浙江专版高考化学大一轮复习专题六微观结构与物质的多样性课时1原子结构原子核外电子排布学案
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专题5 微观结构与物质的多样性第一单元原子结构原子核外电子排布[基础知识自查]1.原子结构模型的演变历程(1)原子的构成A ZX ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧原子核⎩⎨⎧质子:Z 个⎩⎪⎨⎪⎧ 每个质子带一个单位正电荷相对质量约为1中子:A -Z 个⎩⎪⎨⎪⎧ 中子不带电相对质量约为1核外电子:Z 个⎩⎪⎨⎪⎧围绕原子核做高速运动每个电子带一个单位负电荷相对质量为一个质子中子的11 836(2)核素(原子)的表示及其数量关系①表示:AZ X 表示质子数为Z 、质量数为A 、中子数为A -Z 的核素原子。
(3)阴、阳离子中的数量关系 ①质量数=质子数+中子数。
②阴离子:A Z X n -:核外电子数=Z +n 。
阳离子:A Z X n +:核外电子数=Z -n 。
3.元素、核素、同位素 (1)“三素”关系(2)几种重要的核素及其应用H ⎩⎪⎨⎪⎧11H :名称为氕,不含中子21H :用字母D 表示,名称为氘或重氢31H :用字母T 表示,名称为氚或超重氢[核心要点提升]1.原子结构中微观粒子的数量关系2.“三素”的区别与联系 (1)区别(2)联系元素――→具有相同的质子数⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫――→中子数1核素1――→中子数2核素2――→中子数3核素3互称为同位素【特别提醒】 (1)同一元素的不同核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同。
(2)不同的核素可能具有相同的质子数,如11H 与31H ;也可能具有相同的中子数,如146C 与168O ;也可能具有相同的质量数,如146C 与147N ;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如11H 与126C 。
(3)1H 2和2H 2既不是同位素,也不是同素异形体,是同种分子。
[典型例题讲解]下列化学用语正确的是( )A .HClO 的电子式:H ··Cl ······O ······B .中子数为10的氧原子:188O C .乙烯的结构简式:CH 2CH 2 D .1H 、2H 、3H 互为同素异形体【解析】 A 项,HClO 的电子式为H ··O ······Cl ······,错误;C 项,乙烯的结构简式为CH 2===CH 2,错误;D 项,1H 、2H 、3H 互为同位素,错误。
第1课时原子核外电子的排布[学习目标定位] 1.知道核外电子能量高低与分层排布的关系。
2.能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。
一、原子结构1.原子的构成(1)原子是由原子核和核外电子构成的。
(2)在多电子原子里,电子的能量不同。
(3)在离核近的区域运动的电子的能量较低,在离核远的区域运动的电子的能量较高。
2.电子层(1)概念:在多电子原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。
(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.电子层的表示方法(1)钠原子的结构示意图如下,请注明其意义:(2)原子结构示意图中,核内质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中,二者则不相等。
如:Na+;Cl-。
阳离子:核外电子数小于核电荷数。
阴离子:核外电子数大于核电荷数。
1.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是( )①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A.①④ B.②③ C.①③ D.②④答案 A解析原子核外电子是分层运动的,能量越低离核越近,能量越高离核越远。
2.排布在下列各电子层上的一个电子,所具有的能量最低的是( )A.K层B.L层C.M层D.N层答案 A二、原子核外电子的排布规律1.完成下列表格:核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数K L M N1 氢H 18 氧O 2 611 钠Na 2 8 117 氯Cl 2 8 718 氩Ar 2 8 819 钾K 2 8 8 12.观察分析上表,元素原子核外电子排布的规律特点:(1)原子核外电子分层排布。
(2)K层最多容纳电子数为2。
(3)L层最多排8个电子。
(4)最外层电子数不超过8个等。
原子核外电子的排布规律(1)能量规律:根据电子能量由低到高,依次在由内向外的电子层上排布。
专题6.1 原子结构与性质1、了解元素、核素和同位素的含义。
2、了解原子的构成;了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3、了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关的计算。
4、掌握1~18号元素的原子结构示意图的表示方法。
一、原子结构1、构成原子的微粒及作用 (1)原子构成微粒(2)符号c bd aeX++中各数字的含义(3)组成原子的各种微粒及相互关系 ①质子数(Z )= 核电荷数 = 原子序数 ②质量数(A )= 质子数(Z ) + 中子数(N ) ③阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数 ④阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数原子A Z X原子核核外电子质子(Z中子(A-Z 电子数(Z )个电子排布(分层排布)最外层电子数决定主族元素化学性质 原子结【特别提示】规避4个易失分点①任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子。
