12、下列說法中錯誤的是　 (　 )　

A.原子及其離子的核外電子層數等于該元素所在的周期數

B.元素周期表中從IIIB族到IIB族 10個縱行的元素都是金屬元素

C.除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數都是8

D.同一元素的各種同位素的物理性質、化學性質均相同

11、甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數為x，則乙的原子序數不可能是 (　 )

A．X+2　　 B．X+4　　　C．X+8　　　D．X+18

10、下列關于稀有氣體的敘述不正確的是　 (　 )

A．原子的最外電子層都有8個電子

B．其原子與同周期IA、IIA族陽離子具有相同的核外電子排布

C．化學性質非常不活潑

D．原子半徑比同周期ⅦA族元素原子的大

9、-NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的結構分析。表示的碳原子 (　 )

A．核外有13個電子，其中4個能參與成鍵

B．核內有6個質子，核外有7個電子

C．質量數為13，原子序數為6，核內有7個質子

D．質量數為13，原子序數為6，核內有7個中子

5、X、Y、Z和R分別代表四種元素，如果四種_aX^m+、_bYⁿ⁺、_cZ^n-、_dR^m-離子的電子層結構相同(a、b、c、d為元素的原子序數)，則下列關系正確的是 　A、a-c=m-n　　 B、a-b=n-m　　 C、c-d=m+n　 　D、b-d=n+m 　6、硼有兩種天然同位素₅¹⁰B、₅¹¹B，硼元素的相對原子質量為10.80，則對硼元素中₅¹⁰B質量百分含量(即質量分數)的判斷正確的是 　A、20%　　 　B、略大于20%　　 C、略小于20%　　 D、80% 　7、R為短周期元素，其原子所具有的電子層數為最外層電子數的1/2，它可能形成的常見的含氧酸根離子有： 　①R₂O₄^2-　 ②RO₄^2-　 ③R₂O₃^2-　 ④RO₃^2-。下列判斷正確的是 　A、若它能形成①時，則不可能形成②，③ 　B、若它能形成②時，則還可以形成③，④ 　C、若它能形成②時，則不可能形成④ 　D、若它能形成①時，則不可能形成④ 　8、第二主族元素R的單質及其相應氧化物的混合物12g，加足量水完全反應后蒸干，得到的固體16克，試推測該元素可能為(　 ) 　A．Mg　　　 B、Ca　　　 C、Sr　　　 D、Ba

1、美國科學家將兩種元素鉛和氫的原子核對撞，獲得了一種質子數為118，中子數為175的超重元素，該元素原子核內的中子數與核外電子數之差是(　) 　A．57　 B．47　　 C．61　　 D．293 　2、已知某元素陰離子R^n-的原子核內的中子數為(A-x+n)，其中A為原子的質量數。則mg R^n-中的電子總數為(　) 　A． 　　 B． C． 　 D． 　3、在第n電子層中，當它作為原子的最外層時，容納電子數最多與(n-1)層相同。當它作為電子的次外層時，其電子數比(n-1)層多10個，則此電子層是(　) 　A．K層　　 B．L層　 C．M層　 D．N層 　4、　下列說法正確的是(　) 　A．原子核都是由質子和中子構成 　B．質量數跟原子的相對原子質量相等 　C．質子數相同的粒子其化學性質不一定相同 　D．某種粒子最外層上有8個電子，則一定是稀有氣體元素的原子

6．核外電子排布的表示方法

⑴原子結構簡(示意)圖： 圓圈內數字表示質子數，弧線表示能層(電子層)，弧線內數字表示該能層(電子層)中的電子數。如鎂原子的原子結構簡圖為(見右圖)：

⑵電子排布式：在能級符號的右上方用數字表示該能級上排布的電子數目的式子。有原子的電子排布式、原子最外層的電子排布式、離子的電子排布式等不同的用法。

例如，氯原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；氯離子Cl^-的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；氯原子最外層的電子排布式3s²3p⁵。

為避免電子結構過長，通常把內層已達到稀有氣體的電子層寫成“原子芯”(原子實)，并以稀有氣體符號加方括號表示。例如： 氯 [Ne]3s²3p⁵ 　　鈧 [Ar] 3d¹4s²

⑶軌道表示式：表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子。

如₇N的軌道表示式為　 1s　　 2s　　　 2p

　　　　　　　　　　 ↑↓　 ↑↓　

[例1](2010山東卷，32)

碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成，其結構類似于石墨晶體，每個碳原子通過　　雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠　　結合在一起。

(2)CH₄中共用電子對偏向C，SiH₄中共用電子對偏向H，則C、Si、H的電負性由大到小的順序為　　。

(3)用價層電子對互斥理論推斷SnBr₂分子中Sn-Br的鍵角　　120°(填“＞”“＜”或“＝”)。

(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是：Pb⁴⁺處于立方晶胞頂點，Ba²⁺處于晶胞中心，O^2-處于晶胞棱邊中心，該化合物化學式為　　　　，每個Ba²⁺與　　個O^2-配位。

