2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第五章第1讲　原子结构　原子核外电子排布.docx

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1、第1讲原子结构原子核外电子排布复习目标核心素养1.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。2能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写136号元素基态原子的核外电子排布式和电子排布图，并说明含义。1.宏观辨识与微观探析：能从能层、能级等不同层次认识原子的结构，以及核外电子的排布规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系。2证据推理与模型认知：能运用构造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外电子排布的规律。3变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律，认识元素性质的变化规律。考点一原子结构核素同位素1原子结构(1)构成原子的粒子及作用

2、(2)粒子之间的关系原子中：质子数(Z)核电荷数核外电子数；质量数(A)质子数(Z)中子数(N)；阳离子的核外电子数质子数阳离子所带的电荷数；阴离子的核外电子数质子数阴离子所带的电荷数。(3)微粒符号周围数字的含义2元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系(2)同位素的特征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；同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。两种相对原子质量辨析原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的的比值。其近似值可用质量数代替。元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位

3、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%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值，即Ar(Cl)35a%37b%。(3)氢元素的三种核素H：名称为氕，不含中子；H：用字母D表示，名称为氘或重氢；H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。(4)几种重要核素的用途核素UCHHO用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子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。质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH；核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3和Na。(1)任何原子的原子核均有质子和中子，任何离子均有电子。()(2)一种元

4、素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。()(3)核聚变如HHHen，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。()(4)Cl与Cl得电子能力几乎相同。()(5)一种核素只有一种质量数。()(6)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者属于同素异形体。()题点一核素同位素的概念辨析“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是()A.Pu与U互为同位素B.Pu与Pu互为同素异形体C.Pu与U具有完全相同的化学性质D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数【解析】Pu与U的质子数不同，不互为同位素，A错误；Pu与Pu均是核素，不是单质，不互为同素异形体，B错误

5、；Pu与U的质子数不同，属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，C错误；Pu与Pu的质子数相同，具有相同的最外层电子数，D正确。【答案】D对点训练11919年卢瑟福用粒子(即氦核He)轰击非金属原子X，得到核素Y，首次实现了原子核的人工转变，核反应方程式为XHeYM。M原子的质子数比中子数多1，X与Y的质子数之和等于与X同主族下方紧邻元素的质子数，上述所有元素均为短周期元素。下列说法正确的是()A.X的相对原子质量为14B第一电离能：XYC简单离子的半径：XY解析：D由核反应方程式、质子数守恒，可推出M的质子数为1，则M为H；再根据质量数守恒，A4171，则A14；与X同主族下方紧邻元素

6、的质子数为Z8，根据题意：ZZ1Z8，解得Z7，推出X为N元素，Y为O元素。N的质量数为14，相对原子质量应该与质量数近似，但不等于14，A错误；基态氮原子的2p轨道为半充满，体系能量低，较稳定，第一电离能氮大于氧，B错误；简单离子的半径：N3O2，C错误；因非金属性ON，故简单气态氢化物的还原性NH3H2O。故选D。题点二微粒中“粒子数”的确定某元素的一种同位素X原子的质量数为A，它与2H原子组成2HmX分子，此分子含N个中子，在a g2HmX中所含电子的物质的量是()A.(ANm)molB.(AN)molC.(ANm)molD.(AN2m)mol【解析】2HmX分子含N个中子，则同位素X含

7、中子数为(Nm)，由同位素X的原子质量数为A可知，质子数为(ANm)，则每个2HmX分子含有质子数为(AN2m)，a g2HmX的物质的量为 mol，故含有质子物质的量为(AN2m)mol，因中性分子中质子数等于电子数，则a g2HmX中所含电子的物质的量是(AN2m)mol，故选D。【答案】D母题延伸在上题a g2HmX中X原子所含中子的物质的量是_mol。提示：(Nm)对点训练2(双选)月球上的每百吨He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一个C原子的质量为a g，一个He原子的质量为b g，NA为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是()AHe

