优化方案2017版高考化学大一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律 第一讲 原子结构讲义

考点二 “三素四量”的辨析[学生用书P116]

一、“三素”——元素、核素、同位素 1．元素、核素、同位素的概念及相互关系

2．同位素的性质

同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。

3．几种重要的核素 235142318核素 92U 6C 1H 1H 8O 用于考 用途 核燃料 制氢弹 示踪原子 古断代 二、“四量”——原子质量、原子的相对原子质量、元素的相对原子质量、原子的质量数 原子质量 原子的相对原子质量 元素的相对原子质量 原子的质量数 指某元素的某一个原子的真实质量该元素各种核素的相对12与一个 6C 原子质量原子质量与其在自然界一个原子的质子种核素的一个定义 1原子的真实质中所占原子个数百分比数与中子数的和 的的比值 12量 的乘积之和 16一个 8O原子的Ar＝Ar1·a%＋Ar2·b质量是 8O的相对原子质量约16实例 ＋…(其中a%＋b%＋… 8O的质量数为16 －262.657×10 为16 ＝1) kg 1.H、H、H、H、H2是( ) A．氢的五种同位素 B．五种氢元素 C．氢的五种核素

D．氢元素的五种不同粒子

123

解析：选D。 1H、1H、1H三种微粒质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是

＋

同一种元素的三种不同核素，互为同位素。H是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的离子。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。

3537

2．氯元素在自然界有Cl和Cl两种同位素，在计算式 34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.453中( )

35

A．75.77%表示Cl的质量分数

35

B．24.23%表示Cl的丰度(即在自然界中所占原子个数百分比) C．35.453表示氯元素的相对原子质量

37

D．36.966表示Cl的质量数

3537

解析：选C。在计算式中，34.969、36.966分别表示Cl和Cl的相对原子质量，75.77%

3537

表示Cl的丰度，24.23%表示Cl的丰度。35.453表示氯元素的相对原子质量。

238238

3．(2014·高考上海卷)“玉兔”号月球车用 94Pu作为热源材料。下列关于 94Pu的说法正确的是( )

5

1

12131

＋

A. 94Pu与 92U互为同位素 238239

B. 94Pu与 94Pu互为同素异形体 238238

C. 94Pu与 92U具有完全相同的化学性质 238239

D. 94Pu与 94Pu具有相同的最外层电子数

238238

解析：选D。A.质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素， 94Pu与 92U

238

的质子数不同，不互为同位素，错误；B.由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体， 94

239238238

Pu与 94Pu 均是核素，不是单质，不互为同素异形体，错误；C. 94Pu与 92U的质子数不同，

238239

属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，错误；D. 94Pu与 94Pu的质子数相同、中子数不同，互为同位素，具有相同的最外层电子数，正确。

名师点拨

同一元素的不同核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同。

1314

不同的核素可能具有相同的质子数，如1H与1H；也可能具有相同的中子数，如 6C与 1614141 8O；也可能具有相同的质量数，如 6C与 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如1

1212

H与 6C。H2和H2既不是同位素，也不是同素异形体，是同种分子。

(2016·最新调研题)氕化锂(LiH)、氘化锂(LiD)、氚化锂(LiT)在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中正确的是( ) A．LiH、LiD、LiT互为同素异形体

B．LiH、LiD、LiT中氢元素的化合价均为＋1 C．H、D、T互为同位素

D．LiH、LiD、LiT在反应中常作氧化剂

[解析] 同素异形体是由同种元素组成的不同单质，LiH、LiD、LiT都是化合物，不是单质，所以LiH、LiD、LiT不互为同素异形体，A项说法错误；LiH、LiD、LiT都是离子化合物，

1

其中金属元素Li显＋1价，所以H、D、T均显－1价，B项说法错误；H、D、T分别代表1H、23

1H、1H，是氢元素的三种不同核素，它们互为同位素，C项说法正确；H、D、T的最外层电子数相同，它们的化学性质相同，所以LiH、LiD、LiT的化学性质相似，在化学反应中－1价的氢容易发生氧化反应生成H2，故LiH、LiD、LiT在反应中常作还原剂，D项说法错误。 [答案] C

