原子结构学案

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考纲展现
本章内容 考纲要求
物质结构 1.了解原子的组成及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
2.以第1、2、3周期的元素为例,了解原子核外电子排布规律
3.理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。
4.了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。
元素周期律和周期表 5.掌握元素周期律的实质,了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
6.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以IA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
考纲解读
本单元是中学化学中三大理论之一,复习好《物质结构、元素周期律》这一部分,对整个化学学习和解题尤为重要。本单元可分为三大块内容。
1.原子结构:主要考查两个关系,一是电性关系:核电荷数=质子数=核外电子数;二是质量关系:质量数=质子数+中子数。试题难度虽小,但每年必考。
2.元素周期表和元素周期律:每年必考内容,主要考查集中在:
(1)根据短周期两种元素形成化合物的形式(原子个数比),确定两种元素原子序数之差的可能性。
(2)根据元素原子结构的特点和在周期表中的位置关系,确定形成化合物的形式。
(3)根据离子的电子层结构特点,确定元素的性质(原子序数、原子半径、最外层电子数、最高化合价等)。
(4)根据同周期、同主族元素性质的递变规律,对未知物质的结构与性质进行预测。
3.化学键和晶体结构:它是高考中考查的重点内容之一,其考查的主要内容有:
(1)化学键类型和晶体类型的判断。
(2)成键原子最外层8电子结构的判断。
(3)离子化合物和共价化合物电子式的书写或正误判断。
(4)各类晶体物理性质(如:硬度、熔沸点)的比较。
(5)根据粒子排列空间推断化学式。
(6)晶体的空间结构及信息迁移式试题。
(7)极性分子和非极性分子。
本单元一直是高考改革以来变知识立意为能力立意的命题素材,是近年高考的热点之一,其高考试题特点主要有如下:试题大多以信息选择题为主,常以重大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)为题材,利用信息背景,将元素周期律知识迁移应用,同时考查学生对图表信息的处理和归纳总结的能力、研究性学习能力。试题也可能将有关概念包含在简答题或推断题中,利用“位构性”关系推断元素,该类题目综合性强,开放变迁,并逐渐由暴露型→隐含型、定性→定量,单一→开放、具体→抽象,一般出现在第II卷试题中,所占分值较高。在上海高考题中往往每年都有一道与原子结构、元素周期表、元素性质相结合的推断题。以最新发现为题干的信息题也是该部分考题的一个新趋势。由于晶体空间结构试题能很好地考查学生的观察能力和三维空间想象能力,因而它将成为命题的热点在情理之中,而这一内容又容易与数学、物理等学科知识结合,在综合命题方面具有广阔的空间,它将成为理科综合命题的知识载体,体现了试题开放性和一定学科之间的整合思想。
本 章 知 识 误 区
1. 原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数
之间的相互关系混淆不清。
2. 不能正确写出一些化学用语,特别是电子式、结构式书写不规范、不准确。
3. 化学中常用计量,如同位素的质量数、元素的相对原子质量的计算经常出错。
4. 化学键、范德华力、氢键理解不透彻。
5. 空间想象力缺乏,典型的晶体结构没能掌握,迁移能力有待提高。
6. 1~18号元素、主族元素不熟练。
7. 对元素周期表把握不到位,对元素周期律实质理解不够,结构与性质无法进行预测。
8. 无法理解“位构性”关系,导致判断、推断错误。
第一节 原子结构
目标定位
1.了解原子的组成及同位素的概念。
2.理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
3.掌握电子式、原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
4.已知同位素质量数和平均相对原子质量,求同位素的原子个数比。
5.了解核外电子排布规律。
知识梳理
1. 原子结构 :
N(不带电荷) (核素)
原子核 → 质量数(A= )
质子 ( ) →核电荷数 → 元素符号
原子结构 : 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈
电子数(Z个):
及最高正价和族序数
体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道
核外电子 运动特征
(比喻) 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数
表示方法 → 原子(离子)的 、原子结构示意图
2.同位素:
(1)要点:同—— 相同,异—— 不同,微粒——原子。
