高考化學(xué)備考浙江選考專用版講義專題3微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性第一單元

第一單元原子結(jié)構(gòu)與原子核外電子排布[考試標(biāo)準(zhǔn)]知識(shí)條目必考要求加試要求1.原子結(jié)構(gòu)模型的演變aa2.原子的構(gòu)成，原子符號(hào)bb3.核素、同位素的概念ab4.原子核外電子排布的基本規(guī)律(1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu))bc考點(diǎn)原子構(gòu)成、核素、同位素(一)原子結(jié)構(gòu)1．原子結(jié)構(gòu)模型的演變?nèi)祟悓?duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是逐漸深入的，每前進(jìn)一步，都建立在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上?？茖W(xué)研究是揭示原子結(jié)構(gòu)奧秘的重要手段。原子結(jié)構(gòu)模型的演變圖如下：(1)為道爾頓實(shí)心球式原子模型；(2)為湯姆生葡萄干面包式原子模型；(3)為盧瑟福行星運(yùn)轉(zhuǎn)式原子模型；(4)為玻爾軌道式原子模型；(5)為近代量子力學(xué)原子模型。

2．構(gòu)成原子的微粒及作用原子(eq\o\al(A,Z)X)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子Z個(gè)——決定元素的種類,中子[A－Z個(gè)]\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(在質(zhì)子數(shù)確定后,決定原子種類)))同位素)),核外電子Z個(gè)——最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)))3．微粒之間的關(guān)系(1)原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；(2)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；(3)陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－陽離子所帶的電荷數(shù)；(4)陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋陰離子所帶的電荷數(shù)。4．質(zhì)量數(shù)與原子質(zhì)量、相對(duì)原子質(zhì)量、摩爾質(zhì)量在數(shù)值上的關(guān)系eq\f(原子質(zhì)量g,m\o\al(12,6)C×\f(1,12))＝相對(duì)原子質(zhì)量＝摩爾質(zhì)量(g·mol－1)≈質(zhì)量數(shù)5．表示原子結(jié)構(gòu)的“兩種方式”(1)eq\o\al(A,Z)X著重描述原子核的結(jié)構(gòu)。例：(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖著重描述核外電子排布情況。例：(二)核素同位素1．元素、核素、同位素之間的關(guān)系2．同位素的“六同三不同”

3．幾種重要的核素核素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(三)核外電子排布規(guī)律1．能量規(guī)律核外電子總是先排布在能量最低的電子層里，然后再按照由里向外的順序依次排布在能量逐漸升高的電子層里。2．排布規(guī)律特別提醒核外電子的排布規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，必須同時(shí)滿足各項(xiàng)要求，如M層不是最外層時(shí)，最多能容納18個(gè)電子，當(dāng)M層為最外層時(shí)，最多容納8個(gè)電子。正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：(×)(2017·浙江11月選考，8A)(2)eq\o\al(18,8)O表示中子數(shù)為10的氧元素的一種核素(√)(2017·浙江11月選考，11A)(3)金剛石和石墨互為同素異形體，兩者之間不能相互轉(zhuǎn)化(×)(2017·浙江11月選考，11B)(4)氕、氘、氚是氫元素的三種核素，質(zhì)子數(shù)都為1(√)(2017·浙江4月選考，11B)(5)S2－的結(jié)構(gòu)示意圖：(×)(2016·浙江10月選考，7C)(6)eq\o\al(14,6)C表示質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為8的核素(√)(2016·浙江10月選考，11A)(7)eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,6)C是同一種核素(×)(2016·浙江4月選考，10A)(8)紅磷和白磷互為同素異形體(√)(2016·浙江4月選考，10B)(9)硫原子的結(jié)構(gòu)示意圖：(×)(2015·浙江10月選考，7D)(10)核素eq\o\al(2,1)H的中子數(shù)是0(×)(2015·浙江10月選考，9A)(11)12C和14C互為同位素(√)(2015·浙江10月選考，9B)(12)金剛石、石墨和富勒烯互為同素異形體(√)(2015·浙江10月選考，9C)備考導(dǎo)向在學(xué)考中，對(duì)原子構(gòu)成及核外電子排布規(guī)律的考查比較簡單，主要考查原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖的正誤判斷，原子組成的正誤判斷及同位素、核素、同素異形體的正誤判斷等。題組一原子模型的演變1．(2017·浙江省溫州中學(xué)高三上學(xué)期期中)科學(xué)家及其提出學(xué)說與貢獻(xiàn)的敘述不對(duì)應(yīng)的是()A．道爾頓提出原子學(xué)說B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，并提出原子結(jié)構(gòu)軌道模型C．舍勒發(fā)現(xiàn)了氯氣D．盧瑟福根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象，提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型答案B解析19世紀(jì)初，英國化學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，A項(xiàng)正確；1897年，英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1774年瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦時(shí)發(fā)現(xiàn)了氯氣，C項(xiàng)正確；1911年英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象，提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型，D項(xiàng)正確。2．(2017·寧波市北侖中學(xué)高三月考)如圖為原子結(jié)構(gòu)模型的演變圖，其中(1)為道爾頓原子模型，(4)為近代量子力學(xué)原子模型，符合歷史演變順序的一組排列是()A．(1)(3)(2)(5)(4)B．(1)(2)(3)(4)(5)C．(1)(5)(3)(2)(4)D．(1)(3)(5)(4)(2)答案A題組二原子構(gòu)成3．決定元素種類的是()A．電子數(shù) B．中子數(shù)C．質(zhì)子數(shù) D．