原子結(jié)構(gòu)和核外電子排布高三復(fù)習(xí)2014上課

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子核外電子排布物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律考試說明1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子的組成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。選修三1.了解核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1-36號）原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。誕生于其他元素其他元素一、開天辟地──原子的誕生1.宇宙大爆炸大量氫少量氦極少量鋰原子核的融合反應(yīng)約2h后誕生2.

是宇宙中最豐富的元素。3.恒星仍在合成元素，這些元素是

的。4.地球上的元素絕大多數(shù)是

。要點(diǎn)大爆炸大量氫少量氦極少量鋰氫已知金屬請同學(xué)指出粒子符號中各數(shù)字的含義XAZmn±±b質(zhì)量數(shù)所帶正負(fù)電性及電荷數(shù)化合價(jià)質(zhì)子數(shù)所含X的原子數(shù)

二、原子的構(gòu)成原子原子核核外電子質(zhì)子中子相對質(zhì)量1.0071.00818361質(zhì)子數(shù)決定

種類中子數(shù)決定

種類最外層電子數(shù)決定元素的

性質(zhì)決定原子質(zhì)量將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。元素原子化學(xué)2.原子的構(gòu)成核電荷數(shù)=原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）思考：對于陰、陽離子，兩條等式還能成立嗎？？質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)原子M

陰離子Mn-

質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+n

質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-n原子M

陽離子Mn+

失ne

-陽離子:陰離子:

得ne

-B

隨堂練習(xí)R原子的質(zhì)量數(shù)為Y，mgR2-離子中含電子Xmol。則R原子核內(nèi)中子數(shù)為（）

A.(mY+XY-2m)/m

B.Y-X+2C.(mY-XY+2m)/mD.Y-X-2C隨堂練習(xí)(一)常見的等電子物質(zhì)（1）核外電子總數(shù)為2個(gè)電子的微粒

（2）核外電子總數(shù)為10個(gè)電子的微粒分子：______________________

陽離子：________________________

陰離子：_______________________

Na+Mg2+Al3+NH4+H3O+N3－

O2－

F－

OH－

NH2－HFH2ONH3CH4Ne3.特殊結(jié)構(gòu)的微粒He、Li+、Be2+、H-通常10電子粒子之間的相互反應(yīng)：OH-+H3O+==2H2OOH-+NH4+==NH3↑+H2O△F-+H3O+==HF+H2O

⑷核外有14個(gè)電子的粒子：（3）核外電子總數(shù)為18個(gè)電子的微粒分子：______________________________

陽離子：________

陰離子：_____________

K+Ca2+

P3－

S2-Cl-HS-O22-ArF2HClH2SPH3SiH4

H2O2C2H6N2H4CH3F、CH3OHSi、N2、CO、C2H2、HCN、CN-、C22-H2SN3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+

、NeHF、OH-NH2-、H2ONH3、H3O+CH4、NH4+K+、Ca2+

、S2-

、Cl-

、Ar、p3-SiH4

C2H6

N2H4CH3FCH3OHHClF2HS-O22-PH3、H2O2單核雙核三核四核四核以上18電子粒子10電子粒子離子：OH-、NH2-（9個(gè)質(zhì)子）；

H3O+、NH4+（11個(gè)質(zhì)子）；

Cl-（17個(gè)質(zhì)子）分子：Si、CO、C2H2、HCN（14個(gè)質(zhì)子）；分子和原子：

O2（16個(gè)質(zhì)子）(二)等質(zhì)子數(shù)微粒F-

Na+

HS-N2S具有雙核10個(gè)電子的共價(jià)化合物的化學(xué)式是

，三核10個(gè)電子的共價(jià)化合物的化學(xué)式是

，四核10個(gè)電子的共價(jià)化合物的化學(xué)式是

，五核10個(gè)電子的共價(jià)化合物的化學(xué)式是

。以上四種化合物的熱穩(wěn)定性由小到大的順序是

。HFH2ONH3CH4HFH2ONH3CH4隨堂練習(xí)三、元素、核素、同位素1.元素：具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。或T氕氘氚或D具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子2.核素：簡單地說一種原子就叫一種核素氫元素有：11H、21H、31H硼元素有：

105B、115B碳元素有：126C、136C、146C氧元素有：168O、178O、188O氯元素有：3517Cl

、3717Cl

鈾元素有：23492U、23592U、23892U3.同位素：

質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子（核素）①同一元素的各同位素原子質(zhì)量數(shù)不同，核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。②不同同位素的原子構(gòu)成的單質(zhì)是不同的分子(如：16O2、

18O2)，某些物理性質(zhì)有所不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。④天然存在的某種元素，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素的原子物質(zhì)的量百分比不變。③不同同位素構(gòu)成的化合物是不同的分子(如：H2O、D2O、T2O)。某些物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。同位素的性質(zhì)：Cl1735Cl17370.75770.2423注意：不是所有的元素都有同位素。同位素的應(yīng)用：

