人教版高考化学一轮复习第4章物质结构与性质第1节原子结构核外电子排布学案含答案

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第一节　原子结构　核外电子排布原子结构　核素[以练带忆]1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)(2019·全国卷Ⅱ)3 g 3He含有的中子数为1NA。(√)提示： 3 g 3He的物质的量为1 mol，含有的中子数为1NA。(2)(2019·江苏高考)中子数为18的氯原子：eq \o\al(18,17)Cl。(×)提示：中子数为18的氯原子为eq \o\al(35,17)Cl。(3)eq \o\al(235, 92)U与eq \o\al(238, 92)U互为同素异形体。(×)提示：eq \o\al(235, 92)U与eq \o\al(238, 92)U互为同位素。(4)(2018·全国卷Ⅰ)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。(√)提示：氩气为单原子分子。(5)(2018·全国卷Ⅲ)1 mol重水和1 mol水中，中子数比为2∶1。(×)提示：1 mol重水的中子数为10 mol,1 mol水的中子数为8 mol。2．下列分子中，其中子总数为24的是(　　)A．18O3 B．2Heq \o\al(17,2)O2C．14N16O2 D．14C16O2D　解析：18O3中含有的中子总数为(18－8)×3＝30，故A错误；2Heq \o\al(17,2)O2中含有的中子数为2×1＋2×9＝20，故B错误；14N16O2中含有的中子数为7＋2×8＝23，故C错误；14C16O2中含有的中子数为8＋2×8＝24，故D正确。3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________，所含电子数为________。答案：eq \f(a,A＋m)(m＋1) mol　eq \f(a,A＋m)N moleq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA　eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA4．现有下列9种粒子：eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(13, )6C、eq \o\al(14, )6C、eq \o\al(14, )7N、eq \o\al(56,26)Fe2＋、eq \o\al(56,26)Fe3＋、 eq \o\al(16, )8O2、eq \o\al(16, )8O3。按要求完成以下各题：(1)eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。(2)互为同素异形体的粒子是________。(3)eq \o\al(56,26)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为____________________。(4)上述9种粒子中有________种核素，含有________种元素。答案：(1)核素　同位素　(2)eq \o\al(16, )8O2和 eq \o\al(16, )8O3　(3)30　24　(4)7　5[练后梳理]1．原子构成(1)原子的构成粒子(2)原子结构中的粒子关系①原子②离子的核外电子数(3)一个信息丰富的符号解读eq \o\al(A,Z)Xeq \o\al(a±,b)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(A——质量数,Z——核电荷数或质子数,a——离子所带的电荷数,b——化学式中原子的个数))不是所有原子中一定都含有中子，如eq \o\al(1,1)H中没有中子。电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。(3)同位素的“六同三不同”(4)常见的重要核素及其应用原子核外电子排布及表示方法[以练带忆]1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)p能级能量一定比s能级的能量高。(×)(2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。(×)(3)2p和3p轨道形状均为哑铃状，能量也相等。(×)(4)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。(×) (5)磷元素基态原子的电子排布图为。(×) (6)电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。(×) (7)表示的原子能量处于最低状态。(√)2．(2020·江苏高考)反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关粒子的化学用语正确的是(　　)A．中子数为9的氮原子：eq \o\al(9,7)NB．N2分子的电子式：N⋮⋮NC．Cl2分子的结构式：Cl—ClD．Cl－的结构示意图：C　解析：质子数为7，中子数为9的氮原子的质量数为7＋9＝16，该氮原子表示为eq \o\al(16, 7)N，A错误；N2分子中两个N原子间形成3对共用电子对，N2分子的电子式为eq \o\al(·,·)N⋮⋮Neq \o\al(·,·)，B错误；Cl2分子中两个Cl原子间形成1对共用电子对，Cl2分子的结构式为Cl—Cl，C正确；Cl－的核电荷数为17，核外有18个电子，Cl－的结构示意图为，D错误。3．按要求书写电子排布式或电子排布图。(1)Fe基态核外电子排布式为_______________________________________。(2)基态Ni原子的简化电子排布式为_________________________________________________________________________________________________。(3)基态Cr3＋的核外电子排布式为__________________________________________________________________________________________________。(4)基态Mn2＋的核外电子排布式为_________________________________________________________________________________________________。(5)基态氮原子的价层电子排布式为________________________________________________________________________________________________。