(2)特点:同位素的 几乎完全相同;自然界中稳定同位素的 不变。
注意:同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物,如 是两种不同的物质。
3.相对原子质量:
(1)原子的相对原子质量:以一个12C原子质量的 作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量,单位为 ,可忽略不写。
(2)元素的相对原子质量:是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的 。
课堂互动
知识点1 构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系
(1)质子数+中子数=质量数=原子的近似相对原子质量
(2)原子的核外电子数=核内质子数=核电荷数=原子序数
(3)阳离子核外电子数=核内质子数-离子的电荷数
(4)阴离子核外电子数=核内质子数+离子的电荷数
例题1(2005年宿迁市二模)法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子被称为“四中子”,也有科学家称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法错误的是( )
A.该粒子不显电性 B.该粒子质量数为4
C.该粒子质量比已发现的氢原子大 D.在周期表中与氢元素占同一位置
【分析】该粒子只由四个中子构成的粒子,无质子,无电子,不可能与氢元素占同一位置,D错。
【答案】D
【点评】利用所给的信息,结合所学知识解题,本题考查构成原子的粒子及其性质,一定的迁移能力。
例题2.科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112
B. 其原子核内中子数为165,核外电子数为112
C.其原子质量是12C原子质量的277倍
D. 其原子质量与12C原子质量之比为277:1/12
【分析】原子核内的质子数等于原子的核外电子数,等于原子序数。质量数等于原子核内的质子数与中子数之和。第112号元素有112个质子,其原子有112个电子。因它的质量数是277,所以中子数为277-112=165,故A不正确,B正确。某种原子的相对原子质量,是该原子的质量与12C同位素原子质量的1/12之比,而不是与12C原子质量之比,所以C不正确,D不正确。
【答案】B
【点评】本题意在考查组成原子的微粒间的关系。本题只涉及一种同位素原子的质量数和相对原子质量,如果涉及多种天然同位素时,其相对原子质量是各有关天然稳定同位素的原子所占的原子百分数(即丰度)与各上述同位素的相对原子质量算出来的平均值。
知识点1 巩固练习
1. (2005年广东)Se是人体必需微量元素,下列有关Se和Se的说法正确的是( )
A、Se 和Se互为同素异形体 B、Se和 Se互为同位素
C、Se和 Se 分别含有44和46个质子 D、Se和 Se都含有34个中子
2. (2005年扬州市三模,2)核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪种原子不能产生NMR现象( )。
A.C B.N C.O D.P
3.(2005年黄冈二摸)正电子、反质子等都属于反粒子,它们跟普通电子,质子的质量、电量等相等而电性相反。科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反微粒构成的物质—反物质。去年年初和年底,欧洲和美国的科研结构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。这是人类探索反氢原子的一大进步。试推测反原子的结构是( )。
A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的中子构成
C.由1个带电的中子与1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
知识点2 几种相对原子质量
(1)核素和同位素:具有一定的质子数和中子数的原子称为核素。具有相同质子数(同一元素)的不同核素之间互称为同位素。
(2)核素的相对原子质量=(初中化学中定义的元素的相对原子质量实质上就是核素的相对原子质量。)
(3)元素的平均相对原子质量=核素的相对原子质量×该核素的原子个数百分数(原子百分数又称为丰度)
(4)元素的近似相对原子质量=核素的质量数×该核素的原子个数百分数(原子百分数又称为丰度)
例题3设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断中正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种原子的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为wg,此原子的质量为(m+n)wg
D.核内中子的总质量小于质子的质量
【分析】元素的相对原子质量和原子的相对原子质量是两个不同的概念,要求元素的相对原子质量,必须知道其各种同位素的相对原子质量和原子个数百分数,否则无法求解,故选项A正确。质子数m+中子数n应为质量数,不是相对原子质量,选项B错误。由相对原子质量的数学表达式可知,某原子的质量=×一种碳原子质量×该原子的相对原子质量,故选项C错误。1个质子的质量略小于1个中子的质量,但核内质子的总质量与中子的总质量还要取决于质子和中子数目的多少,选项D错误。
