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1、第五章原子结构元素周期律第一节原子结构原子核外电子排布【考纲全景透析】一、原子的构成1 .原子的构成原子梗原子L股外电子，质子（z） F核电荷数（冷一-决定元素的种类卜一质故数（A）-近似相对原子质量各层电子数出日子敢确定局盟定原子H类做外层电子数/同位素决定主族元素化学性质原子的电子式原子结，电子排布（分层排布）电子层（L L、M、N构示意图原子的组成表示式：X,其中X为原子符号，A为质量数，Z为质子数，A Z为中子数。2 .基本关系质子数=核电荷数=核外电子数阳离子中：质子数=核外电子数+电荷数阴离子中：质子数=核外电子数一电荷数质量数=质子数+中子数3 . 元素、核素、同位素之间的关系如
2、下图所示:元素、核素和同位素的概念的比较儿系核素同位素概念具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子质子数相同而中子数不同的同F素的原子或同一元素的不同核素范围宏观概念，对同一类原子而言，既有游离态乂有化合态微观概念，对某种元素的一种原子而百微观概念，对某种元素的原子们百。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类特性主要通过形成的单质或化合物来体现小向的核素PJ能质子数相 同，或中子数相同，或质 量数相同，或各类数均不 相同同位素质量数不向，化学性质 相同；天然同位素所占原子白分比一般不变；同位素构成的化合物如 H2O、D2O、T2O , 物理性质7、同
3、但化学性质相同实例H、O1h、2h、74n、64C、22Mg1H、2H、汩为氢元素的同位素原子核外电子排布1 .电子层的表示方法及能量变化NaA微粒符号电子层+ 1 1128 I.、层内电子数原子核核内质子数或核电荷数离核由近及远一电子能量由低到高2 .核外电子分层排布的规律核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布，其主要规律有:(1)能量规律原子核外电子总是先排能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。即排满了 K层才排L层，排满了 L层才排M层。(2)分层排布规律原子核外每个电子层最多容纳2n2个电子。原子最外层电子数不超过 8个电子(K层为最外层不
4、能超过 2个电子)。原子次外层电子数不超过 18个电子(K层为次外层不能超过 2个电子)。K考点一R原子的构成及概念比较1.构成原子的粒子原子A3原质子Z个、中子(A-Z)个决定元素种类决定质量数.决定原子种类核外电子电子层数决定周期数最外层决定主族元素的化学性质.电子数决定主族元素的族序数2 .组成原子的各种粒子及相互关系 (1)原子或分子：质子数(Z尸核电荷数=核外电子数(2)阳离子：核外电子数 =质子数-所带电荷数(3)阴离子：核外电子数 =质子数+所带电荷数3 .同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较同位素同素异形体同系物同分异构体对象原子单质有机化合物无机、有机化合物特点质子数
5、相同中子数不同属同一元素单质之间符合同一通式结构相似组成相差一个或若干个CH原子团分子式相同结构式/、同原子之间实例H D 和 T;35Cl 和 37ClO3 和 C2；金刚石和石墨甲烷、乙烷正戊烷、异戊烷、新戊烷R提醒1 (1)质子数与核外电子数之间的关系，对于原子不易出错，对于阴、阳离子容易出错。应清楚阳离子核外电子数少于质子数，阴离子核外电子数多于质子数。(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如：具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如 Ne和H2O。质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如14N2和13C16O。2H2和3H2既不是同位素
6、，也不是同素异形体。【典例1】铀(U)是重要的核工业原料，其中23592U是核反应堆的燃料，下列关于23592u和23892u的说法正确的是()A. 23592U和23892u都含有92个中子B. 2359共和2389/互为同位素C. 23592U和 23892U的核夕卜电子数不同D . 23592U和 23892U分另1J含有143和146个质子【总结】若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等，则它们的关系可能是两种原子(同位素)如：1H、2H、3H。(2)两种分子如： CH4、NH3、H2。、HF、Ne。(3)两种带电荷数相同的阳离子，如 NH 4、H3O +。(4)两种带电荷数相同的阴离子
7、，如OH-、F oK考点23特殊核外电子排布的微粒1.识记120号元素的特殊电子层结构 (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：Be、Ar；(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：O;最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P;(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)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al;(9)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca；(10)最外层电子数是电子层数 2倍的元素：He、
8、C、So 2.找10电子微粒和18电子微粒的方法(1) 10电子微粒(2) 18电子微粒手 t HS CI出发点KC尹(9电子微粒X2)F、一OH、一NH?CH3(3) 10e与 18e微粒原子分子阴离子阳离子10eNeHF、NH、CHF、O2、N3、OH NHNa+、Mgj Al3+、H3C十 、Nhf18eArHCl、HS、PH、SiH4、Cl、S2、HS、C2K+、Ca2+F2、HaQ、N2H、QH6、CHOH CHF【典例2】现有部分元素的原子结构特点如表:XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气
9、体单质(1)画出 W/原子结构示意图 。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是 ,写出一个能表示 X、Z非金属 性强弱关系的化学反应方程式 。(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式 为。(4)元素X和元素Y以原子个数比1 ： 1化合形成的化合物 Q元素W和元素Y化合形成的 化合物M, Q和M的电子总数相等。以 M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生 成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式【高考零距离】【2012高考】1、(2012大纲版全国卷10)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且 X的离子半径小于负二价
10、硫离子的半径，X元素为B. PC. ArD . K2、(2012 海南高考 9)下列有关化学用语使用正确的是H +h：N：h Br-A. NH4Br的电子式：HB. S2-的结构示意图:C.乙酸的分子式：CH3COOHD.原子核内有l8个中子的氯原子:3、(2012 天津高考 3)下列叙述正确的是A.乙酸与丙二酸互为同系物B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键C. 295U和238 U是中子数不同质子数相同的同种核素D.短周期第IV A与口 A族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构【2011高考】1.（2011 海南高考 4）531i是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水
11、中531i的5353含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关5311的叙述中错误的是（ ）A 131 I的价学性用与 127 I相同 B 1311的谆子序数为 53 535353C. 531I的原子核外电子数为 78 D . 531I的原子核内中子数多于质子数 53532. （2011 天津高考 2）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是A.第IA族元素葩的两种同位素137cs比133cs多4个质子B.同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小C.第VIIA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D.同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低3. （2011 新课标全国卷