②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 +。
③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F 与OH -。
④核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al 3+和Na +、F -等,NH +4与OH -等。
2、元素、核素、同位素的概念及相互关系3、几种“相对原子质量”(1)同位素的相对原子质量的计算式:M r = 一个同位素原子的质量一个12C 原子的质量×112(2)同位素的近似相对原子质量,数值上约等于该同位素原子的相对质量。
(3)元素的相对原子质量是根据各种同位素的相对原子质量和他们在自然界中所占的原子个数百分含量计算的结果。
Mr —=A×a%+ B×b%+ C×c%…… 【比较辨析】四“量”比较【典型例题1】【河北冀州中学2016届第二次月考】中国科学技术名词审定委员会确定第116号元素Lv 的名称为鉝。
关于Lv 293116的叙述错误的是 ( )A .原子序数116B .中子数177C .核外电子数116D .相对原子质量293 【答案】D【考点定位】考查元素符号各个角标的含义及相互关系的知识。
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……学习资料专题第一单元原子结构与原子核外电子排布[考试标准]考点原子构成、核素、同位素(一)原子结构1.原子结构模型的演变人类对原子结构的认识是逐渐深入的,每前进一步,都建立在实验研究的基础之上。
科学研究是揭示原子结构奥秘的重要手段。
原子结构模型的演变图如下:(1)为道尔顿实心球式原子模型;(2)为汤姆生葡萄干面包式原子模型;(3)为卢瑟福行星运转式原子模型;(4)为玻尔轨道式原子模型;(5)为近代量子力学原子模型。
2.构成原子的微粒及作用原子(AZ X)⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A -Z )个] 在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质3.微粒之间的关系(1)原子中:质子数(Z )=核电荷数=核外电子数; (2)质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N );(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数; (4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
4.质量数与原子质量、相对原子质量、摩尔质量在数值上的关系 原子质量(g )m (12 6C )×112=相对原子质量=摩尔质量(g·mol -1)≈质量数 5.表示原子结构的“两种方式” (1)AZ X 着重描述原子核的结构。
例:(2)原子结构示意图着重描述核外电子排布情况。
例:(二)核素 同位素1.元素、核素、同位素之间的关系2.同位素的“六同三不同”3.几种重要的核素(三)核外电子排布规律1.能量规律核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。
2.排布规律特别提醒核外电子的排布规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子。
课时3 微粒之间的相互作用力从微观结构看物质的多样性[考纲导航]考点一离子键和共价键[主干精讲]1.化学键定义:物质中直接相邻的原子(离子)之间存在的强烈的相互作用。
2.离子键与共价键3.离子化合物和共价化合物4.电子式5.简单共价化合物的结构模型、结构式(1)结构式:用一条短线来表示原子间形成的一对共用电子对,省略未成键电子的式子。
(2)共价分子的空间结构,可以用球棍模型和比例模型表示。
下表是几种物质的结构式、球棍模型、比例模型:[典例剖析] 【例】下列说法或表示正确的是________(填字母)。
A.NaOH为离子化合物,只含离子键B.Na2O2中既含离子键又含共价键C.四氯化碳的电子式为D.CaCl2的电子式为E.Na2O2的电子式为F.HClO的结构式为H—Cl—O解析各项分析如下。
答案BE[考点精练]1.(2016·浙江省嘉兴一中高二下期末)下列有关说法正确的是( )A.该组化合物中只含有共价键:H2O、NH4Cl、H2O2B.非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物C.Na2O、NaOH和Na2SO4为离子化合物,HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物D.由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的化合物是共价化合物解析NH4Cl中既含有共价键,也含有离子键,A错;非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如HCl,也可能为单质,如H2、O2,B错;NH4NO3为离子化合物,C错;非金属原子是通过共用电子对形成的化合物是共价化合物,D对。
答案 D2.下列电子式书写正确的是( )解析 A.Na2S为离子化合物,钠离子用离子符号表示,硫离子标出最外层电子,硫化钠的电子式为:,故A错误;B.氯化铵中铵根离子和氯离子间为离子键,而阴离子的电子式要标出最外层的电子,并扩上[ ],标上所带的负电荷,铵根离子间N原子和H原子间为共价键,故氯化铵的电子式为,故B错误;C.氨气为共价化合物,N原子和H原子间为共价键,故电子式为,故C正确;D.H2S为共价化合物,在H原子和S原子间为共价键,故其电子式为,故D错误。