【答案】A
【点评】本题要求熟悉有关的基本概念,要注意区分一些易混淆的概念,如相对原子质量与质量数,元素的相对原子质量与原子的相对原子质量,核素与同位素等。
例题4 16O中“16”表示的含义是
A.氧元素的相对原子质量
B.氧元素的一种同位素的近似相对原子质量
C.氧元素的近似相对原子质量
D.氧元素的一种同位素的质量数
【分析】元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Ari)与其丰度(原子个数百分比ni%)的乘积之和,表达式为Ari=ni%,因此A错误。同位素的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与12C质量的1/12比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的质量与12C质量的1/12比值的近似整数值,在数值上与同位素的质量数相等,元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和值。所以A、C错误,B、D正确。
【答案】B、D。
【点评】本题主要考查质量数、核素的相对原子质量、元素的相对原子质量、核素的近似相对原子质量、元素的近似相对原子质量等概念,以及这些概念与原子结构、原子表示方法之间的关系。除此以外,原子和元素中还有一些数量关系应该掌握。如:质子数、中子数、质量数、原子序数、核电荷数、相对原子质量、近似相对原子质量等。
知识点2巩固练习
1.(2003年天津)人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为( )。
A.He B.He C.He D.He
2.(2006年武汉)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看,自然界的水一共有( )。
A.三种 B.6种 C.9种 D.12种
3.铜有两种天然同位素和,参考铜的原子量(63.5)估算的百分含量约是
A.20% B.25% C.50% D.66.7% E.75%
知识点3 原子核外电子的排布规律
1.能量最低原理: 电子由内向外按能量由低到高分层排布。
2.“四不超” 原理
说明:
(1)以上规律是相互联系的,不能孤立的理解,比如:M层不是最外层时,其中的电子数目最多为18个,当为最外层时,其中的电子数目最多为8个。
(2)电子层中的电子数目有最大限量,填充的电子数目不能超过这个限量,只能小于这个限量。
(3)最外层排满8个电子(He为2个)时,这种电子层结构为相对稳定结构,其他最外层未排满8个电子的为相对不稳定结构,不稳定的电子层结构在一定条件可以转化为稳定的电子层结构。
注意电子层的表示方法
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
能量大小 K3.核外电子数相同的微粒
(1)电子层结构相同的简单离子(10电子)有:Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 、F- 、O2- 、N3- ;(18电子)简单离子有:K+ 、Ca2+ 、Cl- 、S2- 。
(2)电子数相同的复杂离子:(10电子)有:NH 、H3O+ 、OH- 、NH;(18电子)有:HS- 。
(3)10电子的分子:Ne 、HF 、H2O 、NH3 、CH4
(4)18电子的分子:Ar 、HCl 、H2S 、PH3 、SiH4
(5)(9+9)电子的分子:(-F 、–OH、–NH2 、–CH3互相组合成的分子)
a. (自身组合型) :F2 、H2O2 、N2H4 、C2H6 。
b.(相互组合型): CH3F 、CH3OH 、CH3NH2 。
(6)质子总数与核外电子总数均相同的微粒:阳离子:Na+ 、NH 、H3O+ ;阴离子:F- 、OH- 、NH
4.质子数相同的微粒分类
(1)两种原子:Cl与Cl
(2)原子和离子:Cl与Cl-
(3)原子和原子团:F与-OH、 –NH2 、–CH3
(4)原子和分子:S与O2
(5)离子和离子:OH-与NH
(6)离子和原子团:OH-与–NH2
(7)离子和分子:S2-与C2H4
(8)原子团和原子团:–OH与–NH2
(9)分子和分子:N2与CO
5.短周期元素中最外层电子的个性:
(1)最外层电子有1个电子的元素是H、Li、Na,最外层电子有2个电子的元素是He、Be、Mg;
(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C,最外层电子数 是次外层电子数3倍的元素是O, 最外层电子数 是次外层电子数4倍的元素是Ne;
(3)最外层电子数是次外层电子数的1/2的元素是Li、Si;
(4)最外层电子数是内层电子总数1/2的元素是Li、P;
(5)最外层电子数与电子层数相等的元素是H、Be、Al。
例题6 (2005年理综全国卷I) 下列分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.BF3 B.H2O C. SiCl4 D.PCl5
