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第14講原子結(jié)構(gòu),一、原子的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.原子的構(gòu)成2.電子層表示的意義及核外電子排布規(guī)律(1)電子層表示電子離原子核平均距離的大小,通俗地講就是電子離原子核的遠近。,教材研讀,電子層常用n表示,n值越小,表示電子離核④越近。由于電子的運動沒有固定的軌跡,因此只能講平均距離。(2)原子核外電子排布規(guī)律1)每個電子層最多能容納⑤2n2個電子。2)最外層電子數(shù)最多為⑥8(K層為最外層時,最多為2)。a.最外層電子⑦排滿8個(He為2個)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu),不易得失電子,因此化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,一般條件下不發(fā)生反應(yīng)。b.最外層電子數(shù)較少的(1、2、3個)有失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,表現(xiàn)出⑧金屬性。c.最外層電子數(shù)較多的(4、5、6、7個)有得電子或形成共用電子對達,到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,表現(xiàn)出⑨非金屬性。3)次外層電子數(shù)最多為18。3.最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關(guān)系(1)稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)一般為⑩8(氦最外層只有2個電子),性質(zhì)不活潑,既不易失去電子,又不易得到電子。常見化合價為0。(2)金屬元素原子最外層一般少于4個電子,較易失去電子,顯正價,失去幾個電子就顯正幾價。(3)非金屬元素原子最外層一般多于或等于4個電子,較易得到電子,顯負價,得到幾個電子就顯負幾價。,自測1按要求填空(只填短周期元素):(1)最外層電子數(shù)為1的元素有H、Li、Na(填元素符號,下同)。(2)最外層電子數(shù)為2的元素有He、Be、Mg。(3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的元素有Be、Ar。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素是C。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是O。(6)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有Li、Si。(7)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有Li、P。(8)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素有H、Be、Al。(9)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素有He、C、S。(10)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素有O。,自測2下圖為幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,完成以下填空。①②③④⑤⑥⑦⑧(1)屬于陽離子的粒子是③⑤⑧(填編號,下同)。(2)具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子是②。(3)只能得電子的粒子是③⑤;只能失電子的粒子是①④⑥;既能得電子,又能失電子的粒子是⑦⑧。(4)③粒子半徑小于④粒子半徑(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)某元素R形成的氧化物為R2O3,則R的離子結(jié)構(gòu)示意圖可能是⑤。,二、元素、核素、同位素(1)元素:具有相同①核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。(2)核素:具有②一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。(3)同位素1)概念:③質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。2)同位素的應(yīng)用HH是制造氫彈的原料U是制造原子彈的原料和核反應(yīng)堆的燃料;,④14C用于考古。放射性同位素最常見的應(yīng)用是作為放射源和進行同位素示蹤。例如,應(yīng)用放射性同位素發(fā)射出的射線,可進行金屬制品探傷、食物保鮮和腫瘤治療等;追蹤植物中放射性P發(fā)出的射線,能確定磷在植物中的作用部位。,自測3判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“?”。(1)質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子Cl()(2)質(zhì)子數(shù)為35、中子數(shù)為45的溴原子Br()(3U和U是中子數(shù)不同、質(zhì)子數(shù)相同的同種核素()(4)13C和15N核內(nèi)中子數(shù)相差1()(5)在氮原子中,質(zhì)子數(shù)為7而中子數(shù)不一定為7()(6)通過化學(xué)變化可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化()(7)1O的摩爾質(zhì)量為20gmol-1()(8)2H+核外電子數(shù)為2(),?,?,?,?,√,√,√,√,自測4H2、D2和T2都是氫元素的單質(zhì),它們互為同素異形體嗎?,答案不是。因為同素異形體是同種元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì),H2、D2和T2雖然是氫元素的單質(zhì),但分子結(jié)構(gòu)相同,是同一種物質(zhì)。,,考點突破,考點一原子結(jié)構(gòu)中微粒間的數(shù)量關(guān)系、核素,考點二電子數(shù)相等的微粒的推斷,1.微粒間的數(shù)量關(guān)系,考點一原子結(jié)構(gòu)中微粒間的數(shù)量關(guān)系、核素,2.元素符號周圍數(shù)字的含義3.元素、核素、同位素的比較(1)三者之間的關(guān)系,(2)同位素的“同”與“不同”,特別提示①具有相同質(zhì)子數(shù)的兩微粒不一定是同種元素,如Ne和H2O。②質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的兩微粒不一定互為同位素,如14N2和13C16O。③有質(zhì)子的粒子中不一定有中子,如H。④質(zhì)量數(shù)相同的核素不一定屬于同種元素,如14C和14N。⑤同位素是原子之間的互稱,如12C與14C互稱為同位素,35Cl2與37Cl2則不能互稱為同位素。,⑥任何微粒中,質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù),但質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不一定相等,如陰、陽離子中。