单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级2022-3-22�›第五章物质结构元素周期律第13讲 原子结构 化学键备考导航核心素养1．了解元素、核素和同位素的含义。2．了解原子的构成。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．了解相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。4．了解原子核外电子排布规律。5．掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法。1．证据推理与模型认知：能运用原子结构模型解释化学现象，揭示现象的本质与规律。2．科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的原子结构的问题，确定探究目的，设计研究方案。考点一考点二考点三考点一1．原子的构成必备知识·梳理夯实考点一 原子构成 核素 同位素Z 正 1 A－Z 不带 1 Z 负 (1)决定元素种类的是______________________(2)决定元素化学性质的是________________(3)决定原子种类的是__________________(4)决定原子相对质量的是__________________质子数(核电荷数) 最外层电子数 质子数和中子数 质子数和中子数 核电荷数 核外电子数 质子数 中子数 阳离子所带的电荷数 Z－n 阴离子所带的电荷数 Z＋m 4．元素、核素、同位素、同素异形体(1)同素异形体同种元素组成的不同________，比如白磷与红磷，石墨、金刚石与C60，O2与O3等。单质 (2)元素、核素、同位素①关系图示：氕 D 氘 T 氚 ④几种常见的重要核素及其应用。氢弹 特别提醒(9)只有核素才有质量数，质量数不适用于元素。质量数可以视为核素的近似相对原子质量。5．“四量”比较质子数 中子数 √ × × (4)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 ( )[提示] 一种元素可以存在质子数相同，中子数不同，质量数不同的同位素，是不同的核素，所以一种元素可以有多种核素，有几种核素就有几种原子。[提示] 化学变化指的是有新物质生成，但原子种类不变；从微观上讲，既有化学键的断裂，也有化学键的生成，所以核聚变不是化学变化。√ × × √ √ × × (11)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数。 ( )[提示] 原子最外层电子数决定元素的化学性质。(12)一种核素只有一种质量数。 ( )[提示] 核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，因此一种核素只有一种质量数。√ √ 核素 同位素 30 24 7 5 相同 3 氢元素 质子数 8 3 18 同位素 相同的质子数和不同的中子数 (7)质子数相同的微粒一定属于同一种元素吗？[提示] 不一定。质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如Ne和H2O。考点突破·训练提升典例1A [解析] 该核反应中，Y原子的质量数为7，且Y在化合物中呈＋1价，可推出Y为Li元素，故P＝3，Z＋0＝P＋2，则Z＝5，故X为B元素。A项，H3BO3，为弱酸，一定浓度的H3BO3溶液可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，正确；B项，Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O，不正确；C项，硼元素和氢元素形成的硼烷是共价化合物，不正确；D项，6Li和7Li互为同位素，不正确；故选A。[微点拨] 碱金属在氧气中燃烧的产物递变性：锂在氧气中燃烧生成的是氧化锂(Li2O)，钠在氧气中燃烧生成的是过氧化钠(Na2O2)，钾、铷、铯在氧气中燃烧生成的是更复杂的氧化物。D C [解析] A正确；同位素是同种元素不同种原子间的互称，B正确；同素异形体是同一元素的不同单质，C错误；D正确，相对分子质量都是20。D A 典例2B [解析] 依据题给的反应过程，可确定W＝27。根据X、Y的最外层电子数之和为8，Y原子的质子数比X原子的质子数多2，可以得出X原子最外层电子数为3，Y原子最外层电子数为5，结合Y的质量数为30可以判定X为铝元素，Y为磷元素。由上述分析可知A项错误；Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3，B项正确；Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al，故原子半径Al大于P，C项错误；磷元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。A D 元素、核素、同位素及同素异形体的比较萃取精华1 元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的一种原子质子数相同、中子数不同的核素的互称同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质23考点二1．电子的运动特征运动速度很快，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。必备知识·梳理夯实考点二 原子核外电子排布的规律2．电子层的表示方法及能量变化3．核外电子排布规律若核电荷数与核外电子总数不相等，则表示离子结构示意图，如Mg2＋结构示意图为____________、Cl－结构示意图为______________。5．核外电子排布与元素性质的关系(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易________电子，形成阳离子，表现出________性，在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易________电子，活泼非金属原子易形成阴离子，在化合物中主要显负化合价。(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。失去 还原 得到 (4)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al；最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S；最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si。(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li、P。