【分析】本题A项中硼原子最外层只有6个电子,B项中氢原子最外层有2个电子,C项Si与Cl形成4个共用电子对,两原子的最外层均达到8个电子结构,D项中P不满足8电子结构。
【答案】D
【点评】考查了8电子结构,了解1-18号电子排布规律的。
例题7 某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的核电荷数
为 原子结构示意图是
【分析】该元素的核电荷数=质子数=a,元素原子的电子层为x,最外层电子数为y,依题意:a=5x,a=3y则5x=3y。由原子的最外层电子数不超过8,即y为1~8的正整数,仅当y=5时,x=3合理,该元素的核电荷数为15。
【答案】15 原子结构示意图(略)
【点评】本题除了考查核外电子排布规律外,还要求学生借助数学知识—解不定方程,把化学原理与数学工具有机结合。
知识点3巩固练习
1.(2006年黄岗中学模拟)当第n层作为最外层时,最多容纳的电子数与n-1层相同;当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最多容纳的电子数多10个。则此电子层是( )
A.K B.L C.M D.N
2.X和Y均为短周期元素,已知aXn-比bYm+多两个电子层,则下列说法正确的是( )
A. b < 5 B. X只能位于第三周期 C. a + n - b + m = 8或16 D. Y不可能位于第二周期
3.下列叙述不正确的是
A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
小试身手
【考题再现】
1.(04江苏)下列各项中表达正确的是
A.F-的结构示意图: B.CO2的分子模型示意图:
C.NaCl的电子式: D.N2的结构式:∶N≡N∶
2.(05全国卷Ⅱ)分析发现,某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg,该同位素的原子核内的中子数是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
3.(05上海) 下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )
A、D3O+ B、Li+ C、OD D、OH
4.(05年全国卷二)分析发现,某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素Mg,该同位素的原子核内的中子数是 ( )
A. 12 B. 14 C. 16 D.18
5.(06广东)闪电时空气中有臭氧生成。下列说法中正确的是( )
A.O3和O2互为同位素 B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数 D.O3与O2的相互转化是物理变化
【模拟训练】
1.(06湖南衡阳模拟)已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均相对原子质量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为
A.39:61 B.61:39 C.1:1 D.39:11
2.(06武汉调研题)如果用氢的同位素有1H、2H、3H与氧的同位素有16O、18O组成双氧水分子,,则可以组成的双氧水分子有
A.18种 B.20种 C.16种 D.21种
3.(06全国大联考)下列说法中正确的是
A.所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子
B.如果两种粒子核外电子排布相同,化学性质一定相似
C.质量数相同的原子其化学性质一定相似
D.具有相同核电荷数的原子或简单离子,一定是同种元素
4.(05年合肥)下列关于制定粒子构成的几种描述中,不正确的是
A.37Cl与39K具有相同的中子数
B.第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数
C.H3O+与 OH-具有相同的质子数和电子数
D.O与S2-具有相同的质子数和电子数
5.(06年北京东城区期末检测)根据等电子原理,由短周期元素组成的粒子,只要其原子数相同,各原子的最外层电子数之和也相同,可互称为等电子体。等电子体之间结构相似、物理性质相近。下列各组离子不能互称为等电子体的是
A.CO和N2 B.O3和SO2 C.CO2和N2O D.N2H4和C2H4
6.(06年北京西城区抽样卷)C-NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析。下列关于C 的说法不正确的是
A.核外有13个电子 B.核内有6个质子 C.核内有7个中子 D.质量数为13
7.(06年北京西城区抽样卷)下列各组中的物质,互为同位素的是
A.白磷与红磷 B.苯与甲苯 C.重氢与超重氢 D.2-甲基丙烷与丁烷
8.(06年湖北黄冈市高三期末)在微粒NH3D+中,电子数、质子数、中子数之比为
A.10:7:11 B.11:11:8 C.10:11:8 D.11:8:10
