(課標(biāo)版)2010年化學(xué) 第四部分 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律 第16講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第四部分 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律考綱要求1.能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)，知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置。2.在初中有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解元素原子核外電子排布。3.通過有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。知道核素的涵義；認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)相似的一族元素在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出的相似性和遞變性；認(rèn)識(shí)元素周期律。4.認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的涵義，通過實(shí)例了解離子鍵和共價(jià)鍵的形成。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)法指導(dǎo)1.本章概念多、較抽象、理論性強(qiáng)，復(fù)習(xí)時(shí)要注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的區(qū)別和聯(lián)系，恰當(dāng)運(yùn)用對比的方法，熟練掌握各知識(shí)點(diǎn)的共性和差異性，如同位素、同系物、同素異形體等。2.重視各部分知識(shí)之間的聯(lián)系，培養(yǎng)遷移應(yīng)用能力。本章內(nèi)容與其他內(nèi)容有密切聯(lián)系，復(fù)習(xí)時(shí)要有意識(shí)地將相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來，將知識(shí)點(diǎn)連成線，形成網(wǎng)，使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、規(guī)律化。3.重視化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理之間的聯(lián)系和滲透，學(xué)會(huì)從不同的角度解決化學(xué)問題，如晶體結(jié)構(gòu)，要結(jié)合幾何知識(shí)，以確定晶體的空間結(jié)構(gòu)和微粒間的相對位置，提高空間想象能力和抽象思維能力。第16講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考情直播1.考綱解讀考綱內(nèi)容能力要求考向定位1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。1.正確判斷同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素、同種物質(zhì)的概念。2.掌握原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠計(jì)算原子中質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的關(guān)系。3.正確書寫元素周期表中前20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。4.了解10電子和18電子的微粒，正確比較原子半徑和離子半徑的大小。原子中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)的關(guān)系和10電子、18電子的微粒是高考的重點(diǎn)，主要考點(diǎn)有：判斷微粒之間的關(guān)系，考查同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素、同種物質(zhì)的概念；通過同位素的計(jì)算考查質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的關(guān)系；以10電子和18電子的微粒為載體，綜合考查重要的化學(xué)反應(yīng)，微粒中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)等的計(jì)算，離子半徑的比較等。今后的命題方向：選擇題中考查原子結(jié)構(gòu)的簡單計(jì)算、同位素的概念以及阿伏加德羅常數(shù)；通過10電子和18電子的微粒綜合考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2.考點(diǎn)整合考點(diǎn)1 原子結(jié)構(gòu)決定原子種類1、原子的構(gòu)成中子N（不帶電荷） 同位素 （核素）原子核 質(zhì)量數(shù)（A=N+Z） 近似相對原子質(zhì)量質(zhì)子Z（帶正電荷） 核電荷數(shù) 元素 元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu) 最外層電子數(shù)決定主族元素的 決定原子呈電中性電子數(shù)（Z個(gè)） 化學(xué)性質(zhì)及最高正價(jià)和族序數(shù) 體積小，運(yùn)動(dòng)速率高（近光速），無固定軌道核外電子 運(yùn)動(dòng)特征決定電子云（比喻） 小黑點(diǎn)的意義、小黑點(diǎn)密度的意義。