考點6-原子結構(原卷版)

考點6原子結構本考點考查在各微粒數(shù)量間的關系，微粒的結構示意圖，電子式的表示方法，認識化學鍵的本質是原子間的靜電作用，能多角度、動態(tài)的分析化學鍵。試題的難度不大，一般屬于了解層次。預測2023年原子結構高考考查力度不是很大，注意有關概念辨析，復習備考時注重原子結構示意圖、電子式的書寫及粒子“量”的關系，注意加強核素、同位素的概念辨析和化學鍵類型與存在的判斷。一、原子結構二、電子式原子結構1．原子構成(1)構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(質子Z個——決定元素的種類,中子[A－Z個]\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(在質子數(shù)確定后,決定原子種類)))同位素)),核外電子Z個——最外層電子數(shù)決定元素的化學性質))(2)微粒之間的關系①原子中：質子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；②質量數(shù)(A)＝質子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；③陽離子的核外電子數(shù)＝質子數(shù)－陽離子所帶的電荷數(shù)；④陰離子的核外電子數(shù)＝質子數(shù)＋陰離子所帶的電荷數(shù)。(3)微粒符號周圍數(shù)字的含義(4)兩種相對原子質量①原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與12C質量的eq\f(1,12)的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對原子質量。②元素的相對原子質量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互關系(2)同位素的特征①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同，質子數(shù)相同，化學性質幾乎完全相同，物理性質差異較大；②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分數(shù)(豐度)不變。(3)氫元素的三種核素eq\o\al(1,1)H：名稱為氕，不含中子；eq\o\al(2,1)H：用字母D表示，名稱為氘或重氫；eq\o\al(3,1)H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫。(4)幾種重要核素的用途核素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3．核外電子排布(1)核外電子排布規(guī)律(2)原子結構示意圖(3)核外電子排布與元素性質的關系①金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4，較易失去電子，形成陽離子，表現(xiàn)出還原性，在化合物中顯正化合價。②非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易得到電子，活潑非金屬原子易形成陰離子，在化合物中主要顯負化合價。③稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結構，不易失去或得到電子，通常表現(xiàn)為0價?！拘≡嚺５丁空埮袛嘞铝姓f法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)任何原子或離子的組成中都含有質子()(2)元素原子的多樣性是由構成原子的質子和中子數(shù)目引起的()(3)元素的化學性質主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)()(4)eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反應屬于化學變化()(5)2H＋核外電子數(shù)為2()(6)兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同()(7)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子()(8)核聚變?nèi)鏴q\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，因為有新微粒生成，所以該變化是化學變化(×)(9)eq\o\al(35,17)Cl與eq\o\al(37,17)Cl得電子能力幾乎相同()(10)一種核素只有一種質量數(shù)()(11)最外層電子數(shù)為8的粒子一定是稀有氣體元素原子()(12)核外電子排布相同的微粒化學性質也相同()(13)40K和40Ca原子中的質子數(shù)和中子數(shù)都相等()(14)某元素的原子最外層只有一個電子，則它一定是金屬元素()(15)同位素的不同核素的物理、化學性質完全相同()(16)當原子形成簡單離子后，其最外層上的電子數(shù)可超過8個()(17)原子最外層上的電子數(shù)少于4個時，電子數(shù)越多，還原性越強()(18)原子核外電子中，最外層上的電子能量最高()(19)當最外層上的電子數(shù)變?yōu)?個時即達穩(wěn)定結構()(20)若兩種不同的核素具有相同的中子數(shù)，則二者一定不屬于同種元素()【典例】例1天然鉈有兩種穩(wěn)定同位素Tl和Tl。