一輪復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)

1、 【要點(diǎn)深化】【要點(diǎn)深化】 1構(gòu)成原子的粒子對原子性質(zhì)的影響構(gòu)成原子的粒子對原子性質(zhì)的影響電子式要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化 2、構(gòu)成原子的各粒子的關(guān)系、構(gòu)成原子的各粒子的關(guān)系 三核素三核素 同位素同位素 元素元素 1核素：具有一定數(shù)目的核素：具有一定數(shù)目的_和一定數(shù)目和一定數(shù)目_的一種原子。核素中相關(guān)量的關(guān)系為：質(zhì)量數(shù)的一種原子。核素中相關(guān)量的關(guān)系為：質(zhì)量數(shù)(A)_，質(zhì)子數(shù)為，質(zhì)子數(shù)為Z，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為A的核素的核素X可表示為可表示為_。 2同位素：同位素：_相同而相同而_不同的同一不同的同一元素的不同原子互稱同位素。如氫元素有三種核素，符號為元素的不同原子互稱同位素。如氫元素有三種核素，符號為_、

2、_、_，三者互為同位素。，三者互為同位素。質(zhì)子質(zhì)子中子中子質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù) 3元素：具有相同元素：具有相同 的同一類原子的總稱。的同一類原子的總稱。決定元素種類的是質(zhì)子數(shù)決定元素種類的是質(zhì)子數(shù)。核電荷數(shù)核電荷數(shù)(或質(zhì)子數(shù)或質(zhì)子數(shù)) 決定核素種類的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定核素種類的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1、核素、同位素、元素三者之間的關(guān)系為：核素、同位素、元素三者之間的關(guān)系為：3 3據(jù)報(bào)道，在火星和金星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種非常特殊據(jù)報(bào)道，在火星和金星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種非常特殊的會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣態(tài)化合物，它的結(jié)構(gòu)式為的會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣態(tài)化合物，它的結(jié)構(gòu)式為1

3、6OC18O。下列說法正確的是下列說法正確的是() A16O與與18O為同種核素為同種核素 B16OC18O與與16OC16O互為同位素互為同位素 C16OC18O的化學(xué)性質(zhì)與的化學(xué)性質(zhì)與16OC16O完全不同完全不同 D目前提出的目前提出的“低碳經(jīng)濟(jì)低碳經(jīng)濟(jì)”，目標(biāo)是減少向環(huán)境排放，目標(biāo)是減少向環(huán)境排放CO2，控制溫室效應(yīng)，控制溫室效應(yīng) 例例3 DA項(xiàng)中兩種原子互為同位素；項(xiàng)中兩種原子互為同位素；B項(xiàng)中兩分子均項(xiàng)中兩分子均為化合物，不屬于同位素范疇；為化合物，不屬于同位素范疇；C項(xiàng)中兩種分子的化學(xué)性質(zhì)項(xiàng)中兩種分子的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)幾乎完全相同。應(yīng)幾乎完全相同。 點(diǎn)評點(diǎn)評 決定元素化學(xué)性質(zhì)的是核外電

4、子排布，特別是決定元素化學(xué)性質(zhì)的是核外電子排布，特別是最外層電子數(shù)，故同位素原子間及其所構(gòu)成的化合物之間最外層電子數(shù)，故同位素原子間及其所構(gòu)成的化合物之間的化學(xué)性質(zhì)相似。變式題更注重對同位素原子結(jié)構(gòu)的考查。的化學(xué)性質(zhì)相似。變式題更注重對同位素原子結(jié)構(gòu)的考查。 2010山東卷山東卷 16O和和18O是氧元素的兩種核素，是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是() A16O2與與18O2互為同分異構(gòu)體互為同分異構(gòu)體 B16O與與18O核外電子排布方式不同核外電子排布方式不同 C通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與與18O間的相互轉(zhuǎn)

5、化間的相互轉(zhuǎn)化 D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L 16O2和和1.12 L 18O2均含有均含有0.1NA個(gè)氧原子個(gè)氧原子 本題考查的知識點(diǎn)較多，有同分異構(gòu)體的判斷、核外電本題考查的知識點(diǎn)較多，有同分異構(gòu)體的判斷、核外電子排布、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化以及阿伏加德羅常數(shù)的運(yùn)用，屬容子排布、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化以及阿伏加德羅常數(shù)的運(yùn)用，屬容易題。易題。A項(xiàng)，二者都是氧氣，只不過摩爾質(zhì)量不相同；項(xiàng)，二者都是氧氣，只不過摩爾質(zhì)量不相同；B項(xiàng)，核外電子排布相同，都是項(xiàng)，核外電子排布相同，都是 ；C項(xiàng)，項(xiàng)，16O與與18O間的相互轉(zhuǎn)化，是原子核的變化，不屬于化學(xué)變化間的相互轉(zhuǎn)化，是原子核的變化，不屬于化學(xué)變化 ；D項(xiàng)