排布規(guī)律 電子層數(shù) 周期序數(shù)及原子半徑表示方法 原子（離子）的電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖2、三個(gè)基本關(guān)系（1）數(shù)量關(guān)系：質(zhì)子數(shù) = 核電荷數(shù) = 核外電子數(shù)（原子中）（2）電性關(guān)系：原子中：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)陽離子中：質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù) 陰離子中：質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-電荷數(shù)（3）質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)特別提醒對于公式：質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N），無論原子還是離子，該公式均適應(yīng)。原子可用表示，質(zhì)量數(shù)A寫在原子的右上角，質(zhì)子數(shù)Z寫在原子的左下角，上下兩數(shù)值的差值即為中子數(shù)。原子周圍右上角以及右下角或上面均可出現(xiàn)標(biāo)注，注意不同位置標(biāo)注的含義，右上角為離子的電性和電荷數(shù)，寫作n；右下角為微粒中所含X原子的個(gè)數(shù)，上面標(biāo)注的是化合價(jià)，寫作n形式，注意與電荷的標(biāo)注進(jìn)行正確區(qū)分，如由氧的一種同位素形成的過氧根離子，可寫作O(-1)。例1（2008·茂名一模）一定量的锎（98252Cf）是有用的中子源，1mg（98252Cf）每秒約放出2. 34xl99個(gè)中子，在醫(yī)學(xué)上常用作治療惡性腫瘤的中子源。下列有關(guān)锎的說法錯(cuò)誤的是（ ）A.98252Cf原子中，中子數(shù)為154 B.98252Cf原子中，質(zhì)子數(shù)為98 C.98252Cf原子中，電子數(shù)為 98 D.锎元素的相對原子質(zhì)量為252 解析98252Cf原子核外有98個(gè)電子，核內(nèi)有98個(gè)質(zhì)子，154個(gè)中子，質(zhì)量數(shù)為252。答案D 規(guī)律總結(jié)抓住公式質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N），可迅速解決原子和離子中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的關(guān)系?？键c(diǎn)2 原子核外電子排布規(guī)律 核外電子排布規(guī)律1各電子層最多能容納 2n2 個(gè)電子即：電子層序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7代表符號(hào) K L M N O P Q最多電子數(shù) 2 8 18 32 50 72 982最外層電子數(shù)目不超過 8 個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過2個(gè)）。3次外層電子數(shù)最多不超過 18 個(gè)，倒數(shù)第三層不超過 32 個(gè)。4核外電子總是盡先排滿能量最低、離核最近的電子層，然后才由里往外，依次排在能量較高，離核較遠(yuǎn)的電子層。注意事項(xiàng)1.以上幾點(diǎn)是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，必須同時(shí)滿足各項(xiàng)要求。2.上述乃核外電子排布的初步知識(shí)，只能解釋118號(hào)元素的結(jié)構(gòu)問題，若要解釋更多問題，有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)核外電子排布所遵循的其它規(guī)律。特別提醒1-18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)特性：原子核中無中子的原子：11H。最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na。最外層有2個(gè)電子的元素：Be、Mg、He。最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Si。內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。例2（2008·廣州二模·理基）X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層上只有一個(gè)電子，下列說法正確的是（ ）AX可能是第二周期的非金屬元素 BX可能是第三周期的金屬元素CY可能與X同主族 DY一定是金屬元素解析根據(jù)題意，因“X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半”，故X可能為Li或Si，又“Y位于X的前一周期，且最外層上只有一個(gè)電子”，故若X為Li，則Y為H；若X為Si，則Y為Li 。答案C考點(diǎn)3 相對原子質(zhì)量定義：以12C原子質(zhì)量的1/12（約1.66×10-27kg）作為標(biāo)準(zhǔn)，其它原子的質(zhì)量跟它比較所得的值。其國際單位制（SI）單位為1，符號(hào)為1（單位1一般不寫）原子質(zhì)量：指原子的真實(shí)質(zhì)量，也稱絕對質(zhì)量，是通過精密的實(shí)驗(yàn)測得的。如：一個(gè)氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。