化学高考专题复习原子结构

一、打开原子世界的大门和探索原子构建物质的奥秘第一课原子结构第一学时---原子结构考纲要求：1．理解原子的构成、元素、同位素、同素异形体和相对原子质量的概念，理解AZX的含义，掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及质量数之间的关系2．理解核外电子排布的规律、电子云和电子运动状态（s、p电子云），掌握电子式、原子结构示意图、核外电子排布式的书写（1-18号元素）基础重温获新知：一．原子结构1．原子是由位于中心的原子核和带负电构成的，而原子核是由带正电的和不带电的构成的，整个原子不显电性。的多少决定元素的种类；决定元素原子的质量；决定元素原子的化学性质。最外层电子数大于等于，一般为非金属元素，易得电子，难失电子，最外层电子数小于等于，一般为金属元素，难得电子，易失电子，最外层电子数等于时，一般不易失得电子，性质不活泼，如稀有气体：Ne、Ar、Kr等。2．由于每个质子或中子的相对质量都大约为(相对于一个l2C质量的1/12),一个电子的相对分子质量约为，因此，在同一个原子中，原子序数===，质量数(A〉=。3．叫做元素,叫同位素。同位素是同种元素的，同位素原子的化学性质几乎完全相同的原因是。二、核外电子排布1．核外电子排布规律(1)在多电子原子中,电子的能量并不相同。通常能量高的电子在离核的区域运动。电子运动的不同区域称为不同的电子层。各电子层由内向外依次记作第1、第2、第3、第4······电子层,分别用表示。(2)每个电子层(n)最多容纳电子数为个。(3)当一个电子层处于原子最外层时,该层电子数不会超过个(K层不超过2个)；处于次外层时,该层电子数不会超过个；处于倒数第三层时,该层电子数不会超过个。（4）当电子进入电子层时总是尽先排布在能量的电子层上,然后依次在能量的电子层上。2．电子云〈1〉电子运动不同于宏观物体运动的特点：①质量，②运行速度,③运动范围。〈2〉电子云是人们用统计方法对核外电子运动规律所作的一种描述。小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现。3．原子核外运动状态由、、、四个方面决定。4．核组成符号AZX中，X为符号，A为，Z为，A-Z为。名师助学：1．组成原子的粒子间的关系可以表示如下：决定元素的化学性质尤其是最外层电子数核外电子排布个单位负电荷个电子带质量是质子质量的核外电子类中子数决定同位素的种不带电相对质量中子质子数决定元素的种类个单位正电荷个质子带相对质量质子原子核)(111836/11111ZANAZX①XAZ的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。②pqAZX中各个字母的含义：A：质量数；Z：质子数；q：原子个数；p：原子的电荷数。③电性关系：原子：核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数阳离子：质子数（Z）=阳离子核外电子数+阳离子电荷数阴离子：=质子数（Z）=阴离子核外电子数-阴离子电荷数质子数决定元素的种类；中子数决定元素的同位素。④质量关系：质量数（A）=质子数（Z）＋中子数（N）2．同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同种原子，互称同位素；或同一元素的不同原子之间互称同位素。两同：同质子数，同一元素；两不同：中子数不同，原子不同。同位素的特点：①天然存在的元素，各同位素在自然界的含量占该元素总量的百分比（称为“丰度”，即原子百分比）基本上是固定的。②同种元素，可以有若干种不同的核素。（元素：110多种，同位素：1800种）③同位素是同一元素的不同原子之间的互相称谓，不指具体的原子。④同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎相同，只是某些物理性质略有差异。同位素构成的化合物是不同的化合物，H2O、D2O、T2O的物理性质不同，化学性质几乎相同。3．元素的相对原子质量①原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是经过精密的实验测得的。②相对原子质量：12112的绝对质量某原子绝对质量相对原子质量C③近似相对原子质量：指元素的天然同位素的质量数。④同位素相对原子质量：即同位素原子的相对原子质量。例如：Cl3517为34.969；Cl3517为36.966。⑤元素的相对原子质量等于该元素各同位素的相对原子质量与其丰度乘积之和。元素的相对原子质量=M1×W1%+M2×W2%+······⑥近似相对原子质量等于该元素各同位素的质量数与其丰度乘积之和。近似相对原子质量=A1×W1%+A2×W2%+······4．电子云就是用小黑点疏密来表示空间各点概率密度大小的一种图形。电子云：1、表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹；2、小黑点的疏密表示出现机会的多少。密：机会大；疏：机会小。5．电子层的表示电子层数（n）1234567符号KKMNOPQ电子亚层数1234电子亚层符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亚层轨道数1=121+3=221+3+5=321+3+5+7=42n2最多容纳电子数2818322n2能量大小KLMNOPQ6．描述核外电子运动的四个方面：电子层、电子亚层、电子云的伸展方向、电子自旋7．核外电子排布的规律：(1)每个电子层(n)最多容纳电子数为2n2个。(2)当一个电子层处于原子最外层时,该层电子数不会超过8个(K层不超过2个)；处于次外层时,该层电子数不会超过18个；处于倒数第三层时,该层电子数不会超过32个。8．核外电子排布遵循原理：能量最低原理：核外电子优先排能量低、离核近的电子层，后排能量高、离核远的电子层。保利不相容原理：同一个原子不可能出现两个运动状态完全相同的电子。9．同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同分异构体同系物同素异形体同位素概念分子式相同，结构不同的化合物之间互为同分异构体通式相同，结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物之间互为同系物同中元素由于结构不同组成不同单质之间互为同素异形体质子数相同，中子数不同的原子互为同位素存在范围一般在有机物中存在同分异构体一般在有机物中存在同系物在无机物单质之间在原子之间10．