化学一轮精品复习学案51 原子结构 原子核外电子排布解读Word格式文档下载.docx
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同位素
概念
具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
质子数相同而中子数不同的同一元素的原子或同一元素的不同核素
范围
宏观概念,对同一类原子而言,既有游离态又有化合态
微观概念,对某种元素的一种原子而言
微观概念,对某种元素的原子而言。
因同位素的存在而使原子种类多于元素种类
特性
主要通过形成的单质或化合物来体现
不同的核素可能质子数相同,或中子数相同,或质量数相同,或各类数均不相同
同位素质量数不同,化学性质相同;
天然同位素所占原子百分比一般不变;
同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O,物理性质不同但化学性质相同
实例
H、O
H、H、N、C、Mg
H、H、H为氢元素的同位素
二、原子核外电子排布
1.电子层的表示方法及能量变化
圆圈表示原子核,圆圈内标示出核电荷数,用弧线表示电子层,弧线上的数字表示该电子层的电子数。
要注意无论是阳离子还是阴离子,圆圈内的核电荷数是不变的,变化的是最外层电子数。
离核由近及远→电子能量由低到高
2.核外电子分层排布的规律
核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布,其主要规律有:
(1)能量规律
原子核外电子总是先排能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
即排满了K层才排L层,排满了L层才排M层。
(2)分层排布规律
①原子核外每个电子层最多容纳2n2个电子。
②原子最外层电子数不超过8个电子(K层为最外层不能超过2个电子)。
③原子次外层电子数不超过18个电子(K层为次外层不能超过2个电子)。
【热点难点全析】
〖考点一〗原子的构成及概念比较
1.构成原子的粒子
2.组成原子的各种粒子及相互关系
(1)原子或分子:
质子数(Z)=核电荷数=核外电子数
(2)阳离子:
核外电子数=质子数-所带电荷数
(3)阴离子:
核外电子数=质子数+所带电荷数
3.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较
同素异形体
同系物
同分异构体
对象
原子
单质
有机化合物
无机、有机化合物
特点
①质子数相同
②中子数不同
③原子之间
①属同一元素
②单质之间
①符合同一通式
②结构相似
③组成相差一个或若干个CH2原子团
①分子式相同
②结构式不同
H、D和T;
35Cl和37Cl
O3和O2;
金刚石和石墨
甲烷、乙烷
正戊烷、异戊烷、
新戊烷
〖提醒〗
(1)质子数与核外电子数之间的关系,对于原子不易出错,对于阴、阳离子容易出错。
应清楚阳离子核外电子数少于质子数,阴离子核外电子数多于质子数。
(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。
如:
①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素,如Ne和H2O。
②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素,如14N2和13C16O。
③2H2和3H2既不是同位素,也不是同素异形体。
【典例1】铀(U)是重要的核工业原料,其中23592U是核反应堆的燃料,下列关于23592U和23892U的说法正确的是()
A.23592U和23892U都含有92个中子
B.23592U和23892U互为同位素
C.23592U和23892U的核外电子数不同
D.23592U和23892U分别含有143和146个质子
【解析】选B。
23592U和23892U都含有92个质子,A错;
23592U和23892U质子数相同,中子数不同,互称同位素,B对;
23592U和23892U核外电子数相同,C错;
23592U和23892U的质子数均为92,中子数分别为143和146,D错。
【总结】若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,则它们的关系可能是
(1)两种原子(同位素)如:
H、H、H。
(2)两种分子如:
CH4、NH3、H2O、HF、Ne。
(3)两种带电荷数相同的阳离子,如NH、H3O+。
(4)两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。
〖考点2〗特殊核外电子排布的微粒
1.识记1-20号元素的特殊电子层结构
(1)最外层有1个电子的元素:
H、Li、Na、K;
(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素:
Be、Ar;
(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:
C;
(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:
O;
(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素:
Li、P;
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:
Ne;
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:
Li、Si;
(8)电子层数与最外层电子数相等的元素:
H、Be、Al;
(9)电子层数是最外层电子数2倍的元素:
Li、Ca;
(10)最外层电子数是电子层数2倍的元素:
He、C、S。
2.找10电子微粒和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
