2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題6.1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)講案(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題6.1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)講案(含解析) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1、了解元素、核素和同位素的含義。 2、了解原子的構(gòu)成;了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。 3、了解相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的定義,并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 4、了解原子核外電子的能級(jí)分布,能用電子排布式表示常見(jiàn)元素(1~36號(hào))原子核外電子的排布;了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧: 一、原子結(jié)構(gòu) 1、原子的構(gòu)成 (1)原子的組成 原子X(jué) 原子核 核外電子 質(zhì)子(Z)個(gè) 中子(A-Z)個(gè) 電子數(shù)(Z)個(gè) 電子排布(分層排布) 核電荷數(shù)(Z) 決定元素的種類(lèi) 質(zhì)量數(shù)(A) 近似相對(duì)原子質(zhì)量 在質(zhì)子數(shù)決定后,決定原子的種類(lèi) 最外層電子數(shù) 各層電子數(shù) 同位素 決定主族元素化學(xué)性質(zhì) 原子的電子式 電子層(K、L、M……) 原子結(jié) 構(gòu)示意圖 (2)符號(hào)中各數(shù)字的含義 (3)組成原子的各種微粒及相互關(guān)系 ①質(zhì)子數(shù)(Z)= 核電荷數(shù) = 原子序數(shù) ②質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z) + 中子數(shù)(N) ③陽(yáng)離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-所帶電荷數(shù) ④陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶電荷數(shù) 注:①有質(zhì)子的微粒不一定有中子如 。 ②有質(zhì)子的微粒不一定有電子如H+。 ③質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素如Ne、HF、H2O、NH3、CH4等。 ④任何元素都有零價(jià),但不一定都有負(fù)價(jià)或正價(jià)。如F無(wú)正價(jià),Na、Mg、Al等無(wú)負(fù)價(jià)。 2、元素、核素、同位素 元素 核素 同位素 概念 具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類(lèi)原子的總稱(chēng) 具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子 質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子或同一元素的不同核素 范圍 宏觀概念,對(duì)同一類(lèi)原子而言,既有游離態(tài)又有化合態(tài) 微觀概念,對(duì)某種元素的一種原子而言 微觀概念,對(duì)某種元素的原子而言。因同位素的存在而使原子的種類(lèi)多余元素的種類(lèi) 特性 主要通過(guò)形成的單質(zhì)或化合物來(lái)體現(xiàn) 不同的核素可能質(zhì)子數(shù)相同、或中子數(shù)相同、或質(zhì)量數(shù)相同,或各類(lèi)數(shù)均不同。 同位素質(zhì)量數(shù)不同,物理性質(zhì)有差異,化學(xué)性質(zhì)相同。 實(shí)例 H、O H、H、N、C、Mg是不同的核素 H、H、H為氫的同位素 3、幾種“相對(duì)原子質(zhì)量” (1)同位素的相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式:Mr= (2)同位素的近似相對(duì)原子質(zhì)量,數(shù)值上約等于該同位素原子的相對(duì)質(zhì)量。 (3)元素的相對(duì)原子質(zhì)量是根據(jù)各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和他們?cè)谧匀唤缰兴嫉脑觽€(gè)數(shù)百分含量計(jì)算的結(jié)果。 =Aa%+ Bb%+ Cc%…… 【典型例題1】【xx年高考上海卷第1題】“玉兔”號(hào)月球車(chē)用Pu作為熱源材料。下列關(guān)于Pu的說(shuō)法正確的是 A.Pu與U互為同位素 B.Pu與Pu互為同素異形體 C.Pu與U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì) D.Pu與Pu具有相同的最外層電子數(shù) 【遷移訓(xùn)練1】某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個(gè)中子,它與1H原子組成HmX分子, 在a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是 ( ) A.(A-N+m)mol B.(A-N)mol C.(A-N)mol D.(A-N+m)mol 二、核外電子排布 1、核外電子排布 (1)排布方式 分層排布,電子層由里到外依次是:第一、…、七層,符號(hào)分別對(duì)應(yīng):K、L、M、N、O、P、Q。 (2)排布規(guī)律 ①電子是在原子核外距核由近及遠(yuǎn),能量由低至高的不同電子層上分層排布。 ②每層最多容納的電子數(shù)為2n2(n代表電子層數(shù))。 ③電子一般總是先排在能量低 的電子層里,即最先排在 K層,當(dāng) K 層排滿后,再排 L 層,依此 類(lèi)推。 ④最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(或 2個(gè)),次外層不超過(guò)18個(gè),倒數(shù)第3層不超過(guò)32個(gè)。 