原子結(jié)構(gòu)核外電子排布

第 章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 核外電子排布考綱定位 全國(guó)卷5年考情1.了解元素、核素和同位素的含義。2017年：Ⅱ卷T9；Ⅲ卷T10(A)、T28(1)2．了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、2016年：Ⅱ卷T9；Ⅲ卷T12核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外2015年：Ⅰ卷T8(A)、T12；Ⅱ卷T9、電子數(shù)及它們之間的相互關(guān)系。T10(D)3．了解原子的核外電子排布規(guī)律。2014年：Ⅰ卷T10掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子符號(hào)、2013年：Ⅱ卷T9(D)離子符號(hào)、元素符號(hào)的表示方法?？键c(diǎn)1|原子結(jié)構(gòu)和核素、同位素(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第 93頁(yè))[考綱知識(shí)整合]1．原子結(jié)構(gòu)(1)原子的構(gòu)成(2)核素(原子)符號(hào)表示AZX表示質(zhì)子數(shù)為 Z、質(zhì)量數(shù)為A、中子數(shù)為A－Z的核素原子，如氘12H。(3)微粒中的“各數(shù)”間的關(guān)系①質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)1原子AZX：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù) Z＝核電荷數(shù)＝原子序數(shù)②電性關(guān)系 A n－陰離子 ZX ：核外電子數(shù)＝Z＋n陽(yáng)離子ZAXn＋：核外電子數(shù)＝Z－n[示例]3561H的質(zhì)子數(shù)為________，中子數(shù)為________，質(zhì)量數(shù)為________；26Fe2＋的中子數(shù)為________，質(zhì)子數(shù)為________，核外電子數(shù)為________；37 －17Cl 的中子數(shù)為________，質(zhì)子數(shù)為________，核外電子數(shù)為________?！咎崾尽?1 2 3 30 26 24 20 17 182．元素、核素、同位素(1)“三素”關(guān)系及含義(2)幾種重要的核素及其應(yīng)用核素23514231892U6C1H1H8O用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子(3)氫元素的三種核素11H：名稱為氕，不含中子。21個(gè)中子。132個(gè)中子。1H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫，含提醒：同位素的特征(1)同位素在周期表中位置相同，如氕、氘、氚均在第一周期 ⅠA族。 (2)化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。 (3)天然存在的同一元素各核素所占的原子百分?jǐn)?shù)一般不變。[應(yīng)用體驗(yàn)]正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×” )。2(1)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。( )(2)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同。()(3)核聚變?nèi)?3411H＋1H―→2He＋0n，因?yàn)橛行挛⒘Ｉ?，所以該變化是化學(xué)變化。()(4)核外電子排布相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)一定相同。()(5)H＋與質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量相同。()(6)任何核素原子均含質(zhì)子和中子。()(7)11H2與12H2互為同位素。()總質(zhì)量為2.0g的H182相互混合，所含中子數(shù)為NA。()2(8)O與DO(9)(2015全·國(guó)Ⅰ卷)18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA。()80。()(10)(2014江·蘇高考)質(zhì)子數(shù)為35、中子數(shù)為45的溴原子：35Br【提示】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)×(10)√[高考命題點(diǎn)突破]命題點(diǎn)1 原子的構(gòu)成及粒子的數(shù)目關(guān)系1．從宏觀方面看物質(zhì)是由元素組成的，從微觀方面看物質(zhì)是由粒子構(gòu)成的。下列有關(guān)說法不正確的是( )A．元素原子的多樣性是由構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子數(shù)目引起的B．元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)C．只由一種分子構(gòu)成的物質(zhì)一定是純凈物D．質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)的微粒，可能是一種分子和一種離子[A項(xiàng)，原子包含不同元素的不同原子和同種元素的不同原子，原子的多樣性是由構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子數(shù)目引起的，正確；B項(xiàng)，發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，一般是原子的最外層電子數(shù)發(fā)生變化，所以元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)，正確；C項(xiàng)，只由一種分子構(gòu)成的物質(zhì)即只含一種物質(zhì)，一定是純凈物，正確；D項(xiàng)，分子或原子的質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)，離子的3質(zhì)子數(shù)不等于電子數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)的微粒不可能是一種分子和一種離子，錯(cuò)誤。]2．鐵60同位素的現(xiàn)身，揭秘了超新星爆炸歷史的真相。下列說法中正確的是( )【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97500087】A．鐵元素的質(zhì)量數(shù)為 6060B．26Fe的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多 8C．6026Fe與5826Fe的核外電子數(shù)相同，屬于同一種核素D．