11原子结构(上海高三)

1.1原子结构一、原子的构成原子｛｛原子核核外电子质子中子(1)原子很小，原子核更小(2)原子的质量几乎都集中在原子核上(3)原子：核电荷数＝核内质子数＝原子序数＝原子核外电子数(4)质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)(5)元素符号角标的意义：±aXAZb±c二、元素、同位素、核素元素：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称同位素：具有相同质子数、不同中子数的同种元素的原子互称同位素核素：具有相同质子数和相同中子数的原子即同一元素的不同核素之间互称同位素元素、核素和同位素间关系元素（质子数相同）互为同位素核素核素例1、中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。关于293116Lv的叙述错误的是A．原子序数116B．中子数177C．核外电子数116D．相对原子质量293D例2、“玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是A.与互为同位素B.与互为同素异形体C.与具有完全相同的化学性质D.与具有相同的最外层电子数D94238PU94238PU92238U94238PU94239PU94238PU94238PU94238PU92238U94239PU例3、230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是A.Th元素的质量数是232B.Th元素的相对原子质量是231C.232Th转换成233U是化学变化D.230Th和232Th的化学性质相同D例4、下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是A.H3O+和OH-B.CO和N2C.HNO2和NO2-D.CH3+和NH4+D三、元素的相对原子质量(1)同位素(即原子)的相对原子质量(M)采用12C原子质量的1/12作为基准，其它同位素原子的质量与之相比。无单位计算方法：②原子的质量×NA(数值上)①原子的质量12C的原子质量×(1/12)(2)元素的相对原子质量(Ar)该元素所含各种同位素相对原子质量按其丰度计算的平均值。无单位计算方法：Ar=M1×a%+M2×b%+……(3)同位素(即原子)的近似相对原子质量数值上近似地等于质量数。无单位(4)元素的近似的相对原子质量(Ar’)该元素所含各种同位素的质量数按其丰度计算的平均值。无单位计算方法：Ar’=A1×a%+A2×b%+……例5、元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是A．Bi元素的质量数是209B．Bi元素的相对原子质量是209.0C．Bi原子6p亚层有一个未成对电子D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子B83Bi铋6s26p3209.0例6.硼有两种天然同位素10B、11B，硼元素的近似相对原子质量为10.80,则对硼元素中10B的质量分数判断正确的是(A)20%(B)略大于20%(C)略小于20%(D)80%C例7.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为17，且三种分子个数比为9︰6︰1，则该元素中质量数最小的原子百分数为。例8.氯元素有35Cl和37Cl两种稳定的同位素，它们在氯气中的原子数之比为35Cl︰37Cl=3︰1，则分子量为70、72、74的氯气分子数之比可能是(A)5︰2︰1(B)5︰2︰2(C)9︰3︰1(D)9︰3︰2AD例9.设某氯原子的质量为ag，12C原子的质量为bg,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是(A)氯元素的相对原子质量为12a/b(B)mg该氯原子的物质的量为m/aNAmol(C)该氯原子的摩尔质量为aNAg(D)ng该氯原子所含有的电子数是17n/aBD四、核外电子排布规律1.电子云——用统计的方法对原子核外空间不同位置上电子出现机会多少的一种形象化表示*氢原子电子云的形状如何?*电子云中小黑点的疏密所表示的意义？球形表示电子出现几率大小2.核外电子的运动状态(1)电子层电子层序数(n)1234567电子层符号KLMNOPQ电子能量低→高电子离核距离近→远(2)电子亚层电子层序数(n)1234电子亚层数1234电子亚层符号1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f(3)电子云的伸展方向s电子云——球形对称，只有一种伸展方向，即一个轨道p电子云——纺锤形，在空间有三种相互垂直的伸展方向(px、py、pz)，即三个轨道(4)电子自旋两种状态的表示：“↓”“↑”电子层序数(n)1234电子亚层数电子亚层符号各亚层中的轨道数电子层中最多轨道数电子层中最多电子数1-4电子层电子运动状态规律小结：能量比较：(1)同一电子层、同一电子亚层(轨道)上的电子能量相同；如E2px=E2py=E2pz(2)同一电子层、不同电子亚层上的电子能量：4f4d4p4s；(3)不同电子层、相同电子亚层，n越大，电子能量越高；如E4sE3sE2sE1s(4)电子的能量决定于几个方面？轨道决定于几个方面？核外电子运动的状态决定于几个方面？五、原子核外电子排布规律1.能量最低n=7n=6n=5n=4n=3n=2n=12.泡利不相容原理3.洪特规则4.小结：核外电子排布的几种表示方法(1)原子或离子结构示意图(2)核外电子排布式(3)价电子排布①最外层电子排布～主族元素②外围电子层排布～过渡元素(4)轨道表示式(5)电子式(主族元素)例10：14Si原子中核外电子数、最外层电子数、电子占有的轨道数、未成对电子数、已成对电子数、价电子数、3p上的空轨道数分别是多少？①原子核中无中子的原子：________②最外层有1个电子的原子：________③最外层有2个电子的原子：________④最外层电子数等于次外层电子数的原子：_____⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：___最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：___最外层电子数是次外层电子数4倍的原子：___⑥电子层数与最外层电子数相等的原子：________⑦电子总数为最外层电子数2倍的原子：_____⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：____⑨内层电子数是最外层电子数2倍的原子：______HH、Li、NaHe、Be、MgBe、ArCONeH、Be、AlBeLi、SiLi、P归纳前18号元素的原子结构的特殊性例11.