物质结构 元素周期表[下学期]

第一节 原子结构
学法指导
物质结构和元素周期律是中学化学教材中重要的基础理论。
通过对本章的学习，能够对以前学过的知识进行概括、综合，实现由感性认识上升到理性认识的飞跃；同时也能以物质结构、元素周期律为理论指导，来探索、研究以后将要学习的化学知识。
本章学习重点是核外电子的排布规律；元素周期律的实质和元素周期表的结构；元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间的关系；离子键和共价键。
第一节 原子结构
原子结构和同位素的考点，常以重大科技成果为题材，寓教于考，突出教育性与实践性。近几年的命题主要体现在以下方面：
1．关于原子的组成及各粒子的关系；
2．分子、原子、离子核外电子数的比较；
3．已知同位素质量数和平均相对原子质量，求同位素的原子个数比；
4．粒子半径大小比较。
试题大多以选择题形式出现，模式也较为稳定。由于原子结构的发现源于物理学中α粒子的运动实验，无疑，原子结构成了理化学科间综合的素材。预计这一知识会成为“3+X”综合测试命题的依据。
原子的组成和三种微粒间的关系
A X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。
质量数(A)；质子数(Z)+中子数(N)。
核电荷数：元素的原子序数；质子数：核外电子数。
2．电子云
(1)核外电子运动的特点：①质量很小，带负电荷；②运动的空间范围小(直径约为10-10 m)；③高速运动。
(2)电子云的概念：原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的，就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围，这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方，电子出现的机会多；反之，电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方，电子出现的机会少。
3．电子层的表示方法
电子层数
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多容纳电子数（2n2）
2
8
18
32
……2n2
能量大小
K4．原子核外电子分层排布的一般规律
在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
(1)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，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)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。
5．会用结构示意图表示原子或离子结构
(1)原子中：核电荷数：核外电子数，如下图(甲)所示结构示意图。
(2)阳离子：核电荷数>核外电子数，如下图(乙)所示结构示意图。
(3)阴离子：核电荷数<核外电子数，如下图(丙)所示结构示意图。

6．元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
(1)稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子(氦是2个电子)，处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。
(2)非金属性与金属性(一般规律)：
最外层电子数
得失电子趋势
元素的性质
金属元素
<4
较易失
金属性
非金属元素
>4
较易得
非金属性
知识拾零
1．核外有10个电子的微粒：
(1)分子：Ne、HF、H20、NH3、CH4。
(2)阳离子：Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H30+
(3)阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。
2．前18号元素的原子结构的特殊性
(1)原子核中无中子的原子1 H
(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na
(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Al。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、A1。·
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：S ：
(9)内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P
掌握了上述一些结构特点及规律可以迅速推断元素及其原子序数等。 ，

第一节 原子结构复习学案
一、知识要点：
原子结构
[1] 原子组成：原子组成符号：
位于原子的中心，半径
原子核 只有原子半径的几万分
之一，却集中了几乎全
部的原子的质量。
原子 核外电子运动的特征
核外电子 （高速运动但无固定轨
迹，因此用电子云来
形容它的运动状态）
核外电子分层排布规律
①
②
③
④
[2]电子层的表示方法
电子层数
1
2
3
4
5
6
7
符号
最多容纳电子数（2n2）
能量大小
< < < < < <
[3]几个重要的关系式：
质子数(z)=_______________= _______________=_______________
质量数(A)= _______________+_______________
对于zRn-(阴离子)：Z=核外电子总数_________离子电荷数
对于zRm+(阳离子)：Z=核外电子总数__________离子电荷数
二、相对原于质量
1．国际定义
以1个碳—12原子的质量的1/12为标准，其他原子的质量与它比较所得的数值，即是原子的相对原子质量。该值为“某原子的相对原子质量”，即“同位素的相对原子质量”。
{练}：某原子的质量为w (kg) 碳-12原子质量为W(c)(kg)，则该原子的相对质量，写出该原子相对质量的表达式：
2．元素的相对原子质量。
是按元素的各种天然同位素原子所占的原子个数质量分数算出来的平均值(a％、b％…不是质量分数，是物质的量分数)。
Ar(x)=______________________________
3．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求得的近似值。
注意：
①_________________________________________________________。
②_______________________________________________________。
[练]
1、已知X有两种同位素，A1X 、A2X ，，它们的质量分别为w1、w2 ，在自然界中原子百分数分别为a%、（100-a）%；一个12 C原子的质量为w kg，求X的两种同位素的原子量、X的原子量、X近似原子量。
同位素的原子量
元素的原子量
近似原子量
三、元素、核素、同位素的比较
元素
核素
同位素
概念
范围
特性
实例
四、常见的等电子体
核外电子总数为2的微粒
核外电子总数为10的微粒
核外电子总数为18的微粒
针对性练习
考点1 微粒间的质量关系和电量关系
1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是19177Ir则其核内的中子数是 ( )
A．77 B．114 C．191 D．268
考点2 核外电子排布规律
2、 据报道，上海某医院正在研究用放射性同位素碘12553I治疗肿瘤。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差为 ( )
A．72 B．19 C．53 D．125