8、比He少一个中子B氦元素的近似相对原子质量为3.5C.He的相对原子质量为D.He的摩尔质量为bNA解析：AC He比He少一个中子，A正确；不能确定核素的原子百分含量，因此不能计算氦元素的近似相对原子质量，B错误；一个原子的真实质量与一个C原子质量的的比值是该核素的相对原子质量，因此He的相对原子质量为，C正确；He的摩尔质量为bNA gmol1，D错误。对点训练3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w g R原子完全转化为R2时，含有电子的物质的量是()A molB molC mol D(mn2) mol解析：DR原子的质子数为(mn)个，其核外电子数也为(mn)个，

9、所以R2的核外电子数为(mn2)个，而w g R原子的物质的量为 mol，所以形成的R2含有的电子的物质的量为(mn2) mol，故选D。名师点拨 求一定质量的某物质中粒子数的答题模板物质的质量物质的量指定粒子的物质的量粒子数考点二原子核外电子排布1能层和能级(1)能层：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用n表示。n值越大，能量越高。(2)能级：根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为ns、np、nd、nf等。能层序数等于该能层所包含的能级数，如

10、第三能层有3s、3p、3d能级。s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的二倍。(3)能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系2.电子云与原子轨道(1)电子云：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。(2)原子轨道：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。能级符号电子云形状空间延伸方向s球形一种p哑铃形三种(相互垂直，分别相对于x、y、z轴对称)d/f/(3)轨道能量同能层的不同能级能量spdf。不同能层相同能级的能量1s2s3s，2

11、p3pC D解析：C电子能量为1s2s。1(2021河北卷，5)用中子轰击X原子产生粒子(即氦核He)的核反应为：X nYHe。已知元素Y在化合物中呈1价。下列说法正确的是()AH3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液BY单质在空气中燃烧的产物是Y2O2CX和氢元素形成离子化合物D6Y和7Y互为同素异形体解析：A根据元素Y在化合物中呈1价及XnYHe可知，X为B元素、Y为Li元素。H3BO3为弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A正确；Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O，B错误；B元素与H元素可形成多种共价化合物，如B2H6、B4H10等，C错误；同素异形体是指由同一种元素组成的不

12、同形态的单质，故6Y和7Y不互为同素异形体，二者互为同位素，D错误。2(2021湖南卷，7)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为21的18e分子。下列说法正确的是()A简单离子半径：ZXYBW与Y能形成含有非极性键的化合物CX和Y的最简单氢化物的沸点：XYD由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性解析：BZ的最外层电子数为K层的一半，则Z的最外层电子数为1，又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，则Z不可能为氢、锂元素，故Z为第三周期的Na元素。Y的原子序数等于W与X的

13、原子序数之和，且Y的原子序数小于11，又W与X可形成原子个数比为21的18e分子，分析可知N2H4符合题意，故W为氢元素、X为氮元素，则Y为氧元素。Z、X、Y的简单离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：XYZ，A错误；W与Y能形成H2O2，既含有极性键又含有非极性键，B正确；X和Y形成的最简单氢化物分别为NH3和H2O，常温下，NH3为气态，H2O为液态，故H2O的沸点更高，C错误；由氢、氮、氧三种元素所组成的化合物NH3H2O的水溶液呈碱性，D错误。3(2020江苏卷，2)反应8NH33Cl2=6NH4ClN2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的

14、是()A中子数为9的氮原子：NBN2分子的电子式：NNCCl2分子的结构式：ClClDCl的结构示意图：解析：CA项，中子数为9的氮原子表示为N，错误；B项，N2分子的电子式为，错误；C项，1个Cl2分子中只存在一对共用电子对，其结构式为ClCl，正确；D项，Cl的结构示意图为，错误。4(2020全国卷，11)1934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：XHeYn其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()A.X的相对原子质量为26BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸解析：B由守恒关系可

15、知元素X的质量数为27，X的相对原子质量近似等于该原子的质量数，A项错误；X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有3价，都可以形成三氯化物，B项正确；同一周期主族元素自左向右，原子半径逐渐减小，故Al的原子半径大于P，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。5(经典高考组合题)电子排布式和轨道表示式的书写。(1)(2020全国卷)基态Ti原子的核外电子排布式为_。(2)(2020天津卷)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_，基态Fe原子的电子排布式为_。(3)(2019全国卷)Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm的价层电子排布式4f66s2，Sm3价层电子排布式为_。(4)(2019全国卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。(5)(经典高考题)基态Fe原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2(2)第四周期第族1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(3)4s4f5(4)A