4.1.1原子结构及核素 讲义 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

原子结构及核素 【核心素养发展目标】 1．从微观角度认识原子的构成，了解原子核外电子排布规律，能画出核电荷数为1～20号元素的原子结构示意图，能根据原子的结构特征确定元素，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展 2．知道元素、核素、同位素、eq \o\al(A,Z)X的含义，并能比较它们的不同，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展 【主干知识梳理】 一、原子的构成 1．构成原子的微粒及其性质 2．质量数 (1)定义：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示 (2)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＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数 【微点拨】由于电子的相对质量约为eq \f(1,1 836)，而质子和中子的相对质量约为1，故原子质量主要集中在原子核上 3．原子的表示符号——eq \o\al(A,Z)X 代表一个质量数为A、质子数为Z的一种原子 如：eq \o\al(18, 8)O表示质量数为18，质子数为8的氧原子，其核外电子数为8 4．符号eq \o\al(A,Z) eq \o(X,\s\up6(±c)) eq \o\al(m±,n)中各个字母的含义： ，如过氧根离子：eq \o\al(16, 8)Oeq \o\al(2－,2) 【微点拨】 ①任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如，阴、阳离子中 ②有质子的微粒不一定有中子，如，1H；有质子的微粒不一定有电子，如，H＋ ③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如，F与OH－ ④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如，Al3＋和Na＋、F－等，NHeq \o\al(＋,4)与OH－等 【对点训练1】 1．下列有关钯原子(eq \o\al(106, 46)Pd)的说法错误的是(　　) A．原子序数为46 B．质子数为46 C．电子数为46 D．中子数为46 2．已知R2＋核外有a个电子，b个中子。表示R原子符号正确的是(　　) A．eq \o\al(b,a)R　　　　　 B．eq \o\al(a＋b－2,　a＋2)R C．eq \o\al(a＋b＋2,　a＋2)R D．eq \o\al(a＋b,a－2)R 3．已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则ωgR原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是(　　) A．eq \f(m－n－2,ω·m)mol B．eq \f(ω(m－n),n)mol C．ω(eq \f(m－n－2,m)) mol D．eq \f(ω,m)(m－n＋2) mol 二、原子核外电子排布 1．电子的能量：在多电子原子里，电子的能量不同，在离核近的区域运动的电子的能量较低，在离核远的区域运动的电子的能量较高 2．电子层 (1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层 (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 最多容纳电子数(2n2) 2 8 18 32 50 72 98 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 3．核外电子排布规律——主族元素 分层排布的原则 表示方法：原子结构示意图 (1)能量规律：电子总是尽可能先从内层(能量最低)排起，当一层充满后再填充下一层，即按KLM……(能量逐渐升高)顺序排列 (2)数量规律 ①每层最多容纳的电子数为2n2个 ②最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个) ③次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个 ④对于主族元素，除最外层外，每一层的电子数必须为2n2这个数值 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-46.TIF" \* MERGEFORMATINET 【微点拨】核外电子排布的几条规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如：M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子 4．原子和离子中微粒间的数量关系 原子(或离子)的结构示意图 数量关系 原子 N原子的结构示意图 核外电子数＝质子数＝核电荷数 阳离子 Na＋的结构示意图 核外电子数＝质子数－所带电荷数 阴离子 S2－的结构示意图 核外电子数＝质子数＋所带