2019-2020年高三化学一轮复习 第一章 第1节 原子结构导学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习 第一章 第1节 原子结构导学案【预习要求】 1、了解元素、核素、同位素的含义。 2、了解原子构成。懂得质量数和的关系，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关系。 3、了解原子核外电子排布。【课前预习案】【知识梳理】一、原子及原子核的组成1、构成原子的粒子及其性质、作用相对质量带电荷作 用原子核质子1.007一个质子带一个单位的正电荷决定元素的种类、核电荷数中子1.008不带电与质子数一起决定核素的种类电子5.484x10-4一个电子带一个单位的负电荷电子数特别是最外层电子数决定元素的化学性质注意： 原子核：几乎集中原子的全部质量，但其体积却只占整个原子体积的千亿分之一。其中的质子、中子通过强相互作用集合在一起，使原子核十分“坚固”，在化学反应时不会发生变化。另外原子核中蕴含着巨大的能量原子能（即核能）。 中子数、质子数约等于中子、质子的相对质量。 不是所有的原子核都有质子和中子两种微粒，如 中无中子。 电子：带1个单位的负电荷,质量很小。与原子的化学性质密切相关，特别是最外层电子数及排布决定了原子的化学性质。 2、原子的表示方法： 表示一个 数 为Z， 数 为A的原子。3、构成原子的粒子间的关系（1）质量关系：对原子： 质量数(A)= + 注意：质量数是在忽略原子内电子的质量，并将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数（两者均为1）相加所得之和。所以，质量数只对原子而言，不能说元素的质量数。【例1】放射性同位素钬Ho的原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ） A32 B67 C99 D166（2）电性关系：对原子： 质子数(Z)= = 。对阳离子n+：质子数=电荷数 核外电子数。对阴离子n-：质子数=核外电子数 电荷数。二、元素、核素、同位素1、元素 定义：具有相同的 同一类原子的总称。说明： 决定元素种类的因素是核电荷数。 “原子”是广义的，包含质子数相同的各形态下的原子或简单离子。2、核素：具有一定数目 和一定数目 的一种原子叫核素。说明：同种元素的原子核中，中子数不一定相同。例如，氢元素就有三种中子数不同的原子，分别叫做氕 （ ）、氘（ ）、氚（ ），那么氢元素的三种不同的原子就各为氢元素的一种核素。 几种重要的核素：12C 是定义相对原子质量的标准，也是定义阿伏加德罗常数的标准；和是制造氢弹的原料；是制造原子弹的原料和核反应堆的燃料。 核素的相对原子质量：指某核素一个原子的质量与12C原子质量的的比值。3、同位素： 数相同而 数不同的同一元素的不同 互为同位素。 同位素的特点：同种元素，可以有若干种不同的核素。故原子的种数大于元素的种数。至今已发现了110种元素，但发现的核素远多于110种。 核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。 同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。如：17O是一种核素，而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。说明： “同位”是指这几种核素的质子数（核电荷数）相同，在元素周期表中占据相同位置。 并非所有元素都有同位素，如Na、F、Al等就没有同位素。4、概念辨析：元素、核素、同位素元素核素同位素本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素之间的互相称谓范畴同类原子存在游离态、化合态两种形式原子原子特征只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数举例H、C、N三种元素1H、2H、3H三种核素1H、2H、3H互为同位素【例2】有关H、D、T、HD、H2、D、H这七种微粒的说法正确的是 A互为同位素 B是七种氢元素C电子数相同 DHD和H2均是单质三、核外电子排布1、电子是分层排布的 根据 或 ，可将核外电子分成不同的电子层，由里往外依次为 。2、核外电子排布的一般规律（1）核外电子总是尽先排布在能量 的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层等，这个规律又称为能量最低原理。（2）每一电子层最多可容纳的电子数为 （n代表电子层数）。（3）原子最外层电子数不超过 个（当 K为最外层时不超过 个）。（4）原子次外层电子数不超过 个，倒数第三层不超过 个。3、核外电子排布的描述：原子（或离子）结构示意图：【例3】 Cl Cl- Mg2+ 4、前18号元素的原子结构的特殊性 原子核中无中子的原子： ； 最外层电子数是次外层电子数2倍的元素： ；是次外层电子数3倍的元素： ； 电子层数与最外层电子数相等的元素： ； 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素： ； 说明：重点掌握短周期元素（118号）及各主族元素原子的核外电子排布规律。 过渡元素原子最外层电子数为12个，若原子最外层有n个电子， 当n=1时，位于A族和过渡元素区； 当n=2时，位于A族、0族和过渡元素区； 当n3时，则一定位于第n主族（n=8时，位于0族）。四、根据原子结构判断元素的化合价 主族元素的最高正价等于元素原子的最外层电子数； 只有非金属元素才有负价，且最低负价绝对值=8-主族序数； 若原子的最外层电子数为奇数,则元素的化合价一般为奇数。例如：Cl：-1，+1，+3，+5，+7；（少数元素如氮有多种奇偶数价较特殊） 若原子的最外层电子数为偶数，则化合价一般为偶数。例如：C：+2，+4；Si：+4；S：-2，+4，+6。