归纳与整理教学设计及教案分析

专题一

原子结构

考点一

原子结构

基础知识梳理

1．

构成原子的微粒及作用

2．

微粒之间的关系

(1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；

(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；

(3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；

(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。

3．

一个信息丰富的符号

404040241例1．

有5种单核粒子，它们分别是4019□、18□、19□、20□、20□(“□”内元素符号未写出)，

则＋＋它们所属元素的种类有________种。

例2．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)34S原子核内中子数为16

(2)2H核外电子数为2

＋

－1

(

) (

) (

) (

) (

) (

)

(3)1H18mol2O的摩尔质量为20 g·(4)13C和15N核内中子数相差1

＋－

(5)H3O和OH中具有相同的质子数和电子数

2(6)O22和S具有相同的质子数和电子数

－－

规避4个易失分点

(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；

(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H；

＋(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH；

(4)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3和Na、F等，NH4与OH等。

＋＋－＋－－针对练习

1．

现有bXn和aYm两种离子，它们的电子层结构相同，则a与下列式子有相等关系的是

(

) －＋A．b－m－n

B．b＋m＋n

C．b－m＋n

D．b＋m－n

2．

已知阴离子R2的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则ω g R原子完全转化为R2时，含－－

有电子的物质的量是

(

) m－n－2ωm－nm－n－2m－n＋2A.mol

B.mol

C．ω() mol

D．ω() mol nmmω·m3．

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1H原子组成HmX分子，在a

g HmX中所含质子的物质的量是

(

) aaaaA.(A－N＋m)mol

B.(A－N)mol

C.(A－N)mol

D.(A－N＋m)mol AAA＋mA＋m解题思路

求一定质量的某物质中微粒数的答题模板

物质的质量÷摩尔质量来自质量数×一个分子或离子中含某粒子个数×NA――→物质的量――→指定粒子的物质的量――→粒子数

考点二

元素

核素

同位素

基础知识梳理

1．

元素、核素、同位素的概念及相互关系

2．

同位素的性质

同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。

3．

几种重要的核素

核素

用途

4. 相对原子质量

(1)定义：以12C原子质量的1/12(约1.66×10－27235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O 核燃料

用于考古断代

制氢弹

示踪原子

kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制(SI)单位为1，符号为1(单位1一般不写)。

(2)诸量比较

①原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。如：一个Cl2分子的m(Cl2)＝2.657×10－26 kg。

②核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，如35Cl为34.969,37Cl为36.966。

③核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。如：35Cl为35，37Cl为37。

④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%。

⑤元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。

注意

(1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。(2)通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。

例1．

(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________，因为它们是具有相同______________的同一类原子。

231213141415(2)在11H、1H、1H、

6C、

6C、

6C、

7N、

7N中，核素、元素的种数分别为______种、______种。

1314(3)

126C、

6C、

6C的关系为__________，因为它们是具有____________________的同一元素的不同原子。其化学性质几乎完全相同。

例2．

已知一个12C的质量为a g，一个P2O3分子的质量为m g，一个P2O5分子的质量为n g，则氧原子的相对原子质量为__________。

针对练习

题组一

以同位素为核心的概念辨析

1．由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科研小组合成了非常罕见的4526Fe原子，下列说法不正确的是564556

A．可以用KSCN溶液检验4526FeCl3和26FeCl3

B.26Fe与26Fe的电子数相同

5645C. 4526Fe与26Fe互为同位素

D. 26Fe的中子数小于质子数

5657582．

具有广泛用途的6027Co放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如27Co、27Co、27Co和5927Co。下列关于钴原子的说法正确的是

(

) 57585960A.5627Co、27Co、27Co、27Co和27Co是摩尔质量不同的五种同素异形体

B.6027Co放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于6 57585960C.5627Co、27Co、27Co、27Co和27Co互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同

57585960D.5627Co、27Co、27Co、27Co和27Co互为同分异构体

题组二

相对原子质量的含义及辨析

3．

16O中的“16”表示的含义是

(

) ①氧元素的相对原子质量

②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量

③氧元素的近似相对原子质量

④氧元素的一种同位素的质量数

A．①③

B．②④

C．①④

D．②③

4．

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

规避同位素、核素、同素异形体概念理解的4个易错点

(1)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素；

(2)有多少种核素就有多少种原子；

1316(3)不同的核素可能具有相同的质子数，如1H与1H；也可能具有相同的中子数，如

146C与

8O；也可能14112具有相同的质量数，如

146C与

7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如1H与

6C；

(4)在区别同位素、同素异形体的概念时，可从概念的字面加深理解。同位素的研究对象是原子，“同位”是指同一种元素的几种核素在元素周期表中的位置相同，即质子数相同，中子数不同；同素异形体的研究对象为单质，“同素”是指元素种类相同。

考点三

核外电子排布

基础知识梳理

1．

电子层的表示方法及能量变化

2．

能层、能级与原子轨道

(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能级：同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)

(3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。

原子轨道

s p 轨道形状

球形

哑铃形

轨道个数

1 3 特别提醒

第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。

3．

原子核外电子排布的原理

(1)能量最低原理：即：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。

亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序：

(2)泡利原理

一个原子轨道最多容纳2个电子，并且自旋状态相反。

(3)洪特规则

当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，并且自旋状态相同。

洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。

4．

基态、激发态

(1)基态原子：处于最低能量的原子。

(2)激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

例1．

下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

(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______________；既能得电子，又能失电子的粒子是____________________________。

