内容正文:
考点20 原子结构
【知识梳理】
一、原子结构
1.构成
原子
2.质量数
(1)概念:质子和中子的相对质量都近似为1,如果忽略电子的质量,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,所得的数值叫作质量数。
(2)关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
3.原子的核外电子排布
(1)在含有多个电子的原子里,电子分别在电子层内运动。
(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
1
2
3
4
5
6
7
字母代号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由 近到 远
能量高低
由 低 到 高
(3)原子的核外电子排布规律
a.能量最低原理
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里,即按K→L→M→N……顺序排列。
b.电子层最多容纳的电子数
①第n层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为 2 8 18 32 。
②最外层电子数目最多不能超过 8 个(K层为最外层时不能超过 2 个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过 8 个。
二、原子结构模型的演变
【核心归纳】1.“各数”的定量关系
(1)电性关系 原子:质子数(Z)=核外电子数 阴离子(Rn-):质子数(Z)=核外电子数-n
阳离子(Rn+):质子数(Z)=核外电子数+n
(2)质量关系:对于原子及相应的离子均满足质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
①并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成,如H原子核内无中子。
②在原子中,质子数一定等于核外电子数,但不一定等于中子数。
③在任何微粒中,质子数都等于核电荷数,但质子数与核外电子数不一定相等,如阴离子(如Cl-)的质子数小于其核外电子数,阳离子(如Na+)的质子数大于其核外电子数。
3.常见含2e-、10e-、18e-的粒子
(1)含有2个电子的粒子: Li+、Be2+、H-、He、H2。(2)含有10个电子的粒子
分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne 阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH、H3O+
阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH
(3)含有18个电子的粒子
分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等
阳离子:K+、Ca2+ 阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-
【对点例题】
例1.(2022·辽宁大连·高一期末)下列关于Co的说法中,正确的是
A.质子数是27 B.电子数是33 C.中子数是60 D.质量数是87
例2.(2022·河南南阳高一阶段练习)2021年12月科学家创造出目前最轻的镁同位素18Mg,该同位素衰变过程放射出4个质子。下列关于18Mg的说法正确的是
A.中子数为6 B.核外电子数为2
C.衰变后得到16O D.1mol18Mg的质量为12g
例3.(2022·甘肃·高台县高一期中)下列是原子或离子的核外电子排布,其中错误的是
A.Na+: B.Cl-: C.21Sc: D.35Br:
【达标检测】
1.(2023春·江苏南通·高一海安高级中学校考期中)太空探索器常用制成的核电池提供动力,该钚原子的中子数与核外电子数之差为
A.238 B.144 C.94 D.50
2.(2023春·福建厦门·高一厦门市湖滨中学校考期中)2021年,我国发布了《医用同位素中长期发展规划》。医用同位素有14C、18F、131I等。下列有关说法错误的是
A.14C原子序数为6 B.18F、131I具有相同的最外层电子数
C.14C与12C的化学性质几乎完全相同 D.1molNa18F含22mol质子
3.(2023春·新疆伊犁·高一校联考期中)我国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱铕等几种元素的相对原子质量新值,其中铟元素在元素周期表中的信息如图所示,则下列说法正确的是
A.铟元素原子的核外电子数为49 B.铟元素原子的中子数为49
C.铟元素属于非金属元素 D.铟元素原子的相对原子质量为114.8g
4.(2023秋·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子: B.胆矾的化学式为:CuSO4
C.硫酸镁的电离方程式: D.水的摩尔质量为18g
5.(2020春·福建宁德·高一福建省宁德第一中学校考阶段练习)A、B分别为第三、四两周期同一主族的不同元素的原子,它们原子核内的质子数等于中子数。①若A为ⅢA族,其质量数为X,则B的质子数为Y;②若A为ⅣA族,其质子数为m,则B质量数为n,则Y和n的值是
A.(+18)和(2m+18) B.(+8)和(2m+18)
C.(+8)和(2m+36) D.(