①“同一原子中没有能量完全相同的电子”对吗？②试确定核外电子排布为1s22s22p6的简单微粒为何种元素？③写出核外电子分别为2个电子、10个电子、18个电子的阴离子、阳离子和分子的微粒。——常见等电子微粒归纳16e微粒：2e微粒：10e微粒：18e微粒：14e微粒：例12.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是A．：HeB．C．1s2D． D例13.下列有关物质结构的表述正确的是A．次氯酸的电子式B．二氧化硅的分子式C．硫原子的最外层电子排布式D．钠离子的结构示意图 SiO23s23p4281＋11C例14.下列四种微粒中,不能破坏水的电离平衡的是(A)X2-1s22s22p63s23p6(B)Y1s22s22p63s1(C)Z3+1s22s22p6(D)W-1s22s22p63s23p6例15.若A元素原子的最外层电子结构为ns2,则下列判断正确的是(A)A一定是金属元素(B)A一定是ⅡA族元素(C)A的最高正价是+2价(D)A不易形成负价DD例16.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是A．2p轨道上只有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子A核外电子排布规律：（1）能量最低原理：电子先排布在能量较低的轨道上。（2）每层≤2n2个。最外层≤8个（K层时≤2个）次外层≤18个，倒数第三层≤32（1）电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子能量一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）？思考：1、电子层（又称能层）分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。电子层序数（n）1234567符号KLMNOPQ离核越来越远，能量越来越高2、原子轨道——电子亚层处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。轨道的类型不同，轨道的形状也不同。用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。s轨道：球形p轨道：纺锤形d原子轨道是花瓣形的；f轨道形状更复杂。原子轨道的表示方法：第4电子层：4s，4p，4d，4f表示为ns，np，nd，nf等。第1电子层：1s。第2电子层：2s，2p。第3电子层：3s，3p，3d。原子轨道种类数与电子层序数相等，即n层有n种轨道。第5电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。只有1个轨道，1个伸展方向，可容纳2个电子。3、轨道的伸展方向p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以p轨道含3个轨道，可容纳6个电子分别记作：px、py、pz。d轨道有5个伸展方向，有5个轨道，可容纳10个电子；f轨道有7个伸展方向，有7个轨道，可容纳14个电子。电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳的电子数目11s22s，2p33s，3p，3d44s，4p，4d，4fn—12489181632n22n2总结：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各原子轨道的能量高低：③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。①相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf②形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s……2px＝2py＝2pz原子核外电子还有一种称为“自旋”的运动。“↑”、“↓”来表示这两种不同的自旋状态。4、电子自旋1、下列轨道含有轨道数目为3的是A、1sB、2pC、3pD、4d3、第三电子层含有的轨道数为A、3B、5C、7D、92、3d轨道中最多容纳电子数为A、2B、10C、14D、184、第二电子层最多含有的电子数是A、2B、4C、8D、10BC课堂练习BDC1．原子核外电子排布原则三、原子核外电子的排布（3）洪特规则。原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时①电子尽可能分占不同的原子轨道，②自旋状态相同，③全满、半满、全空时能量最低。（2）泡利不相容原理。每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。（1）能量最低原理。原子核外电子先占有能量低的轨道．然后依次进入能量较高的轨道。2．原子的电子排布式和轨道表示式Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、ArK、Ca、Cr、Fe、Cu（1）电子排布式练习:画出下列元素的轨道表示式:（2）轨道排布式Li、Be、B、C、N、O、F、Ne(3)原子外围电子排布式：①原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。②在化学反应中，原子外围电子发生变化，而“原子实”不受影响。③也可以省去“原子实”，直接写出原子外围电子排布式。练习:写出下列元素的原子实表示式:Na：S：Ca:作业:画出1~18号元素、Cr、Fe、Cu的电子排布式和轨道表示式。原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子吸收能量高能量轨道电子原子吸收光谱低能量轨道电子吸收能量原子发射光谱1、下列关于核外电子的描述中，正确的是A．电子云图中一个小黑点表示一个电子B．电子式中元素符号周围的小黑点数表示核外电子总数C．s电子在s电子云的球形空间内做规则运动D．核外电子的能量大小主要是由电子层和电子亚层决定课堂练习D2、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列叙述正确的是A、多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量高B、原子核外电子的数目越多,电子的运动状态就越多C．轨道表示式，是对原子核外电子运动状态最完美的描述D．所有元素原子的最外层电子数都等于该元素的最高化合价课堂练习B3、关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法，正确的是A、电子只能在电子云轮廓图中运动B、能层不