1、1.1 原子结构(上海 高三)二、元素、同位素、核素二、元素、同位素、核素元素：具有相同元素：具有相同核电荷数核电荷数(即质子数即质子数)的同一的同一 类原子的总称类原子的总称同位素：具有相同同位素：具有相同质子数质子数、不同、不同中子数中子数的同的同 种元素的原子互称同位素种元素的原子互称同位素核素：具有相同质子数和相同中子数的原子核素：具有相同质子数和相同中子数的原子 即同一元素的不同核素之间互称同位素即同一元素的不同核素之间互称同位素元素、核素和同位素间关系元素、核素和同位素间关系元素元素（质子数相同）互为同位素（质子数相同）互为同位素核核素素核核素素例例1 1、中国科学技术名词审定委员
2、会已确定第、中国科学技术名词审定委员会已确定第116116号元素号元素LvLv的名称为鉝。关于的名称为鉝。关于 293293116116LvLv的的叙述错误的是叙述错误的是A A原子序数原子序数116116 B B中子数中子数177177C C核外电子数核外电子数116116 D D相对原子质量相对原子质量293293D例例2 2、“玉兔玉兔”号月球车用号月球车用 作为热源材料。作为热源材料。下列关于下列关于 的说法正确的是的说法正确的是 A.A.与与 互为同位素互为同位素 B.B.与与 互为同素异形体互为同素异形体 C.C.与与 具有完全相同的化学性质具有完全相同的化学性质 D.D.与与 具
3、有相同的最外层电子数具有相同的最外层电子数D94238PU94238PU92238U94238PU94239PU94238PU94238PU94238PU92238U94239PU例例3 3、230230ThTh和和232232ThTh是钍的两种同位素，是钍的两种同位素，232232ThTh可以转化成可以转化成233233U U。下列有关。下列有关ThTh的说法正确的是的说法正确的是Th Th 元素的质量数是元素的质量数是232 232 Th Th 元素的相对原子质量是元素的相对原子质量是231231C.C.232232Th Th 转换成转换成233233U U是化学变化是化学变化 D.D.2
4、30230ThTh和和232232ThTh的化学性质相同的化学性质相同D例例4 4、下列各组中两种微粒所含电子数不、下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是相等的是 A.H A.H3 3O O+和和OHOH-B.CO B.CO和和N N2 2 C.HNO C.HNO2 2和和 NO NO2 2-D.CH D.CH3 3+和和NHNH4 4+D三、元素的相对原子质量三、元素的相对原子质量(1)(1)同位素同位素(即原子即原子)的相对原子质量的相对原子质量(M)(M)采用采用1212C C原子质量的原子质量的1/121/12作为基准，作为基准，其它同位素原子的质量与之相比。其它同位素原子的质量与之相
5、比。无单位无单位 计算方法：计算方法：原子的质量原子的质量N NA A(数值上数值上)原子的质量原子的质量1212C C的原子质量的原子质量(1/12)(1/12)(2)(2)元素的相对原子质量元素的相对原子质量(Ar)(Ar)该元素所含各种同位素相对原子质量该元素所含各种同位素相对原子质量 按其丰度计算的平均值。按其丰度计算的平均值。无单位无单位 计算方法：计算方法：Ar=Ar=M M1 1a%a%+M M2 2b%+b%+(3)(3)同位素同位素(即原子即原子)的近似相对原子质量的近似相对原子质量 数值上数值上近似地等于质量数。近似地等于质量数。无单位无单位(4)(4)元素的近似的相对原子
6、质量元素的近似的相对原子质量(Ar(Ar)该元素所含各种同位素的质量数按该元素所含各种同位素的质量数按 其丰度计算的平均值。其丰度计算的平均值。无单位无单位 计算方法：计算方法：ArAr=A A1 1a%a%+A A2 2b%+b%+例例5 5、元素周期表中铋元素的数据见右图，、元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是下列说法正确的是A ABiBi元素的质量数是元素的质量数是209209B BBiBi元素的相对原子质量是元素的相对原子质量是209.0209.0C CBiBi原子原子6p6p亚层有一个未成对电子亚层有一个未成对电子D DBiBi原子最外层有原子最外层有5 5个能量相同的电
