高考化学一轮复习：物质结构元素周期律

高中化学

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第二章 物质结构 元素周期律

第一讲 原子结构与性质

考纲解读

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。

考点整合

原子构成

1．原子结构

2．微粒关系

原子中：质子数=核电荷数=核外电子数一原子序数

质量数=质子数+中子数

阳离子中：质子数=核外电子数+电荷绝对值数

质量数=质子数+中子数

阴离子中：质子数一核外电子数一电荷绝对值数

质量数一质子数+中子数

【例1】美国科学家将两种元素铅和氢的原子核对撞，获得了一种质子数为118，中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是 ’

7 A 57 B 47 C 61 D．293

【思路分析】对原子而言，核外电子数等于质子数，故中子数与核外电子数之差为：175—118=57。

【答案】A 。

1—1．(拓展题)美国科学家分析海水沉积

¹⁴³₆₀Nd和¹⁴⁴₆₀Nd(元素钕)的含量差异明显，由此得出周围大陆的岩石中¹⁴³₆₀Nd和¹⁴⁴₆₀Nd含量不同的结论。下列有关说法正确的是¹⁴³₆₀Nd和¹⁴⁴₆₀Nd互为同素异形体

B 元素Nd是主族元素

C ¹⁴³₆₀Nd和¹⁴⁴₆₀Nd中质量数和中子数均不相同

D．因各地岩石中¹⁴³₆₀Nd和¹⁴⁴₆₀Nd含量不同，所以Nd元素没有固定的相对原子质量

1—2．(易错题)美国铱星公司(已破产)原计划发射77颗卫星，以实现全球卫星通讯，其要发射卫星的数目恰好与铱元素的原子核外电子数目相等。下列关于铱元素的各种说法中正确的是

A铱原子的质子数为70

B铱原子的相对原子质量为77

C铱原子的质子数为77

D．铱元素为非金属元素

考点2 元素、核素与同位素

1．元素：具有相同核电荷数(帮质子数)的同类原子的总称。如氕¹₁H(H)、氘²₁H(D)、氚³₁H(T)是三种不同原子，但它们的原子核中均含有一个质子，属同一类原素，称氢元素。

2．核素：人们把具有一定数目的质子和一定数日的中子的一种原子叫做核素。例如¹₁H、²₁H和³₁H就各为一种核素。

3．同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的几种原子，互称为该元素的同位素。如H(氢)、D(重氢)、T(超重氢)互为同位素。

【例2】（2005年广东高考）Se是人体必需微量元素。下列关于⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se的说法正确的是

A⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se互为同素异形体

B⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se为同位素

C⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se分别含有44个和46个质子

D⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se都含有34个中子

⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se具有相同棱电荷数，且属同类原子，故互为同位素；⁷⁸₃₄Se和⁸⁰₃₄Se都含34个质子，中子数分别为44、46。

【答案】B ‘， ·

2—1．(拓展题)据报道，用¹⁰B合成的¹⁰B₂₀有非常好的抗癌作用。下列叙述正确的是

A ¹⁰B和¹⁰B₂₀互为同位素

B ¹⁰B和¹⁰B₂₀互为同素异形体

C B的中子数和核外电子数不相等¹⁰₂₀表示由20个¹⁰B原子形成的一种硼分子

2—2．(易错题)下列各组物质中，互为同位素的是

A石墨和金刚石 H水和重水(D20)

C纯碱和烧碱 D．氕和氘

考点3 原子核外电子排布规律

核	1	各电子层最多能容纳2n2个电子即：电子层序号：1 2 3 4 5 6 7代表符号： K L M N 0 P Q 最多电子数：2 8 18 32 50 72 98
外电子排		最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2卟
布规律	3	次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个
	4	核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层
	项 事 意注	以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求 （2)上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习外电子排布所遵循的其他规律

【例3】在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳数最多与(n一1)层相同。当它作为电子的次外层时，其电子I(n+1)层最多能多10个，则此电子层是

AK层 BL层

CM层 D-N层 j

【思路分析】由题意很容易排除A、B两项。M层作为最I最多容纳8个，与L层相同；而当M层作为次外层最多填18比L层多10个。

【答案】C i

3--1．(拓展题)下列各原子构成的单质中，肯定能与稀硫酸应产生H₂的是

A 原子核内没有中子

B M层有5个电子 }

C原子核外最外层电子数=电子层数

D．N层上电子数与K层电子数相等，次外层有8个电子

3—2．(易错题)下列微粒结构示意图表示正确的是

考点4 相对原子质量 、

定义：以¹²C原子质量的1／12(约1．66×10川7kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位创

(SI)单位为1，符号为Ar(单位1一般不写)

原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精

重密的实验测得的。

如：一个C1₂分子的m(C1₂)=2．657X10^-26kg核素的相对原子质量：各核素的质量与¹²C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应有几种不³⁵³⁷

