（课标版）《高考风向标》化学 第四部分 物质结构与元素周期律 第16讲 原子结构与性质

第四部分 物质结构与元素周期律考纲要求1.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。2.在初中有关原子结构知识的基础上，了解元素原子核外电子排布。3.通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；认识元素周期律。4.认识化学键的涵义，通过实例了解离子键和共价键的形成。知识网络学法指导1.本章概念多、较抽象、理论性强，复习时要注意各个知识点的区别和联系，恰当运用对比的方法，熟练掌握各知识点的共性和差异性，如同位素、同系物、同素异形体等。2.重视各部分知识之间的联系，培养迁移应用能力。本章内容与其他内容有密切联系，复习时要有意识地将相关知识结合起来，将知识点连成线，形成网，使所学知识系统化、规律化。3.重视化学与数学、物理之间的联系和渗透，学会从不同的角度解决化学问题，如晶体结构，要结合几何知识，以确定晶体的空间结构和微粒间的相对位置，提高空间想象能力和抽象思维能力。第16讲原子结构与性质考情直播1.考纲解读考纲内容能力要求考向定位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、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布。1.正确判断同位素、同素异形体、同分异构体、同位素、同种物质的概念。2.掌握原子结构特点，能够计算原子中质量数与质子数和中子数的关系。3.正确书写元素周期表中前20号元素的原子结构示意图。4.了解10电子和18电子的微粒，正确比较原子半径和离子半径的大小。原子中质子数、中子数和质量数的关系和10电子、18电子的微粒是高考的重点，主要考点有：判断微粒之间的关系，考查同位素、同素异形体、同分异构体、同位素、同种物质的概念；通过同位素的计算考查质量数与质子数和中子数的关系；以10电子和18电子的微粒为载体，综合考查重要的化学反应，微粒中质子数、中子数、电子数等的计算，离子半径的比较等。今后的命题方向：选择题中考查原子结构的简单计算、同位素的概念以及阿伏加德罗常数；通过10电子和18电子的微粒综合考查了物质结构和性质。2.考点整合考点1 原子结构决定原子种类1、原子的构成中子N（不带电荷） 同位素 （核素）原子核 质量数（A=N+Z） 近似相对原子质量质子Z（带正电荷） 核电荷数 元素 元素符号原子结构 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电中性电子数（Z个） 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道核外电子 运动特征决定电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。排布规律 电子层数 周期序数及原子半径表示方法 原子（离子）的电子式、原子结构示意图2、三个基本关系（1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中）（2）电性关系：原子中：质子数=核电荷数=核外电子数阳离子中：质子数核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 阴离子中：质子数MgAl，与失去的电子数目无关；金属阳离子被还原后，可能得到较低价态的阳离子，如Fe3可悲还原为Fe2；核外电子总数相同的原子，则具有相同的质子数，肯定属于同种元素，故C正确；SiO2可和HF反应，但它是酸性氧化物。答案C9.（2008黄冈中学）下列指定微粒的个数比为21的是 （ ） A. Be2+离子中的质子和电子 B. 原子中的中子和质子C. NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D. BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子解析Be是4号元素，有4个质子，则Be2+离子中有2个电子；原子中的中子和质子都是1；NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子是11；BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子是11。答案A10A、B、C、D、E分别代表5种微粒，每种微粒中都含有18个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子，B、D和E都是分子；又知在水溶液中A跟B反应可生成C和D；E具有强氧化性。请回答：（1）用化学符号表示上述5种微粒：A_，B_，C_，D_，E_。（2）在水溶液中A跟B反应的离子方程式是_。答案（1）S2-，HCl，Cl-，H2S，F2 （2）S2-2H+=H2S基础提升训练11.（2008揭阳一模）已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（ ）A铍的原子半径大于碳的原子半径 B氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8 C氢氧化铍的碱性比氢氧化钙强 D单质铍跟冷水反应产生氢气解析根据同周期元素原子半径的递变规律可知A正确；B中氯化铍分子中铍原子的最外层电子数小于8，故B错误；根据同主族元素的性质的递变规律可知C、D错误。答案A12已知某元素的阴离子Rn-，其原子核内的中子数为A-x+n，其中A为质量数。则W g Rn-中的电子总数为（NA为阿伏加德罗常数）( )A.NA B.NA C.NA D.NA解析由于Rn-中的中子数为A-x+n，则其质子数为x-n，故Rn-核外电子数x-n+n=x，所以W g Rn-中电子数为xNA。答案D13已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为（ ）A39：61 B61：39 C1：1 D39：11解析利用平均相对原子质量定义即可计算：解法1 设铱的两种同位素、的原子数分别为， 解得 解法2答案A 14（2007广州市高三年级调研测试）元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M电子层数为（ab），L层电子数为（a+b），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有（ ）A.