⑦核外電子數(shù)相同的微粒,其質(zhì)子數(shù)不一定相同,如Na+和Al3+,N和OH-等。⑧核裂變不屬于化學(xué)變化。,典例1用Tc給低產(chǎn)油田作“鋇透”,能使實驗原油的產(chǎn)量增收。下列有關(guān)Tc的說法中正確的是()A.Tc與Tc互為同素異形體B.Tc含有43個中子C.Tc與Tc的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均相同D.Tc的中子數(shù)比電子數(shù)多13,D,答案DA項Tc與Tc互為同位素;B項Tc中含有56個中子;C項Tc與Tc的物理性質(zhì)不同、化學(xué)性質(zhì)基本相同;D項Tc中含有56個中子、43個電子,中子數(shù)比電子數(shù)多13。,1-1某元素的一種核素X的質(zhì)量數(shù)為A,含N個中子,它與1H原子組成HmX分子。在agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.(A-N+m)molB.(A-N)molC.(A-N)molD.(A-N+m)mol,A,答案AHmX的相對分子質(zhì)量約為A+m,每個分子中含質(zhì)子個數(shù)為A-N+m,故agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為(A-N+m)mol。,1-2(2018北京東城期末P是一種放射性核素,可治療多種皮膚病。下列有關(guān)該核素說法正確的是()AP的摩爾質(zhì)量是32BP和P互稱為同位素C.1molP含質(zhì)子數(shù)約為326.021023D.由質(zhì)量數(shù)可以判斷其在周期表中的位置,B,答案BA項,摩爾質(zhì)量的單位是g/mol;B項,具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互稱為同位素;C項,1molP含質(zhì)子數(shù)約為156.021023;D項,利用質(zhì)子數(shù)可以判斷元素在周期表中的位置。,1.核外電子數(shù)相等的微粒的書寫(1)首先要找出所要書寫的相應(yīng)電子數(shù)目的稀有氣體元素的原子。(2)然后再根據(jù)“陰上陽下稀居中”的思維順序,找出與稀有氣體元素同周期的元素形成的陰離子和下一周期的主族元素形成的陽離子。(3)寫出陰離子所對應(yīng)的元素的氫化物分子。(4)若氫化物能自偶電離,則寫出其電離生成的離子。如水可電離生成H3O+和OH-,氨能電離生成N和N。(5)再寫出特殊情況的等電子微粒。2.10電子和18電子微粒(1)10電子微粒:以Ne為核心,推斷同周期的非金屬元素形成的微粒和下,考點二電子數(shù)相等的微粒的推斷,一周期的主族金屬元素形成的微粒。(2)18電子微粒:以Ar為核心,推斷同周期的非金屬元素形成的微粒和下一周期的主族金屬元素形成的微粒。CH3—CH3、H2N—NH2、H2O2、F2、F—CH3、CH3—OH……,知識拓展1.其他等電子數(shù)的微?！?電子”的微粒:—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)“14電子”的微粒:Si、N2、CO、C2H2“2電子”的微粒:He、H-、Li+、Be2+、H22.質(zhì)子數(shù)及核外電子總數(shù)均相等的微粒①Na+、N、H3O+;②HS-、Cl-;③F-、OH-、N;④N2、CO、C2H2等。,典例2用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的微粒(離子或分子),請回答:(1)A元素是K,B元素是Cl,C元素是S(用元素符號表示)。(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子,其分子式是HCl。(3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子,其分子式是F2。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子,其分子式是H2S;電子式是。(5)G分子中含有4個原子,其分子式是H2O2(答PH3也可)。(6)H分子中含有8個原子,其分子式是C2H6。,解析常見的18電子微粒有:分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH等;離子:S2-、HS-、Cl-、、K+、Ca2+等?？偨Y(jié)出了以上粒子,各小問自然能夠順利解出。,2-1a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素構(gòu)成的粒子,它們都具有10個電子,其結(jié)構(gòu)特點如下:,其中b的離子半徑大于e的離子半徑;d是由極性鍵構(gòu)成的四原子極性分子;一個c與一個f可生成兩個相同的10電子分子。(1)a粒子構(gòu)成的晶體中是否存在化學(xué)鍵。(填“存在”或“不存在”)(2)b與e相應(yīng)元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱為>。(用化學(xué)式表示),(3)d溶于水呈性。(填“酸”或“堿”)(4)g粒子是由鍵構(gòu)成的分子。(5)c粒子是,f粒子是。(用化學(xué)式表示),答案(1)不存在(2)NaOHMg(OH)2(3)堿(4)極性非極性(5)OH-H3O+解析根據(jù)表格中各粒子的構(gòu)成和電荷數(shù),結(jié)合題干信息知,a是Ne,b是Na+,c是OH-,d是NH3,e是Mg2+,f是H3O+,g是CH4。,2-2已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同粒子,它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件已經(jīng)略去)。(1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子,請寫出A、D的電子式:A;D。(2)如果A和C是18電子的粒子,B和D是10電子的粒子。①A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為。,②根據(jù)上述離子方程式,可以判斷C與B結(jié)合質(zhì)子的能力大小是(用化學(xué)式或離子符號表示)。,答案(1)[HH]+(或H)HH(2)①HS-+OH-S2-+H2O(或H2S+2OH-S2-+2H2O或H2S+OH-HS-+H2O)②OH->S2-(或OH->HS-)解析(1)由A、B、C、D均是10電子粒子,可聯(lián)想到N+OH-NH3↑+H2O或HF+OH-F-+H2O,故A為N或HF,D為H2O。(2)A和C是18電子的粒子,B和D是10電子的粒子,很容易聯(lián)想到OH-與H2S或HS-的反應(yīng),故A為H2S或HS-,B為OH-。①A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為H2S+OH-HS-+H2O或HS-+OH-S2-+H2O或H2S+2OH-S2-+2H2O;②由反應(yīng)方程式可看出,A中的質(zhì)子被B結(jié)合,A失去質(zhì)子變成了C,故結(jié)合質(zhì)子的能力:B>C。,