下列有關鉈的同位素說法中，不正確的是()A．Tl和Tl質子數(shù)相同 B．Tl和Tl互為同素異形體C．Tl和Tl中子數(shù)之差為2 D．Tl原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為43【答案】B【解析】A項，同位素是質子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同種元素的不同原子，兩種核素均為鉈元素的核素，質子數(shù)相同，均為81，故A正確；B項，同種元素構成的不同種單質互稱為同素異形體，此為兩種原子，不是單質，故B錯誤；C項，中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)，Tl的中子數(shù)為203-81=122，Tl的中子數(shù)為205-81=124，兩者之差為2，故C正確；D項，原子的核外電子數(shù)=質子數(shù)，Tl的電子數(shù)為81，中子數(shù)為205-81=124，兩者之差為124-81=43，故D正確。故選B。例2“嫦娥五號”順利將1731g月壤帶回地球?？茖W家發(fā)現(xiàn)月壤中有地球土壤中沒有的3He。3He是一種優(yōu)良的核反應原料，與氘發(fā)生核聚變反應，放出巨大的能量：，下列有關說法正確的是()A．D2和H2互為同位素B．等質量的3He和2H具有相同的中子數(shù)C．3He與發(fā)生的核聚變反應屬于化學變化D．3He位于周期表的第1行、第18列【答案】D【解析】A項，D和H互為同位素，D2和H2是不同單質，A錯誤；B項，等質量的3He和2H中子數(shù)之比為2∶3，B錯誤；C項，核聚變不是化學反應，C錯誤；D項，3He屬于He元素，是稀有氣體，位于周期表的第1行、第18列，D正確；故選D?！緦c提升】對點1釙－210屬于極毒性放射性元素，以相同重量來比較，釙－210的毒性是氰化物的2．5億倍，只需一顆塵埃大小就足以取人性命，而且沒有解毒劑。下列有關21084PO說法正確的是()A．與互為同素異形體 B．與互為同位素C．的質子數(shù)為84，中子數(shù)為126 D．Po元素的相對原子質量為210對點2地表水和地下水都來源于大氣降水，但重水和輕水中同位素含量是不同的，有時差別還相當大，氫包括兩種穩(wěn)定核素：H和D，氧常見的核素16O、17O和18O，下列有關說法正確的是()A．H2和D2互為同分異構體，其化學性質完全相同B．Heq\o\al(16,2)O、Heq\o\al(17,2)O、Heq\o\al(18,2)O互為同位素，都能與金屬鈉發(fā)生反應C．18O2和18O3互為同素異形體，其密度之比為2∶3D．電解一定量的Deq\o\al(18,2)O時，陰、陽兩極所得氣體的質量之比約為2∶9【巧學妙記】(1)原子不一定都有中子，如eq\o\al(1,1)H。(2)質子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH－。(3)核外電子數(shù)相同的微粒，其質子數(shù)不一定相同，如Al3＋與Na＋、F－等，NHeq\o\al(＋,4)與OH－等。(4)不同的核素可能具有相同的質子數(shù)，如eq\o\al(1,1)H與eq\o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子數(shù)，如eq\o\al(14,6)C與eq\o\al(16,8)O；也可能具有相同的質量數(shù)，如eq\o\al(14,6)C與eq\o\al(14,7)N；也可能質子數(shù)、中子數(shù)、質量數(shù)均不相同，如eq\o\al(1,1)H與eq\o\al(12,6)C。(5)同位素的物理性質不同，但化學性質幾乎相同。(6)不同核素之間的轉化屬于核反應，不屬于化學反應。電子式1．概念在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子的式子。2．書寫方法(1)原子的電子式：將原子的所有最外層電子數(shù)在元素符號的周圍標出．例如：氫原子()、鈉原子()、鎂原子()、鋁原子()、碳原子()、氮原子()、硫原子()、氬原子()。(2)離子的電子式：①陰離子：在書寫陰離子的電子式時，須在陰離子符號的周圍標出其最外層的8個電子(H－為2個電子)，外加方括號，再在括號外的右上角注明陰離子所帶的電荷數(shù)．例如S2－的電子式為[]2－，OH－的電子式為。②陽離子；對于簡單陽離子，其電子式即為陽離子符號，如鈉離子Na＋、鎂離子Mg2＋等．對于帶正電荷的原子團，書寫方法與陰離子類似，區(qū)別在于在方括號右上角標上陽離子所帶的正電荷數(shù)．如NH4＋電子式為。(3)離子化合物的電子式：在書寫離子化合物的電子式時，每個離子都要分開寫．如CaCl2的電子式應為。(4)用電子式表示化合物的形成過程：先在左邊寫出構成該化合物的元素原子的電子式，標上“→”，再在右邊寫出化合物的電子式．