7、子个能量相同的电子B83Bi铋6s26p3209.0例例6.6.硼有两种天然同位素硼有两种天然同位素1010B B、1111B B，硼元素，硼元素 的近似相对原子质量为的近似相对原子质量为10.80,10.80,则对硼则对硼 元素中元素中1010B B的质量分数判断正确的是的质量分数判断正确的是 (A)20%(B)(A)20%(B)略大于略大于20%20%(C)(C)略小于略小于20%(D)80%20%(D)80%C例例7.7.某元素的原子可构成三种双原子分子，某元素的原子可构成三种双原子分子，已知这三种分子的相对分子质量分别已知这三种分子的相对分子质量分别 为为7070、7272、7474，
8、则该元素有，则该元素有 种同位种同位 素，质量数分别为素，质量数分别为 、。若已知该。若已知该 元素的质子数为元素的质子数为1717，且三种分子个数，且三种分子个数 比为比为9 96 61 1，则该元素中质量数最小，则该元素中质量数最小 的原子百分数为的原子百分数为 。例例8.8.氯元素有氯元素有3535ClCl和和3737ClCl两种稳定的同位素，两种稳定的同位素，它们在氯气中的原子数之比为它们在氯气中的原子数之比为 3535ClCl3737Cl=3Cl=31 1，则分子量为，则分子量为7070、7272、7474的氯气分子数之比可能是的氯气分子数之比可能是 (A)5(A)52 21 1 (
9、B)5(B)52 22 2 (C)9(C)93 31 1 (D)9(D)93 32 2 AD例例9.9.设某氯原子的质量为设某氯原子的质量为a ag g，1212C C原子的质量原子的质量 为为b bg g,用用N NA A表示阿伏加德罗常数的值表示阿伏加德罗常数的值,则则 下列说法中正确的是下列说法中正确的是(A)(A)氯元素的相对原子质量为氯元素的相对原子质量为12a/b12a/b(B)m(B)mg g该氯原子的物质的量为该氯原子的物质的量为m/aNm/aNA A molmol(C)(C)该氯原子的摩尔质量为该氯原子的摩尔质量为aNaNA A g g(D)n(D)ng g该氯原子所含有的电
10、子数是该氯原子所含有的电子数是17n/a 17n/a BD四、核外电子排布规律四、核外电子排布规律1.1.电子云电子云用统计的方法对原子核外空用统计的方法对原子核外空 间不同位置上电子出现机会间不同位置上电子出现机会 多少的一种形象化表示多少的一种形象化表示 *氢原子电子云的形状如何氢原子电子云的形状如何?*电子云中小黑点的疏密所表示的意义？电子云中小黑点的疏密所表示的意义？2.2.核外电子的运动状态核外电子的运动状态(1)(1)电子层电子层电子层序数电子层序数(n)(n)1 12 23 34 45 56 67 7电子层符号电子层符号K KL LM MN NO OP PQ Q电子能量电子能量
11、低低 高高电子离核距离电子离核距离 近近 远远(2)(2)电子亚层电子亚层电子层序数电子层序数(n)(n)1 12 23 34 4电子亚层数电子亚层数1 12 23 34 4电子亚层符号电子亚层符号1s1s 2s2s、2p2p 3s3s、3p3p、3d3d 4s4s、4p4p、4d4d、4f4f(3)(3)电子云的伸展方向电子云的伸展方向s s电子云电子云球形对称，只有球形对称，只有一种一种伸展方向，即伸展方向，即 一个一个轨道轨道 p p电子云电子云纺锤形，在空间有纺锤形，在空间有三种三种相互垂直的相互垂直的 伸展方向伸展方向(p(px x、p py y、p pz z)，即，即三个三个轨道轨
12、道*轨道：轨道：在一定电子层上具有一定形状和在一定电子层上具有一定形状和一定伸一定伸 展方向的电子云所占据的空间称为轨道。展方向的电子云所占据的空间称为轨道。(4)(4)电子自旋电子自旋 两种状态的表示：两种状态的表示：“”“”“”(4)(4)电子自旋电子自旋 两种状态的表示：两种状态的表示：“”“”“”电子层序数电子层序数(n)(n)1 12 23 34 4电子亚层数电子亚层数电子亚层符号电子亚层符号各亚层中的轨道数各亚层中的轨道数电子层中最多轨道数电子层中最多轨道数电子层中最多电子数电子层中最多电子数1-4电子层电子运动状态规律小结：能量比较：能量比较：(1)(1)同一电子层、同一电子亚层