核外电子数相同的微粒规律：（1）核外电子数为10个电子的微粒共有15种，阳离子有：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+、；阴离子有：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-；分子有：Ne、HF、H2O、NH3、CH4（2）核外电子数为18个电子的微粒共有16种，阳离子有：K+、Ca2+；阴离子有：P3-、S2-、HS-、Cl-；分子有：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4（3）核外电子总数及质子总数均相等的离子有：Na+、NH4+、H3O+、（F-、OH-、NH2-）基础知识与基本技能-----A级过关题1．11H,21H,31H,1H+,H2是（）A.氢的五种同位素B.五种氢元素C.氢的五种同素异形体D.氢元素的五种粒子2．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm+、Yn-的核外电子排布相同，则下列关系式正确的是（）Aa=b+m+nBa=b-m+nCa=b+m-nDa=b-m-n3．质量数为37的原子可能有（）A．18个质子，19个中子，18个电子B.17个质子，20个中子，18个电子C.19个质子，18个中子，20个电子D.19个质子，18个中子，18个电子4．被誉为自然界时钟的146C，在考古中测定其含量能探测到古代的奥秘。关于146C的说法正确的是（）A.它是碳的一种同素异形体B.它的相对原子质量为14C.它有放射性，半衰期约为5730年D.它的电子数与质量数之差为85．已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有（）A3种B6种C9种D12种6．13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurtuthrich等人因此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是（）A13C、15N有相同的中子数B13C与C60互为同位素C15N与14N互为同位素D15N的核外电子数与中子数相同。7．道尔顿的原子学说包含以下三个论点：①原子是不能再分的微粒。②同种元素原子的各种性质和质量都相同。③原子是微小的实心球体。从现代的观点来看，你认为这三个论点中不正确的是（）A只有②B有①③C有②③D有①②③8．X和Y两元素原子最外层的电子排布分别为（n+1）s1,nsnnpn+2,两种元素可能形成化合物的化学式是(）AX2YBX2Y3CXYDXY29.A+、B+、C-、D-、E五种微粒（分子或离子）它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①B++C-→2D②A++C-→D+E↑，则(1)微粒名称:A+，B+(2)C_的电子式。10.知A元素的原子K、L层电子数之和比L、M层电子数之和多1个电子，B元素原子M层的电子数比A原子M层的电子数多5个电子。（1）写出这两种元素的符号和名称：A,B.（2）A元素原子结构示意图是，B元素的离子结构是意图：。（3）用电子式表示A和B形成化合物的过程：。（4）实验室B元素的氢化物是用和制取的，化学方程式是。（5）如果把B的氢化物通入氯水中，发生现象是，反应的化学方程式是。过程与方法---B级能力过关题1．硼有两种同位素105B,115B，硼元素的相对原子质量为10.80则硼元素中105B的质量分数为（）A.20%B.略大于20%C.略小于20%D.80%2．核内中子数为N的M2+离子，质量数为A,则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是（）A.n(A-N+8)/(A+16)molB.n(A-N+10)/(A+16)molC.(A-N+2)molD.n(A-N+6)/AmolC.该元素可能是氟元素D.该元素原子的最外层电子数一定是7个3．关于原子的叙述中，错误的是（）A.18O与19F具有相同的中子数B.16O与17O具有相同的电子数C.12C与13C具有相同的质量数D.15N与14N具有相同的质子数4．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（）A.1S2的原子和1S22S2的原子B.M层上有两个电子的原子和N层上有两个电子的原子C.2P亚层上有一个未成对电子的原子和3P亚层上也有一个未成对电子的原子D.最外电子层L层上未成对电子数最多的原子和最外电子层M层上未成对电子数最多的原子5．下列元素的最高氧化物溶于水，一定能生成强碱的是（）A．原子最外层电子构型为ns1元素B．原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素C．原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素D．原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素6．有A1,A2两元素，已知A2原子中L层电子数是M层电子数的4/7，而A1原子M层电子数是A2原子M层电子数的1/2，则A1、A2两元素分别是（）A.Cl,FeB.Fe,ClC.Br,ClD.Al,Br7．R元素的四个角码可表示为baRcd，下列说法不正确的是（）A当Rn-时，那么一个Rn-中含有微粒（质子、中子、电子）的总数为a+b+nB当Rn-时，那么一个Rn-中的微粒总数为b-a+nC当R和R’的a相同、b不同，则R和R’互为同位素D当R和R’的a相同、b相同，c不同。d相同，则互为同素异形体。8．某元素的原子可构成三种双原子分子，已知这三种分子的相对分子质量分别为70，72，74，则该元素有种同位素。质量数分别为，。若已知该元素的质子数均为17，且三种分子的个数之比为9：6：1，则该元素中质量数最小的原子的百分含量为。9．abcdefg为七种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下：其中b的离子半径大于e的离子半径；d是由极性键构成的四原子极性分子；c与f可形成两个共价型g分子。试写出（1）a粒子的核外电子排布式。粒子代码abcdefG原子核数单核单核双核多核单核多核多核核电荷数（单位电荷）01+1-02+1+0（2）b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强