核素的相對原子質(zhì)量：各核素的質(zhì)量與12C的質(zhì)量的1/12的比值。一種元素有幾種同位素，就應(yīng)有幾種不同的核素的相對原子質(zhì)量，相對 諸量 如35Cl為34.969,37Cl為36.966。原子 比較 核素的近似相對原子質(zhì)量：是對核素的相對原子質(zhì)量取近似整數(shù)值，數(shù)值上與該質(zhì)量 核素的質(zhì)量數(shù)相等。如：35Cl為35,37Cl為37。元素的相對原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子個(gè)數(shù)百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%元素的近似相對原子質(zhì)量：用元素同位素的質(zhì)量數(shù)代替同位素相對原子質(zhì)量與其原子個(gè)數(shù)百分比的乘積之和。注意 、核素相對原子質(zhì)量不是元素的相對原子質(zhì)量。、通?？梢杂迷亟葡鄬υ淤|(zhì)量代替元素相對原子質(zhì)量進(jìn)行必要的計(jì)算。例4（2008·汕頭二模）某元素一種同位素的原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列說法正確的是(    )A.不能由此確定該元素的原子量B.這種元素的原子量為(m+n)C.若碳原子質(zhì)量為w g，此原子的質(zhì)量為(m+n)w gD.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量解析元素的相對原子質(zhì)量是各同位素相對原子質(zhì)量的平均值，所以A正確，B不正確。由相對原子質(zhì)量的概念，若設(shè)該核素一個(gè)原子的質(zhì)量為x，并且我們用該核素的質(zhì)量數(shù)代替核素的相對原子質(zhì)量時(shí)，方有，即x=，C不正確。在原子核內(nèi)，一個(gè)中子的質(zhì)量比一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量略大，但核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)無法確定，因此D不正確。答案A規(guī)律總結(jié)分清相對原子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)的有關(guān)概念，切不可用核素的相對原子質(zhì)量代替元素的相對原子質(zhì)量?？键c(diǎn)4 微粒半徑的大小比較和10電子、18電子微粒1原子半徑和離子半徑原子半徑1.電子層數(shù)相同時(shí)（同周期元素），隨原子序數(shù)遞增，原子半徑減小例：NaMgAlSiPSCl2.最外層電子數(shù)相同時(shí)（同主族元素），隨電子層數(shù)遞增原子半徑增大。例：LiNaKRbCs離子半徑1.同種元素的離子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽離子,低價(jià)陽離子大于高價(jià)陽離子。例：ClCl，F(xiàn)eFe2Fe3 2.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。例：O2FNaMg2Al3 3.帶相同電荷的離子（同主族元素的離子）,電子層越多,半徑越大。例：LiNaKRbCs；O2S2Se24.帶電荷、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較K與Mg2可選Na或Ca2為參照可知KNa（或Ca2）Mg2 210電子的微粒：（1）分子： Ne、CH4、NH3、H2O、HF ；（2）離子： Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、NH2-、H3O+、OH-、O2-、F- 。318電子的微粒：2（1）（1）分子： Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、CH3CH3、N2H4、H2O2、F2、CH3OH、CH3F 等；（2）離子： S2-、Cl-、K+、Ca2+、HS- 。特別提醒：記憶10電子微粒的方法：首先找出10電子的原子（單原子分子）Ne，然后向前尋找非金屬元素對應(yīng)的氫化物：CH4HF，向后尋找金屬形成的陽離子：Na+Al3+。在氫化物的基礎(chǔ)上增加或減少H+，可構(gòu)成一系列的離子。記憶18電子的微粒方法：首先找出18電子的原子（單原子分子）Ar，然后向前尋找非金屬元素對應(yīng)的氫化物：SiH4HCl，向后尋找金屬形成的陽離子：K+Ca2+。在氫化物的基礎(chǔ)上減少H+，可構(gòu)成一系列的離子。還有部分18電子的分子可通過10電子的氫化物分析得到，10電子的氫化物分子去掉一個(gè)H得到9電子的基團(tuán)：CH3、NH2、OH、F，這些基團(tuán)兩兩結(jié)合可形成18電子的分子。例5下列化合物中陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是（ ）A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF解析離子的電子層數(shù)越多，半徑越大，鹵族離子中，I-的電子層最多，故半徑最大，而堿金屬中，Li半徑最小。答案A 高考重點(diǎn)熱點(diǎn)題型探究熱點(diǎn)1 同位素的概念和原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系真題1（2007·廣東）鉍（Bi）在醫(yī)藥方面有重要應(yīng)用。