考点2 核外电子排布规律
3、 A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A大2，C原子的电子总数比B原子电子总数多4。1 molA的单质跟盐酸反应可置换出11.2L(标准状况下)氢气，这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答：
(1)A是__________元素，B是__________元素，C是 __________元素。
(2)分别写出A、B最高正价氧化物对应水化物分别跟C的气态氢化物水溶液反应的离子方程式：____________________
(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性_______这是由于__________；
考点3 同位素
4、某元素构成的双原子分子有三种，其式量分别为158、160、162。在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为1∶1∶1。由此推断以下结论中，正确的是　　　　　　　　　　
A．此元素有三种同位素 B．其中一种同位素质量数为80
C．其中质量数为79的同位素原子占原子总数的1/2
D．此元素的单质的平均式量为160
考点4 微粒大小比较
见《与名师对话》
……
课件12张PPT。核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量较高的电子层里。每—电子层最多容纳的电子数不超过2n2个 最外层电子数不超过8个，若最外层为K层，电子数最多不超过2个 次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个 1.01.0+10-1决定元素的种类、核电荷数、相对原子质量 决定元素的同位素、相对原子质量 尤其是最外层电子数决定元素的化学性质 1/1836KLMNOPQ2[3]几个重要的关系式：
质子数(z)=_______________= _______________=_______________
质量数(A)= _______________+_______________
对于zRn-(阴离子)：Z=核外电子总数_________离子电荷数
对于zRm+(阳离子)：Z=核外电子总数__________离子电荷数二、相对原于质量1．国际定义
以1个碳—12原子的质量的1/12为标准，其他原子的质量与它比较所得的数值，即是原子的相对原子质量。该值为“某原子的相对原子质量”，即“同位素的相对原子质量”。
[练]：某原子的质量为w (kg) 碳-12原子质量为W(c)(kg)，则该原子的相对质量表达式是___________具有相同核电荷数(质子数)的同类原子的总称宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态主要通过形成的单质或化合物来体现H、O具有相同数目的质子和一定数目的中子的一种原子微观概念，对某种元素的一种原子而言不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各类数均不相同1 H、2 H、3 H+、 12 C、24 Mg不同核素质子数相同而中子数不同的同一元素的原子或同一元素的不同核素微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类同位素质量数不同，化学性质相同；天然同位素所占原子百分含量一般不变；同位素构成的化合物如H20、D20、T20物理性质不同，但化学性质相同1 H、2 H、3 H为H的同位素2．元素的相对原子质量。
按元素的各种天然同位素原子所占的原子个数质量分数算出来的平均值(a％、b％…不是质量分数，是物质的量分数)。
Ar(x)=______________________________
3．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求得的近似值。
注意：
①_______________________________
②____________________________1、已知X有两种同位素，A1X 、A2X ，，它们的质量分别为w1、w2 ，在自然界中原子百分数分别为a%、（100-a）%；一个12 C原子的质量为w kg，求X的两种同位素的原子量、X的原子量、X近似原子量。
2、若一个12C原子的质量为bg，一个A原子质量为ag，阿伏加德罗常数为NA，则A的相对原子质量为______________ 或__________
四、常见的等电子体核外电子总数为2的微粒
核外电子总数为10的微粒
核外电子总数为18的微粒考点1 微粒间的质量关系和电量关系1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是19177Ir则其核内的中子数是 ( )
A．77 B．114 C．191 D．268 考点2 核外电子排布规律3、 A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A大2，C原子的电子总数比B原子电子总数多4。1 molA的单质跟盐酸反应可置换出11.2L(标准状况下)氢气，这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答：
(1)A是__________元素，B是__________元素，C是 __________元素。
(2)分别写出A、B最高正价氧化物对应水化物分别跟C的气态氢化物水溶液反应的离子方程式：____________________
(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性_______这是由于__________；考点3 同位素4、某元素构成的双原子分子有三种，其式量分别为158、160、162。在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为1∶1∶1。由此推断以下结论中，正确的是　　　　　　　　　　
A．此元素有三种同位素
B．其中一种同位素质量数为80
C．其中质量数为79的同位素原子占原子总数的1/2
D．此元素的单质的平均式量为160