9.(06年杭州市高考科目教学检测)2005年12月1日为世界第18个艾滋病日,截至2005年9月底,全国累计报告艾滋病病毒感染者超过13万。医学界通过放射性14C标记的C60发现C60的羧酸衍生物在特定条件下,可断裂DNA杀死细菌,抑制艾滋病。关于14C的下列说法中正确的是
A.14C 原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B. 14C 原子与14N原子所含中子数相同
C.是C60的同素异形体
D.与12C 、13C是碳元素的三种同位素
10.(06年山东省烟台是高三诊断性测试)具有相同质子数的两种粒子
A.一定是同种元素 B.一定是一种分子和一种离子 C.一定是不同的离子 D.无法判断
11.(06年福建省龙岩市高三期末教学检查)据报道:前不久,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢粒子,这种氢粒子是3个H 结合后失去两个电子而形成的粒子,这对解释宇宙演化提供了新的参考。对于这种粒子,下列说法中错误的是
A.它一定含有3个中子 B.它比一个普通氢分子多一个原子核
C.它的构成可用H表示 D.可以推测它的化学性质与H2不同
12.(06山东省泰安市高三质量检测)在短周期元素中,若某元素原子最外层电子数与电子层数相等,则下列有关叙述正确的是
A.符合条件的元素只有一种 B.符合条件的元素有两种
C.符合条件的元素有三种 D.符合条件的元素有六种
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一、微观粒子的二重性
1.光的波动性
λ波长=传播方向上相邻两个波峰(波谷)间距离
频率v:1 H2=1S-1光速C=λ·v 真空中2.998×108m/s=3×108
波数=(cm-1) 3×108m/s大气中降低<1/1000可略
2.光的微粒性
光量子 E=hv h:6.626×10-34J·S
3.白光是复色光
现光的颜色与波长
颜色 紫 兰 青 绿 黄 橙 红
波长(nm) 400-430 430-470 470-500 500-560 560-590 590-630 630-760
4.电子的波粒二重性——物质波
德布罗衣(De Broglie)波λ= m:质量 v=速度 h:普朗克常数
例题:假定电子运动的速度是光速的一半,试求电子表现波动性时的波长λ(pm)?已知电子质量为9.11×10-28g
二、原子核外电子的运动
1.早期模型
氢原子光谱
HX1
太阳光是连续光谱原子光谱是线状光谱
玻尔模型:①电子在一定的轨道上运动、不损失能量
②不同轨道上的电子具有不同能量E=J n=1,2……正整数
电子离核近、能量低、最低能量状态称基态,激发态(能量高)
③只有当电子跃迁时,原子才释放或吸收能量。△E=hv=h=hc 1cm-1=1.986×10-23J
波尔理论的应用
1、解释氢原子光谱
电子跃迁时释放电子能量 E==(-)
=1.097×105(-)cm-1里德保常数
2.计算氢原子光谱的谱线波长
电子由时释放能量得一系列值称赖曼线系
时释放能量得到一系列值
巴尔麦线条例:=
布喇干=1.097×105()cm-1
=15236 cm-1
λ==656 nm
HX2
3.计算氢原子的电离能
n1nn等 氢原子电离能=6.023×1023 △E=6.023×1023()=-1313 KJ/摩
接近实验值1312 KJ/摩
4.近代描述—电子云
①薛定颚方程的解即原子轨道 电子运动状态。
量子数是解方程的量子条件(三个)n、l、m,原子核外的电子运动状态用四个量数描述,n、l、m、ms电子自旋方向。
②核外电子可能的空间状态 电子云的形状。
S电子云(球形) P电子云 亚铃形 PX PY P2三个方面
D电子云五个方向(称五个简并轨道) f七个方向(六个叶)
Dxy dxz dyz dx2-y2 dz2
能量相同的轨道称简并轨道
HX3
三、核外电子的排布(多电子原子)
1.排布规则: 1.能量最低原理
2.泡利原理
3.洪特规则
经验的补充规则:等价轨道全充满、丰充满、全空的状态比较稳定。
电子填入轨道的次序
HX4
具体元素原子的电子排布情况应尊重实验事实。
基态原子的核外电子构型表示:
例如:11Na 1S2 2S2 2P6 3S1
24Fe 2S2 2P6 3S2 3P6 3D6 4S2
或[Ar]3d6 4S2
2.能级组:多电子原子由于电子间的排斥作用使n相同的轨道发生能量分裂,n相同时,电子云能量顺序g>f>d>p>s称亚层
多种电子原子中某电子的能量 E=J Z:核电荷
能量相近的轨道成为、能级组,每个能级组由ns开始到np能级交差原因:
屏蔽效应σ、钻穿效应E=J
  
参考答案
知识梳理
1.
中子N(不带电荷) 同位素 (核素)
原子核 → 质量数(A=N+Z) 近似相对原子质量
质子 Z(带正电荷) →核电荷数 元 素 → 元素符号
原子结构 : 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电中性
电子数(Z个):
化学性质 及最高正价和族序数
体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道
核外电子 运动特征
电子云(比喻) 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子(离子)的 电子式 、原子结构示意图
2.(1)质子数,中子数。