H2、D2和T2都是氢元素的单质，它们互为同素异形体吗？

答案：不是。因为同素异形体是同种元素形成的结构不同的单质，H2、D2和T2虽然是氢元素的单质，但分子结构相同，是同一种物质，不符合同素异形体的概念。

同位素的“六同、三不同” 六同 ①原子核内质子数相同 ②核电荷数相同 ③原子的核外电子数相同 ④属于同一种元素 ⑤在元素周期表中位置相同 ⑥化学性质基本相同

题组一 “三素”(元素、核素、同位素)概念辨析

6

238238

三不同 ①中子数不同②质量数不同 ③物理性质不同

1．(2016·惠州高三一模)美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新的氢微粒，该微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成的，关于这种微粒的下列说法中正确的是( ) A．是氢元素的一种新的同素异形体 B．是氢元素的一种新的同位素

C．该微粒比普通氢分子多一个氢原子核 D．该微粒的组成可用H3表示 解析：选C。A.同素异形体的分析对象为单质，由题意知该微粒是带1个单位正电荷的粒子，所以不是氢元素的同素异形体，故A错误；B.相同质子数不同中子数的原子互为同位素，该微粒与H的质子数不同，故不是氢元素的同位素，故B错误；C.普通H2分子有2个原子核，而这种新微粒有3个氢原子核，故C正确；D.该微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电

＋

子构成的，应表示为H3，而H3是由3个氢原子核(只含质子)和3个电子构成，故D错误。 2．(教材改编)下列有关说法中正确的是( ) 121437

①C和C的化学性质相同 ②Cl原子核内中子数为17 12142＋

③CO2与CO2互为同位素 ④Ca和Ca是同种元素，且性质相同 A．①③ B．②③ C．① D．④

121437

解析：选C。 C与C互为同位素，化学性质相同，①对；②Cl 的核内中子数为37－17

1214

＝20，②错；CO2为分子，CO2 与CO2不可能互为同位素，都是二氧化碳分子，③错；Ca

2＋2＋

与Ca都属于钙元素，但是两者的性质不同，Ca在反应中不能失电子，Ca却容易失去电子，④错。

题组二 “四量”(原子质量、原子的相对原子质量、 元素的相对原子质量和原子的质量数)概念辨析 16

3．O中的“16”表示的含义是( )

①氧元素的相对原子质量 ②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量 ③氧元素的近似相对原子质量 ④氧元素的一种同位素的质量数 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③

解析：选B。元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Ar)与其丰度(n%)

12

乘积的和的值，故①错误；同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的真实质量与一个C原子质量的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真实质量与一12

个C原子质量的1/12的比值的近似整数倍，在数值上与同位素的质量数相等，故②④正确；元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和的值，故③错误。 4．(2016·无锡高三检测)某元素(X)构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162，在天然单质中，这三种单质的物质的量之比为1∶1∶1，由此推断以下结论正确的是( )

A．此元素有3种不同的同位素 B．其中一种同位素质量数为80

179

C．其同位素X占原子总数的

2

D．单质X2的平均相对分子质量为162 解析：选C。A.该元素构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162，推断该元素存在2种不同的同位素，若是3种不同的同位素则形成的单质应为6种，故A不正确；B.根据双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162可知，这三

79798181

种分子分别为X2、XX、X2，所以其同位素质量数不可能为80，故B不正确；C.三种单质的物质的量之比为1∶1∶1，质量数为79的同位素原子占原子总数的百分含量＝

2＋1

×100%＝50%，故C正确；D.X2的平均相对分子质量＝

1×2＋1＋1＋1×2

1×79×2＋1×79＋1×81＋1×81×2

＝160，故D不正确。

1＋1＋1

7

(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素； (2)有多少种核素就有多少种原子；

(3)同位素：“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一个位置； (4)核变化不属于物理变化，也不属于化学变化。

考点三 原子核外电子排布[学生用书P118]

1．核外电子排布规律

2．原子结构示意图

1．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。

(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________④粒子半径(填“大于”“小于”或“等于”)。 (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________。 答案：(1)③⑤⑧ (2)② (3)③⑤ ①④⑥ ⑦⑧ (4)小于 (5)⑤ 2．(2016·潍坊高三模拟)下列叙述中，正确的是( )

A．两种微粒，若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同

B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素

D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同

＋2＋3＋－2－

解析：选C。Na、Mg、Al、F、O、Ne的核外电子排布均完全相同，但化学性质不同，

＋2＋3＋

A不正确；某些单原子形成的离子如H、Fe、Fe等均不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B不正确；阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，而主族元素阳离子的核外电子排布才与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D不正确。

8