質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)答案C解析元素是具有相同核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱，所以決定元素種類的是核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))，答案選C。4．(2017·浙江省溫州中學(xué)高三上學(xué)期期中)已知R2＋有b個(gè)中子，核外有a個(gè)電子，表示R原子符號(hào)正確的是()A.eq\o\al(b,a)R B.eq\o\al(a＋b＋2,a－2)RC.eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)R D.eq\o\al(a＋b,a－2)R答案C解析依據(jù)陽離子核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－帶電荷數(shù)，可知質(zhì)子數(shù)＝陽離子核外電子數(shù)＋帶電荷數(shù)，R2＋核外有a個(gè)電子，所以其質(zhì)子數(shù)為a＋2；依據(jù)質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，R2＋有b個(gè)中子，所以其質(zhì)量數(shù)為a＋2＋b，所以R原子符號(hào)為eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)R，答案選C。題組三同位素、核素、同素異形體5．(2017·浙江安吉縣上墅私立高級(jí)中學(xué)高三月考)下列各組中屬于同素異形體關(guān)系的是()A．H2與D2 B．T2O與H2OC.eq\o\al(40,19)K與eq\o\al(39,19)K D．金剛石與石墨答案D6．(2017·臺(tái)州市高三質(zhì)量評(píng)估)下列關(guān)于eq\o\al(35,17)Cl和eq\o\al(37,17)Cl說法正確的是()A．具有相同的質(zhì)子數(shù) B．具有相同的中子數(shù)C．具有相同的質(zhì)量數(shù) D．它們不互為同位素答案A7．(2017·浙江省溫州中學(xué)高三上學(xué)期期中)簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用如下圖的表示方法形象地表示：其中表示質(zhì)子或電子，表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是()A．①②③互為同位素B．①②③為同一種核素C．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子D．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)答案A解析從圖示知①、②、③中的質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)且都等于1，可知①②③代表的微粒分別為H、D、T。①②③質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同，互為同位素，屬于不同的核素，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；①②③互為同位素，同位素具有相似的化學(xué)性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；①②③質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，所以質(zhì)量數(shù)不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．(2017·浙江省杭州地區(qū)高三上學(xué)期五校聯(lián)考)钚(Pu)是一種放射性元素，eq\o\al(239,94)Pu是原子能工業(yè)的一種重要原料，可作為核燃料和核武器的裂變劑。下列關(guān)于Pu－239的說法不正確的是()A.eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu互為同位素B.eq\o\al(239,94)Pu原子核外有94個(gè)電子C.eq\o\al(239,94)Pu原子核中有94個(gè)中子D.eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(238,92)U為兩種不同核素答案C解析A項(xiàng)，eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu屬于質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，互為同位素，正確；B項(xiàng)，電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，eq\o\al(239,94)Pu原子核外有94個(gè)電子，正確；C項(xiàng)，eq\o\al(239,94)Pu原子核中有239－94＝145個(gè)中子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(238,92)U為兩種不同核素，正確；故選C。題組四原子組成中數(shù)量關(guān)系的判斷9．現(xiàn)有bXn－和aYm＋兩種離子，它們的電子層結(jié)構(gòu)相同，則a與下列式子有相等關(guān)系的是()A．b－m－n B．b＋m＋nC．b－m＋n D．b＋m－n答案B規(guī)避4個(gè)易失分點(diǎn)(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，NHeq\o\al(＋,4)與OH－等。題組五原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖10．(2017·浙江省杭州地區(qū)高三上學(xué)期五校聯(lián)考)下列結(jié)構(gòu)示意圖所代表的微粒中，化合價(jià)為－1價(jià)的是()答案D解析A項(xiàng)是原子，顯0價(jià)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)顯＋2價(jià)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)顯＋1價(jià)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)顯－1價(jià)，正確；故選D。11．(2017·湖州市高一下學(xué)期期中)下列原子或離子對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖不正確的是()答案A題組六核外電子排布規(guī)律及應(yīng)用12．(2017·湖州市安吉縣上墅私立高級(jí)中學(xué)高三下學(xué)期第一次月考)在短周期元素中，原子最外電子層只含有2個(gè)電子的元素是()A．一定是金屬元素B．可能是稀有氣體元素C．一定不是非金屬元素D．原子容易失去電子的元素答案B13．下列敘述中，正確的是()A．在多電子的原子里，能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)B．核外電子總是先排在能量低的電子層里，例如一般先排滿了K層后才排L層C．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)一定相同D．微粒的最外層只能是8個(gè)電子才穩(wěn)定答案B14．(2017·浙江省三門亭旁高級(jí)中學(xué)高三月考)在某元素的原子核外電子排布中，K電子層和L電子層的電子數(shù)之和等于M電子層和N電子層的電子數(shù)之和，則該元素的核電荷數(shù)為()A．30 B．12C．17 D．20答案D15．(2017·浙江省溫州中學(xué)高三3月高考模擬)核電荷數(shù)為1～18的元素中，最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子()A．只有4種 B．只有3種C．只有2種 D．