第19讲 原子结构 核外电子排布原理-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第19讲 原子结构 核外电子排布原理 任务目标 1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的关系。 3.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的排布式和轨道表示式。 4.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 考点一 原子结构　核素　同位素必备知识 1．原子的构成 (1)决定元素种类的是质子数(核电荷数)。 (2)决定元素化学性质的是最外层电子数。 (3)决定原子种类的是质子数和中子数。 (4)决定原子相对质量的是质子数和中子数。 2．原子结构中微粒之间的关系 (1)X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Xn＋的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数＝Z－n (4)阴离子Xm－的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数＝Z＋m 3．一个信息丰富的符号 4．元素、核素、同位素、同素异形体 (1)同素异形体。 同种元素组成的不同单质，比如白磷与红磷，石墨、金刚石与C60，O2与O3等。 (2)元素、核素、同位素。 ①关系图示： ②同位素的特征。 相同存在形态的同位素，化学性质相同，物质性质不同。 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般保持不变。 ③常见的重要核素及其应用。 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.“四量”比较 原子质量 原子的相对原子质量 元素的相对原子质量 质量数 定义 指某元素某种核素的一个原子的真实质量 一个原子的真实质量与一个126C原子质量的的比值 该元素各种核素原子的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比的乘积之和 一个原子核内质子数与中子数之和 实例 一个16 8O原子的质量是2.657×10－26 kg 16 8O的相对原子质量约为16 Ar＝Ar1a%＋Ar2b%＋……(其中a%＋b%＋……＝1) 18 8O的质量数为18 备注 某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量 要点突破 1．月球上的每百吨He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一个 12C原子的质量为a g，一个He原子的质量为b g，NA为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是(　　) A.He比He多一个中子 B．氦元素的近似相对原子质量为3.5 C.He的相对原子质量为 D.He的摩尔质量为bNA 2．汤姆孙(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了Ne。下列有关说法正确的是(　　) A.Ne和Ne属于同素异形体 B.Ne和 Ne属于不同的核素 C.Ne和Ne的中子数相同 D.Ne转变为Ne为化学变化 3．现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题： (1)H、H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。 (2)互为同素异形体的微粒是________。 (3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为____________________________________。 (4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。 考点二 原子核外电子排布的规律必备知识 1．电子的运动特征 运动速度很快，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。 2．电子层的表示方法及能量变化 3．核外电子排布规律 4．核外电子排布的表示方法(原子或离子结构示意图) 5．核外电子排布与元素性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。 (2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。 6．1～20号元素原子核外电子排布的特点与规律 (1)原子核中无中子的原子：H。 (2)最外层只有一个电子的原子：H、Li、Na、K； 最外层有两个电子的原子：He、Be、Mg、Ca。 (3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar； 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C； 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：O。 (4)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al； 最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S； 最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。 (5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si