下列關(guān)于Bi和Bi的說法正確的是（ ） A.Bi和Bi都含有83個(gè)中子 B.Bi和Bi互為同位素C.Bi和Bi的核外電子數(shù)不同 D.Bi和Bi分別含有126和127個(gè)質(zhì)子思路分析 了解原子中各角標(biāo)的含義，掌握同位素的概念。同位素顧名思義就是位置相同的元素，即在元素周期表中位置相同，則為同種元素，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同。解析Bi和Bi互為同位素，質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)同，中子數(shù)不同。答案B真題2（2008·全國）某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，它與1 H原子組成HmX分子，在a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是( ) A(ANm)mol B(AN)mol C(AN)mol D(ANm)mol解析X原子的質(zhì)子數(shù)為(AN)個(gè)，一個(gè)HmX中所含的質(zhì)子數(shù)為(ANm)個(gè)，HmX的摩爾質(zhì)量為(Am)g·mol1，所以ag HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為(ANm)mol。答案A名師指引：區(qū)別同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)等概念時(shí)，可從概念的表面加深理解。同分異構(gòu)體的研究對象是化合物，“同分”是指分子式相同，“異構(gòu)”是指結(jié)構(gòu)不同；同位素研究對象是原子，“同位”是指在元素周期表中位置相同，即質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同；同素異形體研究對象為單質(zhì)，“同素”是指元素種類相同，“異形”是指結(jié)構(gòu)不同；同種物質(zhì)在結(jié)構(gòu)或化學(xué)式的書寫中有部分物質(zhì)可以有不同的寫法，常見無機(jī)物有部分含氧酸或兩性氫氧化物，如原硅酸可寫成H4SiO4或Si(OH)4，次氯酸可寫成HClO或HOCl，氫氧化鋁可寫作Al(OH)3或H3AlO3，有機(jī)物CX2Y2的兩種寫法和（X和Y為兩種不同的原子或原子團(tuán)）為同一種結(jié)構(gòu)。新題導(dǎo)練11-1（2008·江蘇口岸中學(xué)）下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是（ ）A.紅磷、白磷 B.氧氣、臭氧 C.重氫、超重氫 D.乙酸、丙酸解析紅磷和白磷，氧氣和臭氧兩者都是互為同素異形體，故A、B不正確；乙酸和丙酸互為同系物，故D也不正確。答案C熱點(diǎn)2 原子的核外電子排布真題3（2008·寧夏）X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）最高的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請回答下列問題：(1)X、Y的元素符號(hào)依次為 、 ；(2)XZ2與YZ2分子的立體結(jié)構(gòu)分別是 和 ，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是 （寫分子式），理由是 ；(3)Q的元素符號(hào)是 ，它屬于第 周期，它的核外電子排布式為 ，在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為 ；(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵 。思路分析根據(jù)題給中的各元素原子的核外電子的排布特點(diǎn)及一些特殊元素的特殊性質(zhì)來解答即可。解析根據(jù)題意，由“X原子核外的M層中只有兩對成對電子”可知X為S；由“Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍”可知Y為C；由“Z是地殼內(nèi)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）最高的元素”可知Z為O；由“E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大” 可知E為F；再由“Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和”可知Q為24號(hào)元素Cr。答案（1）S ，C（2）V形，直線形，SO2 ，因?yàn)镃O2是非極性分子，SO2和H2O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度較大。（3）Cr ，四，1s22s22p63s23p63d54s1 ， +6（4）F-HF F-HO O-HFO-HO名師指引：熟悉原子核外電子的排布規(guī)律，掌握原子核外電子的軌道表示式，熟記元素周期表中一些性質(zhì)特殊的元素是解答次類問題的基本。新課導(dǎo)練22-1.（2008·海珠區(qū)模擬）短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次遞增，它們的原子最外層電子數(shù)之和為10，A與C同主族，B原子的最外層電子數(shù)等于A原子的次外層電子數(shù)，則下列敘述正確的是（ ）A原子半徑：ABC BA的氫化物穩(wěn)定性大于C的氫化物穩(wěn)定性C三種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物均可由化合反應(yīng)得到D高溫下，A單質(zhì)能置換出C單質(zhì)解析根據(jù)題意，由“B原子的最外層電子數(shù)等于A原子的次外層電子數(shù)”可知，B原子的最外層電子數(shù)為2或8。