1、第一单元 原子结构和核外电子排布,一 原子的构成,二 核外电子排布,教材研读,三 核素、元素和同位素,突破一 原子中各微粒数目之间的关系、元素及同位素等概念辨析,突破二 核外电子排布规律及应用,重难突破,一、原子的构成 1.构成原子的基本粒子 原子,教材研读,2.原子符号 在化学上,常用符号 X来表示一个 质量数 为A、 质子数 为 Z的X原子。如 O表示质量数为16的一个氧原子,而O表示 氧元素 或一个氧原子 。,3.有关原子结构中的等量关系 (1)数量关系:质量数(A)= 质子数 (Z)+ 中子数 (N)。质量数 近似等于 相对原子质量 。 (2)电性关系:核电荷数(Z)= 核内质子数 =
2、 核外电子数 。,4.质量数与原子质量、相对原子质量、摩尔质量在数值上的关系=相对原子质量=摩尔质量(gmol-1)质量数,5.原子结构模型的演变 对原子结构模型的猜想经历了下列演变: 道尔顿 “实心球式” 汤姆生 “葡萄干面包式” 卢瑟福 “行星绕太阳式” 玻尔 “电子分层运动式”原子的“电子云”模型。人类认 识原子的过程是漫长的,也是无止境的。,二、核外电子排布 1.原子核外电子排布规律 (1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后依次进入能量较高 的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n2(n为电子层序数)个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最
3、外层时不能超过2个)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数 第三层电子数目不能超过32个。,2.原子的稳定结构 原子最外层有 8 个电子的结构(最外层为K层时有 2 个电子 的结构)是相对稳定的结构。,3.原子结构示意图 表示原子核外电子排布情况的式子,叫做原子结构示意图。其中,圆圈 表示 原子核 ,圆圈内的数字表示原子核内的 质子数 ,正号 表示原子核带 正 电荷。如硫原子的结构示意图为 。,三、核素、元素和同位素 1.定义 (1)核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。如 碳存在三种核素,它们的质子数都是 6 ,中子数分别是6、7、8,通
4、 常人们所说的C-12原子是指质子数和中子数都是 6 的碳原子。 (2)元素:具有相同 质子数 的同一类原子的总称。如 H H和 H都 为 氢元素 。,(3)同位素:质子数相同、 质量数 (或中子数)不同的核素互称为同 位素。同种元素的不同核素,质子数相同,在元素周期表中占 同一 位置 ,这就是“同位素”的原意。,2.同位素的特性 (1)各种同位素的 化学性质 几乎完全相同。这是因为同位素的 原子结构 相同。如 Cl和 Cl的原子结构示意图均为 。,(2)各种同位素的 物理性质 不同。因为 质量数 不同,所以,它们的单质和化合物的密度、熔沸点等物理性质必然有所不同。 (3)各种同位素在自然界中
5、所占的原子个数百分比(又叫丰度)基本不 变。天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所 占的物质的量分数是一定的。如:,1.从宏观方面看物质是由元素组成的,从微观方面看物质是由粒子构成 的。下列有关说法不正确的是 ( D ) A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的 B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数 C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物 D.质子数等于电子数的微粒,可能是一种分子和一种离子,2.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法 的是 ( C ) A.氘(D)原子核外有1个电子 B.1H与D互称同位素 C.H2O与D2O互称同素异形体
6、D.1 O与 O的相对分子质量相同,3.已知阴离子R2-的原子核内有n个中子,R原子的质量数为m,则w g R原 子完全转化为R2-时,含有电子的物质的量是( D ) A. mol B. mol C. mol D. (m-n+2) mol,4.下列表示正确的是 ( D ) A.乙炔分子的比例模型: B.氯原子的结构示意图: C.氯化钠的电子式:Na： ： D.水分子的结构式:,突破一 原子中各微粒数目之间的关系、元素及同位素等概念辨析元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系 (1)区别,重难突破,(2)联系,典例1 假设R元素无同位素,R原子的质量数为A,Rm-的核外电子数为x, 则W g
