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1、专题十 原子的结构与性质 编号：2010101.（08全国卷）下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为11稳定化合物的是 （ ）A3和17B1和8C1和6D7和122.（09年安徽理综7）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是A石墨烯与石墨互为同位素B0.12g石墨烯中含有6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中的碳原子间以共价键结合3.（09年广东文基62）碘单质及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是A与互为同位素B加碘食盐能使淀粉溶液变蓝C从海带中提取I2的过程只发生物理变化DI和Cl是同
2、族元素，HI比HCl稳定4. （09年全国理综9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是A它是副族元素B它是第六周期元素C它的原子核内有63个质子D它的一种同位素的核内有89个中子考试说明：必修部分：了解元素、核素和同位素的含义。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。了解118号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。选修部分：认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原
3、理，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布高考资源网命题趋向：本部分知识考查的落脚点在（1）质子数、中子数、质量数的关系，原子组成的表示：（2）同位素的判断：同位素的相对原子质量与元素相对原子质量的计算；（4）核外电子排布知识运用于元素的推断；高考预测：从08、09两年高考试题看，今后的题型会稳中有变，仍以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算、向多方位、多角度、多层次方向发展高考资源网知识框架一、原子的构成1原子核的构成：质子 每一个质子带 电荷 原子核 相对质量约为 ，质子的数目决定 中子 中子不带电，相对质量约为 原子 决定
4、元素的不同原子，影响原子的质量。 围绕原子核作高速运动，每个电子带 电荷。核外电子 相对质量为一个质子（中子）的 。 最外层电子数目决定 。质量数：定义： 核电荷数（Z） 质 量 数（A） 一般用符号表示一个质量数A为、质子数为Z的原子。2. 核素 （1）元素： （2）核素： （3）同位素： 氢元素的三种核素 碳的三种核素 铀的三种核素 同位素的应用： 元素的相对原子质量：（1）定义：由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成计算出的平均值 。（2）计算式： M M1n1 % M2n2 % M3n3 % 【例1】（09广东化学1） 我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是.w.w.k.
5、s.5.u.c.o.mA. 与互为同位素 B. 与的质量数相同C. 与是同一种核素 D. 与的核外电子数和中子数均为62解析与评价：由稀土元素可知，该元素是含有相同质子不同中子的同种元素；其中的质量数为144，中子数为82；的质量数为150，中子数为88；故B、D项错；根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知为两种核素，故C错高考资源网答案：A【变式训练1】（08广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是 （ ）A Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B Pt和Pt的中子数相同，互称为同
6、位素C Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素D Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素【例2】（08全国卷）某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1 H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是( ) A(ANm)mol B(AN)mol C(AN)mol D(ANm)mol解析与评价：X原子的质子数为(AN)个，一个HmX中所含的质子数为(ANm)个，HmX的摩尔质量为(Am)gmol1，所以agHmX中所含质子的物质的量为(ANm)mol。答 案：A。【变式训练2】（08北京卷）X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的
7、是 ( ) A由mXa与nYb得，ma=nbBX2的还原性一定大于YCX、Y一定不是同周期元素D若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY二核外电子的排布电子层n1234567符 号KLMNOPQ由内到外， 能量逐渐（ ）必修部分：1.核外电子是分层排布的2电子总是由（ ）向（ ）排布，先排布离核最（ ）的电子层，然后依次往（ ）。3每个电子层最多容纳（ ）个电子，最外层不超过（ ）个（K层不超2个），次外层不超（ ）个。4核外电子排布的表示方法：用原子结构示意图表示，写出钠的原子结构示意图（ ）5. 元素的化学性质与原子的最外层电子排布的关系：金属元素最外层电子数4；稀有
8、气体最外层电子数8（氦除外，最外层只有2个电子）选修部分：1. 能层与能级 对多电子原子的核外电子，按 将其分成不同的能层(n)；对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的 ；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按 的顺序升高，即E(s)E(p)E(d)E(f)。完成下表：各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数能 层(n)一二三四五六七符 号KLNOPQ能 级(l)1s2s2p3s3p3d5s最 多 电 子 数2262218322n2由表中可知：各能层最多容纳的电子数为 。能级类型的种类数与 数相对应s p d f 能级所含轨道数分别为 ，与能级所在能层无关。
9、2. 电子云与原子轨道电子云：电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云是核外电子运动状态的形象化描述，小黑点的疏密表示 。原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为 %的电子云空间轮廓图。s电子的原子轨道呈 对称， ns能级各有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 ，np能级各有 个原子轨道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能级各有 个原子轨道；nf能级各有 个原子轨道。各轨道的的形状与所处的能层无关。3. 核外电子排布规律构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s、4d、5p、6s、4f构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可
10、以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一高考资源网思考：如何快速判断不同能级的能量高低？能量最低原理：能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在 的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。当某能级中的原子轨道处于全充满或半充满状态时能量较低。泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳 个自旋方向 的电子。洪特规则：电子排
11、布在同一能级的各个轨道时，优先占据 轨道，且自旋方向 。 思考：为什么在同一原子中不可能出现运动状态完全相同的两个电子？4. 基态、激发态、光谱 基态：最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。 激发态：较高能量状态（相对基态而言）。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子高考资源网 光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态激发态）和放出（基态激发态）能量，产生不同的光谱原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素高考资源网【例3】下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（ ）A原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云Bs能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动Cp能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多D与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大 解析与评价： 电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，故选项A错误。原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，它表明电子在这一区域内出现的机会大，在此区域外出现的机会少，故选项B错误。无论能层序数n怎
