原子結(jié)構(gòu)和核外電子排布高三復習2014上課

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子核外電子排布物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律考試說明1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子的組成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。選修三1.了解核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1-36號）原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運動狀態(tài)。誕生于其他元素其他元素一、開天辟地──原子的誕生1.宇宙大爆炸大量氫少量氦極少量鋰原子核的融合反應(yīng)約2h后誕生2.

是宇宙中最豐富的元素。3.恒星仍在合成元素，這些元素是

的。4.地球上的元素絕大多數(shù)是

。要點大爆炸大量氫少量氦極少量鋰氫已知金屬請同學指出粒子符號中各數(shù)字的含義XAZmn±±b質(zhì)量數(shù)所帶正負電性及電荷數(shù)化合價質(zhì)子數(shù)所含X的原子數(shù)

二、原子的構(gòu)成原子原子核核外電子質(zhì)子中子相對質(zhì)量1.0071.00818361質(zhì)子數(shù)決定

種類中子數(shù)決定

種類最外層電子數(shù)決定元素的

性質(zhì)決定原子質(zhì)量將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。元素原子化學2.原子的構(gòu)成核電荷數(shù)=原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）思考：對于陰、陽離子，兩條等式還能成立嗎？？質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)原子M

陰離子Mn-

質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+n

質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-n原子M

陽離子Mn+

失ne

-陽離子:陰離子:

得ne

-B

隨堂練習R原子的質(zhì)量數(shù)為Y，mgR2-離子中含電子Xmol。則R原子核內(nèi)中子數(shù)為（）

A.(mY+XY-2m)/m

B.Y-X+2C.(mY-XY+2m)/mD.Y-X-2C隨堂練習(一)常見的等電子物質(zhì)（1）核外電子總數(shù)為2個電子的微粒

（2）核外電子總數(shù)為10個電子的微粒分子：______________________

陽離子：________________________

陰離子：_______________________

Na+Mg2+Al3+NH4+H3O+N3－

O2－

F－

OH－

NH2－HFH2ONH3CH4Ne3.特殊結(jié)構(gòu)的微粒He、Li+、Be2+、H-通常10電子粒子之間的相互反應(yīng)：OH-+H3O+==2H2OOH-+NH4+==NH3↑+H2O△F-+H3O+==HF+H2O

⑷核外有14個電子的粒子：（3）核外電子總數(shù)為18個電子的微粒分子：______________________________

陽離子：________

陰離子：_____________

K+Ca2+

P3－

S2-Cl-HS-O22-ArF2HClH2SPH3SiH4

H2O2C2H6N2H4CH3F、CH3OHSi、N2、CO、C2H2、HCN、CN-、C22-H2SN3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+

、NeHF、OH-NH2-、H2ONH3、H3O+CH4、NH4+K+、Ca2+

、S2-

、Cl-

、Ar、p3-SiH4

C2H6

N2H4CH3FCH3OHHClF2HS-O22-PH3、H2O2單核雙核三核四核四核以上18電子粒子10電子粒子離子：OH-、NH2-（9個質(zhì)子）；

H3O+、NH4+（11個質(zhì)子）；

Cl-（17個質(zhì)子）分子：Si、CO、C2H2、HCN（14個質(zhì)子）；分子和原子：

O2（16個質(zhì)子）(二)等質(zhì)子數(shù)微粒F-

Na+

HS-N2S具有雙核10個電子的共價化合物的化學式是

，三核10個電子的共價化合物的化學式是

，四核10個電子的共價化合物的化學式是

，五核10個電子的共價化合物的化學式是

。以上四種化合物的熱穩(wěn)定性由小到大的順序是

。HFH2ONH3CH4HFH2ONH3CH4隨堂練習三、元素、核素、同位素1.元素：具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱?；騎氕氘氚或D具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子2.核素：簡單地說一種原子就叫一種核素氫元素有：11H、21H、31H硼元素有：

105B、115B碳元素有：126C、136C、146C氧元素有：168O、178O、188O氯元素有：3517Cl

、3717Cl

鈾元素有：23492U、23592U、23892U3.同位素：

質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子（核素）①同一元素的各同位素原子質(zhì)量數(shù)不同，核外電子數(shù)相同，化學性質(zhì)幾乎完全相同。②不同同位素的原子構(gòu)成的單質(zhì)是不同的分子(如：16O2、

18O2)，某些物理性質(zhì)有所不同，化學性質(zhì)幾乎相同。④天然存在的某種元素，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素的原子物質(zhì)的量百分比不變。③不同同位素構(gòu)成的化合物是不同的分子(如：H2O、D2O、T2O)。某些物理性質(zhì)不同，化學性質(zhì)幾乎相同。同位素的性質(zhì)：Cl1735Cl17370.75770.2423注意：不是所有的元素都有同位素。同位素的應(yīng)用：