12、13）短周期元素 W又Y和Z的原子序数依次增大。元素 W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素 Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是A.元素W X的氯化物中，各原子均满足 8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为 1: 1的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物 X【2010高考】1. （2010 上海卷）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:兀素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2卜列叙
13、述正确的是A. X、Y元素的金属性 X E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、 E 的单质在常温下呈气态，元素 B 的原子最外层电子数是其电子层数的3. 倍， 元素 C 在同周期的主族元素中原子半径最大， 元素D 的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是A.元素A B组成的化合物常温下一定呈气态B. 一定条件下，元素 C D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应C.工业上常用电解法制备元素C、D E的单质D.化合物AE与CE古有相同类型的化学键3. （2010 四川理综卷）下列说法正确的是A. 原子最外层电子数为2 的元素一定处于周期表IIA 族B.主族元素X、Y
14、能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C. 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D. 同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同非选择题1. （2012 上海高考四大题）四、（本题共8分）2009年自然杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26A1和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空：23. 10Be 和9Be。a 是同一种原子b 具有相同的中子数c 具有相同的化学性质d 具有恒定的丰度Be所在的周期中，最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于 晶体。24. Al和Be具有相似的化学性质，写出 BeCl2水解反应的化学方
15、程式 。25. 研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点 b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酗:溶液d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用26目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar 核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序( 用化学符号表示) ；其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干燥剂，此化合物的电子式是 。【考点提升训练】一、选择题1 近 20 年来，同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。
16、如在陆地生态研究中，2H 13c 15N、18。34S等被视做环境分析指示原子。下列说法中正确的是 ()A. 34S原子核内的中子数为 16 B . 1HO的摩尔质量为20 g/molC. 13C和15N核内的质子数相差 2 D . 2h+核外电子数为22.(2012 莱芜模拟)3717cl、3517cl为不同的核素，NA为阿伏加德罗常数，下列说法正 确的是 ( )A.常温下，4.48 L 3517cl2含有7.2NA个中子B. 3717cl、 3517cl 互为同位素， 3517cl2 与3717cl 2 互为同分异构体c. 通常情况下，氯气做氧化剂，但氯气也具有还原性D.3717cl2 的
17、摩尔质量是743 .已知118号元素白离子aW3+、bX+、。亡、dZ都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是 ()A.质子数cdB.离子的还原性 Y2 ZC.氢化物的稳定性H2YHZD.原子半径Xp（O2）B.3He的质量数为3,所以3He原子的近似相对原子质量为3C.32He与42He互为同素异形体D.体积相同、密度相同的3He与HD具有相同的中子数8. （2012 烟台模拟）下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是（）A. 37Cl与39K具有相同的中子数B.第114号元素的一种核素298X与82Pb具有相同的最外层电子数C, H3O+与OH一具有相同的质子数和电子数D, o2和S2一
18、具有相同的质子数和电子数10.列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是()A. 37Cl与39K具有相同的中子数B.第114号元素的一种核素 298114X与82Pb具有相同的最外层电子数C. H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数D . Q2-和S2 一具有相同的质子数和电子数11.下列说法中正确的是A.短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构B.同一主族的元素原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同c.； ； ci、cW不同的核素,有不同的化学性质D.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数12.化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列有关化学用语表示正确的是A. S2
19、一的结构示意图：B-N2的电子式： 叫涧N 白。:H-C.次氯酸的结构式：H-0-ClD ,氢氧化钠的电子式一二、非选择题15 .元素又Y、Z、M N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3 : 4, M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3 ： 4,且M原子的质子数是 Y原子的2倍；NT、Z+、X+的半径逐渐减小；化合物 XN 在常温下为气体，据此回答下列问题：(1)写出Z与N形成的化合物的电子式 。(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该 18电子分子转化成10电子分子 的化学方程式(分解反应)。(3)下表表示由上述元素组
20、成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式： 。 代表河原子 口代盘丫思孑)(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比 为1 ： 1 ： 1。若在各自的水溶液中， A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则 A的化学式为, B的化学式为 。16 . (2012 衡水一中高三质检)下表中阿拉伯数字(1、2)是元素周期表中行或列的序 号。请参照元素AI在周期表中的位置，回答下列问题。行 横帘、121314151617181A2BCDE3FGHI(1)B、C两元素中非金属性较强的是 (写出元素名称)，请设计一个简单的实验证 明这一结论。(2)表中某元素能形成两性氧化物，写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液的离子反应方程式(3)表中某元素的单质在常温下为气态，该元素能与AI中的一种元素构成原子个数比为1 ： 1和1 ： 2的两种共价化合物 X和Y,该元素还能与 AI中的另一种元素构成原子个 数比为1 ： 1和1 ： 2的两种离子化合物 Z和M。写出Z与Y反应的化学方程式：(4)1元素在周期表中的位置是第 周期、第 族。