若為2，因“A與C同主族”，則A、C的最外層電子數(shù)為4，故A、B、C依次為C、Mg、Si；若為8，則A、C的最外層電子數(shù)為1，故A、B、C依次為Na、Ar、K（非短周期元素，不滿足題意）。故A、B、C依次為C、Mg、Si。答案B D2-2.（2008·汕頭二模）元素X和Y在元素周期素中處于相鄰周期，兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為21，Y元素原子的核外電子數(shù)比X元素原子的核外電子數(shù)多5。則下列敘述不正確的是（ ）AX和Y兩元素形成的化合物在熔融狀態(tài)下電解可以得到兩元素的單質(zhì)BY元素的單質(zhì)不能和金屬氧化物反應(yīng)CX和Y構(gòu)成一種陰離子，這種陰離子與過量H+反應(yīng)可以轉(zhuǎn)變?yōu)閅元素陽離子DX元素的一種單質(zhì)能有效地吸收太陽光線中的紫外線解析由題意知，假設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為X，Y的質(zhì)子數(shù)為Y，則有：X+Y=21，Y-X=5 解得：X=8，Y=13 即X為Al，Y為O；故答案為B。答案B熱點(diǎn)3 10電子和18電子的考查真題4（2007·全國II）用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分別表示含有18個(gè)電子的八種微粒（離子或分子），請回答：（1）A元素是_、B元素是_、C元素是_（用元素符號(hào)表示）。（2）D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是_。（3）E是所有含18個(gè)電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子，其分子式是_。（4）F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是_，電子式是_ _。（5）G分子中含有4個(gè)原子，其分子式是_。（6）H分子中含有8個(gè)原子，其分子式是_。思路分析 根據(jù)18電子微粒的書寫規(guī)律，正確寫出這些微粒，然后逐一排查，結(jié)合題目得到答案。解析本題主要考查有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題?？陕?lián)系元素周期表分析、提取規(guī)律來推斷。18e-微粒來源大體分三個(gè)部分：一是第三周期元素的氣態(tài)氫化物及去H+的對應(yīng)離子，二是第四周期的金屬陽離子，三是由第二周期氣態(tài)氫化物去掉氫原子后，兩兩結(jié)合得到的分子，共16種，陽離子K+、Ca2+；陰離子P3-、S2-、HS-、Cl-；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，結(jié)合題目所給條件，不難確定所需答案。答案（1）K  Cl  S （2）HCl （3）F2 （4）H2S   （5）H2O2（答PH3也可） （6）C2H6真題4（2007·江蘇）通常情況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個(gè)電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應(yīng)后可得C和一種白色沉淀。請回答：(1)用化學(xué)符號(hào)表示下列4種微粒：A：       B ：       C：      D ：     。(2)寫出A、B、E三種微粒反應(yīng)的離子方程式：                                     、                            。思路分析正確書寫10電子的微粒，總結(jié)微粒間可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。 解析本題主要考查原子、分子和離子的核外電子的結(jié)構(gòu)特征。常見的核外電子總數(shù)為10個(gè)電子的粒子有：陽離子有Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；陰離子有N3-、O2-、F-、OH-；分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4；顯然結(jié)合題目所給的其他條件可知：A：H2O，B：NH3，C：NH4+，D：OH-，E：Al3+或Mg2+；A、B、E反應(yīng)的離子方程式：3H2O+3NH3+Al3+=Al(OH)3+3NH4+或Mg2+2NH3+2H2O=Mg(OH)2+2NH4+。答案（1）H2O  NH3   NH4  OH- （2）Al3+3NH3+3H2O=Al（OH）3+3NH4Mg2+2NH3+2H2O=Mg（OH）2+2NH4名師指引：10電子和8電子的微粒是高考的熱點(diǎn)，應(yīng)按照書寫規(guī)律正確書寫，切勿遺漏，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，注意總結(jié)這些微粒之間發(fā)生的反應(yīng)，提高解題的速度。新題導(dǎo)練33-1.（2009·湖南岳陽）在2008年初我國南方遭遇的冰雪災(zāi)害中，使用了一種融雪劑，其主要成分的化學(xué)式為XY，X、Y均為元素周期表前20號(hào)元素，其陽離子和陰離子分別是10電子和18電子的單核粒子，且1molXY含有28mol電子。該融雪劑的化學(xué)式是_ _；X與氫元素形成的化合物的電子式是_。元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，D與Y相鄰，則D所在同主族元素的氫化物中，沸點(diǎn)最低的是_（化學(xué)式）；E的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_ _。