1、物质结构与性质原子结构及其电子排布原子结构及其电子排布1 1、原子结构：、原子结构：原子原子核外电子（带负电荷）核外电子（带负电荷）质子（带正电荷）质子（带正电荷）中子（不带电）中子（不带电）原子符号原子符号 X的意义的意义Az原子核原子核微粒微粒 质量质量相对质量相对质量电性电性质子质子 1.672610-27kg 1.007一个单位正电荷一个单位正电荷中子中子 1.6743 10-27kg 1.008不带电、中性不带电、中性电子电子 9.109510-31kg1/1836一个单位负电荷一个单位负电荷原子中各微粒的作用(1)决定决定元素种类元素种类的是原子中的：的是原子中的：(2)决定决定原
2、子种类原子种类的是原子中的：的是原子中的：(3)决定决定原子质量原子质量的主要是原子中的：的主要是原子中的：(4)决定原子不显决定原子不显电性电性的是原子中的：的是原子中的：(5)决定决定主族元素化学性质主族元素化学性质的是：的是：(6)价电子价电子是指原子中的：是指原子中的：质子质子质子和中子质子和中子质子和中子质子和中子质子和电子质子和电子原子中的最外层电子原子中的最外层电子对于主族元素是指最外层电子对于主族元素是指最外层电子对于副族元素还包括次外层电子对于副族元素还包括次外层电子2 2、构成原子或离子的微粒间数量关系、构成原子或离子的微粒间数量关系（1）质量数（）质量数（A）质子数（）质
3、子数（Z）中子数（中子数（N）（2）原子）原子 ：核电荷数质子数核外电子数：核电荷数质子数核外电子数XAZ（3）阳离子）阳离子 ：核电荷数质子数：核电荷数质子数核外电子数，核外电子数，核外电子数核外电子数ammaW（4）阴离子）阴离子 ：核电荷数质子数：核电荷数质子数核外电子数，核外电子数，核外电子数核外电子数bnnbY1.某粒子用某粒子用 表示，下列关于该粒子的叙述不正表示，下列关于该粒子的叙述不正确的是确的是 A.所含质子数所含质子数=A-n B.所含中子数所含中子数=A-Z C.所含电子数所含电子数=Z+n D.所带电荷数所带电荷数=n2.X、Y、Z和和R分别代表四种元素分别代表四种元素
4、.如果如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为为元素的原子序数元素的原子序数),则下列关系正确的是则下列关系正确的是(A)a-c=m-n (B)a-b=n-m(C)c-d=m+n (D)b-d=n+mAD练练 习习3.136C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物的结（核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析。构分析。136C表示的碳原子表示的碳原子A核外有核外有13个电子，其中个电子，其中4个能参与成键个能参与成键B核内有核内有6个质子，核外有个质子，核外有7个电子个电子C质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有
5、，核内有7个质子个质子D质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有，核内有7个中子个中子4.核内中子数为核内中子数为N的的R2+离子，质量数为离子，质量数为A，则，则n g它它的氧化物中所含质子的物质的量的氧化物中所含质子的物质的量(mol)A.n(A-N+8)/(A+16)B.n(A-N+10)/(A+16)C.(A-N+2)D.n(A-N+6)/ADA3、元素、核素和同位素、元素、核素和同位素同位素同位素 同素异同素异形体形体同分异构体同分异构体同系物同系物描述描述对象对象相同点相同点差异点差异点实例实例2、四个概念的区别、四个概念的区别原子原子质子数质子数中子数中子数T 和和
6、 D单质单质元素元素结构结构O2 和和O3化合物化合物分子式分子式结构结构CH3CH2CH2CH3和和CH3CH(CH3)2化合物化合物结构相似结构相似分子组成相分子组成相差差nCH2CH3CH3 和和CH3CH2CH3同位素的两个特性同位素的两个特性1、化学性质相同化学性质相同。（核外电子排布相同）。（核外电子排布相同）2、原子（个数）、原子（个数）百分组成固定百分组成固定。在天然存在的某种元素里，不论是游在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。子百分比一般是不变的。几个几个“原子量原子量”：原子的真实原子的真
7、实质量质量原子的原子的质量数质量数核素的相对原子质量核素的相对原子质量元素的相对原子质量元素的相对原子质量元素的近似相对元素的近似相对原子质量原子质量。现将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如。现将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下：下：35Cl34.969 75.7735Cl3575.77 37Cl36.966 24.23 37Cl3724.23 平均平均35.453平均平均35.485试回答上述各数值的意义试回答上述各数值的意义:1.34.969是表示是表示 。2.35.453是表示是表示 。3.35是表示是表示 。4.35.485是表示是表示 。5.24.23 是表示是表示