课时1 原子结构原子核外电子排布[考纲导航]知识条目必考要求加试要求选考分布2015 2016 20179月10月4月10月4月(1)原子结构模型的演变 a a(2)原子的构成、原子符号 b b 9 7 7(3)核素、同位素的概念 a b 4 9 10 11 11(4)同素异形体与同素异形现象a b 4 9 10 11(5)原子核外电子排布的基本规律(1~18号元素原子结构)b c 9 7 7 7 7考点一原子结构[主干精讲]1.原子结构模型的演变2.原子的构成(1)原子的构成原子(A Z X)⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子:决定元素的种类中子:决定原子的种类核外电子:决定元素的化学性质(2)微粒中存在的数量关系①原子:核电荷数=质子数(Z)=核外电子数=原子序数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)≈核素的相对原子质量②阳离子:(Z A m+)核外电子数=质子数-所带电荷数,即核外电子数=Z-m③阴离子:(Z B n-)核外电子数=质子数+所带电荷数,即核外电子数=Z+n3.核素、同位素(1)元素、核素、同位素之间的关系:(2)同位素的性质同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,因此化学性质相同,物理性质不同。
(3)几种重要的核素核素235 92U 14C 21H 31H 18 8O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子(4)元素、核素、同位素、同素异形体的比较元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同元素相同、性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素1H、2H、3H三种核素12C、14C互称同位素O2与O3互为同素异形体[典例剖析]【例1】(2017·4月浙江选考)下列说法正确的是( )A.金刚石和石墨互为同素异形体,熔点和硬度都很高B.氕、氘、氚是氢元素的三种核素,质子数都为1C.乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同系物D.C4H10的一氯取代物只有一种解析本题为容易题。
四个概念的研究对象不同。
金刚石为原子晶体,熔点和硬度很大,而石墨为混合晶体,质软,A不正确;C中乙醇CH3CH2OH 和CH3OCH3互称为同分异构体;D中C4H10的同分异构体就有两种,CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3),前者一氯代物有两种,后者一氯代物也有两种,共四种,故D不正确。
答案 B【例2】(2016·浙江4月学考)下列说法不正确的是( )A.12 6C和14 6C是一种核素B.红磷和白磷互为同素异形体C.CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同物质D.CH3CH2OH可看成是由-C2H5和-OH两种基团组成解析A项,12 6C和14 6C是碳元素的两种不同核素,A项不正确;B项,红磷和白磷互为同素异形体,B项正确;C项,CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同物质,C项正确;D项,CH3CH2OH 可看成是由-C2H5和-OH两种基团组成,D项正确。
答案 A[考点精练]1.(2015·10月浙江选考)下列说法不正确的是( )A.核素21H的中子数是0B.12C和14C互为同位素C.金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体D.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体解析A项,核素21H的中子数是1,不正确;B项,12C和14C互为同位素,正确;C项,金刚石、石墨和富勒烯均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,正确;D项,CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体,正确。
答案 A2.(2015·9月浙江选考)下列各组中,互称为同素异形体的是( )A.12C和14CB.水和冰C.O2和O3D.CO和CO2解析A项,12C和14C互为同位素;B项,水和冰为同一种物质;C项,O2和O3互为同素异形体;D项,CO和CO2是相同两种元素形成的不同化合物。
故C项符合题意。
答案 C3.(2017·诸暨中学高三期中)下列叙述中正确的有( )①NH4I的电子式:②8个中子的碳原子的核素符号:14 6C ③碘酒、淀粉、水雾、纳米材料均为胶体④烧碱、冰醋酸、氯仿、胆矾均为电解质⑤用托盘天平称取8.75 g食盐⑥用酸式滴定管量取23.22 mL高锰酸钾溶液⑦C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体⑧X射线、质谱、核磁共振属于现代化学对物质结构进行研究的手段A.6个B.5个C.4个D.3个解析①没有标出碘离子的最外层电子,NH4I的电子式:,故错误;②质量数=质子数+中子数,则8个中子的碳原子的核素符号:14 6C,故正确,③碘酒是溶液,不是胶体,水雾是胶体,淀粉和纳米材料虽然满足胶体分散质直径条件,但不是分散系不是胶体,故错误;④氯仿在溶液中和熔融状态均不能导电是非电解质,烧碱、冰醋酸、胆矾均为电解质,故错误;⑤托盘天平只能准确到0.1 g,则用托盘天平称取8.8 g食盐,故错误;⑥高锰酸钾溶液具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管,所以用酸式滴定管量取23.22 mL高锰酸钾溶液,故正确;⑦同种元素的不同单质互称同素异形体,则C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体,故正确;⑧现代化学测定物质结构的方法有:核磁共振、红外光谱、质谱法、X射线等,则X射线、质谱、核磁共振属于现代化学对物质结构进行研究的手段,故正确;所以正确的有4个。
