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专题 六 原子的构成和物质的结构
一、考纲解读
1、了解元素、核素和同位素的含义；
2、了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及他们之间的相互关系；
3、了解原子的核外电子排布；
4、掌握元素周期律的实质。了解元素周期表的结构（周期、族）及其应用；
5、以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律和原子结构的关系；
6、以第ⅠA族和第ⅦA为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系；
7、了解非金属、金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
8、了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成；
二、知识扫描
【原子的构成及有关相对原子质量的计算】
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数，看似等于该同位素的相对原子质量。
几组重要的关系式
1、核电荷数(Z) == 核内质子数 == 核外电子数 == 原子序数
2、质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）==近似原子量
【元素周期表的结构】
1、周期 第一周期 2种元素 2、族
短周期 第二周期 8种元素 主族 (A) ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA 共七个主族
第三周期 8种元素 族 副族 (B) ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB共七个副族
周 期 第四周期 18种元素 （纵向） 第VIII 族：三个纵行，位于ⅦB族与ⅠB族中间
（横向） 长周期 第五周期 18种元素 零族：稀有气体元素
第六周期 32种元素
不完全周期： 第七周期 26种元素
（过渡）：下面我们以第三周期元素为例看一下各元素性质
【元素、核素、同位素】
元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称
核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子叫核素。
同位素：具有相同质子数而有不同中子数的同一元素的原子即同一元素的不同核素互称为同位素。
注意：同位素的“同”的含义是指质子数相同，电子数、电子排布相同，原子的化学性质相同，原子的化学性质相同，元素符号相同，在元素周期表中位置相同。
同位素有二个特性：同一元素的各种同位素化学性质基本上相同，物理性质不同；天然存在的元素里各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。
【10电子微粒和18电子微粒】
1、10电子微粒：
不带电：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 带正电：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH4＋、H3O+ 带负电：F―、O2―、N3-、OH―、NH2-
2、18电子微粒
单核：Ar、K＋、Ca2＋、Cl―、S2―、P3- 双核：F2、HCl、HS― 三核：H2S 四核：PH3、H2O2
五核：SiH4、CH3F 六核：N2H4、CH3OH 七核：N2H5+ 八核：C2H6、N2H62+
【元素的性质与元素在周期表中的位置关系：】
1、比较元素的金属性强弱的方法是： 2、比较元素的非金属性强弱的方法是：
3、微粒半径大小的比较：
①同一元素的阳离子半径<相应原子半径，阴离子半径>相应原子半径，同种元素形成的不同价态的离子，价态越高，离子半径越小。
②同一周期元素原子，从左到右，原子半径逐渐变小，阴离子、阳离子半径也在变小，但阴离子半径>阳离子半径
③同一主族元素原子，从上到下，原子半径逐渐增大；同价态离子，从上到下，半径也增大
④相同电子层数的粒子，核电荷数越大，半径越小
【明确规律的普遍性与特殊性】
三、解读与预测
【解读与预测1】
高考对原子构成的考查主要以选择题的形式、以重大科技成果知识为背景进行考查，主要考点有质子数、中子数、质量数之间的关系(相互求算)；同位素、同素异形体、同分异构体之间概念的辨析；单核原子、离子半径与原子核外电子排布的关系以及根据核外电子排布特征判断元素的种类等。复习时注意弄清这些量之间的关系以及常见的10电子体和18电子体。预计2010年高考命题形式变化不大。
【样题1】（09年广东化学·1）我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是
A．与互为同位素 B．与的质量数相同
C．与是同一种核素 D．与的核外电子数和中子数均为62
【样题2】(全国高考)科学家最近制造出第112号新元素，其原子的质量素为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112 B. 其原子核内中子数为165，核外电子数为112
C.其原子质量是12C原子质量的277倍 D. 其原子质量与12C原子质量之比为277：12
【样题3】（09年全国理综Ⅱ·9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为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
【解读与预测2】
元素周期律和元素周期表是每年必考的知识，以选择题、填空题、推断题等多种形式呈现，主要考点有元素的院子结构、元素在周期表中的位置、元素性质之间的关系（即位、构、性三者的关系）；元素周期表的结构；周期表中元素性质的递变规律及与原子结构的关系。将元素推断与元素周期表、物质结构、性质联系起来考查是高考命题的必然趋势，其中同主族、同周期元素的性质递变规律显得尤为重要。元素周期律和元素周期表的考查题型可能以常见无机物及其应用为知识载体，或者以周期表结构为情境考查常见无机物性质和物质结构这种命题方式仍然是高考命题的热点。
【样题3】（08四川卷）下列叙述正确的是（ ）
A．除零主元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B．除短周期外，其它周期均为18种元素
C．副族元素没有非金属元素 D．碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素
【样题4】（09年山东理综·11）元素在周围表中的位置，反映素的原子结构和性质，下列说法正确的是
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D．同一主族的元素的原子，最外层的化学原子相同，化学性质完全相同
【样题5】（09年江苏化学·8）X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大 B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY＞XmR D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
【解读与预测3】
以元素金属性和非金属性强弱的判断为核心可以发散出很多知识点，如氧化还原反应、酸碱性的强弱、气态氢化物的稳定性、原电池和电解池两极极性的判断等。因此这一考点经常出现在考卷中，预测2010年高考中关于元素非金属性和金属性强弱的的比较，以及气态氢化物的稳定性比较仍然会有一定得几率出现。
【样题6】（09年北京理综·7）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7︰17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是
A．金属性：Y>Z B．氢化物的沸点：X>W C．离子的还原性：X>W D．原子及离子半径：Z>Y>X
【样题7】（09年广东化学·11）元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
【解读与预测4】
化学键这部分知识以选择题形式出现，主要考查对共价键、离子键等概念的了解。高考试题常在新情境下考查有关化学键的定义，试题有一定的难度。如：
【样题8】（09年海南化学·19.1）在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:
A．Li，F B．Na，F C．Na，C1 D．Mg，O