(6)基态钒原子的价层电子排布图为________________________________________________________________________________________________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2　(2)[Ar]3d84s2(3)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(4)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)　(5)2s22p3(6)4. (1) (2019·全国卷Ⅲ节选)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(2)(2018·全国卷Ⅱ节选)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(3)(2017·全国卷Ⅰ节选)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。(4)(2015·全国卷Ⅰ节选)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。解析：(1)根据对角线规则，与Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。Mg中M层电子为3s2，根据泡利不相容原理，M层电子自旋状态相反。(2) 基态S原子电子占据最高能级为3p能级，p轨道电子云轮廓为哑铃(纺锤)状。(3)基态K原子的价电子排布为4s1，核外电子占据的最高能层为N层，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。(4)用电子云形象化描述电子在原子核外出现的概率密度分布，基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2。其中p轨道为2个未成对电子，核外存在2对自旋相反的电子。答案：(1)Mg　相反　(2)哑铃(纺锤)　(3)N　球形　(4)电子云　2[练后梳理]1．能层、能级与原子轨道之间的关系2．原子轨道的能量关系eq \a\vs4\al(原子,轨道)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(轨道形状\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃状)),\a\vs4\al(各能级上的原,子轨道数目)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(s能级1个,p能级3个,d能级5个,f能级7个,……)),能量关系\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①相同能层上原子轨道能量的高低：,ns＜np＜nd＜nf,②形状相同的原子轨道能量的高低：,1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能层内形状相同而伸展方向,不同的原子轨道的能量相等，如,2px、2py、2pz轨道的能量相等))))3．基态原子核外电子排布(1)排布原则(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法4.电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。考点1　元素、核素、同位素、同素异形体的辨析[抓本质·悟考法]最近医学界通过用放射性14C标记的C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关14C的下列说法中正确的是(　　)A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同B．14C原子与14N原子中所含中子数相同C．14C与C60互为同素异形体D．14C与12C、13C互为同位素【解题关键点】　解答本题应注意以下两点：(1)注意信息“放射性14C标记的C60”，认真分析符号表示的意义。(2)判断几种粒子是同位素还是同素异形体，关键是要确定粒子的类别。【易错失分点】　(1)审题不清，未注意信息14C原子与“C60中普通碳原子的化学性质不同”，导致比较对象出现错误。(2)误认为同位素的化学性质不同，其实化学性质几乎完全相同，物理性质不同。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________D　解析：构成C60的碳原子为12C，它与14C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同，A项错误；14C原子的中子数为14－6＝8,14N原子的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不同，B项错误；14C是碳元素的一种核素，是原子，C60是碳元素组成的一种单质，二者不是同素异形体的关系，C项错误；12C、13C、14C质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项正确。[多角度·突破练]⊳角度1　粒子中“粒子数”的确定1．下列各组中两种粒子所含电子数不相等的是(　　)A．H3O＋和OH－B．CO和N2C．HNO2和NOeq \o\al(－,2)D．CO2和NO2D　解析：H3O＋的质子数为11，电子数为11－1＝10，OH－的质子数为9，电子数为9＋1＝10，电子数相同，故A错误；CO的质子数为14，电子数为14，N2的质子数为14，电子数为14，电子数相同，故B错误；HNO2的质子数为1＋7＋8×2＝24，电子数为24，NOeq \o\al(－,2)的质子数为7＋8×2＝23，电子数为23＋1＝24，电子数相同，故C错误；CO2的质子数为6＋8×2＝22，电子数为22，NO2的质子数为23，电子数为23，电子数不同，故D正确。2．(双选)某元素的一个原子形成的离子可表示为eq \o\al(b,a)Xn－，下列说法正确的是(　　)A．eq \o\al(b,a)Xn－含有的中子数为b－aB．eq \o\al(b,a)Xn－含有的电子数为a－nC．X原子的质量数为a＋b＋nD．一个X原子的质量约为eq \f(b,6.02×1023) gAD　解析：该粒子中子数＝质量数－质子数＝b－a，故A正确；该粒子的核外电子数＝核内质子数＋电荷数＝a＋n，故B错误；该粒子的质量数为b，故C错误；原子的质量为原子的相对原子质量和阿伏加德罗常数的比值，即eq \f(b,6.02×1023) g，故D正确。求一定质量的某物质中粒子数的答题模板物质的质量eq \o(――――――――――――→,\s\up8(÷摩尔质量来自质量数))物质的量eq \o(―――――――――――――――――――→,\s\up8(×一个分子或离子中含某粒子个数))指定粒子的物质的量eq \o(――→,\s\up8(×NA))粒子数⊳角度2　元素、核素、同位素的辨析3．放射性元素碘­131(eq \o\al(131, 53)I)和铯­137(eq \o\al(137, 55)Cs)是核反应物中的主要元素。下列叙述正确的是(　　)A.eq \o\al(137, 53)I和eq \o\al(131, 53)I的所有性质都相同B.eq \o\al(137, 55)Cs中含有的中子数比质子数多27C.eq \o\al(137, 55)Cs与eq \o\al(131, 53)I的中子数相同D.eq \o\al(137, 53)I与eq \o\al(131, 53)I是同素异形体B　解析：eq \o\al(137, 53)I与eq \o\al(131, 53)I的物理性质不同，化学性质几乎相同，A项错误；eq \o\al(137, 55)Cs中含有的中子数比质子数多137－55－55＝27，B项正确；eq \o\al(137, 55)Cs与eq \o\al(131, 53)I的中子数不同，分别是137－55＝82、131－53＝78，C项错误；eq \o\al(137, 53)I与eq \o\al(131, 53)I的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项错误。