同位素在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中有著重要的用途。①考古時利用測定一些文物的年代；②用于制造氫彈；③利用放射性同位素育種、治療癌癥和腫瘤。④鈾-235是制造核武器的主要材料之一。但在天然礦石中鈾的3種同位素共生，其中鈾-235的含量非常低，只有約0.7%。只有把其他同位素分離出去，不斷提高鈾235的豐度，它才能用于制造核武器。核素1核素n同位素元素…元素、核素、同位素三者的關(guān)系同分異構(gòu)體、同系物、同位素、同素異形體的比較對象同、異性質(zhì)同位素原子相同質(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)物理性質(zhì)不同化學性質(zhì)相同同素異形體單質(zhì)同一種元素組成不同單質(zhì)物理性質(zhì)不同化學性質(zhì)相似同分異構(gòu)體有機物相同分子式結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同化學性質(zhì)也不一定相同同系物有機物結(jié)構(gòu)相似組成相差n個CH2物理性質(zhì)不同化學性質(zhì)相似下列說法正確的是________①質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定屬于同一種元素②同位素的性質(zhì)幾乎相同③質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的兩種微粒，不可能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的微粒不一定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)⑥有質(zhì)子的微粒不一定有中子。⑦有質(zhì)子的微粒不一定有電子。③④⑥⑦

1.993×10－26kg1個原子的質(zhì)量1個12C原子的質(zhì)量612如16O的相對原子質(zhì)量：8Ar（16O）＝82.657×10－26kg12＝15.998(3)原子的近似相對原子質(zhì)量(2)原子的相對原子質(zhì)量＝＝質(zhì)量數(shù)4.幾個“量”的比較指原子的實際質(zhì)量，也稱絕對質(zhì)量。如一個16O氧原子的質(zhì)量是2.657×10-26kg注意：原子的質(zhì)量數(shù)和原子的相對原子質(zhì)量不能劃等號⑴原子的質(zhì)量：(4)元素的相對原子質(zhì)量如氯元素的相對原子質(zhì)量：Ar（Cl）＝34.969×75.77%＋36.966×24.23%

＝35.453(5)元素的近似相對原子質(zhì)量元素的近似相對原子質(zhì)量＝A1·a1%＋A2·a2%＋…Ar（Cl）＝35×75.77%＋37×24.23%＝35.485?是這種元素的各種同位素原子的相對原子質(zhì)量的平均值這種元素的各種同位素原子的近似相對原子質(zhì)量的平均值練習：某文獻資料上記載的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)摘錄如下：35Cl34.96975.77%35Cl3575.77%37Cl36.96624.23%37Cl3724.23%平均35.453平均35.485試回答下列問題：（1）34.969是表示

；（2）35.453是表示

；（3）35是表示

；（4）35.485是表示

；（5）24.23%是表示

。隨堂練習A隨堂練習D同位素之間的轉(zhuǎn)化不是化學變化，是核反應(yīng)

①核外電子質(zhì)量小(只有9.11×10-31kg)，運動空間?。ㄏ鄬τ诤暧^物體而言），運動速率大(近光速)。②無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。③無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機會的多少(概率)。三、原子核外電子的排布電子在核外的原子軌道運動嗎?如何表示它的運動狀態(tài)？氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖電子云：電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖。小黑點不表示電子，只表示電子在這里出現(xiàn)過一次。小黑點的疏密表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率的大小。電子云只是形象地表示電子出現(xiàn)在各點的概率高低，而實際上并不存在。離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大

多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。1.能層(電子層)1234567…KLMNOPQ…由內(nèi)到外，電子層的能量逐漸升高每一個能層最多可容納的電子數(shù)2n2

在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不同，還可以把它們分成能級。能級分別用s、p、d、f…等符號來表示。

2.能級(電子亞層)能級數(shù)_____能層序數(shù)每個能級最多容納的電子數(shù)依次為__________________=1、3、5、7的二倍常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來得到電子云輪廓圖，人們把這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。3.原子軌道S軌道是_________的，每個S軌道含有______原子軌道。3.原子軌道(1)S軌道能層序數(shù)n越大，原子軌道半徑______。球形對稱一個越大(2)p軌道P軌道是_______的，每個P軌道有___個原子軌道，分別以________表示，它們_________。

啞鈴形3相互垂直px,py,pz在同一能層的px、py、pz的能量_____。相同能層序數(shù)n越大，原子軌道平均半徑______。越大d軌道原子軌道圖f軌道的原子軌道圖能層原子軌道類型原子軌道數(shù)目可容納的電子數(shù)11s22s2p33s3p3d44s4p4d4fn-量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)：n22n2149162818324.核外電子排布規(guī)則（選修3）1.什么是能量最低原理？泡利不相容原理？洪特規(guī)則？(1)能量最低原理：

