内容正文:
第一节 原子结构 核外电子排布
【备考目标】 1.了解元素、核素、同位素的含义。2.了解原子的构成和原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布规律。
考点1 原子结构 核素
梳理必备知识
1.原子的构成
(1)原子的构成
(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。
②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数,如Mg2+的核外电子数是10。
④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数,如Cl-的核外电子数是18。
[提醒] ①原子中不一定都含有中子,如H中没有中子。
②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子,如互为同位素的各原子。
③易失去1个电子形成+1价阳离子的不一定是金属原子,如H。
④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子,如Li+为2个电子稳定结构。
2.元素、核素、同位素
(1)概念及关系
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
(3)常见的重要核素及其应用
核素
U
C
H(D)
H(T)
O
用途
核燃料
考古断代
制氢弹
示踪原子
[提醒] ①一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。
②不同核素可能具有相同的质子数,如H、H;也可能具有相同的中子数,如C、O;也可能具有相同的质量数,如C、N。
③同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA( √ )
(2)1 mol重水和1 mol水中,中子数比为2∶1( × )
(3)中子数为8的氮原子:N( × )
(4)0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子( √ )
(5)117号元素Ts的同位素原子具有相同的电子数( √ )
(6)质量数为31的磷原子:P( √ )
理由:(2)1 mol重水和1 mol水中,中子数比为5∶4
(3)中子数为8的氮原子:N
巩固题组过关
题组一 微粒中粒子数的确定
1.镆(Mc)是一种人工合成的元素,同位素Mc的原子核内的中子数与核外电子数之和是( )
A.58 B.173 C.288 D.403
解析:选C。元素原子核外电子数=质子数,质子数+中子数=质量数,Mc质量数为288,则原子核内的中子数与核外电子数之和=质量数=288。
2.某元素原子的质量数为A,它的阴离子Xn-核外有x个电子,w g这种原子的原子核内中子数为( )
A. B.
C. D.
解析:选C。原子中的中子数为A-(x-n),w g的物质的量为w/A mol,则中子的物质的量为 mol,中子数为。
题组二 “三同”的比较
3.下列关于指定粒子构成的几种描述中正确的是( )
A.C与C是不同的核素,所以由这两种原子构成的石墨化学性质不同
B.H2O和D2O是同分异构体
C.H3O+与OH-的电子数不相同
D.37Cl与39K具有相同的中子数
解析:选D。C与C是不同的核素,核外电子数相同,所以由这两种原子构成的石墨化学性质相同,A错误;H2O和D2O是同种物质,不是同分异构体,B错误;H3O+的电子数为10,OH-的电子数为10,所含电子数相同,C错误;37Cl具有的中子数=37-17=20,39K具有的中子数=39-19=20,所含中子数相同,D正确。
4.在H、H、石墨、金刚石、C60、正丁烷、异丁烷中,属于同位素的是________,属于同素异形体的是________,属于同分异构体的是________。
答案:H与H 石墨、金刚石、C60 正丁烷与异丁烷
【题后小结】
同位素
同素异形体
同分异构体
判断
前提
原子
单质
有机化合物
化学
性质
几乎完全相同
相似,一定条件下可以相互转变
可能相似也可能不同
实例
H、H、H
金刚石与石墨、C60;红磷与白磷
CH3COOH与HCOOCH3
考点2 核外电子排布
梳理必备知识