13、同一电子层、同一电子亚层(轨道轨道)上的电上的电 子能量相同；如子能量相同；如E E2p2px x=E=E2p2py y=E=E2p2pz z(2)(2)同一电子层、不同电子亚层上的电子能量：同一电子层、不同电子亚层上的电子能量：4f 4d 4p 4s 4f 4d 4p 4s；(3)(3)不同电子层、相同电子亚层，不同电子层、相同电子亚层，n n越大，电子越大，电子 能量越高；如能量越高；如E E4s 4s E E3s 3s E E2s 2s E E1s1s(4)(4)电子的能量决定于几个方面？电子的能量决定于几个方面？轨道决定于几个方面？轨道决定于几个方面？核外电子运动的状态决定于几个方面？
14、核外电子运动的状态决定于几个方面？五、原子核外电子排布规律五、原子核外电子排布规律1.1.能量最低能量最低n=7n=6n=5n=4n=3n=2n=12.2.泡利不相容原理泡利不相容原理 3.3.洪特规则洪特规则 4.4.小结：核外电子排布的几种表示方法小结：核外电子排布的几种表示方法(1)(1)原子或离子结构示意图原子或离子结构示意图(2)(2)核外电子排布式核外电子排布式(3)(3)价电子排布价电子排布 最外层电子排布主族元素最外层电子排布主族元素 外围电子层排布过渡元素外围电子层排布过渡元素(4)(4)轨道表示式轨道表示式(5)(5)电子式电子式(主族元素主族元素)例例1010：1414S
15、iSi原子中核外电子数、最外层电原子中核外电子数、最外层电子子 数、电子占有的轨道数、未成对电子数、电子占有的轨道数、未成对电子 数、已成对电子数、价电子数、数、已成对电子数、价电子数、3p3p上上的的 空轨道数分别是多少？空轨道数分别是多少？原子核中无中子的原子：原子核中无中子的原子：_ 最外层有最外层有1 1个电子的原子：个电子的原子：_ 最外层有最外层有2 2个电子的原子：个电子的原子：_ 最外层电子数等于次外层电子数的原子：最外层电子数等于次外层电子数的原子：_ 最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数2 2倍的原子：倍的原子：_ 最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次
16、外层电子数3 3倍的原子：倍的原子：_ 最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数4 4倍的原子：倍的原子：_ 电子层数与最外层电子数相等的原子：电子层数与最外层电子数相等的原子：_ 电子总数为最外层电子数电子总数为最外层电子数2 2倍的原子：倍的原子：_ 次外层电子数是最外层电子数次外层电子数是最外层电子数2 2倍的原子：倍的原子：_ _ 内层电子数是最外层电子数内层电子数是最外层电子数2 2倍的原子：倍的原子：_H HH H、LiLi、NaNaHeHe、BeBe、MgMgBeBe、ArArC CO ONeNeH H、BeBe、AlAlBeBeLiLi、SiSiLiLi、P P 前
17、前1818号元素的原子结构的特殊性号元素的原子结构的特殊性例例11.11.“同一原子中没有能量完全相同的电同一原子中没有能量完全相同的电 子子”对吗？对吗？试确定核外电子排布为试确定核外电子排布为1s1s2 22s2s2 22p2p6 6的简的简 单微粒为何种元素？单微粒为何种元素？写出核外电子分别为写出核外电子分别为2 2个电子、个电子、1010个个 电子、电子、1818个电子的阴离子、阳离子和个电子的阴离子、阳离子和 分子的微粒。分子的微粒。常见等电子微粒常见等电子微粒归纳归纳16e微粒：微粒：2e微粒：微粒：10e微粒：微粒：18e微粒：微粒：14e微粒：微粒：例例12.12.以下表示氦
