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1、第五章第五章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 学案学案 23 原子结构原子结构考纲要求 1.了解元素、核素、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.了解原子核外电子 的排布。4.以 IA 和A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。知识点一 原子的组成1原子 (1)原子结构 原子( X)Error!A Z(2)有关粒子间的关系 质量数(A)_； 中性原子：质子数_； 阳离子：质子数核外电子数_； 阴离子：质子数核外电子数_。 2核素、同位素、元素 (1)概念 核素：具有一定数目_和一定数目_的一
2、种_，如氢元素有三 种核素，符号为_。 同位素：_相同而_不同的同一元素的不同_互称同位素。 元素：具有相同_的同一类_的总称。 (2)三者的关系问题思考 1(1)任何原子内都有中子吗？(2)同位素的性质相同吗？知识点二 核外电子排布 1电子层的表示方法及能量变化 电子层数由内向外 数字表示法1234567 字母表示法离核远近由 到电子能量由 到2.原子核外电子排布规律 (1)能量最低原理：核外电子总是尽可能先排布在能量_的(离原子核_) 的电子层里。(2)每层最多容纳的电子数为_个。 (3)最外层电子数最多不超过_个(K 层为最外层时不超过_个)。 (4)次外层电子数最多不超过_个。 (5)
3、倒数第三层电子数最多不超过_个。 问题思考 2核外电子排布的各条规律之间有怎样的关系？以 19 号元素 K 的原子结构示意图不能写成为例来说明。3 “核外电子排布相同的微粒，化学性质相同”这一说法是否正确？知识点三 原子结构和性质 1碱金属元素 (1)原子结构 原子最外层都只有_个电子，随原子序数的递增，电子层数依次增加，原子半径逐 渐_。 (2)元素性质 从上到下，元素原子失电子能力逐渐_，金属性逐渐_，单质的还原性 逐渐_。 问题思考 4最外层只有一个电子的元素是否都是碱金属元素？2卤族元素 (1)原子结构 原子最外层都有_个电子，随原子序数递增加，电子层数依次增加，原子半径逐渐 _。 (
4、2)元素性质 从上到下，得电子能力逐渐_，非金属性逐渐_，单质的氧化性逐渐 _。 3元素性质与原子结构的关系 元素的性质决定于原子核外电子的排布，特别是_。同主族元素化学性质上 表现出相似性和递变性，随着原子核外电子层数的增加，它们的失电子能力逐渐增强，金 属性逐渐_。一、元素、核素和同位素1. X 中各符号表示的含义A Z 元素符号 X 的左上角的 A 表示该核素的质量数，它可近似地代表该核素原子的相对原 子质量，左下角的 Z 表示该核素的核内质子数，元素的种类取决于构成该元素的原子核内 的质子数，Z 相同的所有核素都称为同一元素；Z 相同，A 不同，称为同位素周期表中 处于同一位置。Z 和
5、(AZ)决定核素的种类，即在核素中，Z 相同的不同核素称为同位素。2元素、同位素、核素概念的辨析(见下表) 元素同位素核素概念具有相同核电荷数的一类 原子的总称质子数相同而中子数不同 的同一元素的不同核素互 称为同位素具有一定数目质子和一定 数目中子的一种原子对象宏观概念，对同类原子而 言；既有游离态，又有化 合态微观概念，对某种元素的 原子而言，因为有同位素， 所以原子种类多于元素种 类微观概念，指元素的具体 的某种原子特征以单质或化合物形式存在， 性质通过形成单质或化合 物来体现同位素化学性质几乎相同， 因为质量数不同，物理性 质有差异，天然存在的各 种同位素所占的原子个数 百分比一般不变
6、具有真实的质量，不同核 素的质量不相同决定 因素质子数质子数和中子数质子数和中子数特别提醒 同位素是同一元素的不同核素之间的互称，大多数元素有同位数(但 Na、Al、F 等没有同位素)。因此目前发现的元素有一百多种，但核素有一千多种。 典例导悟 1 下列说法正确的是 ( ) A12C、13C、14C、金刚石、石墨都是碳元素的同位素 B同种元素的原子，质量数一定相同 C互为同位素的原子，质子数一定相同 D由一种元素组成的物质，一定是纯净物 听课记录： 变式演练 1 据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的会导致温室效应 的气态化合物，它的结构式为16O=C=18O。下列说法正确的是（双选
7、）( )A16O 与18O 为同位素B16O=C=18O 与16O=C=16O 互为同位素C16O=C=18O 的化学性质与16O=C=16O 完全不同D目前提出的“低碳经济” ，目标是减少向环境中排放 CO2，控制温室效应 二、原子核外电子排布的特殊规律及电子数相等的微粒 1记住 120 号元素的特殊的电子层结构 名师提醒：记熟是准确快速解题的前提(1)最外层有 1 个电子的元素：H、Li、Na、K； (2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：_； (3)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素：C； (4)最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素：_； (5)最外层电子数是内层电子总数一半
