高中化學：第1課時 原子結構 核素

第四章物質結構元素周期律

第一節(jié)原子結構與元素周期表

第1課時原子結構核素

基礎過關練

題組一認識原子結構、核素、同位素

1.（2020江蘇如皋中學教學質量調研）工業(yè)焊接鋼管時常用熱7cs進行“無損探

傷”，這里的“137”是指該原子的（）

A.質子數B.中子數C.電子數D.質量數

2.（2020陜西延安高一上期中）；He可以作為核聚變材料。下列關于狙e的敘述中，

正確的是（）

A.質子數為2B.電子數為3

C.中子數為2D.質量數為2

3.（2019山東濟南高三上期末）2016年國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）公布了

118號元素符號為0g,至此元素周期表的七個周期均已填滿。下列關于胃々0g的說

法錯誤的是（）

A.原子序數為118

B.中子數為179

C.核外電子數為H8

D.0g元素的相對原子質量為297

4040404040

4.有六種微粒，它們分別是揶、2°N、世、/*、2。丫2+、它們所屬元素的種類

為（）

A.3種B.4種C.5種D.6種

5.得Ne是最早發(fā)現的速元素的穩(wěn)定核素,湯姆孫（J.J.Thomson）和阿斯通

22

(F.W.Aston)在1913年發(fā)現了10Neo下列有關說法正確的是（）

22弄2o

口

A.10Ne1oNe互為同素異形體

BC.

22弄2o

口

10Ne1oNe屬于不同的核素

22不2O

口

10Ne1ONe的性質完全相同

D.窈Ne轉變?yōu)橄郚e為化學變化

6.簡單原子的原子結構可用下圖形象地表示:

其中。表示質子或核外電子,c表示中子,則下列有關①②③的敘述正確的是（）

A.①②③互為同位素

B.①②③屬于不同的元素

C.①②③是三種化學性質不同的粒子

D.①②③具有相同的質量數

7.（2019河北辛集中學高一下第一次階段考試）硒是人體必需的微量元素,如圖是

硒在周期表中的信息,下列關于硒元素的說法錯誤的是（）

34Se

硒

4s24p4

78.96

A.原子核中有34個質子

B.質量數為34

C.原子最外層有6個電子

D.相對原子質量為78.96

8.（2020浙江杭州長征中學高一期中）下列說法中正確的是（）

A.歌與4℃a中的中子數相等

B.人們發(fā)現了118種元素，即共有118種核素

C.互為同位素的兩種核素,它們原子核內的質子數一定相等

D.原子結構模型演變歷史可以表示為：

道爾頓盧瑟福湯姆孫玻爾

實心球模型行星模型棗糕模型軌道模型

9.（2019浙江杭州八校聯盟高一上期中）現有碳元素的“C、氣兩種核素，氧元素的

160,180兩種核素,則它們所形成的二氧化碳分子共有（）

A.2種B.4種C.6種D.12種

10.（2019浙江溫州十五校聯合體高一上期中）下列說法不正確的是（）

A.14C的放射性可用于考古判斷年代

B.凡、2H2、3H2互為同位素

C.1molT20中含中子數為12L（設'為阿伏加德羅常數的值）

D.氫有三種同位素,氧有三種同位素,組成的水分子有18種

11.2011年3月30日日本東京電力公司宣布,在福島第一核電站區(qū)域內的5處地

點采集的土壤樣本中檢測出了放射性元素杯。國家核事故應急協調委員會2011

年4月8日權威發(fā)布:我國從日本核事故釋放出的空氣中檢出極微量的人工放射

性核素碘T31,同時還監(jiān)測到更加微量的人工放射性核素鈉-137和德-134。

根據要求回答下列相關問題。

48293

TS

（1）科學家用20轟擊^9Bk（倍）生成117和胃?Ts,下歹!J關于第Ca、

就Bk、］17Ts和澎Ts的說法中不正確的是（）

A.117號元素的相對原子質量為293.5

B.濟Ts和密Ts互為同位素

C.第Ca、97Bk表示兩種核素

249293

48TS和294

20、11

D.ca97Bk1177屬于四種元素

134

131ICS和137

（2）下列關于535555的說法中，正確的是（）

氣

A13s和137

5555Cs的質子數相同，電子數不同

氣

B13和137

55s55Cs的質量數相同，中子數不同

c134cs和137

5555Cs的質子數相同，質量數不同

134

131Ics和137

D.535555的化學性質基本相同

⑶杯的元素符號為Pu,質子數為94o

①用原子符號表示:杯-238、杯-239和杯-240分別為。

②杯-244的中子數為。

題組二原子核外電子排布

（+13）2^3

12.（2020北京順義高一期末）某元素的原子結構示意圖為匚〃〃，下列關于該元素

的說法中不正確的是（）

A.它的陽離子帶3個單位正電荷

B.它是一種金屬元素

C.它的陽離子有10個質子

D.原子核外有13個電子

13.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)域內活動

B.核外電子總是先排在能量低的電子層上，例如只有排滿了L層后才排M層

C.兩種微粒,若核外電子排布完全相同,則其化學性質一定相同

D.微粒的最外層只能是8個電子才穩(wěn)定

14.已知一般情況下原子核外最外層電子數相等的元素具有相似的化學性質。氟

元素原子的核外電子排布示意圖為儂。下列原子中，與氟原子的化學性質相似的

是（）

15.原子的核電荷數小于18的某元素X,其原子的電子層數為n,最外層電子數為

2n+l,原子核內質子數為2n'-I。下列有關X的說法中不正確的是（）

A.X能形成化學式為X（0H）3的堿

B.X能與某些金屬元素形成化合物

C.X原子的最外層電子數和核電荷數肯定為奇數

D.X可能形成化學式為KXOa的鹽

16.下列敘述不符合原子核外電子排布基本規(guī)律的是（）

A.核外電子總是優(yōu)先排在能量最低的電子層上

B.K層是能量最低的電子層

C.N電子層為次外層時,最多可容納的電子數為18

D.原子核外第n層最多可容納的電子數為n2

17.短周期元素中,A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍;B元素原子最

外層電子數是其內層電子總數的3倍;C元素原子M層電子數等于其L層電子數的

一半;D元素原子最外層有1個電子,D的陽離子與B的陰離子電子層結構相同,則

4種元素原子序數關系中正確的是（）

A.OD>B>AB.D>B>A>C

C.A>D>C>BD.B>A>OD

題組三分子或離子中微粒數目的判斷與計算

18.（2020北京順義高一期末）鈉之,Cs）可用于醫(yī)學、工業(yè)測量儀器以及水文學。

137

下列關于55的說法正確的是（）

A.核外電子數為55B.質子數為82

C.質量數為192D.中子數為137

19.N的質量數為14,在粒子NA『中，電子數、質子數、中子數之比為（）

A.10：7：11B.10：11：8

C.10：11：9D.11：9：10

20.（2019山西大學附屬中學高一下月考）某元素的一種核素X的質量數為A,含N

個中子，它與組原子組成分子。在ag'lx中所含質子的物質的量是（）

A.-（A-N+2m）molB.-（A-N）mol

AA

C.—（A-N）molD.--—（A-N+m）mol

A+mA+2m

21.用gX表示原子:

（1）中性原子的中子數:N=o

⑵陽離子Ax"共有X個中子,則電子數=O

（3）于一原子核外有X個電子，則ng于一所含中子的物質的量為。

題組四“10電子”“18電子”的等電子粒子

22.（2019浙江嘉興一中高一上期中）和Na,都具有相同質子數和電子數的一組微粒

是（）

+

A.CH4NH|B.CH4H20C.NH1H30D.OffNH3

23.用A，、B\C2\D分別表示含有18個電子的四種微粒（離子或分子），請回答：

（DA元素是（用元素符號表示,下同），B元素是,C元素是0

（2）D是由兩種元素組成的雙原子分子,其化學式是。

能力提升練

題組一原子的構成及微粒數量關系

1.（2020北京朝陽高一期末,界）錮（In）是一種非常貼近我們生活的主族元素,手機、

113

電腦、電視屏幕使用的導電玻璃中含有錮。49的最外層電子數是3,下列說

法不正玻的是（）

A.In的原子核外有49個電子

B.右51n與黑31n互為同位素

C.In與A1處于同一主族

D.131n的中子數為113

2.（原創(chuàng)，箱）含鉞元素的小行星撞擊地球可能是造成恐龍滅絕的原因。鉞的密度

僅次于餓,化學性質與伯相似,其有多種天然同位素,男21r是最穩(wěn)定的一種放射性

同位素。下列有關敘述中正確的是（）

192

77中的質子數比中子數少115

B.步21r的核外電子數為77

C.鉞單質能與稀鹽酸反應生成H2

D.Ir元素的相對原子質量為192

3.（雙選）（原創(chuàng),#?）關于月球有許多不解之謎,月球與地球年齡的差別只是其中之

182

一,科學家根據72Hf和%2川兩種核素的含量比例精確確定了地球平均年齡為46

億年,月球平均年齡為45億年，但月球部分地區(qū)巖石年齡超過50億年。這就否定

了“月球與地球同時誕生”的說法。下列有關%2Hf和先2川關系的說法正確的是

（）

A.中子數相等B,原子質量幾乎相同

C.互為同位素D.二者都是過渡元素

4.（2019河北辛集中學高一下第一次階段考試,您）1919年,科學家實現了人類多

年的夢想一一人工轉變元素。這個核反應如下:/N+fHe—>?0+犯，下列有關敘

述正確的是（易錯）

17

凡80原子核內有9個質子

B.通常情況下,He和附化學性質都較穩(wěn)定

C.1H原子核內有1個中子

D.。2和。3互為同位素

5.（原創(chuàng)，葡）同輻技術（同位素與輻射技術）廣泛應用于工農業(yè)、醫(yī)學等領域。其

60

中一種Co同位素放射源輻射時的衰變方程為27co籍Ni+'e。下列說法錯

誤的是（深度解析）

A.弱Co和器Ni互為同位素

60

27和器Ni的質子數和中子數均相差1

個60

一27和一個期Ni的質量近似相等

D.利用粒子轟擊原子核的方法可人工合成新元素

6.（MO下列說法不正確的是（）

①質子數相同的粒子一定是同種元素

②同位素的性質幾乎完全相同

③質子數相同，電子數也相同的兩種粒子,不可能是一種分子和一種離子

④電子數相同的粒子不一定是同一種元素

⑤一種元素的原子只能有一種質量數

⑥某種元素的相對原子質量取整數,就是其質量數

A.②③⑤⑥B.①②④⑤C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥

7.（箱）（1）寫出表示含有8個質子、10個中子的原子的化學符號：

23

(2)根據下列微?；卮饐栴}:把、尸產氣、儀出。

①以上6種微粒共有種核素,共種元素。

②互為同位素的是、、。

③質量數相等的是和,中子數相等的是和。

(3)相同物質的量的14coz與的質量之比為;中子數之比為;

電子數之比為o

題組二核外電子排布規(guī)律及其應用

8.(2020山東臨沂高一月考,*:)根據中學化學教材所附元素周期表判斷，下列敘述

不正確的是()

A.K層電子數為奇數的所有元素所在族的序數與該元素原子的K層電子數相等

B.L層電子數為奇數的所有元素所在族的序數與該元素原子的L層電子數相等

C.L層電子數為偶數的所有主族元素所在族的序數與該元素原子的L層電子數相等

D.M層電子數為奇數的所有主族元素所在族的序數與該元素原子的M層電子數相等

9.(*)粒子結構示意圖是表示原子核電荷數和電子層排布的圖示形式。根據粒子

結構示意圖:⑹》、下列判斷正確的是()

