法中正確的是()A.質(zhì)量數(shù)相等 B.中子數(shù)相等C.電子數(shù)不等 D.互為同位素8.(2022·蘇州合格考模擬)14C可用于考古，“14”是指()A.質(zhì)量數(shù) B.核外電子數(shù)C.中子數(shù) D.質(zhì)子數(shù)9.(2022·南通合格考模擬)2022年1月《中國(guó)科學(xué)報(bào)》報(bào)道，又有113號(hào)、115號(hào)、117號(hào)和118號(hào)四種元素被載入元素周期表。其中118號(hào)元素的原子符號(hào)為eq\o\al(294,118)Uuo，“294”是指該原子的()A.原子序數(shù) B.電子數(shù)C.中子數(shù) D.質(zhì)量數(shù)10.(2022·宿遷合格考模擬)钚(eq\o\al(239,94)Pu)是制造威力更大原子彈的良好原料。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.原子序數(shù)為94 B.質(zhì)子數(shù)為94C.質(zhì)量數(shù)為239 D.中子數(shù)為9411.(2022·南師大附中合格考模擬)最近有科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)eq\o\al(212,82)Pb具有殺死癌細(xì)胞的功效。下列關(guān)于eq\o\al(212,82)Pb的說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)子數(shù)是212 B.電子數(shù)是294C.中子數(shù)是130 D.質(zhì)量數(shù)是8212.(2022·無(wú)錫市第一次模擬測(cè)試)據(jù)報(bào)道，某些建筑材料會(huì)產(chǎn)生放射性同位素氡eq\o\al(222,86)Rn，從而對(duì)人體產(chǎn)生傷害。該同位素原子的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是()A.50 B.136C.86 D.22213.(2022·泰州合格考模擬)某化合物XY2的Y－的粒子示意圖可能是()14.(2022·南京市金陵中學(xué)模擬測(cè)試)元素鉍曾被認(rèn)為是相對(duì)原子質(zhì)量最大的穩(wěn)定元素。下列關(guān)于eq\o\al(209,83)Bi的說(shuō)法正確的是()A.中子數(shù)為209 B.質(zhì)子數(shù)為83C.核外電子數(shù)為126 D.質(zhì)量數(shù)為29115.(2022·揚(yáng)州市第三次模擬測(cè)試)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)于2022年正式?jīng)Q定將113號(hào)新元素符號(hào)確定為Nh，eq\o\al(278,113)Nh是它的一種核素。下列關(guān)于eq\o\al(278,113)Nh的說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)量數(shù)為113B.質(zhì)子數(shù)為113C.相對(duì)原子質(zhì)量為113D.中子數(shù)為11316.(2022·南京合格考模擬)下列各組粒子，屬于同一種原子的是________，互為同位素的是________，屬于同種元素的是________，屬于同素異形體的是________。(填字母)A.紅磷、白磷B.核外電子數(shù)是10的甲、乙兩種粒子C.eq\o\al(30,15)P和(核內(nèi)15個(gè)中子)D.eq\o\al(1,1)H、D、TE.中子數(shù)相同的甲、乙兩種粒子17.已知X、Y、Z都是短周期元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，Y和Z可以形成兩種以上的氣態(tài)化合物，則(1)X是__________(填名稱，下同)，Y是__________，Z是________。(2)由Y和Z組成，且Y和Z質(zhì)量比為7∶20的化合物的分子式是________。(3)由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X2Z分子具有相同電子數(shù)的兩種離子是________和________。

【答案解析】1.B2.D3.B4.D5.C6.B[元素符號(hào)左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)。A項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)為2－1＝1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)為3－1＝2，正確；C項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)為2，中子數(shù)為4－2＝2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)為1－1＝0，錯(cuò)誤。]7.D[核素eq\o\al(293,117)Ts和eq\o\al(294,117)Ts具有相同的質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))不同的中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)，二者互為同位素，另外質(zhì)子數(shù)等于核外電子總數(shù)，故選項(xiàng)D符合題意。]8.A[元素符號(hào)左上角的數(shù)字代表質(zhì)量數(shù)，則14是指質(zhì)量數(shù)，答案選A。]9.D[一般用原子符號(hào)eq\o\al(A,Z)X表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的原子，據(jù)此可知，294指的是原子