30g鐵60中含有的中子約為 17mol60 60D [26Fe這種鐵原子的質(zhì)量數(shù)為 60，而不是鐵元素的質(zhì)量數(shù)， A錯(cuò)；26Fe的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)(26)比中子數(shù)(34)少8，B錯(cuò)；6026Fe與5826Fe的質(zhì)子數(shù)相同但中子數(shù)60 30不同，是兩種不同的核素， C錯(cuò)；30g Fe中含有的中子約為60×34mol＝17mol，D正確。]3．某元素的一種同位素 X原子的質(zhì)量數(shù)為 A，含N個(gè)中子，它與 1H原子構(gòu)成HmX分子，在agHmX中所含原子的物質(zhì)的量為 ________，所含中子的物質(zhì)的量為________，所含質(zhì)子數(shù)為________，所含電子數(shù)為________?！敬鸢浮縜aaaA＋m(m＋1)molA＋mNmolA＋m(m＋A－N)NAA＋m(m＋AN)NA[思維建模] 求一定質(zhì)量的某物質(zhì)中微粒數(shù)的思維模板物質(zhì)的質(zhì)量÷摩爾質(zhì)量來自質(zhì)量數(shù)×一個(gè)分子或離子中含某粒子個(gè)數(shù)―――――――――――→物質(zhì)的量―――――――――――――――→NA指定粒子的物質(zhì)的量――→粒子數(shù)命題點(diǎn)2 元素、核素和同位素的含義及關(guān)系4．同位素示蹤技術(shù)已廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)及考古等領(lǐng)域。下列有關(guān)敘述正確的是( )A．14C與12C是兩種不同的元素或核素B．通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn) 16O與18O之間的相互轉(zhuǎn)化4C．35Cl2與37Cl2互為同素異形體D．銫元素的兩種同位素中 137Cs比133Cs多4個(gè)中子D [A項(xiàng)，14C與12C是同種元素的不同核素，錯(cuò)誤； B項(xiàng)，16O與18O之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)際上是改變?cè)雍说慕Y(jié)構(gòu)，不屬于化學(xué)變化的范圍，錯(cuò)誤； C項(xiàng)，35Cl2與37Cl2都是Cl2的單質(zhì)，不是同素異形體，錯(cuò)誤； D項(xiàng)，銫元素的兩種同位素中137Cs比133Cs多4個(gè)中子，正確。]5．下列有關(guān)18274W、18474W、18674W的說法正確的是( )A．它們是鎢的三種元素B．它們互為同位素C．18474W的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為 110D．它們的所有性質(zhì)幾乎完全相同[它們是鎢的三種核素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；它們的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互184110，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)為同位素，B項(xiàng)正確；74W的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為之差為36，C項(xiàng)錯(cuò)誤；它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，但物理性質(zhì)不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]1617186．H、D與 O、O、O形成的不同水分子的分子式為 _______________________，有________種不同的相對(duì)分子質(zhì)量?！敬鸢浮?61718161718161718H2O、H2O、H2O、D2O、D2O、D2O、HDO、HDO、HDO5[易錯(cuò)防范]原子結(jié)構(gòu)與同位素的認(rèn)識(shí)5誤區(qū)1原子不一定都有中子，如11H。2質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH－。3核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如Al3＋＋－等，NH＋和Na、F4與OH－等。54不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如13H；也可能具有相同的中子數(shù)，1H與114161414如66C與8O；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如6C與7N；也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、112質(zhì)量數(shù)均不相同，如1H與6C。不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。考點(diǎn)2|核外電子排布(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第94頁(yè))[考綱知識(shí)整合]1．核外電子排布規(guī)律2．原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖(1)下面為鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖：(2) 分別表示粒子的符號(hào)為 S，Cl－，K＋。[示例]根據(jù)1～18號(hào)元素，確定符合下列條件的原子或元素。(1)原子核中無中子的原子： ________。(2)最外層有1個(gè)電子的元素：________。(3)最外層有2個(gè)電子的元素：________。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素： ________。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù) 2倍的元素：________；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：________；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù) 4倍的元素：________。(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素： ________。6(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：________。(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：________。(9)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：________。