元素、核素、同位素的概念理解(1)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素。(2)有多少种核素就有多少种原子。(3)不同的核素可能具有相同的质子数，如eq \o\al(1,1)H与eq \o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子数，如eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(16, 8)O；也可能具有相同的质量数，如eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, 7)N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如eq \o\al(1,1)H与eq \o\al(12, 6)C。(4)元素、核素、同位素之间的关系。考点2　核外电子排布的规律及表示方法[抓本质·悟考法]已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四电子层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。按要求书写下列图式。(1)A原子的结构示意图：________________。(2)C原子的电子排布图：________________。(3)D原子的核外电子排布式：________________。(4)B离子的电子式：________________。【解题关键点】　解答本题注意以下信息：(1)B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子，说明B原子的3p轨道上有5个电子。(2)C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，说明C原子的2p轨道上有4个电子【易错失分点】　(1)审题不清，C原子的电子排布图写成核外电子排布式。(2)B离子的电子式写成B原子的电子式。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：由题意可知，A原子中只有1个电子，A为H；B原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C原子的2p轨道上有4个电子，则C为O；D原子的价电子排布式为4s1，则D为K；由E原子的价电子排布式可知E为Ar。答案：(1)　(2)(3)1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1)　(4)[多角度·突破练]⊳角度1　核外电子排布的规律应用与判断1．下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是　(　　)A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D．最外层电子数是核外电子总数eq \f(1,5)的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子C　解析：A项，3p能级有一个空轨道的基态原子，按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素的原子；B项，2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，它的2p能级上只能是5个电子，所以两原子是同种元素的原子；C项，M层全充满而N层为4s2的原子，其M层应为18个电子，而后者的M层上只有8个电子，所以两原子不是同种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的eq \f(1,5)的原子中，最外层电子数要小于或等于8个电子，且电子总数为5的倍数，所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40，其中满足最外层电子数是核外电子总数的eq \f(1,5)且符合核外电子排布规则的只能是35号元素，该元素原子的最外层电子排布式为4s24p5，所以两原子是同种元素的原子。2．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是________(填标号)。解析：①、④不符合能量最低原理；②不符合洪特规则。答案：③⑤“两原理，一规则”的正确理解(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则)(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1　　　 Mn：3d54s2Cu：3d104s1　 　 Zn：3d104s2(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n－1)d放在ns前。(4)书写离子的电子排布时，先写相应原子的电子排布式，再由外至内失去相应电子数。⊳角度2　化学用语的规范使用3．完成下列化学用语(1)Cr原子的核外电子排布式________________，价电子排布式________，原子结构示意图________________，价层电子排布图__________________________。(2)As的核外电子排布式________，原子结构示意图________，价层电子排布图________________。(3)Co的价层电子排布式________________，价层电子排布图_____________ ______________________________________________________________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1　3d54s1　　(2)[Ar]3d104s24p3　　(3)3d74s2　4．(1) (2019·全国卷Ⅱ)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为_________________________。(2) (2019·江苏高考)Cu2＋基态核外电子排布式为__________________。(3)(2018·全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为________________。(4)(2020·江苏高考)Fe基态核外电子排布式为________________。解析：(1)Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层两个电子，即4s轨道上的电子。Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm成为阳离子Sm3＋时首先失去最外层两个电子，即6s轨道上的电子，再失去4f轨道上的一个电子，所以Sm3＋的价层电子排布式为4f5。