原子结构 原子核外电子排布(人教版)

1、第五章物质结构元素周期律第五章物质结构元素周期律第一节原子结构原子核外电子排布第一节原子结构原子核外电子排布考纲展示考纲展示1了解元素、核素和同位素的含义。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。子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3了解原子核外电子排布。了解原子核外电子排布。教材回顾夯实双基教材回顾夯实双基体验高考体验高考构建双基构建双基一个单位正一个单位正11一个单位负一个单位负2质量数质量数(1)原子原子(2)离子的核外电子数离子的核外电子数质子数电荷数

2、质子数电荷数质子数电荷数质子数电荷数3元素、核素、同位素元素、核素、同位素(1)元素：具有相同元素：具有相同_ (即即_)的同一类原子的同一类原子的总称。的总称。(2)核素：具有一定数目核素：具有一定数目_和一定数目和一定数目_的一种原子。的一种原子。可用符号可用符号_表示。表示。(3)同位素同位素概念：概念：_相同而相同而_不同的同一种元素的不同不同的同一种元素的不同_互称为同位素。互称为同位素。特征特征:a.具有相同存在形态的同位素具有相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同化学性质几乎完全相同.b天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数

3、一般不变。(4)几种重要的核素几种重要的核素核电荷数核电荷数质子数质子数质子质子中子中子质子数质子数中子数中子数核素核素核燃料核燃料氢弹氢弹二、核外电子排布二、核外电子排布1排布方式排布方式多电子原子核外的电子是分层排布的多电子原子核外的电子是分层排布的电子层序数电子层序数1234567电子层符号电子层符号_OPQ离核距离离核距离由近到远由近到远电子能量电子能量由低到高由低到高2.排布规律排布规律(1)核外电子一般总是首先排在能量核外电子一般总是首先排在能量_的电子层里，即最的电子层里，即最先排在第先排在第1层，当第层，当第1层排满后，再排层排满后，再排_，依次类推。，依次类推。(2)每层最多

4、容纳的电子数为每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数代表电子层数)。(3)最外层电子数不超过最外层电子数不超过_个个(K层为最外层时，最多不超过层为最外层时，最多不超过_个个)，次外层不超过，次外层不超过18个，倒数第个，倒数第3层不超过层不超过32个。个。KLMN最低最低第第2层层823原子结构与元素性质的关系原子结构与元素性质的关系一般规律：一般规律：最外层最外层电子数电子数得失电得失电趋势趋势主要化主要化合价合价构成简构成简单离子单离子金属元素金属元素4易得易得负价负价阴离子阴离子稀有气稀有气体元素体元素8(He 2个个)不得不失不得不失不能形成不能形成简单离子简单离子思考感悟思考

5、感悟考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析考点考点原子的构成及几个概念的比较原子的构成及几个概念的比较1构成原子的粒子构成原子的粒子2组成原子的各种粒子及相互关系组成原子的各种粒子及相互关系(1)原子或分子：质子数原子或分子：质子数(Z)核电荷数核外电子数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位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较同位素同位素同素异形体同素异形体同系物同系物同分异构体同分异构体对象对象原子原子单质单质有机化

6、合物有机化合物无机、有机无机、有机化合物化合物特点特点质子数相同质子数相同中子数不同中子数不同原子之间原子之间属同一元素属同一元素单质之间单质之间符合同一通式符合同一通式结构相似结构相似分子组成上相差一个分子组成上相差一个或若干个或若干个CH2原子团原子团分子式分子式相同相同结构式结构式不同不同实例实例H、D和和T；35Cl和和37ClO3和和O2；金刚石和石墨金刚石和石墨甲烷、乙烷甲烷、乙烷正戊烷、正戊烷、异戊烷、异戊烷、新戊烷新戊烷特别提醒：特别提醒：( (1) )质子数与核外电子数之间的关系，对于原子不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

7、外电子数易出错，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。少于质子数，阴离子核外电子数多于质子数。( (2) )元素、同位元素、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：象。如：具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如Ne和和H2O。质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素,如如14N2和和13C16O。2H2和和3H2既不是同位素，也不是同素异形体。既不是同位素，也不是同素异形