8、的元素：_； (6)最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素：Ne。 (7)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si； (8)次外层电子数是其他各层电子总数 2 倍的元素：_； (9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S； (10)电子层数与最外层电子数相等的元素：_。 2核外电子数相等的微粒 (1)“10 电子”的微粒 分子离子 一核 10 电子NeN3、O2、F、Na、Mg2、Al3 二核 10 电子HF 三核 10 电子NH 2 四核 10 电子 五核 10 电子 (2)“18 电子”的微粒 分子离子一核 18 电子ArK、Ca2、Cl、 S2 二核 18 电子
9、三核 18 电子H2S四核 18 电子 五核 18 电子 六核 18 电子 其他微粒C2H6、CH3NH2N2H、N2H 526(3)“14 电子”微粒有 Si、_、_、_等四种。 典例导悟 2 用 A、B、C2、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微 粒(离子或分子)，请回答； (1)A 元素是_，B 元素是_，C 元素是_。(用元素符号表示) (2)D 是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_。 (3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_。 (4)F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_；电子式是_。 (5)G 分子中含有 4 个原
10、子，其分子式是_。 (6)H 分子中含有 8 个原子，其分子式是_。 变式演练 2 (2011济南模拟)通常情况下，微粒 A 和 B 为分子，C 和 E 为阳离子，D 为阴离子，它们都含有 10 个电子；B 溶于 A 后所得的物质可电离出 C 和 D；A、B、E 三 种微粒反应后可得 C 和一种白色沉淀。请回答。 (1)用化学符号表示下列四种微粒： A：_，B：_，C：_，D：_。 (2)写出 A、B、E 三种微粒反应的离子方程式： _ _。1判断正误 (1)C.在氮原子中，质子数为 7 而中子数不一定为 7( )DCl的结构示意图为( ) (2010课标全国卷一 7C、D)(2)1 mol
11、羟基中电子数为 10NA( ) (2010江苏5B)(3)钠离子的结构示意图为( )(2010上海2D)22010福建理综23(1)M 是地壳中含量最多的金属元素，则 M 的离子结构示意图为_。 3(2010山东理综，9)16O 和18O 是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( ) A16O2与18O2互为同分异构体B16O 与18O 核外电子排布方式不同C通过化学变化可以实现16O 与18O 间的相互转化D标准状况下，1.12 L16O2和 1.12 L18O2均含 0.1NA个氧原子 4(2009广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm 与Sm 的说法正14
12、46215062确的是( ) A.Sm 与Sm 互为同位素1446215062B.Sm 与Sm 的质量数相同1446215062C.Sm 与Sm 是同一种核素1446215062D.Sm 与Sm 的核外电子数和中子数均为 621446215062题组一 元素、核素、同位素1无放射性的同位素称之为“稳定同位素” ，在陆地生态系统研究中 2H、13C、15N、18O、34S 等常用作环境分析指示物。下列有关一些“稳定同位素”的说法正确的是（双选）( ) A34S 原子核内中子数为 18 B2H酸性比1H的酸性更强C16O 与18O 的化学性质相同D13C 与15N 原子核内的质子数相差 22下列微
13、粒结构示意图中，不正确的是( )3放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用，对人类的科学研究有很大的 帮助，其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性14C 的羟酸衍生物在特定条件下通过断裂 DNA 来杀死细胞，从而抑制艾滋病。下面有关14C 的叙述中正确的是( ) A14C 与14N 含有相同的中子数B14C 与 C60是同分异构体 C14C 与 C60中普通碳原子的化学性质不同 D14C 与12C 互为同位素4(2008全国理综，11)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 原子组成 HmX 分子。在 a g HmX 中所含质子的物质的量是(
14、 )A.(ANm) molaAmB. (AN) molaAC.(AN) molaAmD. (ANm) molaA 5据报道医学界通过用14C 标记的 C60发现一种 C60的羟酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂 DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，则有关14C 的叙述正确的是（双选）( )A与12C 的化学性质不同B与14N 含的中子数相同C14C 的质子数与中子数相差 2 D与12C、13C 互为同位素6(2011武汉质检)有下列符号：35Cl 和37Cl、O2和 O3、1HO 和2HO。下列有关16 218 2说法正确的是（双选）( ) A35Cl 和37Cl 互为同分异构体BO2和 O3是氧元素的两种同素异形体 C35 和 37 表示的是质量数 D1HO 和2HO 表示同一种水