答案 C【易错警示】规避同位素、核素、同素异形体概念理解的4个易错点(1)一种元素可能有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。
(2)不同的核素可能具有相同的质子数,如11H与31H;也可能具有相同的中子数,如14 6C与16 8O;也可能具有相同的质量数,如14 6C与14 7N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如11H与12 6 C。
(3)同位素的“同位”是指同一种元素的几种核素在元素周期表中的位置相同,即质子数相同,中子数不同;同素异形体的“同素”是指元素种类相同。
(4)化学变化中原子不发生变化,不同核素之间转化时原子发生变化,非化学变化。
【归纳总结】常见微粒的表示方法考点二原子核外电子排布规律[主干精讲]1.核外电子排布规律:2.原子结构示意图:3.10e-、18e-微粒(1)10电子体的记忆可以Ne为中心:(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—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。
[典例剖析]【例1】(2017·4月浙江选考)下列表示不正确的是( )A.CO2的电子式B.Cl2的结构式:Cl—ClC.CH4的球棍模型D.Cl-的结构示意图解析本题为容易题。
有球有棍的模型称球棍模型,C为甲烷的比例模型,故不正确。
答案 C【例2】(2015·10月)下列化学用语表述正确的是( )A.水分子的结构式:B.氯化钠的电子式:C.氯气的比例模型:D.硫原子的结构示意图:答案 A[考点精练]1.(2016·4月浙江选考)下列表示正确的是( )A.CO2的电子式:B.乙炔的结构式:CH≡CHC.CH4的球棍模型:D.Cl-离子的结构示意图:解析A项,CO2的电子式为∶,A项不正确;B项,乙炔的结构式为H—C≡C—H,B项不正确;C项,为CH4的比例模型,C项不正确;D项,Cl-离子的结构示意图为,D项正确。
答案 D2.(2016·绍兴一中高二上期末)已知X为第3周期元素的原子,该原子要达到8电子稳定结构,则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差,且等于最内层电子数的整数倍。
下列说法正确的是( )A.X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B.X元素的氢化物的化学式一定为H2XC.X的单质一定是良好的半导体材料D.X元素的氧化物一定能与烧碱反应解析第3周期元素的次外层有8个电子,最内层有2个电子,二者之差为6。
因为该原子达到8电子稳定结构需要的电子数小于6,且等于最内层电子数的整数倍,则需要的电子数为2或4。
若为2,则X为S;若为4,则X为Si,硅酸为弱酸,A错;硅的氢化物为SiH4,B错;S单质不能作半导体材料,C错;SO2、SO3和SiO2都能与烧碱反应,D正确。
答案 D3.六种粒子的结构示意图分别为请回答下列问题:(1)依次写出6种粒子的符号:________________________________。
(2)A、B、C、D、E、F共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、________种阴离子。
(3)上述微粒中,阴离子与阳离子可构成两种化合物,这两种化合物的化学式为_______________________________________________________________________________________________。
解析A为F,B为F-,C为Ne,D为Na+,E为Mg2+,F为Mg。
答案(1)F、F-、Ne、Na+、Mg2+、Mg (2)4 3 2 1 (3)NaF、MgF2【归纳总结】短周期常见原子的特殊的电子层结构:(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(9)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
(10)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。
(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。
(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。
课后限时训练(时间:45分钟)一、选择题1.(2015·浙江1月学考,10)下列各组中,互为同位素的是( )A.氕(11H)和氘(21H)B.碘晶体和碘蒸气C.O2和O3D.SO2和SO3解析氕(11H)和氘(21H)互为同位素;碘晶体和碘蒸气是同一种物质;O2和O3互为同素异形体;SO2和SO3是不同的物质。
故选A项。
答案 A2.(2016·浙江省东阳中学高一下期中)131 53I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中131 53I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。