(2)Cu原子核外电子满足洪特规则特例，为[Ar]3d104s1，先失去最外层上的电子，则Cu2＋为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(3)Zn原子核外有30个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。(4)Fe核外有26个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。答案：(1)4s　4f5　(2)[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9)(3)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)(4)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)核外电子排布的四种表示方法为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号表示各个元素(以O为例)。元素符号：O　↓原子(核素)符号eq \o\al(A,Z)X代表一个质量数为A、质子数为Z的X原子：eq \o\al(16, 8)O　↓原子结构示意图：　↓电子式——在元素符号周围用“·”或“×”表示原子的最外层电子(价电子)：　↓电子排布式——能层符号＋能级符号＋(右上角)数字：1s22s22p4。　↓电子排布图——能层符号＋能级符号＋(下方)原子轨道及用箭头表示的电子：。它们有各自不同的侧重点：(1)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。(2)核组成式：如eq \o\al(16, 8)O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。(3)电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。(4)电子排布图：能反映各轨道的能量高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。(5)价层电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价层电子排布式为3d64s2。价层电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。⊳角度3　核外电子排布与元素推断及规范答题5．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的说法中，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表示电子层数)D　解析：若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。6．根据核外电子的排布特点推断元素(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________；其价层轨道表示式为_________________________________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C离子的结构示意图为________。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为_____________，其原子的结构示意图为_________。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为______，其基态原子的电子排布式为___________________。(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，核外电子轨道表示式为________________________。解析：(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成：，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素铁。(4)E元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故E为Cu。(5)F最外层电子排布式为2s22p4。答案：(1) N　　(2)Cl　(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2　(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)2　2p　短周期常见原子的12个核外电子排布规律(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。(9)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。(10)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。⊳角度4　破解等电子粒子7. A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。请回答：(1)C－的电子式是________________________________________________。(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式________________________________________________________________、________________________________________________________________。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式________。(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。解析：本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口，依据已有的元素与化合物知识可知，10电子的粒子中，原子有Ne；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq \o\al(－,2)等，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq \o\al(＋,4)、H3O＋等；分子有CH4、NH3、H2O、HF等。根据题意有：①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋应为NHeq \o\al(＋,4)、C－为OH－、D为H2O、E为NH3，将其结果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋应为H3O＋。答案：(1)(2)NHeq \o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋　H3O＋＋NH3===NHeq \o\al(＋,4)＋H2O　(3)CH4、HF(合理即可)(4)Na＋、Mg2＋(合理即可) (1)“10电子”粒子(2)“18电子”粒子CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……1．