专题02《原子结构、核外电子排布》二轮复习--2022年高考化学二轮复习专题冲刺（上海专用）

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1.原子结构的探索：
注意：卢瑟福发现：铀放射出一种带正电荷的α射线（α粒子是_________），一种带负电荷的β射线（β射线是_________），还存在一种不带电荷的γ射线（γ射线是_________）。
2.原子结构：
（1）核电荷数=_____________=_____________=_____________。
（2）电子的质量为9.1091×10-28克，而质子和中子的质量分别是电子的1836倍和1839倍，所以整个原子的质量都集中在原子核上。质量数A=__________+__________。
注意：原子的大小是纳米级(nm)的，原子核的大小占原子本身大小的_________之一（填“十分”、“百分”、“万分”或“亿万”）。
3.相对原子质量：
（1）原子的相对原子质量：_______________________________________。
（2）元素的相对原子质量：_______________________________________。
（3）元素的近似相对原子质量：_______________________________________。
4.“四同”：
（1）同位素：_______________________________________。
（2）同素异形体：_______________________________________。
（3）同分异构体：_______________________________________。
（4）同系物：_______________________________________。
5.同位素：_________相同________不同的原子，如___________________________。
（1）同位素原子的化学性质_________（填“相同”或“不同”），物理性质_________（填“相同”或“不同”）。
（2）同位素原子间的相互转变（如16O→18O）是_________变化（填“物理”或“化学”）。
6.同素异形体：同种元素形成的不同___________，如___________________________。
（1）同素异形体的化学性质_________（填“相同”或“不同”），物理性质_________（填“相同”或“不同”）。
（2）同素异形体间的相互转变（如石墨→金刚石）是_________变化（填“物理”或“化学”）。
7.电子层的表示方法及能量变化：

8.原子或离子的结构示意图、电子式。
9.核外电子的排布规则：
（1）能量最低原理：原子中的电子按照能量由低到高的顺序排布到原子轨道上。
（2）泡利原理：一个原子轨道上排布两个电子时，电子自旋方向___（填“相同”或“相反”）。
（3）洪特规则：当电子分布到能量相同的等价轨道时，总是先以自旋__________（填“相同”或“相反”）的方向单独占据能量相同的轨道。
注意：不同电子亚层中电子运动所形成的电子云形状不同，如s电子云呈________形，p电子云呈_________形，d电子云呈_________形等。电子云不仅有确定的形状，而且有一定的伸展方向，如s电子云呈_____形对称，p电子云有_______个伸展方向。
10.核外电子的表示方法：
（1）原子结构示意图，如Ca原子的结构示意图为：____________________。
（2）核外电子排布式，如N原子的核外电子排布式为：___________________。
（3）核外电子排布的轨道表示式，如Si原子的核外电子轨道表示式为：__________________。
11.核外电子能量的比较：
（1）一般来说，电子所处的电子层的序数越大，电子的能量越大，如：E4p>E3p>E2p。
（2）电子处在同一电子层的不同亚层，电子能量按照s、p、d、f依次增大，如：E4f>E4d>E4p>E4s。
（3）能级交错：像上述的K原子核外电子能量E3d>E4s现象就叫能级交错现象。画出26Fe原子原子结构示意图和26Fe原子核外电子排布的轨道表示式：
12.微粒半径大小的比较：
（1）电子层数越多，微粒半径越_______，如r(O2—)_____ r(S2—)。
（2）电子层数相同，核电荷数越大，微粒半径越_______，如r(Na)_____ r(Mg)。
（3）电子层数相同，核电荷数也相同，电子数越多，微粒半径越_________，如r(Cl)_____ r(Cl—)。
例1.（原子论发展的化学史）
1.属于道尔顿近代原子论的观点有（ ）
A.原子还可由其他更小的微粒构成
B.原子中正电荷是均匀分布在整个原子中
C.原子在化学变化中保持其不可再分性
D.电子在原子核外空间做高速运动
例2.（原子结构，区分同位素与同素异形体，掌握相对原子质量的定义）
2.1.下列说法正确的是（ ）
A.13C和14N质子数相差1，中子数也相差1
B.任何元素都至少有两种同位素
C.eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C、eq \\al(59,27)C互为同位素，它们的物理性质不同，化学性质几乎相同
D.石墨、木炭、金刚石互为同素异形体，它们的化学性质不同，物理性质几乎相同
2.2.某元素的相对原子质量的计算式为：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453，下列说法错误的是（ ）
A.该元素有两种同位素 %是某同位素的质量分数
是该元素的平均相对原子质量 表示某同位素的相对原子质量
例3.（核外电子的排布规律，重点掌握电子式、电子排布式、轨道表示式的书写）
3.1.下列说法正确的是（ ）
A.O原子的轨道表示式： 违反了泡利原理
B.碳原子的原子核外有4个未成对电子，可形成4个共价键
C.处在高能级原子轨道上的电子能量比处在低能级原子轨道上的电子能量高
