2014高考化学必备专题——原子结构 核外电子排布 【考纲解读】 【高考预测】《物质结构》可谓中学化学之灵魂，高考重现率几乎为100%，且常考常新，现将近两年全国各地高考试题中有关考点试题分类如下： 一、以等电子微粒结构为基点考查常见微粒的性质 二、以原子构成为切入点考查同素异形体的性质 三、以元素周期表的结构为载体考查简单推理能力 四、以元素周期律为指导考查分析判断能力 五、以分子结构与分子组成考查观察能力 六、借助微粒结构考查审题能力 一、原子的构成质子 → 决定元素种类 原子核 → 质量数1．原子A ZX 中子 → 决定同位素电子数 → 最外层电子数 → 化学性质 核外电子电子排布 → 电子层数 2．原子结构的表示方法（1）原子结构示意图：表示原子的核电荷数和核外电子数在各电子层排布的图示（圆圈表示原子核，圆圈里面的数字表示核电荷数，“+”表示质子带正电，半弧表示电子层，半弧上的数字表示该层上的电子数）。

如Cl 原子：（2）原子组成表示式：A ZX ，其中X 为原子符号，A 为质量数，Z 为质子数，A-Z 为中子数。

（3）电子式：在元素符号周围用“· ”或“×”表示最外层电子的图示。

3．构成原子或离子微粒间的数量关系：（1）质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 （2）质量数=质子数+中子数（3）质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数 （4）质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数 （5）原子的质量数≈该同位素原子的相对原子量 （6）元素的质量数≈该元素的平均相对原子量例1.（2013·上海化学·3）230Th 和232Th 是钍的两种同位素，232Th 可以转化成233U 。

下列有关Th 的说法正确的是A. Th 元素的质量数是232B. Th 元素的相对原子质量是231C. 232Th 转换成233U 是化学变化D. 230Th 和232Th 的化学性质相同 【答案】D二、元素、核素、同位素1.元素、核素、同位素的区别与联系元素是具有 的同一类原子的总称核素是具有 和 的一种原子同一元素的不同 之间互称为同位素元素、核素、同位素间的关系可用右图表示： 2.原子中各粒子的作用① 数决定元素种类，同种元素的不同 ，其 数相同 数不同， ② 数和 数共同决定了原子(核素)的种类元素 同位素 核素 核素③元素的化学性质决定于和，其中是决定元素化学性质的主要因素3.同位素的性质及表示方法同位素的性质几乎完全相同而性质不同，若某元素的原子核内有6个质子和6个中子，其核素组成符号为，说出核素的一个用途。

思考：为什么同位素的化学性质几乎完全相同而物理性质不同？4.5质量（以35Cl、37Cl为例：35Cl的相对原子质量是34.969，在自然界中占75.77%；37Cl的相对原子质量是36.966，在自然界中占24.23%）例2.（2013·上海化学·2）氰酸铵（NH4OCN）与尿素[CO(NH2)2]A.都是共价化合物B.都是离子化合物C.互为同分异构体D.互为同素异形体【答案】C三、原子的核外电子排布1.核外电子排布排布的规律（1）电子层的划分（2①各电子层最多容纳的电子数是2 n2（n表示电子层数）。

②最外层电子数不超过8个（K层是最外层时最多不超过2个）；次外层电子数不超过18个；倒数第三层不超过32个。

③核外电子总是先排布在能量最低的电子层上，然后由里往外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布（即排满K层再排L层，排满L层再排M层）。

2．核外电子排布特点归纳（1）前18号元素排布的特点①原子核中无中子的原子1 1H②最外层有一个电子的元素H、Li、Na③最外层有两个电子的元素Be、Mg、He④最外层电子数等于次外层电子数的元素为Be、Ar⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C；是次外层电子数3倍的元素是O；是次外层电子数4倍的是Ne⑥电子层数与最外层电子数相等的元素H、Be、Al⑦电子总数为最外层电子数2倍的是Be⑧次外层是最外层电子数2倍的元素是Li、Si⑨内层电子总数是最外层电子数的2倍的是Li、P（23．判断分子中原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构的方法（1）常见的单质X2（卤素单质）、O2、N2等双原子单质分子满足原子最外层电子8电子结构。