元素R與Y同主族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，R2與H2O溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一是O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析（1）XY的陽離子和陰離子分別是10電子和18電子的單核粒子，則只可能為NaCl或MgS，作為融雪劑則只能為NaCl。（2）元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則二者只能為C和S。D與Y（Cl）相鄰，則D為S元素，E為C元素。答案（1）NaCl Na+:H- （2） H2S （3）2F2+2H2O=4HF+O2 搶分頻道限時(shí)基礎(chǔ)訓(xùn)練1（2008·廣州天河二模）金屬鈦對體液無毒且惰性，能與肌肉和骨骼生長在一起，有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)的說法中正確的是（ ）A原子中均含有22個(gè)中子B在周期表中位置相同，都在第4縱行C分別由組成的金屬鈦單質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體D為同一核素解析同位素是同一種元素，故在周期表中位置相同，22號(hào)元素是第4周期第IVB族。答案B2.周期表中16號(hào)元素和4號(hào)元素的原子相比較，前者的下列數(shù)據(jù)是后者的4倍的是（ ）A.電子數(shù)B.最外層電子數(shù) C.電子層數(shù) D.次外層電子數(shù)解析元素周期表中16號(hào)元素為硫元素，次外層電子數(shù)為8，4號(hào)元素鈹，其次外層電子數(shù)為2，故A、D正確答案AD3（2008·肇慶市高中畢業(yè)班第二次統(tǒng)測）下列各組中的關(guān)系正確的是（ ）A同位素：O2和O3 B同分異構(gòu)體：氨基乙酸和硝基乙烷C同素異形體：K2O、K2O2、KO2 D同系物：分子式相差CnH2n+2的有機(jī)物解析O2和O3互為同素異形體；K2O、K2O2、KO2沒有直接關(guān)系；同系物包括很多種類物質(zhì)，是結(jié)構(gòu)相似，分子中相差CH2的原子團(tuán)的有機(jī)物。答案B4（2008·廣州執(zhí)信中學(xué)模擬題）用高能核轟擊核，發(fā)生核合成反應(yīng)，得到新原子，該原子中中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為（ ）A161B108C84D53解析中子數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)269-108161，核外電子數(shù)108，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差161-10853。答案D5.（2008·廣州執(zhí)信中學(xué)模擬題）元素X、Y、Z的原子序數(shù)都小于18，X的陽離子，Y的陽離子和Z的陰離子都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Y的陽離子半徑小于X的陽離子半徑，則元素X、Y、Z的原子序數(shù)由小到大的順序依次是（ ）AZ、Y、X BY、Z、X CY、X、Z DZ、X、Y解析這種題可選用特殊值代入法。據(jù)題意，可認(rèn)為X-Na,Y-Mg,Z-F，即知答案為D。其中，具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電核數(shù)越大，半徑反而越小。答案D6.（2008·揭陽一模）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W與Y、X與Z位于同一主族，W與X可形成共價(jià)化合物WX2，Y原子的內(nèi)層電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的2.5倍。下列敘述中不正確的是（ ） A.WZ2分子中所有原子最外層都為8電子結(jié)構(gòu) B.WX2、ZX2的化學(xué)鍵類型和晶體類型都相同 C.WX2是以極性鍵結(jié)合成的非極性分子 D.原子半徑大小順序?yàn)閄WYZ解析短周期元素原子的內(nèi)層電子數(shù)只能是2或10，根據(jù)Y原子的內(nèi)層電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的2.5倍可推出Y應(yīng)為Si，則W為C，X為O，Z為S。故答案為D答案D7.下列各原子構(gòu)成的單質(zhì)中，肯定能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的是( )A.原子核內(nèi)沒有中子 B.M層有5個(gè)電子C.原子核外最外層電子數(shù)電子層數(shù) D.M層上電子數(shù)與K層電子數(shù)相等，次外層有8個(gè)電子解析所有原子中只有氫無中子，故A項(xiàng)為氫元素；B項(xiàng)各層電子數(shù)為2、8、5，為P元素；C項(xiàng)當(dāng)電子層數(shù)為16時(shí)，其元素分別為H、Be、Al、Ge、Sb、Po元素；D項(xiàng)各層電子數(shù)為2、8、2，為Mg元素。因此，只有D項(xiàng)的單質(zhì)肯定能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。答案D8.（2008·廣州市七區(qū)聯(lián)考）下列敘述正確的是（ ） A. 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)失去電子越多的金屬原子，還原能力越強(qiáng)B. 