(4)③粒子半径________④粒子半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是________。

例2．

完成下表，理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系

能层

符号

能级

最多容纳电子数

特别提醒

(1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍；(3)构造原理中存在着能级交错现象；(4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。

例3．

写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式

原子

N Cl Ca Fe Cu As 电子排布式

简化电子排布式

一

K

二

L

三

M

四

N

五

O …

…

…

…

…

…

特别提醒

①当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n－1)d，np顺序填序，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确；

Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。

②在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是[X]＋价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。

例4．

请用核外电子排布的相关规则解释Fe3较Fe2更稳定的原因。

＋＋

针对练习

题组一

核外电子排布规律的简单应用

1．

原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法中不正确的是

(

) A．X能形成化学式为X(OH)3的碱

B．X能与某些金属元素形成化合物

C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数

D．X可能形成化学式为KXO3的盐

题组二

破解“10电子”、“18电子”微粒的应用

2．

A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：

①A＋C===D＋E↑；②B＋C===2D。

请回答：

(1)C离子的电子式是________________。

(2)A离子中的键角为______________。

(3)分别写出A和D反应、B和E反应的离子方程式____________、____________。

(4)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式____________。

(5)除A、B外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。

3．

已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：

＋＋＋＋－＋＋－＋－＋＋－

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A____________；D____________。

(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：

①A与B在溶液中反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。

②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是__________________________ (用化学式或离子符号表示)。

方法规律

寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法

①“10电子”微粒

②“18电子”微粒

题组三

正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语

4．

按要求填空

(1)质量数为37的氯原子符号为________。

(2)S2的结构示意图________。

－(3)氮原子的电子式________，N2的电子式________，NH4的电子式________。

(4)磷原子的核外电子排布式______________________________________________，

价电子排布式___________________________________________________，价电子排布图________________________________________________________________________。

(5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子。

原子(或离子)结构示意图

电子排布式

电子排布图

Fe

Fe3

＋＋

化学用语的规范使用及意义

为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素。

元素符号

它们有各自不同的侧重点：

(1)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。

(2)核组成式：如16

8O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。

(3)电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。

(4)电子排布图：能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。

(5)价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为

1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。

题组四

核外电子排布规律与其他性质的综合应用

5．

A、B、C、D、E为前四周期的元素。其中A、B同周期，A3比B少一个电子层，B的最高能级中＋－－3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，在同族元素中C的气态氢化物沸点最高；D的最高价氧化物对应的水化物可以用于铅蓄电池；E元素的单质与H2O高温下反应，生成物中有一种具有磁性的黑色晶体X。请回答下列问题：

(1)E在周期表中的位置为________________。

(2)B、D元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱________________(用化学式回答)。

(3)在0.1 mol·L110 mL的AB3溶液中加入相同浓度的NaOH溶液35 mL，写出发生反应的离子方程－式______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

将AB3溶于污水有沉淀生成，结合化学方程式解释这一现象______________________ __________________________________________________。

(4)将m g X溶于10 mL HI溶液(HI足量)，离子方程式为

________________________________________________________________________。

向溶液中加入5 mLCCl4振荡，观察CCl4层呈________色；

向水层中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、在空气中灼烧，可得到红色固体，其质量为________。

相关高考试题

1．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)氯原子的结构示意图：

(

) (2013·江苏，2C) (2)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：146

92U

(

) (2013·江苏，2D) (3)S2的结构示意图：－

(

)

(2012·海南，9B) 35(4)原子核内有18个中子的氯原子：17Cl

(

) (2012·海南，9D) 238(5)235

92U和

92U是中子数不同质子数相同的同种核素

(

) (2012·天津理综，3C) (6)元素周期表中铋元素的数据见右图，则：

①Bi元素的质量数是209

(

) (

) (2012·上海，6改编) 2．

(2013·上海，3)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是

(

) ②Bi元素的相对原子质量是209.0

A．Th元素的质量数是232

B．Th元素的相对原子质量是231 C．232Th转换成233U是化学变化

D．230Th和232Th的化学性质相同

3．

(2013·海南，3)重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是

A．氘(D)原子核外有1个电子

B．1H与D互称同位素

18C．H2O与D2O互称同素异形体

D．1H2O与D162O的相对分子质量相同

(

) 4．

(2013·新课标全国卷Ⅰ，9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是

A．W2、X

－＋

＋

＋

＋

－

＋

－(

) B．X、Y3C．Y3、Z2

＋D．X、Z2

5．

[2012·福建理综，23(1)]元素M的离子与NH4所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为________________。

6．

(1)[2013·新课标全国卷Ⅰ，37(1)]基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。

(2)[2013·福建理综，31(2)②]基态铜原子的核外电子排布式为____________。

(3)[2013·新课标全国卷Ⅱ，37(1)]Ni2的价层电子排布图为________________。

＋

(4)[2012·新课标全国卷，37(3)]Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为____________。

(5)[2012·江苏，21(A)—(1)①]Mn2基态的电子排布式可表示为__________。

＋

(6)[2011·新课标全国卷，37(2)]基态B原子的电子排布式为________。

(7)[2011·福建理综，30(1)]基态氮原子的价电子排布式是________。

(8)[2011·山东理综，32(1)]氧元素基态原子核外未成对电子数有________个。