五、元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系1、稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子(He是2个电子)，处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般 不跟其他物质发生化学反应。2、非金属性与金属性(一般规律)：最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素4较易得非金属性六、原子结构与元素的化学性质有何关系? 元素的金属性或非金属性取决于原子最外层电子数（价电子数）； 元素的化合价取决于原子最外层电子数（价电子数）； 原子（或简单离子）的半径取决于电子层数、核电荷数和最外层电子数。【例4】元素的种类、化学性质分别与下列微粒数密切相关，它们是 （ ）A质子数、中子数 B质子数、最外层电子数C中子数、最外层电子数 D最外层电子数、质子数【预习检测】1. 决定原子种类的是（ ）A质子数 B电子数 C只有中子数 D质子数和中子数2. （双选）与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是（ ）AF- BCl- CNH3 DNH2-3. 放射性原子在人类生活中的很多地方都有着特殊的作用，其中很重要的就是作为示踪原子。医学界通过放射性14C作为示踪原子，发现一种C60的羧酸衍生物在特定的条件下可通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病。有关14C的说法正确的是 （ ） A14C和14N含有相同的中子数 B14C和C60是同分异构体 C14C与C60中普通碳原子的化学性质不同 D14C与12C互为同位素4. （xx，全国）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1 H原子组成HmX分子，在ag HmX中所含质子的物质的量是( ) A(ANm)mol B(AN)mol C(AN)mol D(ANm)mol【课堂探究案】一、概念辨析：元素、核素、同位素【例1】 c 在AZXba中， Z相同， 的种类相同； Z相同，A相同，同一种 ； Z相同，A不同，互称为 ； a表示离子所带 数目； b表示 的个数； c表示微粒的 。【巩固训练】1与两种粒子，下列叙述正确的是 （ ） A.质子数一定相等，质量数与中子数一定不同B.化学性质几乎相同 C.一定由质子、中子和电子构成 D.核电荷数、核外电子数一定相同2下列说法中正确的是 ( ) 质子数相同的粒子一定属于同一种元素电子数相同的粒子不一定是同一种元素两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子同种元素的原子的质量数必相等A B C D二、核外电子数相同的粒子规律1、常见的10个电子的微粒分子离子一核10电子的Ne二核10电子的三核10电子的四核10电子的五核10电子的【例2】（xx高密高二上学期期末改编）X、Y、Z是阳离子，K是阴离子，M、N是中性分子。它们都由短周期组成，且具有以下结构特征和性质： 它们核外电子总数都相同； N溶于M中，滴入酚酞，溶液变红； Y和K都由A、B两元素组成，Y核内质子总数比K多两个； X和N都由A、C两元素组成，X和Y核内质子总数相等； X和K的浓溶液在加热情况下生成M和N； Z为单核离子，向含有Z的溶液中加入少量K溶液，有白色沉淀生成，再加入过量的K或Y的溶液，沉淀消失。试完成下列各题： （1）用化学符号表示下列6种微粒： X：_、Y ：_、Z：_、K：_、M：_、N：_。 （2）写出Z和N的水溶液反应的离子方程式 。【变式训练】（xx江苏理综改编）通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E 三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：用化学符号表示下列5种微粒：A：_、B：_、C：_、D：_ E：_。2、常见的18个电子的微粒分子离子一核18电子的Ar二核18电子的三核18电子的四核18电子的五核18电子的六核18电子的七核18电子的八核18电子的【例3】（xx全国理综）用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子八种微粒（离子或分子）。请回答：A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示)。D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 。E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是 。F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是 。G分子中含有4个原子，其分子式是 。H分子中含有8个原子，其分子式是 。3、 常见的14个电子的微粒【例4】（xx全国理综改编）甲、乙、丙为前三周期元素形成的微粒，每种微粒中都含有14个电子。已知甲、乙为双原子分子，丙为原子。（1）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是_；（2）乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途： _。（3）丙的元素符号是_，它的原子结构示意图为_。【当堂检测】1. 某元素的两种同位素，它们的原子具有不同的 （ ） A.质子数 B.质量数 C.原子序数 D.电子数2.