第8讲　原子结构 复习讲义 （含答案）江苏省2027届普通高中化学学业水平合格性考试

第8讲　原子结构
1. 知道核素(AZX)中各粒子的含义。
2. 知道元素、核素和同位素。
3. 知道同分异构体、同素异形体、同位素的区别。
1. 原子结构：
(1) 原子(AZX)中，Z代表　　　　，A代表　　　　，A－Z代表　　　　　　。
(2) 原子中：质子数＝　　　　　　＝　　　　　　＝　　　　　　。
(3) 质量数(A)＝　　　　＋　　　　。
(4) 决定元素种类的是　　　　　，决定原子种类的是　　　　和　　　　。
2. 元素、核素、同位素的含义：
(1) 元素：具有相同　　　　　(即核内　　　　数)的同一类原子的总称。
(2) 核素：具有一定数目的　　　　和　　　　的一种原子。
(3) 同位素：　　　　相同而　　　　不同的原子互称为同位素。
3. “四同比较”：
(1) 同位素：相同　　　　，不同　　　　　的核素间的互称。如：　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2) 同素异形体：相同　　　　组成的不同　　　　间的互称。如：　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 同分异构体：相同　　　　，不同　　　　　　间的互称。如：　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4) 同系物：结构　　　　，分子组成上相差　　　　　　　　　。如：　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
核素 X中，Z表示哪几个量？
请写出正丁烷和异丁烷的结构简式，再写出乙醇和二甲醚的结构简式，这两对物质之间是什么关系？
核素的表示
1. [2025江苏合格考]考古学家通过C对古代文物进行断代，下列关于C的说法正确的是(　　)
A. 质子数为14 B. 中子数为8 C. 电子数为8 D. 质量数为6
2. [2024江苏合格考]N常用于测定蛋白质等大分子物质的空间结构，N的质量数为(　　)
A. 7 B. 8 C. 15 D. 22
3. [2023江苏合格考]我国研发钒(V)的一种核素 V，51表示核素的(　　)
A. 质量数 　　B. 质子数 　　C. 中子数 　　D. 电子数
4. [2022江苏合格考]太阳能电池材料常使用晶体硅。质量数为28的硅原子表示为(　　)
A. Si B. Si C. Si D. Si
5. [2021江苏合格考]“月壤”中含有 He，该原子的中子数是(　　)
A. 1 B. 2 C. 3 D. 5
6. [2020江苏合格考]为纪念门捷列夫，科学家将1955年人工合成的一种新元素用符号“Md”表示，中文命名为“钔”。核素 Md的质量数为(　　)
A. 101 B. 157 C. 258 D. 359
“四同”的比较
7. [2024江苏合格考]下列互为同素异形体的是(　　)
A. O2和O3 B. 12C和14C C. 乙烷和乙烯 D. 正丁烷和异丁烷
8. [2023江苏合格考]C60和金刚石的关系是(　　)
A. 同素异形体　 B. 同位素　 C. 同分异构体　 D. 同系物
9. [2020江苏合格考]碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的结构式如下：
下列关于上述两种物质的说法正确的是(　　)
A. 分子式不同 B. 碳氢键(C—H)数目不同
C. 互为同分异构体 D. 物理性质、化学性质完全相同
1. [2026届连云港合格考模拟]下列关于氦-3的说法正确的是(　　)
A. 质量数是3 B. 中子数是2 C. 核外电子数是1 D. 质子数是3
2. [2026届南京六校合格考模拟]U是重要的核工业原料，下列有关U的说法正确的是(　　)
A. 质量数为92 B. 质子数为235
C. 中子数为143 D. 电子数为143
3. [2026届南通如皋合格考模拟二]O在化学反应中可用作示踪原子。下列关于O的说法正确的是(　　)
A. 电子数为18 B. 质子数为18
C. 中子数为18 D. 质量数为18
4. [2026届南通如皋合格考模拟三]元素铋曾被认为是相对原子质量最大的稳定元素。Bi的中子数是(　　)
A. 83 B. 126 C. 209 D. 292
5. [2026届徐州邳州合格考模拟]C原子的中子数是(　　)
A. 6 B. 8 C. 14 D. 20
6. [2026届南京六校合格考模拟]下列各组物质互为同分异构体的一组是 (　　)
A. 氧气与臭氧 B. CH3CH2OH和CH3OCH3
C. 35Cl和37Cl D. H2O与H2O2