8、。35Cl核素的相对原子质量核素的相对原子质量35Cl的质量数的质量数37Cl在自然界中所占的原子百分数在自然界中所占的原子百分数氯元素的近似相对原子质量氯元素的近似相对原子质量氯元素的相对原子质量氯元素的相对原子质量几个相对原子质量的计算几个相对原子质量的计算.核素的相对原子质量核素的相对原子质量.元素元素的相对原子质量的相对原子质量.核素的近似相对原子质量（核素的质量数）核素的近似相对原子质量（核素的质量数）.元素的近似相对原子质量元素的近似相对原子质量=核素核素A的相对原子质量的相对原子质量原子百分比原子百分比a%核素核素B的相对原子的相对原子 质量质量原子百分比原子百分比b%+核素核素
9、A的质量数的质量数原子百分比原子百分比a%核素核素B的质量数的质量数原子原子百分比百分比b%+一个核素的质量一个核素的质量一个一个12C的质量的质量112 、可形成几种氯气分子？可形成几种氯气分子？、可形成几种氢分子可形成几种氢分子？(2)已知碳有两种同位素已知碳有两种同位素 、氧有三种同氧有三种同位素位素 、。由这五种微粒构成的。由这五种微粒构成的CO2分子有几种？分子有几种？其相对分子量最多可能有几种？其相对分子量最多可能有几种？（3种）种）练练 习习（6种）种）（12种）种）（6种）种）(3)某元素某元素X所形成的分子所形成的分子X2共有三种，其式共有三种，其式量依次为量依次为 158、
10、160、162；其三种分子的物；其三种分子的物质的量之比是质的量之比是 7:10:7，则：，则：、X元素有几种同位素？元素有几种同位素？质量数分别为多少？质量数分别为多少？、各同位素的原子数之比是多少？、各同位素的原子数之比是多少？、X元素的近似相对原子质量是多少？元素的近似相对原子质量是多少？练练 习习279、811180原子核外电子的运动特征：原子核外电子的运动特征：（1）运动永不停止）运动永不停止（2）运动空间非常小）运动空间非常小（3）运动的速度特别高）运动的速度特别高（4）没有宏观物体那样的运动轨迹，无法测定某）没有宏观物体那样的运动轨迹，无法测定某时刻电子所在的位置和运动速度时刻电
11、子所在的位置和运动速度（5）用）用“电子云电子云”来描述核外电子的运动来描述核外电子的运动4、原子核外电子的运动状态、原子核外电子的运动状态电子层电子层电子亚层（原子轨道）电子亚层（原子轨道）电子云的伸展方向电子云的伸展方向电子的自旋状态电子的自旋状态4、原子核外电子的运动状态、原子核外电子的运动状态决定核外电子运动状态的因素决定核外电子运动状态的因素1.下列关于核外电子运动状态描述，不正确是：下列关于核外电子运动状态描述，不正确是：A、核外电子绕核作高速的圆周运动、核外电子绕核作高速的圆周运动 B、核外电子的运动与行星运动相似、核外电子的运动与行星运动相似 C、现代科技也无法同时测准核外电子
12、的位置和速度、现代科技也无法同时测准核外电子的位置和速度 D、核外电子的质量很小，运动速度很快，电子出现、核外电子的质量很小，运动速度很快，电子出现 的几率跟区域位置有关的几率跟区域位置有关练练 习习A B、多电子原子的核外电子排布、多电子原子的核外电子排布原子轨道能量的高低：原子轨道能量的高低：（1）形状相同的原子轨道（即）形状相同的原子轨道（即l一定），一定），n越大，电子所具越大，电子所具有的能量越高。有的能量越高。E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)E(2p)E(3p)E(4p)E(5p)（2）相同电子层（即）相同电子层（即n一定），一定），l越大，电子所具有的能量越大，电子所具有
13、的能量越高。越高。E(ns)E(np)E(nd)E(nf)（3）电子层和形状都相同的原子轨道能量相等）电子层和形状都相同的原子轨道能量相等 E(2px)=E(2py)=E(2pz)核核外外电电子子填填充充顺顺序序图图多电子原子能级的高低顺序多电子原子核外能级由低到高的顺序是：多电子原子核外能级由低到高的顺序是：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p练习练习1.下列电子层中没有下列电子层中没有f 轨道的是轨道的是 L层层 B.M层层A.C.N层层 D.O层层A、B2.下列电子层最多具有的轨道数为下列电子层最多具有的轨道数为4的是的是 K层层 B.L层层A.C.M层层 D.N层层B、多电子原
14、子的核外电子排布、多电子原子的核外电子排布核外电子的排布规律：核外电子的排布规律：（1 1）能量最低原理）能量最低原理 通常情况，电子总是尽先占有能量最低的轨道。通常情况，电子总是尽先占有能量最低的轨道。（2）泡利不相容原理）泡利不相容原理 同一个原子轨道中最多能容纳两个电子，而同一个原子轨道中最多能容纳两个电子，而 且两个电子的自旋必须相反。且两个电子的自旋必须相反。（3）洪特规则）洪特规则 电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相 同，使整个原子能量最低。同，使整个原子能量最低。（4）补充规则）补充规则（全满半满能量较低）（全满半满能量较低）1.