(7)与He原子电子层结构相同的离子有：H－、Li＋、Be2＋。(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的原子：Li、Mg；(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)M层是最外层时，最多能容纳18个电子。 ( )[提示] 最外层最多只能容纳8个电子。(2)原子最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似。( )[提示] 由H、Na可知错误。(3)地壳中含量最多的金属元素为O。 ( )[提示] O不属于金属元素。× × × (4)LiCl中各原子均满足8电子的稳定结构。 ( )[提示] 1～5号元素原子H、He、Li、Be、B与其他原子结合后，一定达不到8电子稳定结构，所以在判断最外层是否达到8电子结构时，一定要注意这几种原子。(5)最外层有5个电子的原子都是非金属原子。 ( )× × × × (8)最外层电子数为8的“粒子”一定是稀有气体元素原子。 ( )[提示] Mg2＋最外层有8个电子。(9)核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同。 ( )[提示] Na＋和O2－核外电子排布相同，化学性质不同。(10)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子。 ( )[提示] 碱金属中Li原子次外层有2个电子，其他的碱金属原子次外层都有8个电子。× × √ (11)某原子M层上电子数为L层电子数的4倍。 ( )[提示] L层上有8个电子，M层最多18个电子，M层上电子数不可能为L层电子数的4倍。(12)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素。 ( )[提示] 氢元素的原子最外层只有一个电子，它不是金属元素。(13)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同。 ( )[提示] 同一元素的不同核素具有相同的核电荷数，原子核外电子排布相同。× × × × × (1)属于阳离子结构的粒子是__________(填编号，下同)。(2)具有稳定性结构的原子是______。(3)只能得电子的粒子是________；只能失电子的粒子是__________；既能得电子，又能失电子的粒子是________。(4)③粒子半径________(填“大于”“小于”或“等于”)④粒子半径。(5)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是______。(填编号)③⑤⑧ ② ③⑤ ①④⑥ ⑦⑧ 小于 ⑤ 原子 Ar Cl－ S2－ K＋ Ca2＋ Al(OH)3＋3H＋═══Al3＋＋3H2O (2)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子的核内质子数是多少？[提示] (2)2＋2a，次外层只有2个电子。微考点1 核外电子排布规律的理解与应用 (2022·山东青岛二中模拟)核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法不正确的是 ( )A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层序数)考点突破·训练提升典例1D [解析] 若a＝2，则X为氮元素，氮原子核内质子数为7；若a＝3，则X为氯元素，氯原子核内质子数为17，A正确。元素N和Cl的原子半径均小于钠的原子半径，B正确。元素Cl形成的次氯酸具有杀菌消毒的作用，C正确；氯离子最外层电子数未达到2n2个，D错误。〔对点集训1〕 (2022·河南信阳调研)现有部分元素的原子结构特点如表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质C 简单离子的结构特点——“阴上阳下稀居中”萃取精华微考点2 根据核外电子排布规律推断元素 (1)短周期元素甲和乙，甲原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；乙原子的M层电子数为(a－b－1)，L层电子数为(a＋b)。则甲、乙两元素形成的化合物具有的性质是 ( )①与水反应 ②与硫酸反应 ③与氢氧化钠溶液反应 ④与氯气反应A．①② B．②③C．②④ D．③④B 典例2[解析] 短周期元素甲和乙，甲原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；乙原子的M层电子数为(a－b－1)，L层电子数为(a＋b)，则a＋b＝8，所以甲原子有2个电子层，故b＝2，a＝6，故甲为氧元素；乙原子的M层电子数为(a－b－1)＝6－2－1＝3，则乙为铝元素。则甲、乙两元素形成的化合物为氧化铝。氧化铝不溶于水，不与水反应，故①不符合题意。氧化铝是两性氧化物，能与硫酸反应，故②符合题意。氧化铝是两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，故③符合题意。氧化铝不能与氯气反应，故④不符合题意。综上可知②③符合题意。故B项正确。(2)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。则下列有关说法正确的是 ( )A．X的氢化物溶于水显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．Z的氧化物的水化物是强酸D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸B [解析] 由题意知Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X的最外层电子数为13－6－2＝5，依据X、Y、Z的原子序数依次递增，可知X只能有两个电子层，X为N，所以Y、Z分别为Mg、S；由NH3溶于水显碱性、MgO是离子化合物、H2SO3是弱酸、HNO3和H2SO4均是强酸，可知只有B正确。〔对点集训2〕 (1)(2022·江西赣州模拟)R、Q为短周期中的两种元素，R元素原子的最外层电子数与次外层电子数之差的绝对值等于电子层数；Q元素的原子比R元素的原子多2个核外电子，则下列叙述中肯定不正确的是 ( )A．原子半径：R>QB．R和Q可形成离子化合物RQC．R和Q可形成共价化合物RQ2D．R和Q可形成共价化合物RQ3B [解析] R可能是碳或磷元素，则对应的Q是氧或氯元素，碳和氧或磷和氯均不可能形成离子化合物。(2)(2022·山东滨州高三检测)①已知：原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数