7. [2026届徐州邳州合格考模拟]碳单质有许多存在形态：石墨、金刚石、C60等。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法不正确的是(　　)
A. 石墨、金刚石、C60、C70互为同素异形体
B. 金刚石、C60、C70之间的转化不是化学变化
C. 已知C(石墨)===C(金刚石)是吸热反应，则石墨比金刚石稳定
D. 管状碳分子和洋葱状碳分子属于碳单质
8. [2026届徐州铜山合格考模拟]两种烃分子的球棍模型为 与 。下列关于这两种烃的说法正确的是(　　)
A. 互为同分异构体 B. 分子式不相同
C. 互为同素异形体 D. 熔、沸点相同
9. [2026届扬州合格考模拟]水(H2O)是生物体最重要的组成部分。下列有关水的说法正确的是(　　)
A. H2O的摩尔质量是18 g/mol
B. 与H2O2互为同素异形体
C. 常温下金属单质与H2O均能发生置换反应
D. 水是离子化合物
第8讲　原子结构
知识扫描
1. (1) 质子数　质量数　中子数　(2) 核电荷数
核外电子数　原子序数　(3) 质子数(Z)
中子数(N)　(4) 质子数　质子数　中子数
2. (1) 核电荷数　质子　(2) 质子数　中子数
(3) 质子数　中子数
3. (1) 质子数　中子数　1H、2H、3H　(2) 元素　单质　O2和O3　(3) 分子式　结构式　正丁烷和异丁烷　(4) 相似　1个或若干个“CH2”原子团　甲烷和乙烷
重难突破
问题1：Z可以表示质子数、核外电子数、核电荷数、原子序数，这四个量均相等。
问题2：正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，异丁烷的结构简式为。乙醇的结构简式为CH3CH2OH，二甲醚的结构简式为CH3OCH3。这两对物质的分子式相同，但是结构不同，故互为同分异构体关系。
真题荟萃
1. B　C的质子数为6，中子数＝14－6＝8，电子数为6，质量数为14，B正确。
2. C　核素的左上角为质量数，则N的质量数为15，C正确。
3. A　V的质量数为51，质子数为23，电子数为23，中子数为51－23＝28，A正确。
4. C　Si的质子数为14，用核素表达时，写在元素符号的左下角，左上角写质量数，为28，即Si，C正确。
5. A　He的质量数为3，质子数为2，中子数为3－2＝1，A正确。
6. C　Md的质量数为258，质子数为101，中子数为258－101＝157，C正确。
7. A　O2和O3为同种元素形成的两种不同的单质，互为同素异形体，A正确；12C和14C互为同位素，B错误；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，D错误。
8. A　C60和金刚石由碳单质构成，两者互称为同素异形体，A正确。
9. C　两者的分子式均为C4H10，A错误；1分子的丁烷或2甲基丙烷均含有10个碳氢键，B错误；两者的分子式相同，但是结构不同，故互为同分异构体，C正确；同分异构体由于结构不同，所以物理性质和化学性质均不相同，D错误。
冲关集训
1. A　氦的质子数为2，核外电子数为2，氦3的质量数是3，中子数＝3－2＝1，A正确。
2. C　U的质量数为235，质子数和电子数均为92，中子数＝235－92＝143，C正确。
3. D　O的质量数为18，质子数和电子数为8，中子数＝18－8＝10，D正确。
4. B　Bi的中子数＝209－83＝126，B正确。
5. B　C原子的中子数＝14－6＝8，B正确。
6. B　A项，氧气与臭氧互为同素异形体；B项，CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式均为C2H6O，分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体；C项，35Cl和37Cl互为同位素；D项，组成元素相同。
7. B　均为碳的单质，互为碳的同素异形体，A正确；不同物质之间的转化，属于化学变化，B错误；石墨转化为金刚石要吸热，说明金刚石的能量高，则金刚石不稳定，C正确；由信息知，管状碳分子和洋葱状碳分子属于碳单质，D正确。
8. A　两种烃分别为正丁烷和异丁烷，两者互为同分异构体，A正确；两者分子式相同，B错误；同素异形体针对的是单质，两者均不是单质，不互为同素异形体，C错误；两者的熔、沸点不同，D错误。
9. A　H2O的相对分子质量为18，其摩尔质量为18 g/mol，A正确；H2O和H2O2的组成元素相同，但不是单质，不是同素异形体关系，B错误；不活泼的金属如Cu等，不能与H2O反应，C错误；水为共价化合物，D错误。