黄浦新王牌 暑假辅导班 高三化学讲义 黄KU老师.docx
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黄浦新王牌暑假辅导班高三化学讲义黄KU老师
讲义编号2015年暑期高三化学01
第一讲：
原子结构
一．原子的构成
二．构成原子的各粒子间关系
（1）质子数＝＝＝。
（2）离子电荷数＝质子数－。
（3）质量数（A）＝＋。
三．元素、同位素
元素：
具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
同位素：
具有相同质子数不同中子数的原子互称为同位素。
如：
同素异形体：
同种元素形成的不同形态的单质。
如：
四.四种质量
原子的相对原子质量：
原子真实质量与12C质量的1/12相比所得的数值。
2）质量数（A）：
忽略电子质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值，加起来所得数值。
3）元素的相对原子质量：
各同位素的相对原子质量，根据丰度，计算所得数值。
4）元素的近似相对原子质量:
各同位素的质量数，根据丰度，计算所得数值。
【例】某文献上记载的原子量数据如下：
34.969表示____________________________
35.453表示____________________________
35.485表示____________________________
24.23%表示____________________________
[思考]
1.
中各字母的含义是什么？
2．若两种粒子的质子数和核外电子数分别相等，二者性质相同吗？
提示：
性质不一定相同，因为它们的关系可能是：
①两种原子（同位素），如
H、
H、
H；
②两种分子，如CH4、NH3、H2O、HF、Ne；
③两种带电荷数相同的阳离子，如NH
、H3O＋；
④两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
3.用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数填写下列各空格。
（1）原子种类由________决定。
（2）元素种类由________决定。
（3）元素有无同位素由________决定。
（4）同位素相对原子质量由________决定。
（5）元素的原子半径由________决定。
五．原子核外电子排布规律
（1）核外电子一般总是优先排布在的电子层。
（2）每个电子层最多容纳的电子数为个。
（3）最外层最多容纳的电子数不超过个（K层为最外层时不超过个）。
（4）次外层最多容纳的电子数不超过个，倒数第三层不超过个。
[思考]
1．某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍（a>1），则该原子的核内质子数是多少？
[练习]
1．下列叙述中，正确的是
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，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．某原子第n电子层，当它作为最外层时，容纳电子数
最多与（n－1）层相同；当它作为次外层时，其电子数比（n－1）层多10个，则此电子层是
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
六．短周期元素原子的特征电子排布
（1）原子核中无中子的原子：
H。
（2）最外层有一个电子的元素：
H、Li、Na。
（3）最外层有两个电子的元素：
Be、Mg、He。
（4）最外层电子数等于次外层电子数的元素为：
Be、Ar。
（5）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C；是次外层电子数3倍的元素是O。
（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：
H、Be、Al。
（7）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是：
Li、Si。
七．核外电子数相同的微粒
10电子
18电子
分子
阳离子
阴离子
【练习】
1. 用A+、B－、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒（离子或分子），请回答：
（1）A元素是________、B元素是________、C元素是________（用元素符号表示）。
（2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式为________。
（3）E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式为________。
（4）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为________；电子式是________。
2．元素A和B的原子序数都小于18。
已知A元素原子的最
外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为（a－b），L层电子数为（a＋b），则A、B两元素分别为________、_______
电子的运动状态是怎样的？
①核外电子质量小（只有9.11×10-31kg），运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大（近光速）。
②无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。
③无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少（概率）。
八.电子云：
电子在原子核外出现的概率分布图。
Ø小黑点的疏密表示电子在核外空间出现的概率的大小。
Ø电子云只是形象地表示电子出现在各点的概率高低，而实际上并不存在。
九.电子层（能层）
多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的电子层。
每一个电子层最多可容纳的电子数______
十.电子亚层（能级）
分别用s、p、d、f…等符号来表示。
不同亚层中电子运动所形成电子云的形状不同。
思考：
每个电子层有几个电子亚层？
十一.原子轨道
在一定电子层上具有一定形状和一定伸展方向的电子云所占据的空间称为原子轨道。
常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来得到电子云轮廓图，即原子轨道。
（1）s轨道
s轨道是_________的，每个s亚层含有______原子轨道。
电子层序数n越大，原子轨道半径______。
（2）p轨道
p轨道是_______的，每个p亚层有___个原子轨道，分别以________表示，它们_________。
在同一电子层的px、py、pz的能量_____。
（3）d轨道
d轨道是花瓣形的，每个d亚层有_______个原子轨道。
（4）f轨道
f亚层有7个原子轨道
各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数：
电子层
原子轨道
类型