36.966

元素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取

近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。如：

³⁵Cl为35，³⁷C1为37

元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子

所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)=

Cl)×a％+Ar(³⁷C1)×b％

元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代

同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和

注意:核素相对原子质量不是元素的相对原子质量

通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算

【例4】¹⁶0中的“16”表示的含义是

A 氧元素的相对原子质量

B 氧元素的一种同位素的近似相对原子质量

C 氧元素的近似相对原子质量

D．氧元素的一种同位素的质量数

【思路分析】元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相质子质量(Ar)与其丰度(％)乘积的和的值，故A错误；同位素的对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与¹²C质量的1/12的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的质量与¹²C质量的1/12的比值的近似整数倍，在数值上与同的质量数相等。因此，BD正确。元素的近似相对原子质量同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和

C错误。

答案：BD 、

¹²B和¹¹B，已知硼元素的量为10．8。下列对硼元素中¹²B的质量分数的判断正确的是

A 等于20％ B 小于20％

C 略大于20％ D．等于80％

4-2．(易错题)某元素R的氧化物用R₂0₅表示。已知用15

15克与8克氧气完全反应生成R₂0₅，则R的原质量为

A 14 B 23 C 31 D 75

考点5 简单微粒半径的变化规律

(1)电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小

例．r(Na)>r(Mg)>r(A1)>，．(si)>r(P)>，．(s)>，-(C1)． 1

(2)聂外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大

例如：(Li)<><><>

(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离

子，低价阳离子大于高价阳离子

例：r(C1^一)>r(CI)，r(Fe)>r(Fe²⁺)>r(Fe³⁺)例：r(0^2一)>r(F-)>r(Na⁺)>r(Mg²⁺>r(Al)侧：r(Li)<>^2一2-)<>^2一)<>^2-)例：比较r(K可选r(Nd⁺⁾>r (Na+)>r(Mg²⁺) 【思路分析】离子的电子层数越多，半径越大，卤族离子中，I^-

【答案】A

5—1．(易错题)关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是

A原子半径比阴离子半径小

B原子半径比阴离子半径大

C原子半径比阳离子半径小

D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大

元素代号	K	L	M	Q	R	T	N
原子半径/mn	0.183	0.160	0.143	0.102	0.089	0.074	0.152
主要化合价	+1	+2	+3	+6、一2	+2	—2	+1

₂。分子中，各原子均满足8电子的稳定结构

CQ元素的最高价氧化物为电解质，其水溶液能够导电

D．K在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离子键

南粤高考真题回放

【真题1 （2008年广东化学】007年诺贝尔化学奖得主Ger-hardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于²⁰²₇₈Pt。的说法正确的是

A ²⁰²₇₈Pt和¹⁹⁸₇₈Pt的质子数相同，互称为同位素

B²⁰²₇₈Pt和¹⁹⁸₇₈Pt的中子数相同，互称为同位素

C²⁰²₇₈Pt和¹⁹⁸₇₈Pt的核外电子数相同，是同一种核素

D．²⁰²₇₈Pt和¹⁹⁸₇₈Pt的质量数不同，不能互称为同位素

【思路分析】同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的原子。核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。例如²⁰²₇₈Pt和¹⁹⁸₇₈Pt就是Pt元素的两种核素，互称为同位素。

【答案】A

本题考查核素与同位素的概念，以及原子中各微粒间的数量关系。

【真题2】(2007年广东)铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于²⁰⁹₈₃Bi和²¹⁰₈₃Bi的说法正确的是

