第1讲 原子结构与核外电子排布

3.特征电子数粒子
(1)2e－微粒 H2←H－← (2)10e－微粒
→Li＋→Be2＋
(3)18e－微粒
教材延伸 判断正误
[考在课外]
(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原
子。( √ ) (2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同。
考点二 核外电子排布
[学在课内]
1.电子层与能级 (1) 电 子 层 (n) ： 在 多 电 子 原 子 中 ， 核 外 电 子 的 __能__量____ 是 不 同 的 ， 按 照 电 子 的 ___能__量___差异将其分成不同电子层。 (2)能级：同一电子层里电子的__能__量____也可能不同，又将其分成不同的能级，通 常用_s_、__p_、__d_、__f_等表示。
3.了解原子核外电子
排布规律——核外
电子的
2.证据推理与模型认知：能运用原子结构 模型揭示化学现象的本质及规律，能运用
运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写
构造原理和能量最低原理，揭示元素原子
1～36号元素原子核外电子、价电子排布式、轨 核外电子排布的规律。
道表示式。
4.了解电离能、电负性的概念，能
答案
A＋a m(m＋1) mol
a A＋mN mol
A＋a m×(m＋A－N)NA
A＋a m(m＋A－N)NA
思维探究 两种质子数相同的微粒一定是同位素吗？ 答案 不一定。其中关系有： ①如 Na、Na＋ 同种元素的原子和离子 ②如 23Na、25Na 同位素 ③Na NH＋ 4 不同物质的原子和离子
Cr：3d54s1 Mn：3d54s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
(3)当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n－1)d、np 的顺序填充，但在书写时，仍把
(n－1)d 放在 ns 前。
4.原子状态与原子光谱
(1)原子的状态。 ①基态原子：处于 最低能级
的原子。
②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从
(7)钾元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1。( × ) (8)第4周期元素中，锰元素价电子层中未成对电子数最多。( × ) (9)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。( × ) (10)磷原子的基态轨道表示式为
(11)氧原子和碳原子中未成对电子数均为2。( √ ) (12)节假日燃放的焰火与电子的跃迁有关。( √ )
拓展应用
(1)①11H、21H、31H 分别是氢元素的三种________，它们互称为________。 ②5266Fe2＋的质子数为________，中子数为________，核外电子数为________。
答案 ①核素(原子) 同位素
②26 30 24
(2)某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX 分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为 ________，所含质子数为________，所含电子数为________。
[名师点拨] 1.一图：原子结构示意图
氯的原子结构示意图为： 2.八式：分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式、核外电子排布式、价电
子排布式、轨道排布式 (1)分子式：是用元素符号表示物质(单质、化合物)分子组成的化学式，有些物质 确实由分子构成，在分子内原子间以共价键连结，这些物质就具有分子式，如氧 分子用O2表示。
(√ ) (3)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。 (× )
(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素。( × )
(5)通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化。( × ) (6)3157Cl 与1377Cl 得电子能力几乎相同。( √ ) (7)21H＋核外电子数为 2。( × ) (8)两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同。( × ) (9)13C 与 C60 互为同素异形体。( × ) (10)所有的原子中都含有质子和中子。( × )
( ×)
(13)最外层电子排布式为4s1的元素一定是K元素。( × ) (14)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。( × ) (15)16O与18O是氧元素的两种核素，16O与18O核外电子排布方式相同。( √ )
拓展应用 (1)Fe3＋的电子排布式____________________________________， 钒元素的价层轨道表示式为____________________________。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
低能级
跃迁到
高能级
状态的原子。 (2)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会 吸收
或 放出
不同的光，用
光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光
谱分析。
(3)基态、激发态及光谱示意图。
5.原子结构示意图
电子层 质子数
[考在课外]
教材延伸 判断正误 (1)p能级的能量一定比s能级的能量高。( × ) (2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。( × ) (3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。( × ) (4)2px、2py、2pz的能量相等。( √ ) (5)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。( × ) (6)Cr的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2。( × )
(4)核外电子排布与元素推断
(在短周期元素中，请在相应的横线上填写相应的元素符号)
Ar Be
Al
P
Li
Si
S C
O Ne
思维探究 金属元素焰色反应的实质是什么？ 答案 灼烧时，电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，高能状态不稳定又从高能 级回到低能级释放出的能量形成发射光谱，落在可见光范围内即可产生焰色反应。
(3)已知某粒子的结构示意图为 试回答： ①当 x－y＝10 时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 ②当 y＝8 时，粒子可能为________、________、________、________、________(填 微粒符号) 答案 ①原子 ②S2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋
2.元素、核素、同位素 (1)“三素”概念的辨析：
质子数
质子
质子 中子
中子
(2)几种重要的核素及其应用
核素
29325 U
164 C
21H
31H
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹
188 O 示踪原子
[名师点拨] ①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。 ②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。
相等 ，如2px、2py、2pz轨道的能量 相等
3.基态原子核外电子排布 (1)排布原则
相同
最低
2 相反
全空
全满
半满
(2)填充顺序——构造原理 如图为构造原理示意图——书写基态原子核外电子排布的依据
(3)电子排布式和电子2p63s23p4
②用电子式表示化合物的形成过程 离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“→”连接， 相同的原子或离子不合并。
用此说明元
3.科学探究与创新意识：能发现和提出有 探究价值的原子结构及性质的问题，如核
素的性质
外电子排布、元素第一电离能的特殊性等，
5.了解原子模型、电子在原子轨道间的跃迁及 面对异常现象敢于提出自己的见解。
简单应用。
考点一 原子结构与核素、同位素
1.原子结构 (1)原子的构成
[学在课内]
原子
元素 化学
轨道形状sp电电子子的的原原子子轨轨道道呈呈
球形 哑铃
对称 形
原子轨道
s能级 1 p能级 3 各能级上的原子轨道数目d能级5个 f能级7个 ……
个 个
①相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf 能量关系③②同形一状电相子同层的内原形子状轨相道同能而量伸的展高方低向：不1s<同2s的<3原s<子4s轨…道…的能量
(2)写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式。
原子 N Cl Ca Fe Cu As
电子排布式
简化电子排布式
答案 1s22s22p3 [He]2s22p3 1s22s22p63s23p5 [Ne]3s23p5 1s22s22p63s23p64s2 [Ar]4s2 1s22s22p63s23p63d64s2 [Ar]3d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 [Ar]3d104s1 1s22s22p63s23p63d104s24p3 [Ar]3d104s24p3
一、化学用语的规范使用，培养学生严谨的“科学精神与社会责任” 素养说明：正确书写与使用化学用语是高考对学生素养考查的一贯主题。 考查内容包括元素名称、符号、离子符号、原子符号、原子结构示意图、分子式、 电子式、结构式、结构简式、分子模型、核外电子排布式、价电子排布式、轨道 表达式等，强化化学用语的规范使用是学生规范答题的一个重要环节，有助于培 养严谨的科学态度与思想。
(2)原子内的等量关系 ①质量数(A)＝__质__子__数__(_Z_)__＋__中__子__数__(_N_)__； ②质子数＝___原__子__序__数___＝__核__电__荷__数____＝____核__外__电__子__数____； 图示：
中子数
质子数
③阳离子：质子数＝____核__外__电__子__数__＋__电__荷__数____； ④阴离子：质子数＝____核__外__电__子__数__－__电__荷__数____。 (3)原子符号