D.电子排布符号“3px”给出的信息有：电子层、电子亚层、电子云形状、电子云伸展方向等
3.2.铁在自然界中储量丰富，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四。铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。回答下列问题：
（1）写出铁原子的核外电子排布式：________________________________。
（2）铁原子核外有___________种能量不同的电子，有___________种运动状态不同的电子。
（3）铁原子核外电子的原子轨道有___________种。
（4）铁原子核外电子的电子云形状有____________种，电子云伸展方向有___________种。
3.3.短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则X、Y两元素形成的化合物可具有的性质是（ ）
A.与CCl4晶体类型相同 B.含非极性键 C.和弱酸反应 D.和氯气反应
变式训练：
1.以下是人们对原子结构的认识所经历的几个重要历史阶段：
①道尔顿提出的原子论；②汤姆孙提出的葡萄干面包原子模型；
③德谟克里特的古典原子论；④卢瑟福的原子结构行星模型。
其中先后顺序正确的是（ ）
A.①②③④B.③④②①C.③②①④D.③①②④
2.在探索原子结构的过程中做出主要贡献的科学家及其成就错误的是（ ）
A.墨子提出“端”的观点
B.道尔顿提出近代原子论
C.拉瓦锡基于电子的发现提出葡葡干面包模型
D.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了行星模型
3.（2014上海）下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（ ）
A.H3O＋和OH－ B.CO和N2 C.HNO2和NOeq \\al(－,2) D.CHeq \\al(＋,3)和NHeq \\al(＋,4)
4.下列说法不正确的是（ ）
A.结构示意图可表示12C或14C B.中子数为50，质子数为39的钇(Y)的原子：eq \\al(89,39)Y
C.Heq \\al(16,2)O、Deq \\al(16,2)O、Heq \\al(18,2)O、Deq \\al(18,2)O互为同素异形体
D.eq \\al(A－1, Z)X、eq \\al(A,Z)A、eq \\al(A＋1, Z)X在元素周期表中的位置相同、原子核外电子排布相同
5.下列说法正确的是（ ）
A.有H、D、T与16O、17O、18O构成的过氧化氢分子有36个
B.等物质的量的H35Cl、D37Cl、T37Cl所含中子数之比是18：20：22
C.H2、T2、D2在相同条件下的密度比为1：2：3
D.核聚变，如eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，由于有新粒子生成，该变化是化学变化
6.根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（ ）
A.元素M所形成的双原子气态分子有三种，其式量分别为70、72、74，则M有三种同位素
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小
D.eq \\al(35,17)Cl与eq \\al(37,17)Cl得电子能力相同
7.铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据如图，下列说法正确的个数有（ ）
①铟元素的原子序数是49 ②铟元素的相对原子质量是114.8 ③铟元素的质量数可能是115
④铟元素是一种副族元素 ⑤铟原子核外有5个电子层 ⑥铟原子最外层有3个电子
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.下列情况中满足“两种微粒含有相同的质子数和电子数”的有（ ）
①互为同位素的两种不同的原子 ②两种不同元素的原子 ③一种原子和一种分子
④一种原子和一种离子 ⑤两种不同分子 ⑥一种分子和一种离子
⑦两种不同阳离子 ⑧两种不同阴离子 ⑨一种阴离子和一种阳离子
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
9.已知一个N2O3分子的质量为a，一个N2O5分子的质量为b，若以一个氧原子质量的1/16作为相对原子质量的标准，则NO2的相对分子质量数值可以表示为（ ）
A.8(b-a)/(b+a)B.16(b+a)/(b-a)
C.8(b+a)/(b-a)D.16(b-a)/(b+a)
10.已知硒酸钠(Na2SeO4)中各元素的质量分数为Na—a%、Se—b%。若硫酸钠(Na2SO4)中各元素的质量分数为Na—c%、S—d%。用以下数据可以测定Se元素的相对原子质量有（ ）
①Na元素的相对原子质量 ②S元素的相对原子质量 ③O元素的相对原子质量
④Se元素各同位素的丰度一种原子和一种离子 ⑤C元素的相对原子质量
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.对核外电子运动状态的描述，较为全面的是（ ）
A.结构示意图 B.电子式 C.电子排布式 D.轨道表达式
12.对氮原子核外未成对电子的描述，不正确的是（ ）
A.电子云形状相同 B.能量不同 C.自旋方向相同 D.在不同的原子轨道
13.下列是离子的核外电子排布式，其中能破坏水的电离平衡的离子是（ ）
A.正一价离子：1s22s22p6 B.负二价离子：1s22s22p6
C.正三价离子：1s22s22p6 D.负一价离子：1s22s22p63s23p6
14.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（ ）
A.最高正化合价：③＞②＞①B.原子半径：③＞②＞①
C.非金属性：③＞②＞①D.原子核外单电子数：②＞①>③