7、Rm-所含中子的物质的量为 ( C ) A.(A-x+m) mol B.(A-x-m) mol C. (A-x+m) mol D. (A-x-m) mol,解析 n(Rm-)= mol,所以W g Rm-所含中子的物质的量为 (A-x+m) mol。,1-1 某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn-,下列说法正确的是( D ) A Xn-中含有的中子数为a+b B Xn-中含有的电子数为a-n C.X原子的质量数为a+b+n D.1个X原子的质量约为 g,解析 中子数=质量数-质子数 Xn-中含有的中子数为b-a,A错误 Xn-中 含有的电子数为a+n,B错误;质量数与核外电子数无关,所以X
8、原子的质 量数为b,C错误。故选D。,1-2 I是常规核裂变的产物之一,可以通过测定大气或水中 I含量的变 化来检测核电站中是否有放射性物质泄漏。下列有关 I的叙述中错误 的是 ( C ) A I的化学性质与 I几乎完全相同 B I的原子序数为53 C I的原子核外电子数为78 D I的原子核内中子数多于质子数,解析 同位素的化学性质几乎完全相同,A正确 I的原子序数为53,核 外电子数为53,B正确,C错误 I的中子数为78,多于质子数,D正确。,突破二 核外电子排布规律及应用,1.能量规律 核外电子总是优先排布在能量最低的电子层,然后依次排布在能量较高 的电子层。,2.排布规律特别提醒 核
9、外电子的排布规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须 同时满足各项要求,如M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层 为最外层时,最多容纳8个电子。,3.短周期元素原子结构的特征 (1)原子核中无中子的原子是 H。 (2)最外层有1个电子的元素是H、Li、Na。 (3)最外层有2个电子的元素是He、Be、Mg。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar。 (5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C,最外层电子数是次外 层电子数3倍的元素是O,最外层电子数是次外层电子数4倍的元素是 Ne。,(6)电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。 (7)电子总数为最外层电子数2
10、倍的元素是Be。 (8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、Si。 (9)内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素是Li、P。,典例2 某元素X,其原子的电子层数为(n-1),最外层电子数为(2n-1)。下 列有关元素X的说法中正确的是 ( D ) A.X可能是金属元素 B.由X形成的含氧酸均为强酸 C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D.元素X的气态氢化物一定极易溶于水,解析 由X原子的最外层电子数为(2n-1)可以推知n4,则X原子的电子 层数3,X为短周期元素。当n=4时,X为Cl元素;当n=3时,X为N元素;当n =2时,不符合题意,A错误;HNO2和HClO均为弱酸,B错
11、误;Cl元素能形成 KClO4,C错误;NH3和HCl均极易溶于水,D正确。,2-1 已知X为第三周期元素的原子,该原子最外层要达到8电子稳定结 构,则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差且等于最内层 电子数的整数倍。下列说法正确的是 ( D ) A.X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸 B.X元素的氢化物的化学式一定为H2X C.X的单质一定是良好的半导体材料 D.X元素的氧化物一定能与烧碱反应,解析 第三周期元素的原子次外层有8个电子,最内层有2个电子,二者 之差为6。因为该原子最外层达到8电子稳定结构需要的电子数小于6 且等于最内层电子数的整数倍,则需要的电子数为2或4。若需要的电子 数为2,则X为S;若需要的电子数为4,则X为Si。硅酸为弱酸,A错误;硅的 氢化物为SiH4,B错误;S单质不能作半导体材料,C错误;SO2、SO3和SiO2 都能与烧碱反应,D正确。,2-2 下列表示不正确的是 ( A ) A.氯原子的结构示意图: B.二氧化碳的结构式:O C O C.甲烷的球棍模型: D.乙醛的官能团:CHO,解析 选项A中是氯离子的结构示意图。,