8、体。即时应用即时应用解析：选解析：选D。A项中两种原子互为同位素；项中两种原子互为同位素；B项中两分子均为项中两分子均为化合物，不属于同位素范畴；化合物，不属于同位素范畴；C项中两种分子的化学性质应几项中两种分子的化学性质应几乎完全相同。乎完全相同。 2下列有关说法中正确的是下列有关说法中正确的是()12C和和14C的化学性质相同的化学性质相同37Cl原子核内中子数为原子核内中子数为1712CO2和和14CO2互为同位素互为同位素Ca和和Ca2是同种元素，且性质相同是同种元素，且性质相同37Cl的结构示意图为的结构示意图为 ABC D解析：选解析：选D。12C与与14C互为同位素，化学性质相同

9、，互为同位素，化学性质相同，对；对；37Cl的核内中子数为的核内中子数为371720，错；错；CO2为分子，为分子，12CO2与与14CO2不可能互为同位素，都是二氧化碳分子，不可能互为同位素，都是二氧化碳分子，错；错；Ca与与Ca2都属于钙元素，但是两者的性质不同，都属于钙元素，但是两者的性质不同，Ca2在反应中不在反应中不能失电子，能失电子，Ca却容易失去电子，却容易失去电子，错；错；37Cl的结构示意图为的结构示意图为 ，错。错。学科规律方法提升学科规律方法提升特殊核外电子排布的微粒特殊核外电子排布的微粒1核外电子数相同的微粒核外电子数相同的微粒2.120号元素中具有特殊核外电子排布的原

10、子号元素中具有特殊核外电子排布的原子(1)原子核中无中子的原子：原子核中无中子的原子：H。(2)最外层只有一个电子的原子：最外层只有一个电子的原子：H、Li、Na、K。最外层有两个电子的原子：最外层有两个电子的原子：He、Be、Mg、Ca。(3)最外层电子数是次外层电子数整数倍的原子一定在第二周期最外层电子数是次外层电子数整数倍的原子一定在第二周期最外层电子数等于次外层电子数的原子：最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar；最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：倍的原子：C；最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：倍的原子：O。(4)最外

11、层电子数是内层电子数一半的原子：最外层电子数是内层电子数一半的原子：Li、P。(5)最外层电子数是次外层电子数一半的原子：最外层电子数是次外层电子数一半的原子：Li、Si。(6)最外层电子数与电子层数相等的原子：最外层电子数与电子层数相等的原子：H、Be、Al。(7)内层电子数等于最外层电子数的原子：内层电子数等于最外层电子数的原子：Be。(2011高考新课标全国卷高考新课标全国卷)短周期元素短周期元素W、X、Y和和Z的的原子序数依次增大。元素原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的原子的最外层电子数是内层电子数的2

12、倍，元素倍，元素Y是地壳中含是地壳中含量最丰富的金属元素，量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是倍。下列说法错误的是()A元素元素W、X的氯化物中，各原子均满足的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构电子的稳定结构B元素元素X与氢形成的原子比为与氢形成的原子比为11的化合物有很多种的化合物有很多种C元素元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D元素元素Z可与元素可与元素X形成共价化合物形成共价化合物XZ2例例1【解析解析】根据题意可以判断元素根据题意可以判断元素W、X、Y、Z

13、分别是分别是Li、C、Al、S。A不对，因为不对，因为LiCl中的锂离子满足中的锂离子满足2电子稳定结电子稳定结构；构；B正确，因为正确，因为C与与H元素形成的元素形成的11的化合物可以是的化合物可以是C2H2、C6H6、C8H8等；等；C正确，因为单质铝与氢氧化钠或盐正确，因为单质铝与氢氧化钠或盐酸反应都会生成氢气；酸反应都会生成氢气；D正确，因为正确，因为C与与S可以形成共价化可以形成共价化合物合物CS2。【答案答案】A【解题感悟解题感悟】由元素及其化合物的性质推断元素种类由元素及其化合物的性质推断元素种类(1)单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢单质是自然界中硬度最大的物质

14、的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：的质量分数最高的元素：C；(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：素：N；(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：在通常情况下呈液态的元素：O；(4)单质最轻的元素：单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：；最轻的金属单质：Li；(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：；金属元素：Hg；(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反最高价氧