15.下列表达式错误的是（ ）
A.甲烷的电子式：
B.氮原子的L层电子排布图：
C.硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
D.中子数为7的碳原子：613C
16.下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是（ ）
A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C.2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上有一对成对电子的Y原子
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子
17.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是（ ）
A.最外层有3个未成对电子的原子
B.最外层电子排布为ns2的原子
C.次外层无未成对电子的原子
D.最外层有8个电子的原子
18.（2016全国Ⅰ）X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是（ ）
A.元素X位于第ⅥA族
B.甲不能溶解于乙中
C.甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应
D.乙的沸点低于丙的沸点
19.已知X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是（ ）
A.X、Y、Z形成的酸为强酸
B.X、Y、Z组成的盐中既含离子键又含共价键
C.X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1，常温下为液态的两种化合物
D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒多于3种
20.在电解冶炼铝的电解槽中存在电解质W2[X2Y2Z4]。已知其涉及的四种元素的简单离子的电子层结构均相同。W的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半。下列说法正确的是（ ）
A.原子序数：W>X>Y>Z
B.原子半径：W>X>Y>Z
C.W的最高价氧化物对应的水化物的碱性比X的弱
D.Y的简单氢化物的稳定性比Z的强
21.（1）元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子；元素X的名称是_______，它的氢化物的电子式是____________。
（2）若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为________，原子的电子排布图为___________。
22.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
（1）W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是____________（用离子符号表示）；化合物ZW3的电子式是____________。
（2）在W、X的气态氢化物中，较稳定的是______________（用化学式表示，下同），沸点较高的是__________，沸点高的原因是_______________________________________________。
（3）Y的最外层电子轨道表示式为________________________，写出Y元素最高价氧化物的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式_____________________________________。
（4）T在周期表中的位置_____________________ ，T2+的电子排布式为__________________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为_________________________________。
（5）基态Z原子中，核外电子占据的最高能层的符号是___________，占据最高能级的电子的电子云形状为___________。
古典原子论
代表人物
主要发现或观点
古代中国惠施
物质可以无限分割
古代墨子
物质不能够无限分割
古希腊哲学家德谟克利特
物质由极小的“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止
近代原子论
代表人物
主要发现或观点
英国约翰·道尔顿（1803年）
道尔顿原子论：原子是构成物质的最小微粒，不可再分
英国汤姆孙（1904年）
葡萄干面包模型：原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子则均匀分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样
英国卢瑟福（1911年）
原子结构行星模型：原子是由带正电的、质量很集中的、很小的原子核和核外运动着的带负电的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样的体系
德国伦琴
发现X射线
法国贝克勒尔
发现了铀的放射性
居里夫人
发现了钋和镭
元素编号
元素性质或原子结构
W
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
非金属X基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等
Y
第三周期元素的简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
T
该元素的正三价离子的3d能级为半充满(3d5)