金屬陽離子被還原后，一定得到該元素的單質(zhì)C. 核外電子總數(shù)相同的原子，一定是同種元素的原子D. 能與酸反應(yīng)的氧化物，一定是堿性氧化物解析金屬原子失去電子越容易，其還原能力越強(qiáng)，如Na>Mg>Al，與失去的電子數(shù)目無關(guān)；金屬陽離子被還原后，可能得到較低價(jià)態(tài)的陽離子，如Fe3可悲還原為Fe2；核外電子總數(shù)相同的原子，則具有相同的質(zhì)子數(shù)，肯定屬于同種元素，故C正確；SiO2可和HF反應(yīng)，但它是酸性氧化物。答案C9.（2008·黃岡中學(xué)）下列指定微粒的個(gè)數(shù)比為21的是 （ ） A. Be2+離子中的質(zhì)子和電子 B. 原子中的中子和質(zhì)子C. NaHCO3晶體中的陽離子和陰離子 D. BaO2(過氧化鋇)固體中的陰離子和陽離子解析Be是4號(hào)元素，有4個(gè)質(zhì)子，則Be2+離子中有2個(gè)電子；原子中的中子和質(zhì)子都是1；NaHCO3晶體中的陽離子和陰離子是11；BaO2(過氧化鋇)固體中的陰離子和陽離子是11。答案A10A、B、C、D、E分別代表5種微粒，每種微粒中都含有18個(gè)電子。其中A和C都是由單原子形成的陰離子，B、D和E都是分子；又知在水溶液中A跟B反應(yīng)可生成C和D；E具有強(qiáng)氧化性。請回答：（1）用化學(xué)符號(hào)表示上述5種微粒：A_，B_，C_，D_，E_。（2）在水溶液中A跟B反應(yīng)的離子方程式是_。答案（1）S2-，HCl，Cl-，H2S，F(xiàn)2 （2）S2-2H+=H2S基礎(chǔ)提升訓(xùn)練11.（2008·揭陽一模）已知鈹(Be)的原子序數(shù)為4。下列對鈹及其化合物的敘述中，正確的是（ ）A鈹?shù)脑影霃酱笥谔嫉脑影霃?B氯化鈹分子中鈹原子的最外層電子數(shù)是8 C氫氧化鈹?shù)膲A性比氫氧化鈣強(qiáng) D單質(zhì)鈹跟冷水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣解析根據(jù)同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律可知A正確；B中氯化鈹分子中鈹原子的最外層電子數(shù)小于8，故B錯(cuò)誤；根據(jù)同主族元素的性質(zhì)的遞變規(guī)律可知C、D錯(cuò)誤。答案A12已知某元素的陰離子Rn-，其原子核內(nèi)的中子數(shù)為A-x+n，其中A為質(zhì)量數(shù)。則W g Rn-中的電子總數(shù)為（NA為阿伏加德羅常數(shù)）( )A.·NA B.·NA C.·NA D.·NA解析由于Rn-中的中子數(shù)為A-x+n，則其質(zhì)子數(shù)為x-n，故Rn-核外電子數(shù)x-n+n=x，所以W g Rn-中電子數(shù)為·x·NA。答案D13已知自然界中銥有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的同位素，而銥的平均相對原子質(zhì)量為192.22，這兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為（ ）A39：61 B61：39 C1：1 D39：11解析利用平均相對原子質(zhì)量定義即可計(jì)算：解法1 設(shè)銥的兩種同位素、的原子數(shù)分別為， 解得 解法2答案A 14（2007·廣州市高三年級調(diào)研測試）元素A和B的原子序數(shù)都小于18。已知A元素原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；B元素原子的M電子層數(shù)為（ab），L層電子數(shù)為（a+b），則A、B兩元素所形成的化合物的性質(zhì)可能有（ ）A.能與水反應(yīng)B.能與氫氧化鈉反應(yīng) C.能與硫酸反應(yīng) D.能與碳酸鈉反應(yīng)解析據(jù)題意推出元素A和B分別是O和Si，所形成的化合物是SiO2，它在常溫下可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，在高溫下可與碳酸鈉固體反應(yīng)。答案B D15.已知短周期元素的離子，aA2、bB、cC3、dD都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是（ ）A.原子半徑 ABDCB.原子序數(shù)dcbaC.離子半徑 CDBAD.單質(zhì)的還原性 ABDC解析C aA2、bB、cC3、dD都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，說明A與B同周期，C與D同周期，且A、B處于C、D的下一周期，所以，原子半徑應(yīng)是BACD，原子序數(shù)應(yīng)是abdc，離子半徑應(yīng)是CDBA，單質(zhì)的還原性應(yīng)是BACD。故只有選項(xiàng)C是正確的。答案C 16（2004·天津）用A質(zhì)子數(shù)，B中子數(shù)，C核外電子數(shù)，D最外層電子數(shù)，E電子層數(shù)，填寫下列空格。（1）同位素種類由_決定；（2）元素種類由_決定；（3）某元素有無同位素由_決定；（4）核素相對原子質(zhì)量由_決定；（5）主族元素的化學(xué)性質(zhì)主要由_決定；（6）核電荷數(shù)由_決定；（7）堿金屬原子失電子能力相對強(qiáng)弱由_決定；（8）原子失電子能力相對強(qiáng)弱由_決定；答案（1）AB （2）A （3）B （4）AB （5）D （6）A （7）E （8）DE能力提高訓(xùn)練17A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，且均屬于短周期元素，已知A是非金屬元素，其電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等。