6、，項(xiàng)，二者的物質(zhì)的量都是二者的物質(zhì)的量都是0.05 mol，所以氧原子個(gè)數(shù)都是，所以氧原子個(gè)數(shù)都是0.1NA。 D解析：同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)(或質(zhì)量數(shù))不同的同一元素的不同核素之間的稱謂，A 正確；1H 和2H 是同一元素的不同核素，它們的質(zhì)子數(shù)均為 1，B 正確；14C 的中子數(shù)為1468，而14N 的中子數(shù)為 1477，C 正確；6Li 和7Li 互為同位素，它們的中子數(shù)不同分別為 3 和 4，D 錯誤。答案：D解：用十字交叉法求得兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比：【變式訓(xùn)練】1從下列序號中選擇填空：互為同位素的是_；互為同分異構(gòu)體的是_；互為同系物的是_；互為同素異形體的是_；同一物質(zhì)的是

7、_。和；HCOOCH3和 CH3COOH；235U 和238U。解析：同位素是指質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子，選；同分異構(gòu)體是指分子式相同結(jié)構(gòu)不同分子，選；同系物是指結(jié)構(gòu)相似，組成上相差一個(gè)或若干個(gè) CH2 原子團(tuán)的有機(jī)分子，選；同素異形體是指由同種元素組成的不同單質(zhì)，選；結(jié)構(gòu)也相同，是同一物質(zhì)。答案：A20%B略大于 20%C略小于 20%D80% ，解析：本題可用“十字交叉法”求解：14114100%20%，這樣求出的 20%為10B 原子的原子個(gè)數(shù)百分比，由于10B 的質(zhì)量小于11B，所以10B 的質(zhì)量百分含量應(yīng)略小于 20%。答案：C1(2012 年廣東深圳檢測)日本核電

8、站附近檢測到放射性原A它們互稱為同位素B它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同C它們相差 4 個(gè)質(zhì)子D它們的電子數(shù)相同答案：C解析：A 項(xiàng)同分異構(gòu)體必須是化合物；B 項(xiàng)同一元素的原子核外電子排布相同；C 項(xiàng)同位素原子間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化的范疇。答案：D四、原子核外電子的排布原子核外電子的排布 （一）能級和能層 1、能層（電子層）的劃分能層一二三四五六七符號離核的遠(yuǎn)近能量的高低KLMNOPQ近 遠(yuǎn)高 低2、不同能層的能級組成不同能層含有的軌道數(shù)不同能層的能級組成不同能層含有的軌道數(shù)能層一二三四能級軌道數(shù)1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f11 31 3 51 3 5 711223344任一

9、能層的能級總是從任一能層的能級總是從s能級開始，各能層的能級等于該能能級開始，各能層的能級等于該能層的序數(shù)，軌道數(shù)等于該能層序數(shù)的平方層的序數(shù)，軌道數(shù)等于該能層序數(shù)的平方3、各能級之間的能量大小關(guān)系各能級之間的能量大小關(guān)系 （1)、不同能層中同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高 1s 2s 3s 1p 2p 3p (2)、同一能層中各能級之間的能量大小關(guān)系是 s p d f (3)、能層能級均相同的原子軌道的能量相同（二）、原子核外電子排布的原理原子核外電子排布的原理 (1)、能量最低原理：、能量最低原理： 原子核外電子總是盡先占有能量最原子核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，然后依次進(jìn)入能量較高

10、的軌道。軌道的能量由低的軌道，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道。軌道的能量由高到低的順序?yàn)楦叩降偷捻樞驗(yàn)?s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p （2）、泡利不相容原理：）、泡利不相容原理： 一個(gè)原子軌道中最多只能容納一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反。兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反。 （3）、洪特規(guī)則：）、洪特規(guī)則： 對于基態(tài)原子，電子在能量相同的原對于基態(tài)原子，電子在能量相同的原子軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的軌道，且自旋方向子軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。相同。 （4）、洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿、）、洪特

11、規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿、和全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，原子較穩(wěn)定半充滿、和全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，原子較穩(wěn)定24Cr 1s22s22p63s23p63d54s129Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 、 （三）（三）.原子核外電子排布規(guī)律原子核外電子排布規(guī)律原子核外電子排布規(guī)律可以概括為原子核外電子排布規(guī)律可以概括為“一低三多一低三多”，具體內(nèi)容，具體內(nèi)容如下：如下： (1)核外電子一般總是盡先排布在核外電子一般總是盡先排布在_的電子層里。的電子層里。 (2)每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為_個(gè)。個(gè)。 (3)最外層最多容納電子數(shù)

