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1、中学教育研发网（） 博学而笃志 切问而近思北京海淀区新街口外大街 19 号京师大厦 共 12 页 第 1 页 邮箱：专题专题 1010 原子的结构与性质原子的结构与性质【课前练习】 1.（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
2、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129 53I127 53IB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【知识动脉】知识框架知识框架中学教育研发网（） 博学而笃志 切问而近思北京海淀区新街口外大街 19 号京师大厦
3、 共 12 页 第 2 页 邮箱：一、原子的构成一、原子的构成1原子核的构成：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 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。XA Z2. 核素核素 （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
4、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14462Sm15062SmA. 与互为同位素 14462Sm15062SmB. 与的质量数相同14462Sm15062SmC. 与是同一种核素 14462Sm15062SmD. 与的核外电子数和中子数均为 6214462Sm15062Sm解析与评价：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144150 6262mmSS、的质量数为 144，中子数为 8
5、2；的质量数为 150，中子数为 88；故 B、D 项错；根据核素的144 62mS150 62mS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。144150 6262mmSS、中学教育研发网（） 博学而笃志 切问而近思北京海淀区新街口外大街 19 号京师大厦 共 12 页 第 3 页 邮箱：答案：答案：A【变式训练变式训练 1】 （08 广东卷）2007 年诺贝尔化学奖得主 Gerhard Ertl 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 （ ）20278A Pt 和Pt 的质子数相同，互称为同位素2027819878
6、B Pt 和Pt 的中子数相同，互称为同位素2027819878C Pt 和Pt 的核外电子数相同，是同一种核素2027819878D Pt 和Pt 的质量数不同，不能互称为同位素2027819878【例例 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 aAmaAC(AN)mol D (ANm)molaAmaA解析与评价解析与评价：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)gm
7、ol1，所以 agHmX 中所含质子的物质的量为(ANm)mol。aAm答答 案案：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二核外电子的排布二核外电子的排布必修部分：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
8、） ，次外层不超（ ）个。电子层 n1234567符 号KLMNOPQ由内到外， 能量逐渐（ ）中学教育研发网（） 博学而笃志 切问而近思北京海淀区新街口外大街 19 号京师大厦 共 12 页 第 4 页 邮箱：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
9、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)1s2s2p3s3p3d5s2262最 多 电 子 数218322n2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。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
10、 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，
11、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。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。即中学教育研发网（） 博学而笃志 切问而近思北京海淀区新街口外大街 19 号京师大厦 共 12 页 第 5 页 邮箱：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
12、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。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。【例例 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