18、原子结构的化学用语中，以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是对电子运动状态描述最详尽的是A A：He BHe B C C1s1s2 2 D D D例例1313.下列有关物质结构的表述正确的是下列有关物质结构的表述正确的是A A次氯酸的电子式次氯酸的电子式 B B二氧化硅的分子式二氧化硅的分子式 C C硫原子的最外层电子排布式硫原子的最外层电子排布式 D D钠离子的结构示意图钠离子的结构示意图 SiO23s23p42 8 111C例例14.14.下列四种微粒中下列四种微粒中,不能破坏水的电离不能破坏水的电离 平衡的是平衡的是(A)X(A)X2-2-1s 1s2 22s2s2
19、 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 (B)Y 1s (B)Y 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1(C)Z(C)Z3+3+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 (D)W (D)W-1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6例例15.15.若若A A元素原子的最外层电子结构为元素原子的最外层电子结构为nsns2 2,则下列判断正确的是则下列判断正确的是(A)A(A)A一定是金属元素一定是金属元素 (B)A(B)A一定是一定是AA族元素族元素(C)A(C)A的最高正价是的最高正价是+2+2价价 (D)A(D)A不易形成负价不易形成负
20、价DD例例16.16.下列各组原子中，彼此化学性质一定下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是相似的是A A2p2p轨道上只有一个空轨道的轨道上只有一个空轨道的X X原子与原子与3p3p轨轨道上只有一个空轨道的道上只有一个空轨道的Y Y原子原子 B B原子核外原子核外M M层上仅有两个电子的层上仅有两个电子的X X原子与原子与原子核外原子核外N N层上仅有两个电子的层上仅有两个电子的Y Y原子原子 C C原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为1s1s2 2的的X X原子与原子原子与原子核外电子排布式为核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 2的的Y Y原子原子 D D最外层都只有一个电子的
21、最外层都只有一个电子的X X、Y Y原子原子A核外电子排布规律：核外电子排布规律：（1）能量最低原理：）能量最低原理：电子先排布在能量较低的轨电子先排布在能量较低的轨道上。道上。（2）每层每层2n2个。个。最外层最外层 8个（个（K层时层时2个）个）次外层次外层 18个，倒数第三层个，倒数第三层 32（1 1）电子分层排布的依据是什么？）电子分层排布的依据是什么？（2 2）在多电子原子中，每一层上的电子能）在多电子原子中，每一层上的电子能 量一样吗？运动区域的形状一样吗？量一样吗？运动区域的形状一样吗？（3 3）为什么每个电子层所能容纳的电子数）为什么每个电子层所能容纳的电子数 最多为最多为2
22、n2n2 2（n n为电子层数）？为电子层数）？思考：思考：1、电子层（又称能层）、电子层（又称能层）分层依据：能量的较大差别；分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同电子运动的主要区域或离核远近的不同。电子层序数电子层序数（n）1234567符号符号KLMNOPQ离核越来越远，能量越来越高离核越来越远，能量越来越高2、原子轨道、原子轨道电子亚层电子亚层 处于同一电子层的原子核外电子，也可以在处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的不同类型的原子轨道原子轨道上运动。上运动。轨道的轨道的类型不同类型不同，轨道的，轨道的形状也不同形状也不同。用用s s、p p、d d、