Bn+和C(n+1)+與氖原子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且C是兩性元素。Dn-、E(n-1)-與氬原子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。（1）寫出這五種元素的元素符號(hào)A._；B_；C._；D._；E._（2）寫出E單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（3）比較A、B、C、D、E的半徑大小_。解析短周期元素中電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的有H、Be、Al。其中H為非金屬元素，所以A為H。由于C為兩性元素，則Bn+和C(n+1)+分別為Mg2、Al3。由于n2，則Dn-、E(n-1)-分別為S2-、Cl-。因此A、B、C、D、E分別為H Mg Al S Cl。A元素原子半徑最小，B、C、D、E同周期，序數(shù)增大，其半徑減小。答案（1）H Mg Al S Cl (2)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O (3)B>C>D>E>A181919年，Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。（1）根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是： 和 ； 和 。（2）此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2互為等電子體的分子有： 、 。解析本題的考查點(diǎn)是核外電子，思維的切入點(diǎn)是，讀懂題目信息中的等電子體的定義。解題關(guān)鍵就是，正確理解等電子體的同原子數(shù)和同電子數(shù)，再根據(jù)所學(xué)的短周期元素組成分子的特點(diǎn)。 (1)第二周期只有八種元素，除了稀有氣體元素只有七種，既滿足原子數(shù)相同又要滿足電子總數(shù)也相同的共價(jià)型分子只有：N2 和CO ；CO2 和N2O (2) NO2含有三個(gè)原子，7+8×2+1=24共二十四個(gè)電子，由短周期元素的原子組成的三個(gè)原子二十四個(gè)電子的微粒有：SO2 和O3答案(1)N2 和CO ；CO2 和N2O (2)SO2 和O319.（2008·汕頭一模）有A、B、C、D四種單質(zhì)，在一定條件下，B可以分別和A、C、D化合生成甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙的每個(gè)分子分別都含有10個(gè)電子，并且甲、乙、丙、丁有如下圖所示的關(guān)系。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）單質(zhì)B的化學(xué)式是 ，電子式為 。（2）單質(zhì)A和化合物乙發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；單質(zhì)C和化合物丙發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（3）試根據(jù)化合物丙、丁中D元素的化合價(jià)，判斷丙和丁能否在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D的單質(zhì)。若認(rèn)為能反應(yīng)，寫出它們反應(yīng)的化學(xué)方程式；若認(rèn)為不能反應(yīng)，簡要說明理由。解析根據(jù)題意，單質(zhì)A和化合物乙生成化合物甲和單質(zhì)C的反應(yīng)為置換反應(yīng)，且甲、乙均含有10個(gè)電子，則該反應(yīng)只能為：2F2+2H2O=4HF+O2。甲為H2O，乙為HF，A為F2，C為O2。B可以分別和A（F2）、C（O2）、化合生成甲（H2O）、乙（HF），則B為H2。H2和D化合得到丙，且丙為10電子的氫化物，則丙為NH3。 一定條件 答案（1）H2 （2）2F2+2H2O=4HF+O2 4NH3+5O24NO+6H2O（3）能 4NH3+6NO 5H2+6H2O20.（2008·瀘州高中一模）A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，A與C、B與D分別為同主族，B和C的最外層電子數(shù)之和與E的最外層電子數(shù)相同。A與E形成的化合物化學(xué)式為AE，其分子中含18個(gè)電子。（1）寫出A、D的元素符號(hào)：A ，B 。（2）由A、B、C三種元素形成的化合物的電子式為 ，這種化合物形成的晶體中所含的化學(xué)鍵類型有 。（3）A2B的沸點(diǎn)高于A2D，其原因是 。（4）B、C、E三種元素形成一種鹽，此鹽中三種原子個(gè)數(shù)比為1：1：1，在25時(shí)，將該鹽溶于水，測得溶液pH7，理由是 （用離子方程式表示）；將該鹽溶液在空氣中露置一段時(shí)間后（充分光照，不考慮水分的揮發(fā)），溶液的pH近似為7，請寫出該過程的總反應(yīng)方程式 。解析由“A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同”可知A為H；由“A與C同主族”可知C為Li或Na；由“A與E形成的化合物化學(xué)式為AE，其分子中含18個(gè)電子”可知E為Cl；由“B和C的最外層電子數(shù)之和與E的最外層電子數(shù)相同”可知B為O，則C為Na ；又由“B與D為同主族”可知D為S。答案（1）H ，S ； （2），離子鍵、共價(jià)鍵 ；（3）H2O分子之間存在氫鍵；（4）ClOH2O HClOOH，2NaClO2NaClO2