(xx山东理综，9)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A16O2与18O2互为同分异构体 B16O与18O核外电子排布方式不同C通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D标准状况下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1NA个氧原子3下列说法中正确的是 （ ）A质子数相同的微粒一定属于同一种元素 B同位素的性质几乎相同 C质子数相同，电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和离子D电子数相同的微粒一定是同一种元素4核内中子数为N的AR2离子，ng它的氧化物中所含质子的物质的量为 （ ） Amol Bmol C()mol Dmol5. 有A、B、C和Q、R五种微粒，它们都含有氢原子，且微粒中都含10个电子； A 和B-在加热时反应生成Q气体和R液体；R在常温下发生很弱电离生成C和B。 （1）用化学符号表示下列5种微粒： A：_、B：_、C：_、Q：_、R：_。（2）写出A与B加热反应的离子方程式 。 （3）B、Q、R这三种微粒结合质子（H）的能力由强到弱的顺序为（用微粒的化学式表示） 。【课后拓展案】 1、决定原子种类的是 （ ） A质子数 B电子数 C只有中子数 D质子数和中子数2、化学变化中，可能发生改变的是 ( ) A质子数 B中子数 C核外电子数 D原子核3、对Fe3+、Fe2+、Fe三种微粒的判断不正确的是 （ ） A核电荷数相同 B化学性质相同 C属于同一种元素 D核外电子数不相同4、下列说法中正确的是 （ ） A非金属元素呈现的最高价化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B非金属元素呈现的最低价化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C最外层有2个电子的原子都是金属原子 D最外层有5个电子的原子都是非金属原子5、（双选）核电荷数为118的元素中，下列有关叙述正确的是 （ ） A最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B最外层只有2个电子的元素一定是金属元素 C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素 DK层与M层电子数之和等于L层电子数的元素一定是非金属元素6、若aAm+与bBn-核外电子排列相同，下列关系正确的是 （ ） A b=an+m Bb=a+n-m Ca=b+n+m Da=b+n-m 7、已知R元素的某种同位素能形成离子化合物AmRn。该晶体中一个R微粒的核外电子数是a，核内中子数是b，则该同位素的原子符号是（ ） AR BR CR DR8、(xx课标)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2-、X+ B.X+、Y3+ C.Y3+、Z2- D.X+、Z2-9、(xx江苏单科)下列有关化学用语表示正确的是()A.丙烯的结构简式:C3H6 B.氢氧根离子的电子式：OH-C.氯原子的结构示意图: D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子92238U10、(xx山东)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CCl、S2、Ca2+、K+半径逐渐减小D3517Cl与3717Cl得电子能力相同11、A+、B+、C、D、E五种微粒（分子或离子），它们都含有10个电子，已知它们有 如下转化关系： A+ + CD+E B+ C2D 写出的离子方程式 。 写出的离子方程式 。 除D、E外，再请写出两个含10个电子的分子 。 除、外，请再写出两种含10个电子的阴离子 。12、氢化物（NaH）是由两种粒子组成的离子化合物，通常为白色固体，化学性质很活 泼，主要表现为还原性。请回答： （1）NaH中的阳离子的结构示意图为 ；阴离子的结构示意图为 。 （2）在NaH的阴、阳离子中，易表现出还原性的是（写离子符号） 。 （3）NaH易与水发生反应生成一种化合物和一种单质，该反应的化学方程式为 。 【课前预习参考答案】一、原子及原子核的组成1、构成原子的粒子及其性质、作用 （1）不是所有的原子核都有质子和中子两种微粒，如 1H 中无中子。3、构成原子的粒子间的关系 （1）质量关系：对原子： 质量数(A)= Z + N 对原子： 质子数(Z)= 核外电子数 = 核电荷数 。二、元素、核素、同位素1、元素 定义：具有相同的 质子数（核电荷数）同一类原子的总称。2、核素：具有一定数目 质子数 和一定数目 中子数 的一种原子叫核素。说明：同种元素的原子核中，中子数不一定相同。例如，氢元素就有三种中子数不同的原子，分别叫做氕 （1H）、氘（2H或D）、氚（3H或T），那么氢元素的三种不同的原子就各为氢元素的一种核素。3、同位素： 质子 数相同而 中子 数不同的同一元素的不同 核素 互为同位素。 三、核外电子排布1、电子是分层排布的 根据离核远近或能量高低，将核外电子分成不同的电子层，由里往外依次为K、L、M、N、O、P、Q。2、核外电子排布的一般规律（1）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层等，这个规律又称为能量最低原理。（2）每一电子层最多可容纳的电子数为 2n2 （n代表电子层数）。（3）原子最外层电子数不超过个 8 （当 k为最外层时不超过 2 个）。（4）原子次外层电子数不超过 18 个，倒数第三层不超过 32 个。3、核外电子排布的描述：原子（或离子）结构示意图：略4、前18号元素的原子结构的特殊性 原子核中无中子的原子： 1H ； 最外层电子数是次外层电子数2倍的元素： C ；是次外层电子数3倍的元素： O ； 电子层数与最外层电子数相等的元素： H、Be、Al ； 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素： Li、Si ；