(2)化学性质;原子个数百分数。H2O和D2O。
3.(1)1/12, 1。
(2)相对原子质量。
知识点1 巩固练习
1.选B。考查了原子的构成及同位素的概念。 中A代表质量数,Z代表质子数,质量数—质子数=中子数,由此可知 C、D错。
2.选C。解决本题的关键要审清题意中的“质子数或中子数为奇数”的“或”字,二者居其一。
3.选D。解题关键是正确理解反粒子的概念,反原子跟普通原子的质量、电量相等而电性相反,所以反原子结构是由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成。
知识点2 巩固练习
1.选B。在元素周期表中He排在第二位,质子数为2,据题意,其质量数为3。根据原子核组成符号的书写要求X:元素符号左下角为质子数(核外电子数),左上角的为质量数,所以它的表示式为He
2. 。一个水分子有两个氢原子一个氧原子组成。同一种氢原子与三种氧原子组成的水分子共有6种,另有两种不同的氢原子与三种氧原子组成的水分子又有三种,共9种。即:①H216O、H217O、H218O、②D216O、D217O、D218O、③HD16O、HD17O、HD18O九种。错解提示:很多同学没有考虑到第三组情况,而很容易只选6种。
3.选B。用十字交叉法可求得两种同位素的原子个数比
即与的原子个数比为1∶3,所以%=×100%=25%,故应选。
知识点3 巩固练习
1.选C。根据题意,次外层比最外层多10个电子,则次外层最多为18个电子,显然只能是M层。
2.选A。由于aXn-比bYm+多两个电子层,说明X在Y的下一周期,因为都是短周期元素,即X可以是第二周期的O或F,Y即为第一周期的H;X也可以是第三周期的S或Cl,Y即为第二周期的Li或Be,故选项B不正确,将a + n -b + m改写成(a + n)-(b -m)可知当X为O或F时,a + n=10,Y为H时, b-m=0;当X为S或Cl时,a + n=18,Y为Li或Be时 b-m=2,则(a + n)-(b -m)等于10或16,所以C选项不正确。因为Y只能是H或Li、Be,所以b不大于5,故A选项正确。Y也可能是第二周期元素Li或Be,所以D选项不正确。
3.选C。以原子核外电子排布为载体,考查学生对元素周期表中周期和主族的认识,要求学生的思维具有严密性。本题涉及K、L、M三层电子,可知是前三周期元素的原子,若某层的电子数是奇数,则该层电子数肯定没满,必定是最外层,其电子数与族序数一致,所以A、B、D三个选项正确;若某层电子数是偶数,则该层电子数有可能已满,不一定是最外层,不能确定其电子数与族序数是否一致。因此,C错。
考题再现
1.选A。本题主要考查考生对物质的几种表达方式——结构示意图、比例模型、电子式、结构式的理解和掌握程度。CO2是一种直线型分子,而所给比例模型的图示中却为角型,所以B不正确;NaCl为离子化合物,其电子式应由钠离子的电子式(与离子符号相同)和氯离子的电子式(用方括号把其最外层的8个e-围在内部)组成即 ,C不正确;在用结构式表示物质时,要用短线表示共用电子对,同时略去未成键的电子,故D不正确。
2.选C。已知Mg质子数为12,题意质量数为28,据质子数+中子=质量数,不难得出答案C。
3.选D。电子数大于质子数的只能是阴离子,去掉A、B选项;C中氧原子质子数等于中子数,D(重氢)质子数=中子数,所以OD 中子数=质子数;D选项中“H”无中子。
4.C。核组成符号X中A表示质量数,Z表示质子数,中子数=质量数-质子数;本题中Mg 元素的质子数题中没有给出,需要考生结合应该识记的短周期元素的原子序数判断得出质子数为12,根据核组成符号的含义,得出该同位素原子的质量数为28,中子数为28-12=16。
5.选B。同位数是指具有相同质子数和不相同中子数的同种元素的不同原子的互称。O3和O2互为同素异形体而不是同位数;闪电时空气中氧气才转变为臭氧,说明氧气比臭氧稳定;等体积O3和O2含有的质子数不相同;O3与O2的相互转化是化学变化。
模拟训练
1.选A。如果铱的两种质量数分别为191和193的同位素原子的个数比为1:1,则铱的平均相对原子质量应为192〈192.22,所以选A。
2.选D。一般会认为由1H、2H、3H三种氢原子与16O、18O两种氧原子组成双氧水分子有18种,但当H2O2 的四个原子各不相同时,会出现同分异构现象。如:1H—16O—18O—2H与1H—18O—16O—2H
3. D。A不一定,比如HF和H2O;B错,比如钠离子与镁离子,化学性质有很大的差别;C错,质量数相同的不一定是同种原子,根据元素的定义D正确。
4.C.电子数相同,质子数不同。
5. D。熟练掌握原子的核外电子,得出最外层电子数。
6. A。弄清和组成符号的含义即可。
7. C。同位素定义掌握即可。
8. C。熟练掌握离子的质子数、电子数、电荷的关系,常见原子的中子数多少。
9.D。按同位素定义判断。
10.选D。特例法举证判断Na 、Na+ 、NH。
11.选A,氕原子中不含质子。
12. 选C。锂、铍、铝元素符合题意.
倒数第三层电子数≤32
决定
次外层电子数≤18
最外层电子数不超过≤8。(K层为最外层不超过2个)
决定
决定原子种类
决定原子种类
第n层容纳的电子数不超过2n2,
来构建自己的知识网络!
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