能与水反应B.能与氢氧化钠反应 C.能与硫酸反应 D.能与碳酸钠反应解析据题意推出元素A和B分别是O和Si，所形成的化合物是SiO2，它在常温下可与氢氧化钠溶液反应，在高温下可与碳酸钠固体反应。答案B D15.已知短周期元素的离子，aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）A.原子半径 ABDCB.原子序数dcbaC.离子半径 CDBAD.单质的还原性 ABDC解析C aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，说明A与B同周期，C与D同周期，且A、B处于C、D的下一周期，所以，原子半径应是BACD，原子序数应是abdc，离子半径应是CDBA，单质的还原性应是BACD。故只有选项C是正确的。答案C 16（2004天津）用A质子数，B中子数，C核外电子数，D最外层电子数，E电子层数，填写下列空格。（1）同位素种类由_决定；（2）元素种类由_决定；（3）某元素有无同位素由_决定；（4）核素相对原子质量由_决定；（5）主族元素的化学性质主要由_决定；（6）核电荷数由_决定；（7）碱金属原子失电子能力相对强弱由_决定；（8）原子失电子能力相对强弱由_决定；答案（1）AB （2）A （3）B （4）AB （5）D （6）A （7）E （8）DE能力提高训练17A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，且均属于短周期元素，已知A是非金属元素，其电子层数与最外层电子数相等。Bn+和C(n+1)+与氖原子具有相同的电子层结构，且C是两性元素。Dn-、E(n-1)-与氩原子具有相同的电子层结构。（1）写出这五种元素的元素符号A._；B_；C._；D._；E._（2）写出E单质与NaOH溶液反应的化学方程式：_。（3）比较A、B、C、D、E的半径大小_。解析短周期元素中电子层数与最外层电子数相等的有H、Be、Al。其中H为非金属元素，所以A为H。由于C为两性元素，则Bn+和C(n+1)+分别为Mg2、Al3。由于n2，则Dn-、E(n-1)-分别为S2-、Cl-。因此A、B、C、D、E分别为H Mg Al S Cl。A元素原子半径最小，B、C、D、E同周期，序数增大，其半径减小。答案（1）H Mg Al S Cl (2)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O (3)BCDEA181919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。（1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 ； 和 。（2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有： 、 。解析本题的考查点是核外电子，思维的切入点是，读懂题目信息中的等电子体的定义。解题关键就是，正确理解等电子体的同原子数和同电子数，再根据所学的短周期元素组成分子的特点。 (1)第二周期只有八种元素，除了稀有气体元素只有七种，既满足原子数相同又要满足电子总数也相同的共价型分子只有：N2 和CO ；CO2 和N2O (2) NO2含有三个原子，7+82+1=24共二十四个电子，由短周期元素的原子组成的三个原子二十四个电子的微粒有：SO2 和O3答案(1)N2 和CO ；CO2 和N2O (2)SO2 和O319.（2008汕头一模）有A、B、C、D四种单质，在一定条件下，B可以分别和A、C、D化合生成甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙的每个分子分别都含有10个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下图所示的关系。请填写下列空白：（1）单质B的化学式是 ，电子式为 。（2）单质A和化合物乙发生反应的化学方程式是 ；单质C和化合物丙发生反应的化学方程式是 。（3）试根据化合物丙、丁中D元素的化合价，判断丙和丁能否在一定条件下发生化学反应生成D的单质。若认为能反应，写出它们反应的化学方程式；若认为不能反应，简要说明理由。解析根据题意，单质A和化合物乙生成化合物甲和单质C的反应为置换反应，且甲、乙均含有10个电子，则该反应只能为：2F2+2H2O=4HF+O2。甲为H2O，乙为HF，A为F2，C为O2。B可以分别和A（F2）、C（O2）、化合生成甲（H2O）、乙（HF），则B为H2。H2和D化合得到丙，且丙为10电子的氢化物，则丙为NH3。 一定条件 答案（1）H2 （2）2F2+2H2O=4HF+O2 4NH3+5O24NO+6H2O（3）能 4NH3+6NO 5H2+6H2O20.（2008泸州高中一模）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同。A与E形成的化合物化学式为AE，其分子中含18个电子。（1）写出A、D的元素符号：A ，B 。（2）由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为 ，这种化合物形成的晶体中所含的化学键类型有 。（3）A2B的沸点高于A2D，其原因是 。（4）B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1：1：1，在25时，将该盐溶于水，测得溶液pH7，理由是 （用离子方程式表示）；将该盐溶液在空气中露置一段时间后（充分光照，不考虑水分的挥发），溶液的pH近似为7，请写出该过程的总反应方程式 。解析由“A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同”可知A为H；由“A与C同主族”可知C为Li或Na；由“A与E形成的化合物化学式为AE，其分子中含18个电子”可知E为Cl；由“B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同”可知B为O，则C为Na ；又由“B与D为同主族”可知D为S。答案（1）H ，S ； （2），离子键、共价键 ；（3）H2O分子之间存在氢键；（4）ClOH2O HClOOH，2NaClO2NaClO2