2、構(gòu)造原理 能量最低原理 (1)能層與能級(jí) ①能層 多電子原子的核外電子的能量是不同的。按電子的能量差異,可將核外電子分成不同的能層。原子核外電子的每一個(gè)能層(序數(shù)為n)最多可容納的電子數(shù)為2n2。 ②能級(jí) 多電子原子中,同一能層的電子,能量也不同,還可以把它們分成能級(jí)。 (2)構(gòu)造原理 隨著原子核電荷數(shù)的遞增,基態(tài)原子的核外電子按照上圖中箭頭的方向依次排布,即1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p……該原理適用于絕大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布。 【思考】 核外電子排布完全依照電子層順序排列嗎? 核外電子排布的規(guī)律并不完全依據(jù)電子層順序,而是按能級(jí)順序進(jìn)行的。 (3)能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)光譜 ①能量最低原理 原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。 ②基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷,躍遷過(guò)程中伴隨著能量的變化。 基態(tài)原子 激發(fā)態(tài)原子 (吸收能量) (釋放能量) ③光譜 光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光,用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱(chēng)為原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素,稱(chēng)為光譜分析。 (4)電子云與原子軌道 ①電子云 電子云是電子在核外空間各處出現(xiàn)概率的形象化描述。黑點(diǎn)密的地方表示電子出現(xiàn)的概率大,黑點(diǎn)疏的地方表示電子出現(xiàn)的概率小。 ②原子軌道 電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱(chēng)為原子軌道。 原子軌道 軌道形狀 軌道個(gè)數(shù) s 球形 1 p 紡錘形 3 ③泡利原理和洪特規(guī)則 A.泡利原理 條件:當(dāng)電子在同一個(gè)軌道中排布時(shí); 結(jié)論:1個(gè)軌道里最多容納2個(gè)電子,且自旋方向相反。 B.洪特規(guī)則 條件:當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí); 結(jié)論:總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同。 C.基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上排布要遵循三個(gè)原則:能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則。 【典型例題2】【湖北xx三校聯(lián)考】X、Y均為元素周期表中前20號(hào)元素,其簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,下列說(shuō)法正確的是 A.X2-的還原性一定大于Y- B.由mXa+與nYb-得m+a=n-b C.X、Y一定不是同周期元素 D.若X的原子半徑大于Y,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一定是X大于Y 【遷移訓(xùn)練2】下列各項(xiàng)敘述中,正確的是 ( ) A.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí),原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài) B.價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s區(qū)元素 C.所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形,但球的半徑大小不同 D.24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2 考點(diǎn)詳析: 考點(diǎn)一:核外電子排布與元素推斷 1、短周期核外電子排布規(guī)律 (1)最外層電子數(shù)為1的原子有H、Li、Na; (2)最外層電子數(shù)為2的原子有He、Be、Mg; (3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的原子有Be、Ar; (4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是C; (5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是O; (6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的原子是Ne; (7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、Si; (8)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、P; (9)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子有H、Be、Al; (10)電子層數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的原子有Li; (11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有He、C、S; (12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子有O。 2、熟記常見(jiàn)的等電子微粒 (1)常見(jiàn)“10e-”微粒 ①分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4; ②陽(yáng)離子:Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH; ③陰離子:F-、O2-、OH-、NH。 (2)常見(jiàn)“18e-”微粒 ①分子:Ar、HCl、H2S、H2O2、F2、C2H6、CH3OH; ②陽(yáng)離子:K+、Ca2+; ③陰離子:Cl-、S2-、HS-。 (3)其他等電子微粒 ①“14e-”:Si、N2、CO、C2H2、C; ②“16e-”:S、O2、C2H4、HCHO。 【典型例題3】【廣東省廣州市xx屆高三二模】短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序數(shù)依次增大,X單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸,Y位于第IA族,Z所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等,W元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之和為0,R與X同族,則 A.原子半徑:Z>Y>X B.X與R的核電荷數(shù)相差18 C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:W>R D.Y與Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng) 【遷移應(yīng)用3】【xx年高考全國(guó)大綱卷第27題】(15分)五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依 次增大,A和C同族,B和D 同族,C離子和B離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共 價(jià)型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)五種元素中,原子半徑最大的是 ,非金屬性最強(qiáng)的是 (填元素符號(hào)); (2)由A和B、D、E所形成的共價(jià)型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是 (用化學(xué)式表示); (3)A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的化學(xué)式為 ,其中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為 ; (4)D最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為 ; (5)單質(zhì)D在充足的單質(zhì)E中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;D在不充足的E中燃燒,生成的主要產(chǎn)物的化學(xué)式為 ; (6)單質(zhì)E與水反應(yīng)的離子方程式為 。 考點(diǎn)二:化學(xué)用語(yǔ)的規(guī)范使用 化學(xué)用語(yǔ)的規(guī)范使用及意義 為了書(shū)寫(xiě)和學(xué)術(shù)交流的方便,采用國(guó)際統(tǒng)一的符號(hào)來(lái)表示各個(gè)元素 元素符號(hào) ↓ 原子(核素)符號(hào) ↓ 原子結(jié)構(gòu)示意圖 ↓ 電子式 在元素符號(hào)周?chē)谩啊被颉啊北硎驹拥淖钔鈱与娮?價(jià)電子)。 ↓ 電子排布式 根據(jù)構(gòu)造原理表示:能級(jí)符號(hào)+(右上角)數(shù)字。 ↓ 電子排布圖 用方框表示原子軌道,用箭頭表示電子。用“數(shù)字+能級(jí)符號(hào)”表示軌道名稱(chēng)。 它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn) (1)原子結(jié)構(gòu)示意圖 可表示核外電子的分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù),如 (2)電子式 可表示原子最外層電子數(shù)目,如 。 (3)核素符號(hào) 側(cè)重表示原子核的組成,它告訴人們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù),并推及中子數(shù)和核外電子數(shù),如O (4)電子排布式 ①用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù),這就是電子排布式。例如:K:1s22s22p63s23p64s1。 ②為了避免電子排布式書(shū)寫(xiě)過(guò)于繁瑣,把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號(hào)外加方括號(hào)表示。例如:K:[Ar]4s1。 ③有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布相對(duì)于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差。因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí),體系的能量較低,原子較穩(wěn)定。 例如: Cr:1s22s22p63s23p63d44s2() Cr:1s22s22p63s23p63d54s1(√) (5)電子排布圖 用方框表示一個(gè)原子軌道,每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子,如氮原子的電子排布圖為: 【典型例題4】【xx上海,2】下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的表述正確的是 ( ) A.次氯酸的電子式H B.二氧化硅的分子式SiO2 C.硫原子的最外層電子排布式3s23p4 D.鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖 【遷移應(yīng)用4】【福建省漳州市七校xx屆高三第二次聯(lián)考化學(xué)試題】正確掌握化學(xué)用語(yǔ)和化學(xué)基本概念是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)。下列有關(guān)表述中正確的一組是 A.16O與18O互為同位素;HO、DO、HO、DO互為同素異形體 B.SiH4、PH3、HCl的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) C.氧化鐵的化學(xué)式:FeO D.Ca2+的結(jié)構(gòu)示意圖為,NH4Cl的電子式為- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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