沪科版高三化学学案11原子结构.docx
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沪科版高三化学学案11原子结构
1.1原子结构
考点说明:
主题
学习内容
学习水平
说明
物
质
的
微
观
世
界
原子结构
原子核
A
1.人类对原子结构的认识
2.同位素及质量数
3.元素的平均相对原子质量
核外电子排布
规律
B
核外电子排布的
表示方法
B
1.电子式的含义
2.原子结构示意图的含义及书写1~18号元素
离子
B
1.简单离子、OH-和铵根离子的电子式
2.1~18号元素的简单离子结构示意图
研究原子的特性
核外电子
运动状态
电子云与电子运动状态
B
S、P电子云
原子核外
电子排布
核外电子排布
B
1.核外电子排布概况
电子排布式
B
1.1~18号元素的电子排布式
轨道表示式
A
1.简单的轨道表示式
一.原子的构成
1.原子的发现史:
(1)古希腊哲学家德谟克利特提出;
英国物理学家和化学家于1803年提出了;
19世纪末至20世纪初,英国科学家汤姆生发现了;
1895年德国物理学家伦琴发现了;
1909英国物理学家卢瑟福年用α粒子轰击金箔,并于1911年提出了原子结构的行星模型,即:
。
(2)α粒子是;β射线是;γ射线是。
(3)19世纪末和20世纪初,证明原子的可分性、具有更复杂的结构的重要科学发现和现象是。
2.原子的构成:
原子:
是由和构成,原子核又是由和构成(的原子核内无中子)。
质子:
每个质子带电荷,决定了;
中子:
不带电荷,和共同决定;
电子:
每个电子带电荷,原子核外电子排布,特别是决定了。
核组成符号:
3.元素、核素、同位素
元素的定义:
核素的定义:
同位素的定义:
1决定元素种类的是,决定原子种类的是。
2互为同位素的原子,其质量数,核外电子数,化学性质,
某元素天然存在的各种同位素一般是不变的。
3同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O的物理性质,化学性质。
4.几种量的关系
1某原子的质子数===
质量数(A)=+
阴离子的核外电子数=
阳离子的核外电子数=
2核素的相对原子质量:
元素的相对原子质量:
现有如下一组数据:
35Cl
5.81×10-23
34.969
75.77%
35
37Cl
6.14×10-23
36.969
24.23%
37
平均
35.453
35.5
试回答下列问题:
(1)5.81×10-23表示______________________________________________________________
(2)36.969表示_________________________________________________________________
(3)75.77%表示__________________________________________________________________
(4)37表示______________________________________________________________________
(5)35.453表示___________________________________________________________________
二、原子核外电子运动状态
1.宏观物体运动特征:
电子的特点:
电子运动特征:
2.电子云的定义:
氢原子的电子云:
氢原子的电子云图:
电子云图的意义:
3.原子核外电子运动状态:
(1)电子层
(2)电子亚层:
同一电子层又可分成一个或几个,
第一电子层只有,
第二电子层有 ,
第三电子层有 ,第四电子层有;
在多电子原子中,同一电子层中处于不同亚层的电子能量按
的顺序递增;原子核外电子的能量由所处的
共同决定。
不同亚层中电子运动所形成电子云的形状不相同,s亚层的电子云呈。
P亚层电子云呈 。
(3)电子云的伸展方向:
电子云不仅有,而且有一定的
。
S亚层电子云是 ,在空间各个方向上伸展的程度。
p亚层电子云有种伸展方向,d亚层电子云有种伸展方向。
f亚层电子云有种伸展方向。
轨道:
在一定电子层上具有一定形状和一定伸展方向的电子云所占据的空间称为轨道。
所以s、p、d、f亚层分别有个轨道。
(4)电子的自旋:
电子在原子核外空间不停运动的同时,还做自旋运动。
电子有两
种不同方向的自旋状态,用向上箭头“↑”和向下箭头“↓”来表示。
同一轨道最多能容纳 个自旋方向不同的电子。
电子层序数
1
2
3
4
5
6
电子层符号
K
电子能量
()——→()
电子离核距离
()——→()
电子亚层符号
电子亚层数目
各亚层中轨道数
电子层中最多轨道数
每电子层容纳最多电子数
综上所述,描述核外电子运动状态必须从如下四个方面:
。
三、核外电子排布式、轨道表示式
1.核外电子排布规律:
①能量最低原理:
原子核外电子排布时,一般先占有能量的轨道,然后,电子才依次进入能量的轨道。
(即电子优先进入能量低的轨道)
②泡利不相容原理:
每一轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子
③洪特规则:
在能量相同的轨道上,电子以相同的自旋方向尽可能分占不同轨道。
2.核外电子排布轨道表示式
分别写出1~20号元素原子核外电子轨道表示式:
H:
He:
Li:
Be:
B:
C:
N:
O:
F:
Ne:
Na:
Mg:
Al:
Si:
P:
S:
Cl:
Ar:
K:
3.分别写出1~20号元素原子核外电子排布式:
元素符号
核外电排布式
元素符号
核外电子排布式
H
Na
He
Mg
Li
Al
Be
Si
B
P
C
S
N
Cl
O
Ar
F
K
Ne
Ca
上海高考原题分析
1.13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间
结构,KurtWüthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。
下面有关13C、15N叙述正
确的是( )
A.13C与15N有相同的中子数B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素D.15N的核外电子数与中子数相同
2.据报道,月球上有大量3He存在,以下关于3He的说法正确的是( )
A.是4He的同分异构体B.比4He多一个中子
C.是4He的同位素D.比4He少一个质子
3.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )
A.D3O+B.Li+C.OD¯D.OH¯
4.