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：________。(11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素：________。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素：________。1、Li、Na(3)He、Be、Mg(4)Be、Ar(5)CONe【提示】(1)1H(2)H(6)H、Be、Al(7)Be(8)Li、Si(9)Li、P(10)Li(11)He、C、S(12)O3．“10電子”和“18電子”微粒(1)“10電子”微粒(2)“18電子”微粒提醒：“2電子”微粒：He、H－、Be2＋、Li＋“14電子”微粒：Si、N2、CO、C2H2“16電子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO[高考命題點(diǎn)突破]命題點(diǎn)1 利用電子排布規(guī)律推斷元素和結(jié)構(gòu)示意圖的書寫與判斷1．下列表示或說法正確的是 ( )A．(2016·江蘇高考)Mg2＋的結(jié)構(gòu)示意圖：7B．(2015·江蘇高考)氯離子(Cl－)的結(jié)構(gòu)示意圖：C．(2014·江蘇高考)硫離子(S2－)的結(jié)構(gòu)示意圖：D．(2014·山東高考)核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同[B項(xiàng)，Cl－的最外層為8電子；C項(xiàng)，S2－的最外層為8電子；D項(xiàng)，Na＋與O2－的核外電子排布相同，但化學(xué)性質(zhì)不同。 ]2．原子核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為2n＋，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2n2－1。下列有關(guān)X的說法中不正確的是()1A．X能形成化學(xué)式為X(OH)3的堿B．X能與某些金屬元素形成化合物C．X原子的最外層電子數(shù)和核電荷數(shù)肯定為奇數(shù)D．X可能形成化學(xué)式為 KXO3的鹽[當(dāng)n＝1時(shí)，最外層電子數(shù)為2＋1＝3，不合理；當(dāng)n＝2時(shí)，最外層電子數(shù)為2×2＋1＝5，質(zhì)子數(shù)為2×22－1＝7，X為N；當(dāng)n＝3時(shí)，最外層電子數(shù)為2×3＋1＝7，質(zhì)子數(shù)為2×32－1＝17，X為Cl。]3．A、B、C、D4種元素的核電荷數(shù)依次增大，它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為 8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半。(1)這4種元素的元素符號(hào)依次是 A________，B________，C________，D________。(2)C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。(3)D的離子結(jié)構(gòu)示意圖為________。(4)B的單質(zhì)與D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______。(5)A單質(zhì)與濃24共熱的化學(xué)方程式為____________________________HSO?！窘馕觥緼原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，所以A的核電荷數(shù)為2×8＝16，A為硫元素。D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)8的一半，所以D原子的核電荷數(shù)是(2＋8)×2＝20，D為鈣元素。根據(jù)核電荷數(shù)依次增大，它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為 8，可以判斷出B為氯元素，C為鉀元素。【答案】(1)SClKCa(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O△(5)S＋2H2SO4(濃)=====3SO2↑＋2H2O命題點(diǎn)2 “10e－”“18e－”等電子粒子的判斷4．下列各微粒：①H3O＋、NH＋4、Na＋；②OH－、NH－2、F－；③O22－、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O。其中具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的一組是 ( )A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④[①組質(zhì)子數(shù)均為11，電子數(shù)均為10；②組質(zhì)子數(shù)均為9，電子數(shù)均為10；③組質(zhì)子數(shù)依次為 16、11、12，電子數(shù)依次為 18、10、10；④組質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為 10。]5．已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同多核粒子，它們之間存在如下關(guān)系：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97500088】(1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子，請(qǐng)寫出：A與B反應(yīng)的離子方程式為 。(2)如果A和C是18電子的粒子，B和D是10電子的粒子，請(qǐng)寫出：A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。②根據(jù)上述離子方程式，可以判斷 C與B結(jié)合質(zhì)子的能力大小是 (用化學(xué)式9或離子符號(hào)表示)___________________ 。(3)已知肼(H2N—NH2)和甲胺(H3C—NH2)都是18電子的分子。分析肼和甲胺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并從中得到啟發(fā)，寫出與其具有相同電子數(shù)的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________________________________至(少寫兩個(gè))?！窘馕觥?(1)若A、B、C、D均為10e－粒子，根據(jù)圖可知 A為NH＋，B為4OH－，C為NH3，D為H2O。(2)若A、C為18e－粒子，B、D為10e－粒子，由圖示可知A為H2S，B為OH－，C為HS－，D為H2O。(3)根據(jù)H2N—NH2、H3C—NH2均為18e－的分子，可得—NH2、—CH3均為9e－基團(tuán)，其他為9e－基團(tuán)的還有—OH