同位素在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著重要的用途。①考古時(shí)利用測定一些文物的年代；②用于制造氫彈；③利用放射性同位素育種、治療癌癥和腫瘤。④鈾-235是制造核武器的主要材料之一。但在天然礦石中鈾的3種同位素共生，其中鈾-235的含量非常低，只有約0.7%。只有把其他同位素分離出去，不斷提高鈾235的豐度，它才能用于制造核武器。核素1核素n同位素元素…元素、核素、同位素三者的關(guān)系同分異構(gòu)體、同系物、同位素、同素異形體的比較對象同、異性質(zhì)同位素原子相同質(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相同同素異形體單質(zhì)同一種元素組成不同單質(zhì)物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相似同分異構(gòu)體有機(jī)物相同分子式結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)也不一定相同同系物有機(jī)物結(jié)構(gòu)相似組成相差n個(gè)CH2物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相似下列說法正確的是________①質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定屬于同一種元素②同位素的性質(zhì)幾乎相同③質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的兩種微粒，不可能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的微粒不一定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)⑥有質(zhì)子的微粒不一定有中子。⑦有質(zhì)子的微粒不一定有電子。③④⑥⑦

1.993×10－26kg1個(gè)原子的質(zhì)量1個(gè)12C原子的質(zhì)量612如16O的相對原子質(zhì)量：8Ar（16O）＝82.657×10－26kg12＝15.998(3)原子的近似相對原子質(zhì)量(2)原子的相對原子質(zhì)量＝＝質(zhì)量數(shù)4.幾個(gè)“量”的比較指原子的實(shí)際質(zhì)量，也稱絕對質(zhì)量。如一個(gè)16O氧原子的質(zhì)量是2.657×10-26kg注意：原子的質(zhì)量數(shù)和原子的相對原子質(zhì)量不能劃等號⑴原子的質(zhì)量：(4)元素的相對原子質(zhì)量如氯元素的相對原子質(zhì)量：Ar（Cl）＝34.969×75.77%＋36.966×24.23%

＝35.453(5)元素的近似相對原子質(zhì)量元素的近似相對原子質(zhì)量＝A1·a1%＋A2·a2%＋…Ar（Cl）＝35×75.77%＋37×24.23%＝35.485?是這種元素的各種同位素原子的相對原子質(zhì)量的平均值這種元素的各種同位素原子的近似相對原子質(zhì)量的平均值練習(xí)：某文獻(xiàn)資料上記載的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)摘錄如下：35Cl34.96975.77%35Cl3575.77%37Cl36.96624.23%37Cl3724.23%平均35.453平均35.485試回答下列問題：（1）34.969是表示

；（2）35.453是表示

；（3）35是表示

；（4）35.485是表示

；（5）24.23%是表示

。隨堂練習(xí)A隨堂練習(xí)D同位素之間的轉(zhuǎn)化不是化學(xué)變化，是核反應(yīng)

①核外電子質(zhì)量小(只有9.11×10-31kg)，運(yùn)動(dòng)空間?。ㄏ鄬τ诤暧^物體而言），運(yùn)動(dòng)速率大(近光速)。②無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動(dòng)軌跡。③無法計(jì)算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會的多少(概率)。三、原子核外電子的排布電子在核外的原子軌道運(yùn)動(dòng)嗎?如何表示它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖電子云：電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖。小黑點(diǎn)不表示電子，只表示電子在這里出現(xiàn)過一次。小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率的大小。電子云只是形象地表示電子出現(xiàn)在各點(diǎn)的概率高低，而實(shí)際上并不存在。離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大

多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。1.能層(電子層)1234567…KLMNOPQ…由內(nèi)到外，電子層的能量逐漸升高每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)2n2

在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不同，還可以把它們分成能級。能級分別用s、p、d、f…等符號來表示。

2.能級(電子亞層)能級數(shù)_____能層序數(shù)每個(gè)能級最多容納的電子數(shù)依次為__________________=1、3、5、7的二倍常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來得到電子云輪廓圖，人們把這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。3.原子軌道S軌道是_________的，每個(gè)S軌道含有______原子軌道。3.原子軌道(1)S軌道能層序數(shù)n越大，原子軌道半徑______。球形對稱一個(gè)越大(2)p軌道P軌道是_______的，每個(gè)P軌道有___個(gè)原子軌道，分別以________表示，它們_________。

啞鈴形3相互垂直px,py,pz在同一能層的px、py、pz的能量_____。相同能層序數(shù)n越大，原子軌道平均半徑______。越大d軌道原子軌道圖f軌道的原子軌道圖能層原子軌道類型原子軌道數(shù)目可容納的電子數(shù)11s22s2p33s3p3d44s4p4d4fn-量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)：n22n2149162818324.核外電子排布規(guī)則（選修3）1.什么是能量最低原理？泡利不相容原理？洪特規(guī)則？(1)能量最低原理：