A²⁰⁹₈₃Bi和²¹⁰₈₃Bi都含有83个中子

B²⁰⁹₈₃Bi和²¹⁰₈₃Bi互为同位素

C²⁰⁹₈₃Bi和²¹⁰₈₃Bi的核外电子数不同

4 D．²⁰⁹₈₃Bi和²¹⁰₈₃Bi分别含有126和127个质子

【思路分析】⁴⁸₂₂Bi和⁵⁰₂₂Bi点为同位素，质子数相同，电子数同，中子数不同。

【答案B ．

考查原子结构、各种微粒数的关系、同位素的概念。

【真题3】（2006年广东）闪电时空气中有臭氧生成，下列说法中正确的是

A 0₃和0₂互为同位素

B 0₂比0₃稳定

C 等体积O₂和0₂含有相同质子数

D 0₃与0₂的相互转化是物理变化

【思路分析】0_3232323232

【答案】B

本题考查基本概念及元素化合物性质，属于识记层次。全国各地近年高考真题

【真题4】(2008年理综)下列各组给定原子序数的元

素，不能形成原子数之比为l：1稳定化合物的是

A3和17 B 1和8 C．1和6 D．7和12

【思路分析】可将具体元素代入后再判断。各选项对应的元素和构成符合要求的化合物依次是：

A锂和氯，LiCl；B项中，H和0，H_2266223

【答案】D

考查原子序数、原子结构与物质构成的关系。

【真题5】(2007年宁夏理综)下列叙述错误的是

A1³C和¹⁴C属于同一种元素，它们互为同位素

B¹H和²H是不同的核素，它们的质子数相等

C．¹⁴C和¹⁴N的质量数相等，它们的中子数不等 ．

D^．6Li和⁷Li的电子数相等，中子数也相等

【思路分析】从元素、核素、同位素的概念，原子中质量数=质子数+中子数，原子序数=核电荷数一质子数一核外电手数等基础知识申可以发现D错误。

【答案】D

本题从原子结构方面考查学生双基掌握情况，理解原子中各微粒间的数量关系。

【真题6】（2004年河南）两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有

A 1对 B2对 C3对 D 4对

【思路分析】分析此题时首先要明确两元素不可能在同一周期，如在同一周期则是一种元素。即只能是一种元素在第一周期，另一元素在第二周期。所以两元素最外层电子数之比为1：2。第一周期的元素的最外层电子数是1或2，则另一元素的最外层电子数为2或4。

【答案】B

考查原子的核外电子层排布规律。 J

【真题7】（04年浙江）下列离子中，所带电荷数与该离子月核外电子层数相等的是 I

AA1³⁺ B Me+ C Be²⁺D．H⁺I

【思路分析】A、B选项都有两个电子层，故B合理；C选项月有一个电子层，D选项核外电子层数为0。

【答案】B

熟悉短周期元素原子核外电子排布有利于解决此类题目

南粤名校联考

1．（2007年佛山模拟）有一些科学家预言，未发现的元中还可能有稳定的超重元素存在，如Z=114，N=184的原子。下列关于该元素的进一步的推断中肯定错误的是

A该元素的原子具有七个电子层

B该元素最高正化合价为+6

C该元素的单质可能是良好的半导体材料

D．该元素不可能与氢元素形成气态氢化物

2．(2008年广州天河区高三二模)金属钛对体液无毒且惰性，与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti的说法中正确的是

A⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti原子中均含有22个中子

B⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti在周期表中位置相同，都在第4纵行 习

C．分别由⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti组成的金属钛单质互称为同分异构件|

D．⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti为同一核素 |

3．(2008年广州二模)短周期元素x和Y，X原子的电子周为，Z，最外层电子数为(2n+1)，Y原子最外层电子数是次外脚子数的3倍。下列说法一定正确的是

AX和Y都是非金属元素，其中x的最高化合价为+5加

BX与Y所能形成的化合物都是酸性氧化物

c元素X可形成化学式为KX0₃的盐

D．X的氢化物极易溶于水，可以用来做喷泉实验

4．(2008广州执信中学模拟)元素X、Y、Z的原子序数棚子18，x的阳离子、Y的阳离子和Z的阴离子都具有相同的I粗层结构，Y的阳离子半径小于Z的阳离子半径，则元素X、Y原子序数由小到大的顺序依次是

A Z、Y、X B Y、Z、X CY、X、ZD．Z、X、Y

5（2007年广州市高三调研）元素A和B的原子序数小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子b，B元素原子的M电子层数为(a-b)，L层电子数为(a+b)l，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

高考实战演练

第1卷(共42分)

一、选择题(本题包括6小题，每小题7分，共42分。每小题有1-2个选项符合题意)

1据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的²₂

C ³₂He原子核内含有3个中子

D ⁴₂He的最外层电子数为2，所以具有较强的金属性

2．已知某元素的阴离子R^n-一，其原子核内的中子数为A-X+n,棋3中A为质量数。则Wg R^n-中的电子总数为(N为阿伏加德常数)

A W(A –x) N_A^//A B W(A –n) N_A^//A

C W(A –x-n) N_A^//A-W D W·x· N_A^//A

3．已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位鬣面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为

A．39：61 B 61：39 C．1．1 D．39：11

4．在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的融

A 金属元素 B稀有气体元素

C 非金属元素 D．无法确定为哪一种元素

|5．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是

A 电子数 B 最外层电子数

C 电子层数 D． 次外层电子数

6．已知短周期元素的离子，²⁺、_a^+3一、_d

A原子半径A>B>D>C

B原子序数d>c>b>a

C．离子半径C>D>B>A

D．单质的还原性A>B>D>C

第Ⅱ卷(共58分)

7．(16分)(2004年天津)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；

K．(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。

8．(16分)A、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。Bl+和Ch+1汁与氖原子具有相同的电子层结构，且C是两性元素。Dl一、Eh_1卜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．；D。

(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元素原子的半径大小

o

9．(12分)1919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NO₂10．(14分)(2004年全国理综)短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y秘Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ₃的化合物。请完成下列可题：

(1)X元素的名称是Y元素的名称是

Z元素的名称是

(2)XZ₃化合物的化学式是，电子式是

(3)分别写出X、Y的含氧酸的化学式

Tips：

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