12、不超過最外層最多容納電子數(shù)不超過_個(gè)個(gè)(K層為最外層層為最外層時(shí)不超過時(shí)不超過_個(gè)個(gè))。 (4)次外層最多容納的電子數(shù)目不超過次外層最多容納的電子數(shù)目不超過_個(gè)，倒數(shù)第個(gè)，倒數(shù)第三層不超過三層不超過_個(gè)。個(gè)。 能量低能量低2n2821832 （四）核外電子排布的周期性變化：除第一周期外，（四）核外電子排布的周期性變化：除第一周期外，每個(gè)周期元素原子的最外層電子從每個(gè)周期元素原子的最外層電子從_個(gè)逐漸增加到個(gè)逐漸增加到_個(gè)，呈現(xiàn)個(gè)，呈現(xiàn)_變化。變化。 18周期性周期性（五）核外電子表示法（五）核外電子表示法 1、原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖以鈉原子為例，完成原子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號的意義：以鈉原

13、子為例，完成原子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號的意義：原子核原子核層內(nèi)電子數(shù)層內(nèi)電子數(shù)最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)電子層電子層核電荷數(shù)核電荷數(shù)2、電子式：3、核外電子排布式：S 1s22s22p63s23p44、軌道表示式：S 要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化 1 1、對核外電子排布規(guī)律的考查、對核外電子排布規(guī)律的考查短周期元素核外電子排布的特性短周期元素核外電子排布的特性 (1)原子核中無中子的原子：原子核中無中子的原子：H。 (2)最外層有最外層有1個(gè)電子的元素：個(gè)電子的元素：H、Li、Na。 (3)最外層有最外層有2個(gè)電子的元素：個(gè)電子的元素：Be、Mg、He。 (4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：最外層電子數(shù)等

14、于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。 (5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：倍的元素：C；是次外層；是次外層電子數(shù)電子數(shù)3倍的元素：倍的元素：O；是次外層電子數(shù)；是次外層電子數(shù)4倍的元素：倍的元素：Ne。 (6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。 (7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：倍的元素：Be。 (8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：倍的元素：Li Si。 (9)內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：倍的元素：Li、P。 例例1 1

15、20102010全國卷全國卷短周期元素短周期元素W、X、Y、Z的的原子序數(shù)依次增大，且原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)與的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮零族元素不考慮零族元素)。下列關(guān)于這些元素的敘述錯誤的是下列關(guān)于這些元素的敘述錯誤的是() AX和其他三種元素均可形成至少和其他三種元素均可形成至少2種的二元化合物種的二元化合物 BW和和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子有直線形分子 CW、X和和Y三種元素可以形成堿性化合物三種元素可以形成堿性化合物 DZ和其他三種元素形成的二

16、元化合物，其水溶液和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性均呈酸性【典例精析】【典例精析】 例例1D 除零族元素外，短周期元素中最外層電子除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為數(shù)和電子層數(shù)之比為2的的W和和Z元素為元素為C和和S。除零族元素。除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為3的的X元元素為素為O。除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電。除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為子層數(shù)之比為4的的Y為為Na。D項(xiàng)中，項(xiàng)中，Na2S的水溶液呈堿的水溶液呈堿性。性。 點(diǎn)評點(diǎn)評 對于短周期元素核外

17、電子排布應(yīng)熟練記憶，并會對于短周期元素核外電子排布應(yīng)熟練記憶，并會對其關(guān)系進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如本題就是借此為元素推斷對其關(guān)系進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如本題就是借此為元素推斷的手段，然后考查元素化合物的性質(zhì)。變式題的元素推斷方的手段，然后考查元素化合物的性質(zhì)。變式題的元素推斷方法與之類似，考查角度主要是元素周期律。法與之類似，考查角度主要是元素周期律。短周期元素短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次遞增，它們原子序數(shù)依次遞增，它們的原子的最外層電子數(shù)之和為的原子的最外層電子數(shù)之和為10。A與與C在周期表中同主在周期表中同主族，族，B原子最外層電子數(shù)等于原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù)。下列原子次外

18、層電子數(shù)。下列敘述正確的是敘述正確的是() A.原子半徑原子半徑ABSiC，A不正確；不正確；MgO是離子晶體，是離子晶體，CO2是分子晶是分子晶體，故體，故MgO的熔點(diǎn)比的熔點(diǎn)比CO2高，高，C錯誤；錯誤；C、Si形成的化合物是形成的化合物是共價(jià)化合物，共價(jià)化合物，D不正確不正確 2常見電子總數(shù)相等的各種粒子歸納常見電子總數(shù)相等的各種粒子歸納 要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化5(2012 年廣東廣州一模，雙選)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大，甲位于第 VA 族，乙原子的核外電子數(shù)比甲原子多 1，乙與丁同族，丙原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，則()。A原子半徑：丙丁乙B甲的氣態(tài)氫化物的水溶液呈酸性C丙與乙形成的化合物具有兩性D同周期元素中丁的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性最強(qiáng)解析：由題給條件“短周期、原子序數(shù)依次增大、第 VA 族、核外電子數(shù)比甲原子多 1、同族、