15、化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：应的元素：Al；(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：；能起氧化还原反应的元素：S；(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。(2012高考新课标全国卷高考新课标全国卷)短周期元素短周期元素W、X、Y、Z的的原子序数依次增大，其中原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。原子的核外内层

16、电子数相同。X的一种核素在考古时常用来的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是中正确的是()A上述四种元素的原子半径大小为上述四种元素的原子半径大小为WXYZBW、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为原子的核外最外层电子数的总和为20CW与与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D由由W与与X组成的化合物的沸点总低于由组成的化合物的沸点

17、总低于由W与与Y组成的化合组成的化合物的沸点物的沸点例例2【解析解析】首先根据元素的特性确定元素类别，再根据其在首先根据元素的特性确定元素类别，再根据其在周期表中的位置和结构推断元素，最后进行辨别。周期表中的位置和结构推断元素，最后进行辨别。X的一种核的一种核素能用来鉴定文物的年代，确定为素能用来鉴定文物的年代，确定为C元素，元素，Y的单质可用分馏的单质可用分馏液态空气法得到，确定为液态空气法得到，确定为O元素或元素或N元素，元素，Z不能形成双原子不能形成双原子分子，且核外内层电子数为分子，且核外内层电子数为2，可确定为，可确定为Ne元素，元素，W的阴离子的阴离子的核外电子数是的核外电子数是2

18、，确定为，确定为H元素。原子半径元素。原子半径r(O)r(C)或或r(N)r(C)，四种原子的最外层电子数之和小于，四种原子的最外层电子数之和小于20，故，故A、B错。错。H、C形成的烃，由于形成的烃，由于C、H原子数目不确定原子数目不确定,无法与无法与H、O形成的化合物形成的化合物H2O、H2O2或或H、N形成的化合物形成的化合物NH3、N2H4比比较沸点的高低较沸点的高低,D错。错。O、H形成的形成的H2O2和和N、H形成的形成的H2NNH2中既含有极性共价键中既含有极性共价键,又含有非极性共价键又含有非极性共价键,故故C正确。正确。【答案答案】C跟踪训练跟踪训练1(2013武汉市高三联考

19、武汉市高三联考)两种微粒含有相同两种微粒含有相同的质子数和电子的质子数和电子数，这两种微粒可能是数，这两种微粒可能是()两种不同的原子；两种不同的原子；两种不同元素的原子；两种不同元素的原子；一种原子和一种分子；一种原子和一种分子；一种原子和一种离子；一种原子和一种离子；两种不同分子；两种不同分子；一种分子和一种离子；一种分子和一种离子；两种不同阳离子；两种不同阳离子；两种不同阴离子；两种不同阴离子；一种阴离子和一种阳离子一种阴离子和一种阳离子ABC D全部都是全部都是解析：选解析：选B。质子数和电子数相同，则两种微粒具有相同的电。质子数和电子数相同，则两种微粒具有相同的电性，则性，则错误；若

20、两种微粒为原子，则质子数相同的原错误；若两种微粒为原子，则质子数相同的原子必为同位素，一定为同种元素，子必为同位素，一定为同种元素，错误。错误。2现有部分元素的原子结构特点如表：现有部分元素的原子结构特点如表：XL层电子数是层电子数是K层电子数的层电子数的3倍倍Y核外电子层数等于原子序数核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是层电子数是K层和层和M层电子数之和层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质(1)画出画出W原子结构示意图原子结构示意图_。(2)元素元素X与元素与元素Z相比，非金属性较强的是相比，非金属性较强的是_，写出一，写出

21、一个能表示个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式：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，该化合物的化学式是显强酸性，该化合物的化学式是_。(4)元素元素X和元素和元素Y以原子个数比以原子个数比11化合形成的化合物化合形成的化合物Q，元，元素素W和元素和元素Y化合形成的化合物化合形成的化合物M，Q和和M的电子总数相等。的电子总数相等。以以M为燃料，为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒为氧化剂，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：式：_。解析：解析：L层电子数是层电子数是K层电子数的层电子数的3倍，即倍，即L层有层有6个电子，故个电子，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为为氢元素；氢元素；Z元素的元素的K、L层分别有层分别