例如：離子化合物NaCl的形成過程：共價化合物HCl的形成過程：【小試牛刀】請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)HCl的電子式：()(2)CO2的電子式：eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)Ceq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)()(3)NaCl的電子式：Naeq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)()(4)氯化鎂的電子式()(5)過氧化鈉的電子式：()(6)氨氣的電子式：()(7)HClO電子式：()(8)羥基的電子式：()(9)氨基的電子式：()(10)()(11)()(12)1個乙烷分子中存在8對共用電子對()(13)PCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達到8電子穩(wěn)定結構()【典例】例1下列電子式書寫不正確的是()A． B． C． D．【答案】B【解析】A項，氯氣當中兩個氯原子之間是單鍵，形成1對共用電子對，A正確；B項，水分子中氧原子還有孤電子對，需要寫上，正確的是，B錯誤；C項，氯化氫當中H和Cl之間是單鍵，形成1對共用電子對，C正確；D項，二氧化碳當中O和C之間是雙鍵，形成2對共用電子對，D正確；故選B。例2下列表述方法正確的是A．氯化銨的電子式：B．二氧化碳的電子式：C．氯化氫的形成過程：D．氟化鎂的形成過程：【答案】B【解析】A項，氯化銨是離子化合物，電子式為，故A錯誤；B項，二氧化碳是共價化合物，含有2個碳氧雙鍵，電子式為，故B正確；C項，氯化氫是共價化合物，形成過程為，故C錯誤；D項，氟化鎂是離子化合物，形成過程為，故D錯誤；故選B?！緦c提升】對點1下列關于電子式的描述正確的是()A．的電子式：H+ B．的形成過程：→C．的電子式： D．氨氣的電子式：對點2下列化學用語正確的是()A．H2、D2、T2互為同素異形體B．M2+核外有a個電子、b個中子，M的核素符號：C．H2O2的電子式：D．用電子式表示Na2S的形成過程：【巧學妙記】1．8電子結構的判斷方法(1)經(jīng)驗規(guī)律法①凡符合最外層電子數(shù)＋|化合價|＝8的皆為8電子結構。②原子序數(shù)≤5的原子不能形成8電子穩(wěn)定結構。(2)試寫結構法判斷某化合物中的某原子最外層是否達到8電子穩(wěn)定結構，應從其結構式或電子式結合原子最外層電子數(shù)進行判斷，如①COCl2可根據(jù)結構式判斷各原子均為8電子穩(wěn)定結構。②N2，寫出其電子式，判斷兩氮原子均滿足8電子穩(wěn)定結構。2．電子式書寫常見的四大誤區(qū)3．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……1．“嫦娥五號”成功著陸月球，實現(xiàn)了中國首次月球無人采樣返回。月壤中的可用于于核聚變，下列說法正確的是A．3He和4He核外電子數(shù)相等B．3He和4He是同種核素C．3He和4He中子數(shù)相等D．由3He組成的單質為3He22．重水(2H2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法不正確的是()A．氘(2H)原子核內(nèi)有1個質子 B．1H與2H是不同的核素C．1H218O與2H216O的相對分子質量相同 D．1H2O與2H2O互為同位素3．我國科學家首次合成的一種過渡金屬的新核素Hf，具有延展性，不易被腐蝕，可應用于高科技領域等特點。185Hf可由180Hf轉化而成，下列有關180Hf、185Hf的說法正確的是()A．物質的量相等的185Hf與180Hf質量相同B．核外電子數(shù)分別為108、113C．1mol180Hf比1mol185Hf的中子數(shù)少5NAD．180Hf、185Hf在周期表中的位置不同4．金屬鈦無毒且有惰性，能與肌肉和骨骼生長在一起，因而有“生物金屬”之稱。下列有關和的說法中正確的()A．和中均含有22個中子 B．和的化學性質不同C．和互稱為同位素 D．和為同一核素5．由德國重離子研究中心人工合成的第112號元素的正式名稱為“Copemicium”，相應的元素符號為“Cn”，該元素的名稱是為了紀念天文學家哥白尼而得名。該中心人工合成Cn的過程可表示為：70Zn＋208Pb=277Cn＋。下列敘述中正確的是()A．上述合成過程屬于化學變化B．由題中信息可知Pb元素的相對原子質量為208C．Cn元素位于元素周期表的第七周期，是副族元素D．的原子核內(nèi)中子數(shù)比質子數(shù)多1656．下列化學用語正確的是()A．H2、D2、T2互為同素異形體B．M2+核外有a個電子、b個中子，M的核素符號：C．H2O2的電子式：D．用電子式表示Na2S的形成過程：7．重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法錯誤的是()A．氘(D)原子核外有1個電子B．1H與D化學性質幾乎完全相同C．H2O與D2O互稱為同素異形體D．1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對分子質量相同8．核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為(2a＋1)。下列有關元素X的說法中不正確的是()A．元素X的原子核內(nèi)質子數(shù)為(2a2－1)B．元素X的原子半徑一定小于鈉的原子半徑C．由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌消毒的作用D．元素X形成的簡單離子，各電子層的電子數(shù)均達到2n2個(n表示電子層數(shù))9．下列有關化學用語表示正確的是()A．NaClO的電子式：B．質子數(shù)為81，中子數(shù)為124的鉈(Tl)原子：TlC．HCN的結構式：H-C=ND．