15、外围排布为外围排布为 的元素的元素 ，根据要求推断元素种类并写出电子排布式根据要求推断元素种类并写出电子排布式2nnnpns2262233221pspss练习练习2.最外层最外层p轨道上的电子总数等于次外层的电子总数轨道上的电子总数等于次外层的电子总数 的元素的元素 ，422221pssO222221pssC3.原子核外原子核外s电子与电子与p电子个数比为电子个数比为11的元的元素素 ，422221pssO4.原子最外层原子最外层s电子与电子与p电子个数比为电子个数比为11的元的元素素 ，26223221spssMg222221pssCSi根据要求推断元素种类并写出电子排布式根据要求推断元素种
16、类并写出电子排布式练练习习5.在短周期中，最外层上只有在短周期中，最外层上只有S电子且全满的元素电子且全满的元素是是 ，2221ssBeMg26223221spss6.在短周期中，最外层上为全满的元素在短周期中，最外层上为全满的元素是是 ，He21sNe 622221pssAr 6262233221pspss7.在短周期中，最外层上在短周期中，最外层上p轨道为半满的元素轨道为半满的元素是是 ，N322221pssP3262233221pspssHe21s8.在短周期中，在短周期中，3p轨道上有两个未成对电子的元素轨道上有两个未成对电子的元素是是 ，练习练习2262233221pspssSi42
17、62233221pspssS9.在第三周期中，最外层上有两个未成对电子的元素在第三周期中，最外层上有两个未成对电子的元素是是 ，2262233221pspssSi4262233221pspssS10.在短周期中，最外层上有两个未成对电子的元素在短周期中，最外层上有两个未成对电子的元素是是 ，2262233221pspssSi4262233221pspssS222221pssC422221pssO11.在短周期中，在短周期中，3p轨道上有一个未成对电子的元素轨道上有一个未成对电子的元素是是 ，练习练习1262233221pspssAl5262233221pspssCl12.在第三周期中，最外层上
18、有一个未成对电子的元素在第三周期中，最外层上有一个未成对电子的元素是是 ，1262233221pspssAlCl13.在短周期中，最外层上有一个未成对电子的元素在短周期中，最外层上有一个未成对电子的元素是是 ，FNaLiBNa16223221spssAlClH5262233221pspss6 6、核外电子数相同微粒的规律、核外电子数相同微粒的规律惰性型惰性型HeHe型型NeNe型型ArAr型型H H-Li Li+Be Be2+2+N N3-3-O O2-2-F F-Na Na+Mg Mg2+2+Al Al3+3+S S2-2-ClCl-K K+Ca Ca2+2+具有具有1010个电子的微粒个电
19、子的微粒分子分子阳阳 离离 子子阴阴 离离 子子一核一核二核二核三核三核四核四核五核五核NeHFH2ONH3CH4Na+Mg2+Al3+N3-O2-F-OH-NH2-H3O+NH4+反应规律：反应规律：NHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3+H+H2 2O OHF+OHHF+OH-=F=F-+H+H2 2O O具有具有1818个电子的微粒个电子的微粒分子分子阳离子阳离子阴离子阴离子一核一核ArArK+CaK+Ca2+2+S S2-2-Cl Cl-二核二核 HCl HCl HS HS-三核三核H H2 2S S四核四核 PH PH3 3五核五核SiHSiH4 4六核六核八核八核F F2
20、2H H2 2O O2 2CHCH3 3F NHF NH2 2OHOHCHCH3 3OH NOH N2 2H H4 4CHCH3 3CHCH3 3反应规律：反应规律：H H2 2S S+OH+OH-=HSHS-+H+H2 2O OHSHS-+OH+OH-=S S2-2-+H+H2 2O O 1、1919年年Langmuir提出等电子原提出等电子原理理:原子数相同、电子总数相同的分子原子数相同、电子总数相同的分子，互，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第根据上述原理，仅由第2周期元素周期元素组成的共价分子中，
21、互为等电子体的是组成的共价分子中，互为等电子体的是:_和和_；_和和_。CO2 CON2ON2（2）等电子原理）等电子原理 (2)此后，等电子原理又有所发展。例如此后，等电子原理又有所发展。例如:由短周期元素组成的粒子，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同同，各原子最外层电子数之和相同，也可互，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征称为等电子体，它们也具有相似的结构特征.在短周期元素组成的物质中，与在短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等互为等电子体的有：电子体的有：_、_。SO2O32.下列分子中，所有原子都有满足最外层下列分子中，所有原
22、子都有满足最外层8个电子结个电子结构的是构的是 ()A、光气（、光气（COCl2）B、六氟化硫（、六氟化硫（SF6）C、四氟化氙（、四氟化氙（XeF4）D、三氟化硼（、三氟化硼（BF3）1.下列分子中所有原子都满足最外层为下列分子中所有原子都满足最外层为8电子电子结构的是结构的是 （）ABF3 BH2O CSiCl4 DPCl5CA7 7、分子中原子的最外层是否满足、分子中原子的最外层是否满足8 8稳定结构稳定结构3.3.如图如图5-25-2所示，代表原子序数从所示，代表原子序数从1 1到到1010的元素的原子的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键，根据下图表示的结构特点，写出相应分子的表价键，根据下图表示的结构特点，写出相应分子的化学式。化学式。A_A_；B_B_；C_C_；D_D_。NH3HCNCO(NH2)2BF3