U是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。
U的浓缩一直为国际社会关注。
下列有关
U说法正确的是( )
A.
U原子核中含有92个中子B.
U原子核外有143个电子
C.
U与
U互为同位素D.
U与
U互为同素异形体
5.在一定条件下,完全分解下列某化合物2g,产生氧气1.6g,此化合物是()
A.1H216OB.2H216OC.1H218OD.2H218O
6.已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有H、D,从水分子的原子
组成来看,自然界的水一共有( )
A.3种B.6种C.9种D.12种
7*.氯有35Cl和37Cl两种稳定同位素,它们在氯气中的原子数之比35Cl∶37Cl为3∶1。
则分子量为70、72、74的氯气分子数之比可能是()
A.5:
2:
1B.5:
2:
2C.9:
3:
1D.9:
3:
2
8.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是 ()
A.ls22s22p63s23p5B.1s22s22p3
C.1s22s2sp2D.1s22s22p63s23p4
9.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是()
A.:
HeB.
C.1s2D.
10.氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中
A.75.77%表示35Cl的质量分数B.24.23%表示35Cl的丰度
C.35.453表示氯元素的相对原子质量D.36.966表示37Cl的质量数
练习一
1.根据元素的核电荷数,不能确定的是()
A.原子核内质子数B.原子核内中子数
C.原子最外层电子数D.原子核外电子数
2.aX和bY分别是元素X、Y的一种同位素,已知a>b,则元素X和Y的相对原子质量()
A.前者大B.后者大C.相等D.不能确定
3.若两种粒子的质子数和电子数均相等,下列说法中错误的是()
A.它们可能是同位素B.它们可能是一种分子和一种原子
C.它们可能是不同的分子D.它们可能是一种分子和一种离子
4.设某元素原子核内的质子数为m,中子数为n,则下列论断正确的是()
A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为m+n.
C若碳原子的质量为Wg,该元素原子的质量为(m+n)Wg
D.该元素核内中子的总质量小于质子的总质量
5.氯元素的相对原子质量为35.5,由23Na、35Cl、37Cl构成的10g氯化钠中,含37Cl的
质量为()
A.1.49gB.1.50gC.1.55gD.1.58g
6.氖元素在自然界中有两种同位素:
20Ne和22Ne,而氖的相对原子质量为20.2,则氖
元素中的20Ne和22Ne的原子个数比为()
A.7︰1B.8︰1C.9︰1D.10︰1
7.硼有两种天然同位素105B和115B,硼元素的相对原子量为10.8,则对硼元素中10B
的质量分数的判断正确的是()
A.20%B.略大于20%C.略小于20%D.80%
8.已知某元素的一种同位素的n个原子的质量为Wg,其摩尔质量为Mg/mol,则氯元素的一种同位素35Cl的一个原子的质量为()
A.35W/MngB.W/35MngC.35Mn/WgD.35M/Wng
9.某固体仅由一种元素组成,其密度为5g/cm3,该固体在边长为1×10-7cm的立方体中含有20个原子,则该元素的相对原子质量最接近()
A.32B.65C.120D.150
10.在H2O、H218O、D2O、2H2O、T2O(O均指16O,H均指1H)中有种元素,种原子,种分子。
11.由氧元素的两种同位素16O和18O所形成的两种气体单质18Om、16On,在同温、同压、同体积时,中子数之比为5:
6。
则m:
n=;18Om与16On的质量比为。
练习二
1.下列原子有三个未成对电子的是()
A.OB.NC.ClD.Al
2.下列原子最外层有两对成对电子的是()
A.CB.SC.ClD.Mg
3.下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是()
A.Al3+B.Mg2+C.Be2+D.H+
4*.具有下列电子排布式的原子中,有两个未成对电子的是()
A.1s22s22p2B.1s22s22p3C.1s22s22p63s23p1D.1s22s22p63s23p4
5.下列原子的核外电子排布中,单电子数最多的是()
A.B1s22s22p1B.F1s22s22p5
C.P1s22s22p63s23p3D.Cl1s22s22p63s23p5