原子轨道
数目
可容纳的
电子数
1
1s
2
2s2p
3
3s3p3d
4
4s4p4d4f
n
-
十二.电子自旋
电子在原子核外空间不停运动的同时，还做自旋运动。
电子有两种不同方向的自旋状态，用“↑”和“↓”表示
十三.核外电子排布规则
（1）能量最低原理：
电子优先进入能量低的轨道。
（2）泡利不相容原理：
每个轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反。
（3）洪特规则：
①在能量相同的轨道上，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。
②当能量相同的轨道上的电子排布为全充满（p6，d10）、半充满（p3，d5）或全空状态时比较稳定
1）相同电子层的不同轨道的能量顺序：
ns＜np＜nd＜nf
2）不同电子层的同种轨道的能量顺序：
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4d
3）不同电子层的不同类型轨道:
________________________________
原子轨道能级图
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p68s2
14.电子排布式
Fe：
___________________________________
书写：
Fe2+,Fe3+的电子排布式____________________________________
书写：
Cr、Cu的电子排布式________________________________________
外围电子排布式（价电子排布式/价电子构型）
Fe：
3d64s2
Br：
4s24p5
书写21-30号元素原子的价电子排布式。
15.轨道表示式
表示方法：
用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。
N：
思考：
氮原子有____个电子，占___个轨道，有____种运动状态的电子，___种不同能量（能级）的电子，____种电子云形状，_____个单电子。
书写：
H2、N2的轨道表示式。
【例题】
1.A、B、C、D、E代表5种元素。
请填空：
（1）A元素原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________；
（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的元素符号为__________；
（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为__________，其原子的电子排布式为__________；
（4）E元素原子的M层全充满，N层没有成对电子，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__________。
2．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轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一
个空轨道的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
3.下列说法错误的是
A．ns电子的能量不一定高于（n－1）p电子的能量
B．6C的电子排布式1s22s22px2违反了洪特规则
C．电子排布式（21Sc）1s22s22p63s23p63d3违反了能量最
低原理
D．电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
一、选择题（本题包括9小题，每小题5分，共45分）
1．（2012·安徽师大附中高三模拟）稀土元素铕（Eu）只存在两种天然同位素，且在自然界的含量相近，该元素的相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。
下列叙述中错误的是（ ）
A．它是副族元素
B．它是第六周期元素
C．它的原子核内有63个质子
D．它的一种同位素的核内有89个中子
2.（2013·郑州模拟）地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。
下列说法正确的是（ ）
①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物理变化
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
3．（2012·厦门检测）长征2号火箭承担运载“神九”的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号（CZ2F）火箭的优良炸药。
下列说法正确的是（ ）
A．LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为1∶2∶3
B．它们都是强氧化剂
C．H、D、T之间互称为同素异形体
D．它们都是强还原剂
4．（2013·福州质检）
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
5．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则WgRm－所含中子的物质的量为（ ）
A．（A－x＋m）molB．（A－x－m）mol
C.
（A－x＋m）molD.
（A－x－m）mol
6．对相同状况下的12C18O和14N2两种气体，下列说法正确的是（ ）
A．若质量相等，则质子数相等
B．若原子数相等，则中子数相等
C．若分子数相等，则体积相等
D．若体积相等，则密度相等
7．下列各粒子：
①H3O＋、NH
、Na＋；②OH－、NH
、F－、③O
、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O。
具有相同质子数和电子数的一组是（ ）
A．①②③B．①②④
C．②③④D．①③④
8．下列说法中不正确的是（ ）
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②电子数相同的粒子不一定是同一种元素；③一种元素只能有一种质量数；④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数；⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子
A．①③④B．①②④⑤
C．②③⑤D．②⑤
9．有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。
已知A的一种核素的原子核为质子，B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。
B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和，C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。
下列推论不正确的是（ ）
A．A、B两元素能形成多种化合物
B．D、E两元素的最高价氧化物对应的水化物可相互反应