(3)10e-与18e-微粒
分子
阴离子
阳离子
10e-
Ne
HF、H2O、NH3、CH4
F-、O2-、N3-、OH-、NH
Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、
NH
18e-
Ar
HCl、H2S、PH3、SiH4、
F2、H2O2、N2H4、C2H6、
CH3OH、CH3F
Cl-、S2-、HS-、O
K+、Ca2+
【典例2】现有部分元素的原子结构特点如表:
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质
(1)画出W原子结构示意图__________________________。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是__________,写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式_________________________________________________。
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为__________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。
以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式__________________________________________________。
【解析】L层电子数是K层电子数的3倍,即L层有6个电子,故X为氧元素;
核外电子层数等于原子序数的元素只有氢,故Y为氢元素;
Z元素的K、L层分别有2个和8个电子,则M层上有6个电子,故Z为硫元素;
常温下为气态双原子分子,且原子间以三键结合的只有N2,故W为氮元素。
问题
(2)中能说明氧比硫非金属性强的事实有很多,其中较为直观的是O2置换H2S中的S。
问题(4)中H、O形成的原子个数比为1∶1的化合物是H2O2,N、H形成的化合物分子中电子数也为18的分子只能是N2H4。
【答案】
(1)
(2)X(或氧) 2H2S+O22H2O+2S↓
(3)NH4HSO4
(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O
【高考零距离】
【2012高考】
1、(2012·
大纲版全国卷·
10)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫离子的半径,X元素为
A.AlB.PC.ArD.K
【解题指南】解答本题时应掌握物质结构和元素周期律的相关知识。
【解析】选D。
选项
具体分析
结 论
A
Al离子与钙离子的核外电子排布不相同
A错误
B
磷元素形成的离子半径大于负二价硫离子的半径
B错误
C
Ar原子与钙离子的核外电子排布相同
C不符合题意
D
钾离子与钙离子的核外电子排布相同,且其半径小于负二价硫离子的半径
D项正确
2、(2012·
海南高考·
9)下列有关化学用语使用正确的是
A.NH4Br的电子式:
B.S2-的结构示意图:
C.乙酸的分子式:
CH3COOHD.原子核内有l8个中子的氯原子:
【解析】A项中Br—电子式错误;
C是结构简式。
【答案】BD
3、(2012·
天津高考·
3)下列叙述正确的是()
A.乙酸与丙二酸互为同系物
B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
C.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
D.短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
【解题指南】解答本题时应注意物质的特殊性质,如硫酸氢钠属于盐但溶液呈酸性,二氧化硅和一般物质不反应但和二氧化碳反应,铁和氯气反应生成氯化铁。
【解析】选C。
结论
同系物是指结构相似,分子组成上相差若干个CH2的一系列物质,乙酸和丙二酸中氧原子个数不一样,所以一定不是同系物。
错误
不同元素的原子构成的分子间也可以含有非极性键,如乙烷中的碳碳键,过氧化氢中的氧氧键。
核素是具有一定质子数和中子数的原子,二者中子数不同,所以是不同核素。
ⅣA(用X表示)与ⅦA(用Y表示)形成的化合物为XY4,X形成四个键,加上原来的4个电子,最外层共8个电子,每个Y形成一个键,加上原来的7个电子,共8个电子。
正确
【2011高考】
1.(2011·
4)I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。
下列有关I的叙述中错误的是()
A.I的化学性质与I相同B.I的原子序数为53
C.I的原子核外电子数为78D.I的原子核内中子数多于质子数
【答案】选C。
【解析】解答本题要明确以下四点:
(1)核素符号X中各量的含义
(2)在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数
(3)质量数=质子数+中子数
(4)同位素的物理性质存在差异,化学性质相同
I表示的是质子数为53,质量数为131的碘原子,其原子序数和核外电子数都为53,中子数=131-53=78,所以中子数多于质子数。
I和I互为同位素,其化学性质相同。
2.(2011·
2)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第VIIA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
【答案】选B。
【解析】与化学性质不同,不同主族元素单质的物理性质的递变规律不同。
同位素原子的质子和电子数都一样多,
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