第10讲 人类对原子结构的认识（word讲义）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学必修第一册同步精品讲义（苏教版2019必修第一册）

第10讲 人类对原子结构的认识 知识导航 知识精讲 一、原子的构成 1．构成原子的微粒 原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核是由质子和中子构成的。 2．质量数 电子的质量远远小于质子和中子，原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，若忽略电子的质量，将质子和中子的相对质量相加，所得的数值叫做质量数，用“A”表示。 即质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）≈ 相对原子质量。 3. 构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） ②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数 4. 符号中各个字母的含义 二、原子的核外电子排布 1．原子结构示意图 2．电子层的表示方法 电子层序数 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 多电子原子里，电子的能量不同。核外电子总是先排布在能量较低的电子层，然后由里向外依次排布在能量升高的电子层。 3．核外电子排布规律 元素 各电子层的电子数 K L M N O P 2He（氦） 2 10Ne（氖） 2 8 18Ar（氩） 2 8 8 36Kr（氪） 2 8 18 8 54Xe（氙） 2 8 18 18 8 86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8 （1）各电子层最多容纳_________个电子（n表示电子层）； （2）最外层电子数不超过_______个（K层为最外层时最多不超过______个电子）； （3）次外层电子数不超过_______个（当K层或L层为次外层时分别为___个和___个） （4）倒数第三层电子数不超过______个。 【答案】2n2； 8 2； 18 2 8; 32 三、元素、核素、同位素和同素异形体 1．相关概念 （1）元素：具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。 （2）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。 如：1H（氕，H），2H（氘，D），3H（氚，T）各为一种核素。 （3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 如：1H，2H，3H互为同位素。 （4）同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。 如：氧气和臭氧、石墨和金刚石、红磷和白磷。 3．同位素的应用 （1）、用于制造氢弹； （2）用于制造原子弹、核发电； （3）考古时利用测定一些文物的年代； （4）利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。 对点训练 题型一：原子符号中各数字的含义及数量关系 【例1】（2022·上海市复兴高级中学高一期中）近日，中国科学院获得了全球第一条季节性河水钡同位素变化曲线，填补了同位素陆表系统循环研究的空白。下列说法正确的是 A．读作钡56 B．的中子数为82 C．的电子数为136 D．钡元素的质量数为138 【答案】B 【详解】 A．读作钡138，A错误； B．的中子数为138-56=82，B正确； C．的电子数为56-2=54，C错误； D．质量数为中子数+质子数，钡元素存在多种同位素，质量数不一定是138，D错误； 故选：B。 【变1-2】（2021·上海市建平中学高一期中）已知某原子的质量数和核内中子数，由此不能确定 A．该元素的相对原子质量 B．该原子属于哪种元素 C．该原子的质子数 D．该原子的核外电子数 【答案】A 【详解】 A．元素的相对原子质量与其核素及核素的丰度有关，所以某原子的质量数和核内中子数，不能确定该元素的相对原子质量，故A选； B．质子数+中子数＝质量数，所以根据质量数和中子数可以确定质子数，所以能确定该原子属于哪种元素，故B不选； C．质子数+中子数＝质量数，所以根据质量数和中子数可以确定质子数，故C不选； D．质子数等于核外电子数，因此也可以确定该原子的核外电子数，故D不选； 故选A。 题型二：离子中的数量关系 【变2-3】（2021·安徽·定远县育才学校高一期末）X原子的质子数为m，X2＋和Y3－的核外电子数相等，则Y原子的核电荷数是 A．m＋2 B．m-3 C．m＋5 D．m-5 【答案】D 【详解】 阳离子核外电子数=质子数－所带电荷数，元素X的核电荷数是m，所以X2+的核外电子数为m-2；阴离子核外电子数=质子数＋所带的电荷数，设元素Y的核电荷数是b，所以Y3－的核外电子数为b+3，因为阴离子Y3－与元素X的阳离子X2＋电子层结构相同，即核外电子数相同；所以m-2=b+3，即b=m-5。 故选D。 题型三：相同电子层结构 【变4】（2021·贵州·黔西南州同源中学高