6.在核外电子排布如下的原子中,有最高化合价,且其值最大的是()
A.1s22s22p2B.1s22s22p63s23p6C.1s22s22p5D.1s22s22p63s23p1
7.硅(Si)原子核外电子的能量共有()
A.3种B.4种C.5种D.6种
8.W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>Y。
W原子的最外层没有p电子,X原子核外s电子与p电子数之比为1:
1,Y原子最外层s电子与p电子数之比为1:
1,Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个。
(1)X元素的单质与Z、Y所形成的化合物反应,其化学方程式:
(2)W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为<(用分子式表示)。
(3)这四种元素原子半径的大小为>>>(填元素符号)
9.A、B、C、D是短周期元素,A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物,1摩该化合物含有42摩电子,B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n。
C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半。
C元素是植物生长的营养元素之一。
试写出:
(1)A、B元素形成的酸酐的化学式;
(2)D元素的单质与水反应的化学方程式;
(3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小 <(用分子式表示)。
巩固练习
1.发现电子的科学家是()
A.道尔顿B.阿伏加德罗C.卢瑟福D.汤姆生
2.下列关于原子的叙述中正确的是()
A.在化学反应中不能再分的微粒B.由原子核和核外电子构成的微粒叫原子
C.原子是化学变化中的最小微粒D.原子是不能再分的最小微粒
3.原子的种类决定于原子的()
A.原子质量的大小B.原子的核电荷数
C.核内质子数和中子数D.最外层电子数
4.构成原子核不可缺少的微粒是()
A.质子和中子B.质子C.电子D.中子
5.下列微粒:
①质子②中子③电子,在所有原子中均含有的微粒是()
A.①②③B.①C.①③D.①②
6.下列说法中正确的是()
A.元素就是指具有相同质子数的同种原子的总称
B.同位素就是具有相同质子数,不同中子数的同种原子
C.质子数相同的原子一定是同位素
D.质子数相同、中子数不同的原子互称为同位素
7.自然界的硫单质主要以S8的形式存在,将S8加热可得到S2、S4、S6等,S2、S4、S6、S8互称为()
A.同位素B.同素异形体C.同系物D.同分异构体
8.12C和C60两种微粒()
A.互为同位素B.互为同素异形体C.都属碳元素D.C60中没有12C
9.关于
叙述错误的是()
A.质量数37B.中子数20
C.电子数17D.相对原子质量35.5
10.已知X、Y+、Z-三种粒子中电子数相同,那一定不可能相同的是()
A.质子数B.中子数C.质量数D.无法确定
11.某元素离子Am-核内有n个中子,核外有x个电子。
该原子的质量数是()
A.x–m+nB.x+m+n
C.m+n–xD.x–n+m
12.X原子的质子数为m,X2-和Y3+的核外电子数相等,则Y原子的核电荷数是
A.m+1B.m+3C.m+5D.m–5()
13.与氢氧根具有相同质子数和电子数的微粒是()
A.H3O+B.Cl-C.NH3D.NH2-
14.同温同压下,相同物质的量的氘气和氦气,不相同的是()
A.质量数B.原子数C.中子数D.质量
15.设某元素原子核内的质子数为m,中子数为n,则下列论断正确的是()
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量wg,为此原子的质量为(m+n)wg
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
16.某氖原子的质量是ag,12C原子的质量是bg,用NA表示阿伏加德罗常数,则以下叙述中错误的是()
A.该氖原子的摩尔质量为aNAg/mol
B.Wg该氖原子的物质的量为W/aNAmol
C.氖元素的相对原子质量为12a/b
DWg该氖原子所含的质子数为10W/a个
17.bg某金属与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和ag氢气。
则该金属的相
对原子质量为()
A.2b/aB.3b/2aC.3b/aD.a/3b
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- 沪科版高三 化学 11 原子结构