精品解析：第18讲原子结构和核外电子排布

第18讲 原子结构和核外电子排布 1.了解元素、核素、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相互关系。 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、价电子的电子排布式和电子排布图。 考点一 原子的构成 1.原子的组成 2. 原子中存在的等量关系： (1)质量关系：质量数A=Z+N (2) 电子关系：中性原子的核外电子数=质子数=核电荷数= 原子序数；阳离子的核外电子数=质子数—阳离子所带电荷数；阴离子的核外电子数=质子数 + 阳离子所带电荷数。 如微粒所含质子数17、中子数35-17=18、电子数17+1=18、质量数35。 3.元素、核素、同位素与同素异形体： 元素 同位素 核素 同素异形体 概念 具有相同核电荷数的同类原子的总称。 质子数相同而中子数不同的用一元素的不同原子互称为同位素(化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同) 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 由同种元素组成的结构和性质不同的单质互称为同素异形体 实例 氧(O)元素、氢(H)元素 16O、17O、18O是氧元素的三种核素，互为同位素。 如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素 O2和O3、红磷和白磷、金刚石和石墨 4.质量数与元素的近似相对原子质量 (1)质量数是忽略电子质量，将核素中所有质子相对质量和中子相对质量取近似整数值之和。如35Cl的质量数为35、37Cl的质量数为37。 (2)元素的近似相对原子质量是该元素各种天然同位素原子的质量数与其原子百分比的乘积之和。，如35Cl和37Cl在自然界的原子百分组成之比是3∶1，则Cl元素的近似相对原子质量为35×3/4 + 37×1/4 =35.5。 4.核外电子排布规律 (1)电子层：科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。 符号 K L M N O P Q 层数 1 2 3 4 5 6 7 (2)核外电子的排布规律：核外电子排布遵循的规律是能量最低原理，电子总是尽先占满能量低的电子层，然后由里到外，依次排布在能量逐步升高的电子层上。 1. 和是中子数不同，质子数相同的同种核素。( ) 2. 中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：。( ) 3. 235 g核素发生裂变反应：，净产生的中子()数为10NA。( ) 4. 所有原子都是由质子、中子和电子构成的。( ) 5. 40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等_________ 6. 某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素_________ [易错警示]元素、同位素、核素概念的辨析 元素 同位素 核素 概念 具有相同核电荷数的一类原子的总称 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 对象 宏观概念，对同类原子而言；既有游离态，又有化合态 微观概念，对某种元素原子而言，因为有同位素，所以原子种类多于元素种类 微观概念，指元素的具体的某种原子 特征 以单质或化合物形式存在，性质通过形成单质或化合物来体现 同位素化学性质几乎相同，因为质量数不同，物理性质有差异，天然存在的各种同位素所占的原子个数百分比一般不变 具有真实的质量，不同核素的质量不相同 决定因素 质子数 质子数和中子数 质子数和中子数 (1)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素； (2)有多少种核素就有多少种原子； (3)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C； (4)在区别同位素、同素异形体概念时，可从概念的字面加深理解。同位素的研究对象是原子，“同位”是指同一种元素的几种核素在元素周期表中的位置相同，即质子数相同，中子数不同；同素异形体的研究对象为单质，“同素”是指元素种类相同。 考点二原子核外电子排布原理 1.能层和能级：在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子能量也可能不同，还可以分成不同的能级。 电子层(能层) 原子轨道类型(能级) 原子轨道数目 最多容纳电子数 K(1) 1s 1 2 L(2) 2s 2p 4 8 M(3) 3s 3p 3d 9 18 N (4