(命题情境： 化学与生活现象)下列图像中所发生的现象与电子的跃迁无关的是(　　)D　解析：平面镜成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，霓虹灯广告、燃烧蜡烛、节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关。2．(命题情境： 化学材料的结构与组成)储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。如由金属镧(eq \o\al(139, 57)La)和镍(eq \o\al(59,28)Ni)形成的合金LaNi5就是一种很好的储氢合金。下列关于eq \o\al(139, 57)La和eq \o\al(59,28)Ni 的说法中正确的是(　　)A．镧元素的质量数为139B.eq \o\al(59,28)Ni的核内质子数比中子数多3C.eq \o\al(139, 57)La与eq \o\al(132, 57)La的核外电子数相同，属于同一种核素D.eq \o\al(59,28)Ni与eq \o\al(60,28)Ni化学性质相同，互为同位素D　解析：139为eq \o\al(139, 57)La原子的质量数，A项错；eq \o\al(59,28)Ni的核内质子数(28)比中子数(31)少3，B项错；eq \o\al(139, 57)La与eq \o\al(132, 57)La 的质子数相同，但中子数不同，是两种不同的核素，C项错；eq \o\al(59,28)Ni与eq \o\al(60,28)Ni是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相同，D项对。3．(命题情境：新元素的组成与结构)已知：①为纪念著名天文学家哥白尼，国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”，汉语名为“钅哥”；②合理利用核能符合“低碳经济”的要求，eq \o\al(235, 92)U是核反应堆的重要原料；③锂被誉为“高能金属”，制取锂的原料是β­锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)。下列有关表述对上述所涉及元素的说法正确的是(　　)A．eq \o\al(277,112)Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55B．eq \o\al(235, 92)U和eq \o\al(238, 92)U是同位素，核反应属于化学变化C．Ca与18Oeq \o\al(2－,2)具有相同的电子数D．Si2Oeq \o\al(4－,6)中质子总数为76D　解析：A项，eq \o\al(277,112)Cn的原子核内中子数为277－112＝165，与核外电子数之差为165－112＝53，错误；B项，eq \o\al(235, 92)U和eq \o\al(238, 92)U的质子数相等，但中子数不同，属于同位素，核反应属于核变化，错误；C项，Ca的核外电子数为20,18Oeq \o\al(2－,2)的核外电子数为8×2＋2＝18，错误；D项，Si2Oeq \o\al(4－,6)中质子总数为14×2＋8×6＝76，正确。4．(命题情境： 新元素的组成与结构)我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(eq \o\al(140, 60)Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是(　　)A．eq \o\al(140, 60)Nd和eq \o\al(142, 60)Nd是同一核素B．一个eq \o\al(140, 60)Nd原子的质量约为eq \f(140,NA) g(NA表示阿伏加德罗常数的值)C．eq \o\al(140, 60)Nd原子的中子数与质子数之差为80D．14 g钕元素含有6 mol电子B　解析：eq \o\al(140, 60)Nd和eq \o\al(142, 60)Nd是不同核素，A项错误；1 mol eq \o\al(140, 60)Nd原子的质量约为140 g，一个原子的质量约为eq \f(140,NA) g，B项正确；eq \o\al(140, 60)Nd原子的中子数为80、质子数为60，二者之差为20，C项错误；元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素的相对原子质量的加权平均值，因此14 g钕元素对应的钕原子的物质的量并非 0.1 mol，含有的电子也不是 6 mol，D项错误。5．(命题情境：氢元素的存在与应用问题)科学家们发现氢元素有三种同位素。(1)分别写出它们的名称：________、________、________。写出用作制造氢弹原料的同位素：________。(2)已知氯有2种常见同位素35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。(3)质量相同的Heq \o\al(16,2)O和Deq \o\al(16,2)O所含质子数之比为________，中子数之比为________。解析：(2)氯化氢有：H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl，但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。(3)设质量都为 1 g，Heq \o\al(16,2)O与Deq \o\al(16,2)O的质子数之比为eq \f(1,18)∶eq \f(1,20)＝10∶9，中子数之比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,18)×8))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,20)×10))＝8∶9。答案：(1)氕　氘　氚　eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H(或D、T)　(2)5　(3)10∶9　8∶9考试评价解读核心素养达成1.能知道元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。2．能理解原子序数、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．能知道原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的排布式和轨道表达式。宏观辨识与微观探析从原子构成特别是粒子数的角度认识元素、核素及同位素的异同。证据推理与模型认知根据核外电子的排布规律，形成书写价电子的排布式和轨道表达式的书写模型，形成原子推断的思维模式。核素eq \o\al(235, 92)Ueq \o\al(14, 6)Ceq \o\al(2,1)H(D)eq \o\al(3,1)H(T)eq \o\al(18, 8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层一K1s122二L2s1282p36三M3s12183p363d510四N4s12324p364d5104f714………………n…………2n2表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价层电子排布式3s23p4