人教版高考化学一轮复习专题5物质结构与性质第1单元原子结构核外电子排布学案

这是一份人教版高考化学一轮复习专题5物质结构与性质第1单元原子结构核外电子排布学案，共17页。
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.了解核外电子排布规律，掌握原子或离子结构示意图。
4.了解原子核外电子的运动状态和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表示式(或电子排布图)。
原子结构 同位素
知识梳理
1．原子构成
(1)原子符号与构成
(2)粒子中的“各数”间的关系
①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
2．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系及含义
(2)几种重要的核素及其应用
(3)氢元素的三种核素
eq \\al(1,1)H：用字母H表示，名称为氕，不含中子。
eq \\al(2,1)H：用字母D表示，名称为氘或重氢，含1个中子。
eq \\al(3,1)H：用字母T表示，名称为氚或超重氢，含2个中子。
注意：相对原子质量的分类
①原子(即核素)的相对原子质量
一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的eq \f(1,12)的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
②元素的相对原子质量
是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
③核素的近似相对原子质量＝质量数。
④元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……
[辨易错]
(1)任何原子都有质子、中子和电子。( )
(2)质子数相同的粒子相应的元素一定是同一种元素。( )
(3)任何阴、阳离子中均含有电子。( )
(4)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 ( )
(5)核聚变如eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H―→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，因为有新粒子生成，所以该变化是化学变化。 ( )
(6)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者属于同素异形体。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
知识应用
H、D、T形成的氢气分子有 ；H、D、T与16O、17O可形成的水分子有 种；其中相对分子质量相同的有 ；这些水分子的物理性质 ；化学性质 。
[答案] H2、D2、T2、HD、HT、DT 12 HT16O与Deq \\al(16,2)O、HT17O与Deq \\al(17,2)O、HD16O与Heq \\al(17,2)O、HD17O与Deq \\al(16,2)O 不同 几乎相同
命题点 原子结构中“数”与同位素
1．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号为Og。下列关于eq \\al(297,118)Og的说法错误的是( )
A．原子序数与质子数均为118
B．质子数与中子数之差为61
C．该原子的近似相对原子质量为297
D．118号元素的相对原子质量为297
[答案] D
2．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是( )
A．14C与12C是两种不同的元素或核素
B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体
D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
D [A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。]
3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g Hm X中所含原子的物质的量为 ，所含中子的物质的量为 ，所含质子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)，所含电子数为 。
[答案] eq \f(a,A＋m)(m＋1) ml eq \f(a,A＋m)N ml eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA
4．现有下列9种粒子：eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(13, 6)C、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(56,26)Fe2＋、eq \\al(56,26)Fe3＋、eq \\al(16, 8)O2、eq \\al(16, 8)O3。按要求完成以下各题：
(1)eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H分别是氢元素的一种 ，它们互称为 。
(2)互为同素异形体的粒子是 。
(3)eq \\al(56,26)Fe2＋的中子数为 ，核外电子数为 。
(4)上述9种粒子中有 种核素，含有 种元素。
[答案] (1)核素 同位素 (2)eq \\al(16, 8)O2和eq \\al(16, 8)O3 (3)30 24 (4)7 5
5．下图为几种粒子结构示意图，完成以下填空。

(1)属于阳离子结构的粒子是 (填编号，下同)。
(2)具有稳定性结构的原子是 。
(3)只能得电子的粒子是 ；只能失电子的粒子是 。
[答案] (1)③⑤ (2)② (3)③⑤ ①④⑥
(1)求一定质量的某物质中粒子数的思维模板
物质的质量eq \(――――――――――――→,\s\up8(÷摩尔质量来自质量数))物质的量eq \(――――――――――――――――→,\s\up8(×一个分子或离子中含某粒子个数))指定粒子的物质的量eq \(――→,\s\up8(×NA))粒子数
(2)“三同”比较
原子核外电子排布
知识梳理
1．电子层和原子轨道
2.原子轨道的形状、数目及能量关系
(1)轨道形状
(2)s、p、d、f轨道数目依次为1、3、5、7，其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直，各原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。
[深思考]
Si原子核外电子占有几个原子轨道？最外层电子的原子轨道形状是什么？
[答案] 8，球形和纺锤形。
3．原子核外电子排布规律
(1)一般规律
(2)能量最低原理：其原子轨道能量顺序如下：
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p……，总之：填充顺序为ns→(n－2)f→(n－1)d→np。
(3)泡利不相容原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。如2s的2个电子可表示为，不可表示为。
(4)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各上轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。
如2p3的轨道表示式为，不能表示为。
特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
注意：①一个原子轨道若有2个电子且自旋状态相反，这2个电子称为成对电子，即电子对。
②一个原子轨道若有1个电子，这个电子称为未成对电子，即单电子。如N的轨道表示式为，原子中有2对电子对，3个单电子或未成对电子。
[辨易错]
(1)基态原子电子能量的高低顺序为
E(1s)