第25讲 原子结构及原子核外电子排布-备战2024年高考化学精准一轮复习讲义

第25讲 原子结构及原子核外电子排布（原卷板） 目录： 【内容1 原子的构成】 【内容2 （“三素”——元素、核素、同位素）的区别与联系】 【内容3 等电子粒子的核心规律】 【内容4 能层与能级考点】 【内容5 电子云与原子轨道】 【内容6 原子核外电子排布的规律】 【内容7 基态与激发态　原子光谱】 【内容8 核外电子排布的表示方法的比较】 一、原子结构与三素 1．原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用 1．微粒间的数量关系 (1)质量数＝质子数＋中子数质子与种子共同决定元素种类 质量数近似相对原子质量，核电荷数决定元素种类 (2)原子：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数 最外层电子数决定主族元素的化学性质. (3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数 (4)阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数 (2)核素(原子)符号表示—— 表示方法： 的含义代表一个质量数为A、质子数为Z的原子 (3)微粒符号周围数字的含义 ，如过氧根离子：O 2．“三素”——元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质不同 ②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变 (3)氢元素的三种核素 H：名称为氕，不含中子 H：用字母D表示，名称为氘或重氢 H：用字母T表示，名称为氚或超重氢 (4)几种重要核素的用途 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)核素和元素的相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值即为该原子的相对原子质量，即：M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量 ②元素的相对原子质量：因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值 如：A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为 MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量 ③元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 【注意】 ①并不是所有的原子都由质子和中子构成，如H中没有中子 ②核素是具有固定质子数和中子数的原子，同位素是具有相同质子数的不同核素的互称 ③只有核素才有质量数，质量数不适用于元素。质量数可以视为核素的近似相对原子质量 ④质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－ ⑤核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－，NH与OH－ ⑥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6C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 ⑦同位素的物理性质不同但化学性质几乎相同 3．等电子粒子的寻找规律 巧记10e－、18e－微粒 10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。 (1)以Ne为中心记忆10电子体 (2)以Ar为中心记忆18电子体 此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。 10电子微粒 18电子微粒 “14电子”粒子：Si、N2、CO、C2H2、C “16电子”粒子：S、O2、C2H4、HCHO 二、原子核外电子排布原理 1．能层与能级 (1)能层(n)(即电子层) 原子核外的电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层(电子层)。由里向外，分别用字母：K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。各能层最多容纳的电子数为2n2；在同一个原子中，离核越近，电子能量越低 (2)能级 同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。不同能层的能级表示方法是在该能级符号前面加能层序号，如第3层的各能级表示为3s、3p、3d 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p