23、f f分别表示不同形状的轨道。分别表示不同形状的轨道。s s轨道：轨道：球球形形p p轨道：轨道：纺锤纺锤形形d d原子轨道是花瓣形的；原子轨道是花瓣形的；f f轨道形状更复杂。轨道形状更复杂。原子轨道的表示方法：原子轨道的表示方法：第第4电子层：电子层：4s，4p，4d，4f表示为表示为ns，np，nd，nf等。等。第第1电子层：电子层：1s。第第2电子层：电子层：2s，2p。第第3电子层：电子层：3s，3p，3d。原子轨道种类数与电子层序数相等，即原子轨道种类数与电子层序数相等，即n n层有层有n n种轨道。种轨道。第第5电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。电子层：有五种形状，决定有五
24、种类型轨道。只有只有1个轨道，个轨道，1个伸展方向个伸展方向，可容纳，可容纳2个电子。个电子。3、轨道的伸展方向、轨道的伸展方向p轨道在空间有轨道在空间有x、y、z3个伸展方向个伸展方向，所以所以p轨道含轨道含3个轨道，可容纳个轨道，可容纳6个电子个电子分别记作：分别记作：px、py、pz。d轨道有轨道有5个伸展方向个伸展方向，有有5个轨道，可容纳个轨道，可容纳10个电子；个电子；f轨道有轨道有7个伸展方向个伸展方向，有有7个轨道，可容纳个轨道，可容纳14个电子。个电子。电子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨道原子轨道数目数目可容纳的可容纳的电子数目电子数目1 11s1s2 22s2s，2
25、p2p3 33s3s，3p3p，3d3d4 44s4s，4p4p，4d4d，4f4fn n1 12 24 48 89 9181816163232n n2 22n2n2 2总结：总结：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各原子轨道的能量高低：各原子轨道的能量高低：电子层和形状相同的原子轨道的能量相电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。轨道的能量相等。相同电子层上原子轨道能量的高低：相同电子层上原子轨道能量的高低：ns np nd nf形状相同的原子轨道能量的高低：形状相同的原子轨道能量的高低：1s 2s
26、 3s 4s2px2py2pz原子核外电子还有一种称为原子核外电子还有一种称为“自旋自旋”的的运动。运动。“”、“”来表示这两种来表示这两种不同的自旋状态。不同的自旋状态。4、电子自旋、电子自旋1、下列轨道含有轨道数目为、下列轨道含有轨道数目为3的是的是 A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、5 C、7 D、9 2、3d轨道中最多容纳电子数为轨道中最多容纳电子数为 A、2 B、10 C、14 D、184、第二电子层最多含有的电子数是、第二电子层最多含有的电子数是 A、2 B、4 C、8 D、10 BC课堂练习课堂练习BDC1
27、 1原子核外电子排布原则原子核外电子排布原则三、原子核外电子的排布三、原子核外电子的排布（3 3）洪特规则洪特规则。原子核外电子在能量相同的各个。原子核外电子在能量相同的各个 轨道上排布时电子尽可能分占不同的原子轨道，轨道上排布时电子尽可能分占不同的原子轨道，自旋状态相同，自旋状态相同，全满、半满、全空时能量最低。全满、半满、全空时能量最低。（2 2）泡利不相容原理泡利不相容原理。每个原子轨道上最多只能。每个原子轨道上最多只能 容纳两个自旋状态不同的电子。容纳两个自旋状态不同的电子。（1 1）能量最低原理能量最低原理。原子核外电子先占有能量低的。原子核外电子先占有能量低的 轨道然后依次进入能量
28、较高的轨道。轨道然后依次进入能量较高的轨道。2原子的电子排布式和轨道表示式原子的电子排布式和轨道表示式Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、ArK、Ca、Cr、Fe、Cu（1）电子排布式）电子排布式练习练习:画出下列元素的轨道表示式画出下列元素的轨道表示式:（2）轨道排布式）轨道排布式Li、Be、B、C、N、O、F、Ne(3)(3)原子外围电子排布式：原子外围电子排布式：原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的部分原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的部分写成写成“原子实原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。号表示。在化学反应中，原子外围电子发生变化，而在化