Na3N的電子式：Na10．有關化學用語的表達不正確的是()A．次氯酸的電子式：B．硫離子的離子結構示意圖：C．可表示CH4或CCl4分子D．過氧化鈉的形成過程：11．氮化鈉(Na3N)是一種重要的化合物，與水作用可產(chǎn)生NH3。請回答下列問題：(1)Na3N的電子式是________，該化合物是由________鍵形成的。(2)Na3N與鹽酸反應生成__________種鹽，其電子式分別是__________________。(3)Na3N與水的反應屬于________(填基本反應類型)反應。(4)比較Na3N中兩種微粒的半徑：r(Na＋)________r(N3－)(填“>”“<”或“＝”)。1．(2022?·上海虹口區(qū)高三檢測)科學家在宇宙里發(fā)現(xiàn)分子，和兩種分子()A．互為同素異形體 B．互為同位素C．具有相同的性質 D．具有相同的質子數(shù)2．(2022·河南省高三模擬)是一種半衰期長達1570萬年的放射性核素，在評估核事故的污染水平、洋流運動等領域有廣泛應用。下列有關說法中正確的是()A．與的中子數(shù)相同B．與的環(huán)境行為和生物過程不同C．和化學性質相同D．硝酸銀溶液可測定該污水中的含量3．(2022?·河北省邯鄲市高三模擬考試)人工核反應：+=+是放能反應。下列有關說法正確的是()A．中含有的中子數(shù)為6B．X的最高價氫氧化物的堿性弱于Mg(OH)2C．12Y與14Y互為同素異形體D．Y元素和氯元素形成的氯化物為離子化合物4．(2022?·山東省淄博市高三統(tǒng)一檢測)用中子轟擊原子產(chǎn)生α粒子()的核反應為：++。已知元素Y在化合物中呈+1價。下列說法正確的是()A．6Y和7Y互為同素異形體B．Y單質在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C．H3XO3的酸性弱于碳酸D．X、Y元素和氫元素都可形成離子化合物5．(2022?·湖南省三湘名校聯(lián)盟高三第二次大聯(lián)考)用α粒子(即氦核He)轟擊14X原子和9Z原子產(chǎn)生的核反應分別為14X+He→17Y+1H、9Z+He→12C+n，已知元素X、Y的單質均為空氣的重要組成部分，Z單質及化合物的性質與Al類似。下列說法錯誤的是()A．X、Y的單質均可作某些可燃物的氧化劑B．X、Z的最高價氧化物對應的水化物均能與強堿反應C．X、Y形成的單質均存在常見的同素異形體.D．X、Y與H均能形成兩種或兩種以上的化合物6．(2022·廣東省四校高三聯(lián)考)自門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律以來，人類對自然的認識程度逐步加深，元素周期表的成員數(shù)目不斷增加。2006年，科學家以鈣離子撞擊锎(Cf)鈀，產(chǎn)生了一種超重元素：(Og)，其反應可表示為：+→+3。下列說法正確的是()A．的核外電子數(shù)是118B．Ca與Ca互為同素異形體C．Cf原子核內(nèi)有98個質子，249個中子D．為一種新的核素7．(2022·河北省張家口市高三模擬聯(lián)考)科學家以鈣離子撞擊Cf(靶)，產(chǎn)生了一種超重元素Og，其反應可表示為器。下列說法正確的是()A．鈣離子的電子式為B．與的中子數(shù)相差25C．1個與1個的質量之比約為1D．與互為同素異形體8．(2021·上海復旦大學附中高三月考)下列物質的電子式書寫正確的是A．次氯酸B．二氧化碳C．氮氣D．氯化鎂9．(2022·四川省內(nèi)江市第六中學期中)下列化學用語表示正確的是()A．原子核內(nèi)有8個中子的碳原子：B．的電子式：C．次氯酸的結構式：D．用電子式表示的形成過程為：10．(2022·陜西省綏德中學期中)下列有關化學用語表示正確的是()A．水的電子式： B．原子核內(nèi)有10個中子的氧原子：C．HCl的形成過程： D．鎂離子的結構示意圖11．(2022·黑龍江省哈爾濱市第六中學期中)下列有關化學用語表示正確的是()A．H2O2的電子式：B．用電子式表示氧化鈉的形成過程：C．原子核中有10個中子的氧原子：108OD．氮氣的電子式：12．(2022·上海市虹口區(qū)二模)我國學者發(fā)明了一種低壓高效電催化還原CO2的新方法，其原理可以表示為：NaCl+CO2CO+NaClO，下列有關化學用語表示正確的是()A．中子數(shù)為12的鈉離子：B．NaClO的電子式：C．CO2的比例模型：D．CO晶體模型：1．【2022·浙江省1月選考】下列說法不正確的是()A．32S和34S互為同位素 B．C70和納米碳管互為同素異形體C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互為同分異構體 D．C3H6和C4H8一定互為同系物2．【2022·浙江省6月選考】下列說法不正確的是()A．乙醇和丙三醇互為同系物B．和互為同位素C．和互為同素異形體D．丙酮()和環(huán)氧丙烷()互為同分異構體3．【2021?北京卷】放射性核素31H。下列說法不正確的是()A．31H原子核外電子數(shù)是1 B．31H原子核內(nèi)中子數(shù)是3C．可用質譜分辨H和31H D．3H2O也具有放射性4．【2021?天津卷】核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問題的重要手段之一、氘(21H)是核聚變反應的主要原料，下列有關敘述正確的是()A．21H的中子數(shù)為2 B．21H的核電荷數(shù)為1C．21H是