（2）分子中含有氢元素，则氢原子不满足最外层8电子稳定结构。

（3）依据某元素的化合价的绝对值与其最外层电子数之和是否等于8进行判断。

4、能层与能级对多电子原子的核外电子，按将其分成不同的能层(n)；对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按的顺序升高，即E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。

由表中可知：①各能层最多容纳的电子数为。

②能级类型的种类数与数相对应③s p d f 能级所含轨道数分别为，与能级所在能层无关。

5、电子云与原子轨道1．电子云：电子在原子核外出现的概率密度分布。

电子云是核外电子运动状态的形象化描述，小黑点的疏密表示。

2．原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为%的电子云空间轮廓图。

s电子的原子轨道呈对称，ns能级各有个原子轨道；p电子的原子轨道呈，np能级各有个原子轨道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能级各有个原子轨道；nf 能级各有 个原子轨道。

各轨道的的形状与所处的能层无关。

6、核外电子排布规律 1）．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序： 1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、 、 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f……构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。

从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等。

构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。

思考：如何快速判断不同能级的能量高低？ 2）．能量最低原理：能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。

即在基态原子里，电子优先排布在 的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。

当某能级中的原子轨道处于全充满或半充满状态时能量较低。

3）．泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳 个自旋方向 的电子。

4）．洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据 轨道，且自旋方向 。

思考：为什么在同一原子中不可能出现运动状态完全相同的两个电子？7、基态、激发态、光谱 1）．基态：最低能量状态。

如处于最低能量状态的原子称为基态原子。

2）．激发态：较高能量状态（相对基态而言）。

如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。

3）．光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（基态→激发态）能量，产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。

利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。

例3.（2013·安徽理综·25）X 、Y 、Z 、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：（1）W 位于元素周期表第 周期第 族；W 的原子半径比X 的 （填“大”或“小”）。

（2）Z 的第一电离能比W 的 （填“大”或“小”）；2XY 油固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ；氢元素、X 、Y 的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。

（3）震荡下，向Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH 溶液直至过量，能观察到的现象是；W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是 。

（4）在25°、101kpa 下，已知13.5g 的Z 固体单质在2Y 气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ,该反应的热化学方程式是。

【答案】（1）三NA 小（2）小分子间作用力（范德华力）甲醛（甲酸）（3）先产生白色沉淀，后沉淀溶解Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑（4）2Al + 3 O2 =Al2O3 △H= -1675KJmol【考点精析】考点1 原子结构[例1] （2013·江苏化学·2）下列有关化学用语表示正确的是A.丙烯的结构简式：C3H6B.氢氧根离子的电子式：C.氯原子的结构示意图：D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子14692U【参考答案】B考点2 原子核外电子排布规律[例2] （2013·四川理综化学·4）同周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3，Z原子比X原子的核外电子数多4。

下列说法正确的是A. W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB. W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1【答案】.B考点3 5同[例3] 2013·海南化学·3重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D．1H18O与D216O的相对分子质量相同[答案]C考点4 微粒半径的大小比较和10电子、18电子微粒[例4] 已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A____________；D____________。

(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：①A与B在溶液中反应的离子方程式为__________________________________________。

②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________________________________________________________________________。

【答案】 (1)A.[H·· N H H ·H]＋ D ．H··O , H · (2)①HS －＋OH －===S2－＋H2O②OH －>S2－规律方法：寻找10电子微粒和18电子微粒的方法 1．10电子微粒2．18电子微粒CH3—CH3、H2N —NH2、HO —OH 、F —F 、F —CH3、CH3—OH……【课后精练】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．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( )2．下列电子排布图所表示的元素原子中，正确的是( )3．下列各项中的两个分子核外电子总数不同的是( )A ．H2O2和CH3OHB ．HNO2和HClOC ．H2O 和CH4D ．HCl 和F24．近20年来，同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。