29、学反应中，原子外围电子发生变化，而“原原子实子实”不受影响。不受影响。也可以省去也可以省去“原子实原子实”，直接写出，直接写出原子外围电子原子外围电子排布式排布式。练习练习:写出下列元素的原子实表示式写出下列元素的原子实表示式:Na：S：Ca:作业作业:画画出出118号号元素元素、Cr、Fe、Cu的的电子排布式和轨道表示式。电子排布式和轨道表示式。原子的发射与吸收光谱原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子低能量轨道电子吸收能量吸收能量高能量轨道电子高能量轨道电子原子吸收光谱原子吸收光谱低能量轨道电子低能量轨道电子吸收能量吸收能量原子发射光谱原子发射光谱1、下列关于核外电子的描述中，正确的是下列关于
30、核外电子的描述中，正确的是A电子云图中一个小黑点表示一个电子电子云图中一个小黑点表示一个电子B电子式中元素符号周围的小黑点数表示电子式中元素符号周围的小黑点数表示 核外电子总数核外电子总数Cs电子在电子在s电子云的球形空间内做规则运动电子云的球形空间内做规则运动D核外电子的能量大小主要是由电子层和核外电子的能量大小主要是由电子层和 电子亚层决定电子亚层决定 课堂练习课堂练习D2、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列叙述正确的是位置。下列叙述正确的是A、多电子原子中，在离核较近的区域内运动的、多电子原子中，在离核较近的区域内运动的 电子能量高电
31、子能量高B、原子核外电子的数目越多、原子核外电子的数目越多,电子的运动状态就越多电子的运动状态就越多 C轨道表示式，是对原子核外电子运动状态最完美轨道表示式，是对原子核外电子运动状态最完美 的描述的描述 D所有元素原子的最外层电子数都等于该元素的所有元素原子的最外层电子数都等于该元素的 最高化合价最高化合价 课堂练习课堂练习B3、关于、关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法，正确的是原子轨道的说法，正确的是A、电子只能在电子云轮廓图中运动、电子只能在电子云轮廓图中运动 B、能层不同、能层不同,电子云轮廓图形状不相同电子云轮廓图形状不相同 C、轨道数目相同、轨道数目相同,电子云轮廓图形状、大电
32、子云轮廓图形状、大 小完全相同小完全相同 D、能级不同、能级不同,电子云轮廓图形状相同电子云轮廓图形状相同课堂练习课堂练习D4、下列表达式中正确的是、下列表达式中正确的是A、氧化钠的电子式：、氧化钠的电子式：B、氮原子最外层电子排布轨道表示式：、氮原子最外层电子排布轨道表示式：C、氯离子核外电子排布式：、氯离子核外电子排布式：1s22s22p63s23p6 D、硫离子的结构示意图：、硫离子的结构示意图：课堂练习课堂练习C5 5、下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述、下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是
33、A A B B C C1 1s s2 22 2s s2 22 2p p3 3 D D课堂练习课堂练习C6 6、铝原子核外电子云有、铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向，种不同的伸展方向，有有 种不同运动状态的电子。种不同运动状态的电子。4137 7、元素周期表中铋元素的数据见右图，、元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是下列说法正确的是A ABiBi元素的质量数是元素的质量数是209209B BBiBi元素的相对原子质量是元素的相对原子质量是209.0209.0C CBiBi原子原子6p6p亚层有一个未成对电子亚层有一个未成对电子D DBiBi原子最外层有原子最外层有5 5个能量相同的电子个能量相同的电子课堂练习课堂练习B此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