C．C的气态氢化物的稳定性一定大于F的气态氢化物
D．C、F两种元素可以形成化合物
二、非选择题（本题包括4小题，共55分）
10．（10分）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和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。
请回答：
（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______________、________________。
11．（10分）有下列粒子：
①
H；②
H；③
H；④16O；⑤18O；⑥12C；⑦14C；⑧40K；⑨40Ca；⑩35Cl2；11.37Cl2，以上11种粒子
（1）互为同位素的是________、________、__________。
（2）质量数相等的粒子是____________。
（3）形成的水分子共有__________种。
（4）核外电子数相等的粒子共有________组。
12.（10分）已知A、B、C、D四种不同粒子，它们之间存在如图关系：
（1）如果A、B、C、D均是10电子的粒子，则A的化学式为________；D的电子式为________。
（2）如果A为一种金属阳离子，且A、B、D均为10电子粒子，C为30电子粒子。
试写出：
①A与B在溶液中反应生成C和D的离子方程式：
__________________________________________________________________________。
②C与H＋反应生成A的离子方程式：
____________________________________。
13．（13分）A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。
元素
信息
B
其单质在常温下为双原子分子，与A可形成分子X，X的水溶液呈碱性
D
其简单阳离子与X具有相同的电子数，且是同周期中简单阳离子中半径最小的
E
元素原子最外层比次外层少2个电子
C、F
两种元素的原子最外层共有13个电子
（1）B的原子结构示意图为________。
（2）B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________（写化学式）。
（3）C与D形成的化合物的化学式是________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于________；请写出该化合物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式__________________________________________。
（4）F的单质在反应中常作________剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
14．（12分）X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。
回答下列问题：
（1）元素X原子结构示意图为____________________。
（2）元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
（3）元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是____________________。
（4）ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。
X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________（用酸的分子式表示）。
答案
1．D 2.B 3.D 4.D
5．选C 根据n（Rm－）＝
≈
mol，所以WgRm－所含中子的物质的量为：
（A－x＋m）mol。
6．选C A项，12C18O与14N2的相对分子质量不相等，当它们的质量相等时，分子数不相等，质子数不相等。
B项，1个12C18O分子的中子数为6＋10＝16,1个14N2分子的中子数为14，故原子数相等，此时分子数也相等，中子数不相等。
C项是阿伏加德罗定律的直接应用。
D项，密度之比等于相对分子质量之比，为30∶28＝15∶14。
7．B 8.A
9．选C 由题意知A为H，B为C。
由于B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和，且原子序数E大于D、大于B，所以D是Na，E是Al。
若C原子的最外层电子数分别是5（N）、6（O）、，7（F）、8（Ne），则F分别是Si、P、S、Cl。
碳和氢可组成一系列烃类化合物，A项正确；Al（OH）3与NaOH可以反应，B项正确；对于选项C，稀有气体元素Ne很难形成氢化物，错误；对于选项D，符合题意的有P2O5等。
10．
（1）氮 碳 氢
（2）NH3
（3）HNO3 H2CO3
11．
（1）11 6
（2）
H、
H、
H 16O、18O 12C、14C
（3）40K、40Ca （4）12 （5）4
12．解析：
（1）10电子粒子中能与H＋进行反应的有NH3、OH－。
且A＋B―→C＋D，故A为NH
，B为OH－，C为NH3，D为H2O。
（2）金属阳离子有10个电子的为Na＋、Mg2＋、Al3＋，由A＋B―→C＋D，B＋H＋―→D，知B为OH－。
若C为30电子粒子，则C为AlO
，A为Al3＋。
答案：
（1）NH
（2）①Al3＋＋4OH－→AlO
＋2H2O
②AlO
＋4H＋→Al3＋＋2H2O
13．解析：
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大，X的水溶液显碱性，则A为H，B为N；D的简单阳离子与X的电子数相同，且D是同周期中简单阳离子中半径最小的，则D为Al；E元素原子最外层比次外层少2个电子，则E为S，F为Cl；C、F两种元素的原子最外层共有13个电子，则C为O。
答案：
（1）
（2）H2O
（3）Al2O3 两性氧化物
Al（OH）3＋OH－→AlO
＋2H2O
（4）氧化 Cl2＋SO2＋2H2O→4H＋＋2Cl－＋SO
14．解析：
（1）X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，即
，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。
（2）碳的放射性同位素
6C可用于考古。
（3）氮元素与氢元素形成－1价阴离子，由于氮元素显－3价，氢显＋1价，因此该阴离子为NH
，其电子总数是10，与该离子电子总数相等的还有NH3、NH
。
（4）NCl3与H2O反应生成物中有碱，只能是NH3·H2O，N为－3价，Cl为＋1价，酸应为HClO。
（5）H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3，H2CO3为弱酸。
答案：
（1）
（2）
C
（3）10 NH
、NH3
（4）NCl3＋4H2O→3HClO＋NH3·H2O（5）H2CO3
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