第18讲 原子结构-高一化学同步精品讲义（人教必修第一册 ）

知识点一：一、原子的构成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．原子结构模型的演变1．粒子符号()中各数字的含义2.“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)。微警示【即学即练1】1．卢瑟福提出了原子结构的有核模型，当时，构成原子的微粒已被发现的是A．电子 B．质子 C．离子 D．中子2．关于原子结构模型的演变过程，正确的是A．汤姆逊原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型B．汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→道尔顿原子模型C．道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆逊原子模型D．道尔顿原子模型→汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型3．2021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2C．衰变后得到16O D．1mol18Mg的质量为12g4．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知识点二：  二、原子的核外电子排布1．电子层(1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在        的区域内运动。我们把不同的区域简化为       ，也称作电子层。(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1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由   到    能量高低由   到     2.电子分层排布(1)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。(2)电子层最多容纳的电子数①第n层最多容纳    个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为               。②最外层电子数目最多不能超过    个(K层为最外层时不能超过    个)。③次外层最多能容纳的电子数不超过     个。【即学即练2】1．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：2．下列说法正确的是A．多电子原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数相差1或10或25D．铊(T1)与铝同主族，其氢氧化物一定既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应3．第三周期中，次外层是最外层2倍的元素是A． B． C． D．4．下列说法正确的是A．与互为同位素B．与具有相同的质子数和电子数C．原子最外层电子数是2的元素一定处于IIA族D．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期  1.原子最外层电子数相等的元素化学性质一定相似吗？【细剖精析】不一定。原子结构相似的元素化学性质相似。但原子的最外层电子数相等不一定原子结构相似。例如He和Mg原子的最外电子层上都是2个电子，但它们的原子结构差别很大，He只有一个电子层，已达2电子稳定结构，而Mg有3个电子层，最外层未达稳定结构，故氦元素和镁元素的化学性质差别很大，没有相似性，而同主族元素的最外层电子数相等，结构相似，化学性质相似。2．金属元素、非金属元素的划分与元素原子的核外电子排布有怎样的关系？【细剖精析】①元素原子的最外层有8个电子的结构(He最外层有2个电子)是相对稳定的结构，形成的原子为稀有气体原子，元素为非金属元素。②元素原子的最外层电子数小于4，或最外层电子数小于电子层数，则一般为金属元素。③元素原子最外层电子数大于4，或最外层电子数大于电子层数，一般为非金属元素。④最外层电子数与电子层数相等，元素的属性往往不明确，在性质上既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。如H、Al、Be等。3．已知原子符号(X)表示质量数为A、质子数为Z的X原子，如8O、Cl，请回答探究。（1）8O和8O2－中的质子数、中子数、电子数分别为多少？【细剖精析】8O：8、8、8  8O2－：8、8、10（2）K和K＋中的质子数、中子数、电子数分别为多少？【细剖精析】 K：19、20、19；K＋：19、20、18（3）核内中子数为a的R2－，质量数为b，则mgR2－中含有的质子数、中子数、电子数分别为多少？(列式计算)【细剖精析】 ×(b－a)NA，×aNA，×(b－a＋2)NA。1．原子核外电子排布规律——“四最”(1)“一个最低”核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布，即排满K层再排L层，排满L层再排M层，依此类推。(2)“三个最多”①各电子层最多容纳的电子数是2n2。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。②最外层电子数最多是8(K层是最外层时，最多是2)。③次外层电子数最多是18。2．原子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图。①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。②弧线表示电子层。③弧线内数字表示该层中的电子数。(2)离子结构示意图。①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。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－   题组A  基础过关练1．下列关于的叙述正确的是（   ）A．质子数是33 B．电子数是27 C．质量数是27 D．中子数是602．通过α粒子轰击金箔的实验现象否定葡萄干面包原子模型，提出新原子结构模型的科学家是A．汤姆孙 B．波尔 C．薛定谔 D．卢瑟福3．人类对原子结构的认识归功于很多科学家研究的成果，下列有关科学家与科研成果不正确的是A．近代原子学说由道尔顿创立B．电子是汤姆孙发现的C．原子核外电子的分层排布是由汤姆孙提出的D．卢瑟福先提出了有核模型，之后才发现了质子4．以为原料的核裂变过程如图。下列说法错误的是A．和互为同位素B．图中出现的核素共3种C．稀有气体的原子最外层电子数为8D．的质量数为1415．关于H、D、T描述正确的是A．属于同种核素 B．属于同种元素C．中子数相同 D．质量数相同6．下列四种微粒：、Ne、、，下列说法错误的是A．它们属于不同元素 B．它们的核外电子排布相同C．它们都是离子 D．它们的电子排布达到稳定结构7．X原子的核电荷数为a，它的阳离子aXm+与Y原子的阴离子bYn—电子层结构相同，则Y原子的核电荷数b为A．a—m—n B．a+m—n C．m+n—a D．m—n—a8．在以下分子中，含10个电子的分子是A． B．HClC． D．CO题组B  能力提升练1．现有下列几组粒子：①、CO、；②、、；③、、；④、、。对上述四组粒子归类正确的是A．电子数相等、质子数和原子数均不相等：①B．质子数和电子数分别相等、原子数不相等：②C．原子数相等、电子数和质子数均不相等：③D．原子数和电子数分别相等、质子数不相等：④2．现有和两种离子，它们的电子数相同，则下列式子有相等关系的是A． B． C． D．3．某微粒最外电子层为第三层，该电子层有8个电子，则该微粒一定是A．原子 B．阳离子 C．阴离子 D．不能确定4．分别与氩和氖的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是A．CaF2 B．HCl C．Na2O D．H2O5．碱金属元素具有相似的化学性质，是由于它们的原子具有相同的A．原子半径 B．电子层数 C．核外电子数 D．最外层电子数6．下列说法正确的是A．与互为同位素B．与具有相同的质子数和电子数C．原子最外层电子数是2的元素一定处于IIA族D．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期7．有aXn-和bYm+两种简单离子(X、Y均为短周期元素)，已知Xn-比Ym+多两个电子层。下列有关说法正确的是A．X只能是第二周期元素 B．a-b+n+m一定等于10C．b不大于4 D．Y不可能是第二周期元素          8．我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管(简称LED)技术，已广泛用于照明、显像等多个领域。镓元素的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是A．镓元素位于元素周期表的第四周期B．一个Ga原子有28个电子C．镓的相对原子质量为69.72 gD．镓元素为非金属元素