A.它們都帶有電荷B.它們原子的核外電子數相同

C.它們都具有穩(wěn)定結構D.它們表示同一種元素

10.(2019山東濰坊高一檢測,*；)若元素X和Y的核電荷數都小于18,最外層電子

數分別為n和(m-5),次外層分別有(n+2)個和m個電子。

⑴對于元素X,n_8,(n+2)個電子所在電子層為

層,n+2=,n=o

(2)對于元素Y,0<m-58;次外層有m個電子,則m=;m個電子所在電

子層為層。

⑶據此推斷元素X和Y,其元素名稱為:X,Yo

答案全解全析

基礎過關練

1.D|2.A3.D4.B5.B6.A7.B8.C9.C10.B

12.C13.B14.D15.A16.D17.A18.A19.C20.D22.C

1.D原子符號左下角的數字為質子數,左上角的數字為質量數,所以137表示質

量數,D正確。

3

2.A2He的質子數為2,質量數為3,中子數=3-2=1,故選A。

3.D原子序數等于元素原子核內質子數,A正確；HlQg的質子數是118,質量數是

297,所以中子數=297718=179,B正確;原子核內質子數等于原子核外電子數,C正

確;該元素有幾種同位素不清楚，每種核素在該元素中所占比例也不知道，因此不

能確定0g元素的相對原子質量,D錯誤。

404040

4.B表示K元素形成的微粒;第N、表示Ca元素形成的微粒;得X表

19194u20

示Ar原子;"Z一表示Cl元素形成的微粒。

22

B和2O

1O

1ONe的質子數相同，中子數不同，互為同位素,A錯誤；給Ne和需Ne的

22和2O

質子數相同，中子數不同，屬于不同的核素,B正確;10Ne1ONe的化學性質幾乎完

2O

全相同,物理性質不同,C錯誤;窈Ne轉變?yōu)?O過程中沒有新物質生成,不是化學

變化,D錯誤。

6.A由題圖可知①表示擔,②表示包,③表示汨,三者互為同位素,化學性質幾乎

完全相同。

7.BSe是34號元素，原子核中有34個質子,Se原子最外層有6個電子,A、C正

確;根據原子中，原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數,則該元素原子的原子核

內質子數和核外電子數為34,而不是質量數為34,B錯誤;最下面的數字表示相對

原子質量,該元素的相對原子質量為78.96,D正確。

8.C40K的中子數是21/℃a的中子數是20,故A錯誤；同種元素可能有多種核素，

元素有118種,核素種類大于118種,故B錯誤;質子數相同、中子數不同的同一

元素的不同原子互稱為同位素，故C正確;原子結構模型演變歷史應為:①道爾頓

實心球模型、②湯姆孫棗糕模型、③盧瑟福行星模型、④玻爾軌道模型、⑤現代

電子云模型，故D錯誤。

9.C一個C0,分子中含有一個碳原子和兩個氧原子,可以是12cH^汨、1七詢、12yo2、

1voia。、1V0八I七8￡,故共6種。

10.B"C的放射性可用于考古判斷年代,A正確;1H2、2H2、3H2均表示氫氣分子，不

互為同位素，同位素的研究對象是核素,B錯誤；1分子T20中含有的中子數是(3-

1)*2+16-8=12,所以1molT2O中含中子數為12NA,C正確;氫有三種同位素，氧有

三種同位素，1個水分子是由2個氫原子和1個氧原子組成的,則根據排列組合可

知組成的水分子有18種,D正確。

onp239240

11.答案(1)AD(2)C(3)①;fPh94Pu、94Pu②150

解析(1)A項，元素的相對原子質量是按照該元素各種核素所占的百分比算出的

平均值，由于117號元素的各種同位素原子個數百分含量不確定,故其相對原子質

293TS和294

量不確定,A項錯誤;B項,117117表示同種元素的兩種原子,互為同位素,B

項正確;C項,一定質子數和一定中子數組成一種核素,即幾種原子就有幾種核素,C

48249293

項正確;D項,2Oca、97Bk(鐳)、Ts和父打S屬于四種原子、三種元素,D項錯誤。

的質子數都是55,質量數分別為134、137,質量數(A)=中子數

(N)+質子數(Z),中子數分別為79、82,同位素的化學性質基本相同，但

134

131IC和137

53S55

55Cs屬于兩種元素的三種原子，碘與鈉的化學性質不同。(3)原子

的表示方法:元素符號左上角數字表示質量數，左下角數字表示質子數。質子數與

中子數之和等于質量數。釬-244的中子數=244-94=150。

12.C題給原子有13個質子,原子核外有13個電子,最外層上有3個電子，易失

去最外層上的3個電子,形成帶3個單位正電荷的陽離子,A、D正確;該元素為A1,

屬于金屬元素,B正確;該元素失去電子形成陽離子時,質子數不變,C錯誤。

13.B原子核外區(qū)域能量不同,離核越近能量越低,離核越遠能量越高,所以在多

電子的原子里,能量高的電子通常在離核遠的區(qū)域內活動,A錯誤;核外電子總是先

排在能量低的、離核近的軌道電子層里，例如一般先排滿了L層后才排M層,B正

確;兩種微粒,若核外電子排布完全相同,其性質不一定相同，如Na*和Ne核外都有

10個電子，電子排布相同，但是二者性質不同,C錯誤;通常認為最外層有8個電子