只有1種答案D解析核電荷數(shù)為1～18的元素中，最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子只有O一種元素的原子，故答案選D。微專題6尋找“等電子微?！钡姆椒?．尋找“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法(1)“10電子”微粒(2)“18電子”微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……2．記憶其他等電子微粒(1)“14電子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、Ceq\o\al(2－,2)(2)“16電子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO(3)“9電子”的微粒：—OH、—NH2、—CH3(取代基)(4)“2電子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2(5)質(zhì)子數(shù)及核外電子總數(shù)均相等的微粒①Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；②HS－、Cl－；③F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)；④N2、CO、C2H2等。1．A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)中，每個(gè)粒子均有10個(gè)電子。已知：①A＋＋C－=D＋E↑；②B＋＋C－=2D。請(qǐng)回答：(1)C－的電子式是________________。(2)分別寫出A＋和D反應(yīng)、B＋和E反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(3)除D、E外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的分子的分子式：________________。(4)除A＋、B＋外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的陽離子________。答案(1)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋H3O＋＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH4、HF(答案合理即可)(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)解析本題中五種粒子均有10個(gè)電子是解題的突破口。依據(jù)已有的元素與化合物知識(shí)可知，10電子的粒子中，原子有Ne；陰離子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)，陽離子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；分子有CH4、NH3、H2O、HF。根據(jù)題意有：①A＋＋C－=D＋E↑，推知A＋應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)、C－為OH－、D為H2O、E為NH3，將其結(jié)果代入②B＋＋C－=2D，推知B＋應(yīng)為H3O＋。2．已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同粒子，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件已經(jīng)略去)：(1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子，請(qǐng)寫出A、D的電子式：A__________________；D________________________________________________________________________。(2)如果A和C是18電子的粒子，B和D是10電子的粒子，則A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________。答案(1)(2)H2S＋2OH－=S2－＋2H2O(或HS－＋OH－=S2－＋H2O，答案合理即可)3．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分別表示含有18個(gè)電子的微粒(離子或分子)，請(qǐng)回答：(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符號(hào)表示)。(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是_____________________。(3)E是所有含18個(gè)電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子，其分子式是____________。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是_____________________________；電子式是__________________。(5)G分子中含有4個(gè)原子，其分子式是__________________________________。(6)H分子中含有8個(gè)原子，其分子式是___________________________________________。答案(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)(6)C2H6解析含18個(gè)電子的微粒有：分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、C2H6、CH3OH等；離子：S2－、HS－、Cl－、Oeq\o\al(2－,2)、K＋、Ca2＋等。總結(jié)出了以上微粒，各小問自然能夠順利解出。課時(shí)訓(xùn)練1．人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)有一個(gè)不斷深入的過程，其中提出“葡萄干面包式”原子模型的科學(xué)家是()A．道爾頓B．湯姆生C．盧瑟福D．玻爾答案B2．35Cl和35Cl－兩種微粒中，不同的是()A．核內(nèi)質(zhì)子數(shù) B．核外電子層數(shù)C．核內(nèi)中子數(shù) D．核外電子數(shù)答案D3．(2017·浙江省三門亭旁高級(jí)中學(xué)高三第一次月考)當(dāng)今化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一是C60，它是金剛石的()A．同位素 B．同一種物質(zhì)C．同素異形體 D．以上都不是答案C4．(2017·浙江省金蘭合作組織高一上學(xué)期期中)2016年9月15日22時(shí)04分，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。標(biāo)志著我國太空工程又取得了新進(jìn)程。據(jù)科學(xué)家預(yù)測，月球上的土壤中吸附著數(shù)百萬噸的eq\o\al(3,2)He，每百噸eq\o\al(3,2)He核聚變所釋放的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在。下列說法正確的是()A.eq\o\al(4,2)He原子核內(nèi)有4個(gè)質(zhì)子B.eq\o\al(4,2)He和eq\o\al(3,2)He互為同位素C.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)含有3個(gè)中子D.eq\o\al(4,2)He的最外層電子數(shù)為2，所以為金屬元素答案B5．據(jù)報(bào)道，放射性同位素鈥(eq\o\al(166,67)Ho)可有效治療肝癌，該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為()A．32B．67C．99