【样题9】(09北京)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含l8个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是21世纪教育网
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应21世纪教育网
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键21世纪教育网
　C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物21世纪教育网
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有-l价的元素21世纪教育网
四、命题预测
在高中化学阶段，物质结构知识包括原子结构、分子结构两大部分，在高考理综化学试题中，对这两大部分的考查也从来没有间断过，特别是对分子结构的考查，往往体现出高考对考生思维能力的要求，对于此部分的知识复习，考生需要注意原子结构与化学键的关系。
而元素周期律和元素周期表是高考的必考内容，其知识丰富，规律性强，因此命题空间极为广阔。考查元素周期表的结构与元素性质递变规律的试题，通常对一组元素加以比较或对一种元素进行多方面的分析，具有一定得综合性。预测2010年高考的题型会稳中有变，仍以元素及其化合物知识为载体，结合元素周期律和元素周期表考查元素及其化合物的性质。
元素周期律的实质是原子的核外电子排布随原子序数的递增呈周期性变化的规律。元素周期律是元素周期表的理论依据，元素周期表是元素周期律的具体体现。因为元素周期律的重要理论作用，它成为复习原子结构及元素及其化合物知识的“纲”，故元素周期表和元素周期律一直是高考改革以来，理综化学试题变“知识立意”为“能力立意”命题的重要考点。如2009年福建卷第23题，北京卷第7题等都考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。预计2010年高考将关注元素周期表的结构与元素性质的递变规律等内容。
五、押题练习
【押题1】
【押题1】已知某元素阴离子Rn-的原子核内的中子数为(a-x+n)，其中a为原子的质量数。则m g Rn-中电子总数为：
A、 B、 C、 D、
【押题2】我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素和的说法不正确的是
A、和互为同位素 B、 和的原子结构示意图相同
C、和属于同一种元素 D、和的核外电子数和中子数均为68
【押题3】（08广东卷）下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（ ）
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【押题4】我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN，已知该化合物中的Rn+核外有28个电子，则R元素位于周期表的（ ）
A第三周期ⅤA族 B第四周期ⅢA族 C第五周期ⅢA族 D第四周期ⅤA族
【押题5】（09年海南化学·2）同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是：
A．单质的化学活泼性：WC．单质的氧化能力：W【押题6】（09年北京理综·10）甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含l8个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有-l价的元素
【押题7】几种短周期元素的主要化合价及原子的原子半径数据见下表：
据表中信息判断，下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．L、M的单质分别与同浓度的稀盐酸反应时，M的单质反应更剧烈
B．M与T形成的化合物能和强酸、强碱反应
C．L与R两元素形成的化合物中，含有共价键
D．Q、T两元素的氢化物热稳定性比较：Q的氢化物大于T的氢化物
【个人体验】
【练习1】（07宁夏）下列叙述错误的是
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素 B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等 D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
【练习2】（08全国Ⅱ）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原子组成HmX分子，在ag HmX分子中含质子的物质的量是
A.(A-N+m)mol B.(A-N)mol C. ( A-N)mol D. (A-N+m)mol
【练习6】（09年北京理综·7）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7︰17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是
A．金属性：Y>Z B．氢化物的沸点：X>W
C．离子的还原性：X>W D．原子及离子半径：Z>Y>X
【练习7】下列事实能判断金属元素甲的金属性一定比乙强的有（ ）。
①甲单质能与乙盐的溶液反应 ②甲、乙两元素原子的最外层电子数相同，且甲的原子半径小于乙 ③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，且甲的原子序数小于乙 ④甲、乙两元素的单质和盐酸组成原电池，乙单质表面生成氢气 ⑤两单质分别与氯气反应时生成的阳离子，乙失去的电子数比乙多
A 全部可以 B 仅②不可以 C 仅②⑤不可以 D ③④可以
【练习8】已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是　（ ）
A．原子半径 A＞B＞D＞C B．原子序数 d＞c＞b＞a
C．离子半径 C＞D＞B＞A D．单质的还原性 A＞B＞D＞C
【练习9】已知X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是(　)
A．Z元素的原子半径可能比Y元素的小
B．Z元素的最高化合价可能比Y元素的高
C．W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
D．Z的最高价氧化物的水化物的酸性一定比W的强
【练习9】（08北京卷）X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是
A．由mXa＋与nYb－得，m＋a=n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C．X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
【练习10】（09年广东理基·35）下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是
IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 c d
3 a b e f
A．e的氢化物比d的氢化物稳定 B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
【练习11】（09年四川理综·10）X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是
A． 还原性：X的氧化物>Y的氧化物>Z的氢化物
B． 简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C． YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子
D． Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
纵行:从上到下金属性依次增强，
非金属性依次减弱
横行:从左到右金属性依次减弱，
非金属性依次增强
族
期
最外层电子数－8 =负价
（主族）最外层电子数=最高正价
最外层电子数
电子层数
a.元素的单质和水或酸置换出氢气的难易
b.元素最高氧化物对应水化物的碱性强弱
c.金属单质和另外金属盐溶液中的置换反应
d．原电池的原理及电解池放电顺序
a.元素最高氧化物对应水化物的酸性强弱
b.元素单质和氢气反应生成气态氢化物的难易程度及气态氢化物的稳定性来判断。
c.非金属单质和另外非金属盐溶液中的置换反应
主族序数=最外层电子数
周期数=电子层数
原子序数=核电荷数
元素性质
表中位置
原子结构
周
金属性、非金属性强弱

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