的結構是一種穩(wěn)定結構,最外層為K層時有2個電子為穩(wěn)定結構,D錯誤。

14.D氟原子核外最外層電子數為7,D項所給元素原子核外最外層電子數也為7,

故兩種原子的化學性質相似。

15.A符合題意的元素X可能是氮或氯元素，故A項不正確。

16.D核外電子總是優(yōu)先排在能量最低的電子層上,A正確;K層離核最近,能量最

低,B正確;次外層電子數不超過18,N電子層為次外層時最多可容納18個電子,C

正確;原子核外第n層最多可容納的電子數為2n；D錯誤。

17.A根據題意可知,A是C元素,B是0元素,C是Si元素,D是Na元素,則這4

種元素原子序數關系為OD>B>Ao

137

18.A55cs的質子數是55,質量數是137,中子數是137-55=82,核外電子數=質子

數=55,故A項正確。

19.CN的質量數為14,質子數為7,核外電子數為7,中子數=14-7=7,H的質子數

為1,不含中子,核外電子數為1,T的質子數為1,中子數為2,核外電子數為1,所

以NH3T的質子數=7+1X3+1=11,由于帶有一個單位正電荷,所含電子數=11-1=10,

中子數=7+2=9,則電子數、質子數、中子數之比為10：11：9,故選C。

22

20.D每個HnX中含有的質子數為m+A-N,agHmX的物質的量為仁mol,故ag

中所含質子的物質的量是*(A-N+m)molo

A+2m

21.答案(l)A-Z(2)A-x-n(3)-(A-x+2)mol

A

解析(1)中性原子gx的質量數為A,質子數為Z,則中子數N=A-Zo(2)陽離子AXn+

共有x個中子,則人乂原子含有(A-x)個質子,出原子失去n個電子生成陽離子AXn+,

則找+的電子數為A-x-no(3)%”原子核外有x個電子,則于一核內有(x-2)個質子，

含有A-(x-2)=(A-x+2)個中子,ngW的物質的量為小一^mol,因此ng人六所

Ag/molA

含中子的物質的量為々A-x+2)molo

A

22.C如果兩種微粒具有相同質子數和電子數，則這兩種微粒一定帶有同種、同

量的電荷數,與Na，具有相同質子數和電子數的微粒一定也帶一個單位正電荷,符

合要求的只有C項。

23.答案(1)KClS(2)HC1

解析常見的18e一微粒:陽離子有I、Ca";陰離子有產、S2\HS\C「;分子有Ar、

HCKH2S>PH3>SiW、F2、H2O2等。結合題目所給條件，不難確定答案。

能力提升練

1.D2.B3.BD4.B5.A6.C8.C9.C

1.DIn的質子數為49,對原子來說,質子數等于核外電子數,即In的核外有49

個電子，故A說法正確;品51n與熱31n質子數相同,質量數不同,互為同位素,故B

說法正確;錮元素屬于主族元素,主族元素中最外層電子數等于主族序數,In的最

外層電子數是3,即In與A1處于同一主族,故C說法正確；根據質量數=質子數+中

子數,可知U3In的中子數=113-49=64,故D說法錯誤。

2.B根據核素的表示方法可知,羽21r的質量數為192,質子數為77,中子數為

192-77=115,所以質子數比中子數少38,A項錯誤;原子中，核電荷數=質子數=核外

19

電子數=元素的原子序數,所以77的核外電子數為77,B項正確;伯的性質穩(wěn)定,

與強酸不發(fā)生反應,鉞單質化學性質與伯相似,不能與強酸反應,C項錯誤;元素的

相對原子質量取決于各天然同位素在自然界的豐度,Ir元素有多種天然同位素，其

相對原子質量不等于192,D項錯誤。

182和182

3.BD因為質子數和中子數之和等于質量數,72Hf74的中子數分別為110、

108,故A錯誤;二者的質量數相等，所以原子質量幾乎相同，故B正確;質子數相同,

中子數不同的同一種元素的不同核素互稱為同位素,兩種核素的質子數不同，不互

為同位素,故C錯誤;二者都是副族元素,屬于過渡元素,故D正確。

17

4.BO0原子核內有8個質子,9個中子,A錯誤;He和"的結構都滿足最外層穩(wěn)

定結構,通常情況下,He和?化學性質都很穩(wěn)定,B正確;如原子核內的中子數為

1-1=0,C錯誤；同位素的研究對象為原子,0?和為單質，互為同素異形體,D錯誤。

易混辨析

“四素”辨析

元素、核素、同位素和同素異形體是既有聯系、又有區(qū)別的四個概念，相互

關系如下圖所示:

以碳元素的相關概念為例：

碳的三種核素］--------------------,

.13c%形成金財石、石墨、

'---------'單質互為同素異形體

互為同位素----------------->

5.A質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱同位素，羽Co和::Ni

的質子數不同,不互為同位素,A項錯誤;熊C。的質子數為27,中子數為33,羽Ni的

質子數為28,中子數為32,質子數和中子數均相差1,B項正確;招Co和f°Ni的質

量數相等,其原子質量應近似相等,C項正確;95~118號元素,都是通過人工合成的

新元素,D項正確。

歸納總結