内容正文:
第09讲 原子结构与元素周期表
目录
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考点一 原子的构成 核外电子的排布 1
考点二 元素周期表 4
考点三 原子结构与元素的性质 6
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1.认识原子结构,理解构成原子微粒间的关系。
2.了解原子核外电子的排布规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图。
3.知道元素、核素和同位素的涵义及其关系,了解常见核素的应用。
4.了解周期和族的编排原则,掌握元素周期表的结构。
5.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质,能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律。
考点一 原子的构成 核外电子的排布
一、原子的构成
1.构成原子的微粒
原子
【温馨提示】原子核的构成一定有质子,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+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:
(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数= 。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数= + 。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数= - 。
3.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 上,质子和中子的相对质量都近似等于 ,若忽略电子的质量,则有质量数(A)= + 。
4.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示 ,Z表示 。
二、核外电子的排布
1.核外电子分层排布
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的 不同。
(2)电子层与电子能量的关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核距离
由 及
电子能量
由 到
2.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量 的电子层,然后由 向 ,依次排布在能量 的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳 个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过 个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外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);
(5)倒数第三层电子最多不超过 个。
3.核外电子排布表示方法(钠的原子结构示意图)
【温馨提示】
(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
三、核素和同位素
1.元素:具有相同 (或 )的同一类原子的总称,其种类由原子核内的 决定的,如H、C、N三种元素。
2.核素:具有一定数目 和一定数目 的一种原子,其种类由 、 决定,如C、N、H三种核素。
3.同位素
(1)概念: 相同,而 不同的同一种元素的不同核素互称为同位素,元素的同位素由 决定。
(2)同位素的特征
①同一种元素的各种同位素的化学性质 ;物理性质略有差异。
②在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,同位素相互之间保持一定的比率。
(3)常见元素的同位素
氢
H、H(D)、H(T)
H(D)、H(T)用于制氢弹
氧
O、O、O
O用于示踪原子
碳
C、C、C
C用于考古断代
铀
U、U、U
U核燃料
(4)特点
①同位素有 的,也有 的,有放射性的,也有非放射性的。
②天然存在的同位素相互间保持一定的 。
③同位素的 性质不同, 性质几乎相同。
【典例分析】
【例1】(2023年湖北省普通高中学业水平合格性考试)核素具有放射性,考古时可用于测定某些文物的年代,该核素的质量数为
A.6 B.8 C.14 D.20
【例2】(2023年上海市普通高中学业水平合格性考试)氢元素有1H、2H和3H三种核素,它们含有相同的
A.中子数 B.质量数 C.质子数 D.核外电子数
【例3】(云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试)利用放射性同位素释放的射线可以育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。关于放射性核素的说法正确的是
A.与互为同位素 B.中子数为6
C.与石墨烯互为同素异形体 D.质子数为8
考点二 元素周期表
1.编排原则
(1)原子序数:按照元素 给元素编