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。

(2)泡利原理：每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且自旋方向相反，此時原子的總能量最低，最穩(wěn)定。(3)洪特規(guī)則：①電子在能量相同的軌道上排布時，將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。②當能量相同的軌道上的電子排布為全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（p3，d5，f7）或全空（p0，d0，f0）狀態(tài)時比較穩(wěn)定，整個體系的能量最低。(1)相同電子層的不同軌道的能量順序：

ns＜np＜nd＜nf(2)英文字母相同的不同軌道的能量順序：

1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4dns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))(3)不同能層不同能級可由下面的公式得出:觀察能級圖不同能級之間有怎樣的關(guān)系？請同學書寫能級順序。1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p68s228818183232【思考與交流】原子核外電子在排布時，為什么最外層不超過8個電子，次外層不超18個電子？構(gòu)造原理：隨著原子核電荷數(shù)的遞增，原子核每增加一個質(zhì)子，原子核外便增加一個電子，這個電子大多按上圖的能級順序填充，填滿一個能級再填一個能級。這種規(guī)律稱為構(gòu)造原理。⑴電子盡先排布在能量低的電子層里，然后依次排布在能量逐漸升高的電子層里。電子的排列順序遵循構(gòu)造原理。⑵每一電子層所容納的電子數(shù)最多為2n2。⑶最外層電子數(shù)最多不超過8，若最外層為K層，電子數(shù)最多不超過2。小結(jié).核外電子排布規(guī)則(4)次外層電子數(shù)最多不超過18;倒數(shù)第三層不超過32個。A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為__________；(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號為__________，C的元素符號為__________；(3)D元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號為__________，其基態(tài)原子的電子排布式為__________；(4)E元素的基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為________其基態(tài)原子的電子排布式為__________。隨堂練習NClKFeCu1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1隨堂練習③⑤5.幾種表示核外電子排布的式子(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)電子式(3)結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)簡式

在元素符號周圍用小黑點或“×”

來表示最外層電子的式子。用一根短線表示一對共用電子對，其他電子一律省去。最外層8個電子（K層為最外層時不超2個）；次外層18個電子（K層為次外層時不超2個）

；倒數(shù)第三層32個電子。(4)電子排布式在書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)憽?/p>

簡化電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2Fe：Fe：[Ar]3d64s2該元素前一個周期的惰性氣體原子的電子排布結(jié)構(gòu)，稱為“原子實”。(5)電子排布圖（軌道表示式）表示方法：用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。N：1s2s2p(6)外圍電子排布式（價電子排布式）指將過渡元素簡化電子排布式中的原子實省略剩下的式子或?qū)⒅髯濉?族元素的內(nèi)層電子排布省略后剩下的式子。Br：4s24p5Fe：3d64s2（1）N的軌道表示式：

。（2）O的電子排布圖：

。（3）Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

。（4）S2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖：

。（5）Cr的電子排布式：

。（6）I的簡化電子排布式：

。（7）Cu的外圍電子排布式

。隨堂練習

基態(tài)原子的電子吸收能量后電子會躍遷到較高的能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(1)基態(tài)原子:

(2)激發(fā)態(tài)原子:

(不穩(wěn)定)處于最低能量的原子

(穩(wěn)定)6.基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜吸收能量釋放能量1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子

光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一(3)原子光譜:

不同元素的原子的核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同頻率的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。特征:暗背景,亮線,

線狀不連續(xù)鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

特征:亮背景,暗線,

線狀不連續(xù)(4)光譜分析：在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。(5)光譜分析的應(yīng)用：②化學研究中利用光譜分析檢測一些物質(zhì)的存在與含量等。①通過原子光譜發(fā)現(xiàn)許多元素。如：銫（1860年）和銣（1861年），其光譜中有特征的籃光和紅光。又如：1868年科學家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦。下列說法中正確的是(

)A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子B．3p2表示3p能級有兩個軌道C．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多隨堂練習AD

隨堂練習1H、2H、3H+、H2是（）

A．氫的4種同位素

B．4種氫元素

C．氫的4種同素異形體

D．氫元素的4種不同微粒隨堂練習D[2010·全國卷Ⅱ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮零族元素)。下列關(guān)于這些元素的敘述錯誤的是(

)A．X和其他三種元素均可形成至少2種的二元化合物

B．W和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子

C．W、X和Y三種元素可以形成堿性化合物

D．Z和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性

D隨堂練習通常情況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應(yīng)后可得C和一種白色沉淀。請回答：(1)用化學符號表示下列四種微粒：A______，B_______，C________，D________。(2)寫出A