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。

(2)泡利原理：每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，且自旋方向相反，此時(shí)原子的總能量最低，最穩(wěn)定。(3)洪特規(guī)則：①電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。②當(dāng)能量相同的軌道上的電子排布為全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（p3，d5，f7）或全空（p0，d0，f0）狀態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定，整個(gè)體系的能量最低。(1)相同電子層的不同軌道的能量順序：

ns＜np＜nd＜nf(2)英文字母相同的不同軌道的能量順序：

1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4dns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))(3)不同能層不同能級可由下面的公式得出:觀察能級圖不同能級之間有怎樣的關(guān)系？請同學(xué)書寫能級順序。1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p68s228818183232【思考與交流】原子核外電子在排布時(shí)，為什么最外層不超過8個(gè)電子，次外層不超18個(gè)電子？構(gòu)造原理：隨著原子核電荷數(shù)的遞增，原子核每增加一個(gè)質(zhì)子，原子核外便增加一個(gè)電子，這個(gè)電子大多按上圖的能級順序填充，填滿一個(gè)能級再填一個(gè)能級。這種規(guī)律稱為構(gòu)造原理。⑴電子盡先排布在能量低的電子層里，然后依次排布在能量逐漸升高的電子層里。電子的排列順序遵循構(gòu)造原理。⑵每一電子層所容納的電子數(shù)最多為2n2。⑶最外層電子數(shù)最多不超過8，若最外層為K層，電子數(shù)最多不超過2。小結(jié).核外電子排布規(guī)則(4)次外層電子數(shù)最多不超過18;倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號為__________；(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號為__________，C的元素符號為__________；(3)D元素的正三價(jià)離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號為__________，其基態(tài)原子的電子排布式為__________；(4)E元素的基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個(gè)未成對電子，E的元素符號為________其基態(tài)原子的電子排布式為__________。隨堂練習(xí)NClKFeCu1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1隨堂練習(xí)③⑤5.幾種表示核外電子排布的式子(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)電子式(3)結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)簡式

在元素符號周圍用小黑點(diǎn)或“×”

來表示最外層電子的式子。用一根短線表示一對共用電子對，其他電子一律省去。最外層8個(gè)電子（K層為最外層時(shí)不超2個(gè)）；次外層18個(gè)電子（K層為次外層時(shí)不超2個(gè)）

；倒數(shù)第三層32個(gè)電子。(4)電子排布式在書寫電子排布式時(shí)，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)憽?/p>

簡化電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2Fe：Fe：[Ar]3d64s2該元素前一個(gè)周期的惰性氣體原子的電子排布結(jié)構(gòu)，稱為“原子實(shí)”。(5)電子排布圖（軌道表示式）表示方法：用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。N：1s2s2p(6)外圍電子排布式（價(jià)電子排布式）指將過渡元素簡化電子排布式中的原子實(shí)省略剩下的式子或?qū)⒅髯濉?族元素的內(nèi)層電子排布省略后剩下的式子。Br：4s24p5Fe：3d64s2（1）N的軌道表示式：

。（2）O的電子排布圖：

。（3）Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

。（4）S2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖：

。（5）Cr的電子排布式：

。（6）I的簡化電子排布式：

。（7）Cu的外圍電子排布式

。隨堂練習(xí)

基態(tài)原子的電子吸收能量后電子會躍遷到較高的能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(1)基態(tài)原子:

(2)激發(fā)態(tài)原子:

(不穩(wěn)定)處于最低能量的原子

(穩(wěn)定)6.基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜吸收能量釋放能量1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子

光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一(3)原子光譜:

不同元素的原子的核外電子發(fā)生躍遷時(shí)會吸收或釋放不同頻率的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。特征:暗背景,亮線,

線狀不連續(xù)鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

特征:亮背景,暗線,

線狀不連續(xù)(4)光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。(5)光譜分析的應(yīng)用：②化學(xué)研究中利用光譜分析檢測一些物質(zhì)的存在與含量等。①通過原子光譜發(fā)現(xiàn)許多元素。如：銫（1860年）和銣（1861年），其光譜中有特征的籃光和紅光。又如：1868年科學(xué)家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦。下列說法中正確的是(

)A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子B．3p2表示3p能級有兩個(gè)軌道C．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多隨堂練習(xí)AD

隨堂練習(xí)1H、2H、3H+、H2是（）

A．氫的4種同位素

B．4種氫元素

C．氫的4種同素異形體

D．氫元素的4種不同微粒隨堂練習(xí)D[2010·全國卷Ⅱ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮零族元素)。下列關(guān)于這些元素的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．X和其他三種元素均可形成至少2種的二元化合物

B．W和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子

C．W、X和Y三種元素可以形成堿性化合物

D．Z和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性

D隨堂練習(xí)通常情況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個(gè)電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應(yīng)后可得C和一種白色沉淀。請回答：(1)用化學(xué)符號表示下列四種微粒：A______，B_______，C________，D________。(2)寫出A