解析：(1)石墨的每個碳原子用sp²雜化軌道與鄰近的三個碳原子以共價鍵結合，形成無限的六邊形平面網狀結構，每個碳原子還有一個與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道，并含有一個未成對電子，這些平面網狀結構再以范德華力結合形成層狀結構。因碳納米管結構與石墨類似，可得答案。

(2)共用電子對偏向電負性大的原子，故電負性：C＞H ＞Si。

(3) SnBr₂分子中，Sn原子的價層電子對數目是(4+2)/2=3，配位原子數為2，故Sn原子含有故對電子，SnBr₂空間構型為V型，鍵角小于120°。

(4)每個晶胞含有Pb⁴⁺：8×=1個，Ba²⁺：1個，O^2-：12×=3個，故化學式為：PbBaO₃。Ba²⁺處于晶胞中心，只有1個，O^2-處于晶胞棱邊中心，共12個，故每個Ba²⁺與12個O^2-配位

答案：(1) sp² 范德華力

(2) C＞H ＞Si

(3) ＜

[例2](2010安徽卷，25)

　　 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關信息如下表：

(1)Y位于元素周期表第　　周期表　　族，Y和Z的最高價氧化物對應的水化物的酸性較強的是　　　(寫化學式)。

(2)XY₂是一種常用的溶劑，XY₂的分子中存在　　個σ鍵。在H―Y、H―Z兩種共價鍵中，鍵的極性較強的是　　，鍵長較長的是　　　。

(3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是　　　　　　。W₂Y在空氣中煅燒生成W₂O的化學方程式是　　　　　　　　　 　　　。

(4)處理含XO、YO₂煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉化為單質Y。

已知：

XO(g)+O₂(g)=XO₂(g)　　 H=－283.0 kJ·mol^－2

Y(g)+ O₂(g)=YO₂(g)　　 H=－296.0 kJ·mol^－1

此反應的熱化學方程式是　　　　　　　　　　。

答案：(1)3　 VIA　 HClO₄

(2)2　 H-Z　 H-Y　

　(3)[Ar]3d¹⁰4s¹　 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂　

(4)2CO(g)+SO₂(g)=S(s)+2CO₂ (g) △H=-270kJ/mol

解析：由表中可知，X為C　 Y為 S 　Z為 Cl　 W為Cu

基礎過關

第3課時 相對原子質量

同位素及相對原子質量

同 位 素	定義	具有相同質子數和不同中子數的同一元素的原子互稱同位素
特性	1.　　 同一元素的各種同位素化學性質幾乎完全相同. 2.　　 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的.
判定 方法	它反映的是同種元素的不同原子間的關系.故單質、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關系。只有質子數相同而中子數不同的原子才是同位素；如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。
注意	天然存在的元素中，許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而發(fā)現的原子種數多于元素的種數。
相對原子質量和近似相對原子質量	同位素的相對原子質量和近似相對原子質量	按初中所學的相對原子質量的求算方式是：一個原子的質量與一個12C原子質量的的比值。顯然，所用原子質量是哪種同位素原子的質量，其結果只能是該同位素的相對原子質量。故該定義嚴格說應是同位素的相對原子質量。該比值的近似整值即為該同位素的近似相對原子質量，其數值等于該同位素的質量數。
元素的相對原子質量和近似相對原子質量	因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對原子質量就不合適了。元素的相對原子質量是用天然元素的各種同位素的相對原子質量及其原子含量算出來的平均值。數字表達式為=M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的質量數替代其相對原子量進行計算，其結果就是元素的近似相對原子質量(計算結果通常取整數)。我們通常采用元素的近似相對原子質量進行計算。

[例1](汕頭二模)某元素一種同位素的原子的質子數為m，中子數為n，則下列說法正確的是(　　 )

A.不能由此確定該元素的原子量

B.這種元素的原子量為(m+n)

C.若碳原子質量為w g，此原子的質量為(m+n)w g

D.核內中子的總質量小于質子的總質量

[解析]元素的相對原子質量是各同位素相對原子質量的平均值，所以A正確，B不正確。由相對原子質量的概念，若設該核素一個原子的質量為x，并且我們用該核素的質量數代替核素的相對原子質量時，方有，即x=，C不正確。在原子核內，一個中子的質量比一個質子的質量略大，但核內的質子數和中子數無法確定，因此D不正確。

［答案］A

[規(guī)律總結]分清相對原子質量、質量數的有關概念，切不可用核素的相對原子質量代替元素的相對原子質量。

[例2]元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″兩種同位素， R′和R″的原子量分別為a和b，R元素中R′和R″原子的百分組成分別為 x 和 y ，則R元素的碳酸鹽的式量是

A．2(ax+by)+60　　 B． ax+by+60　　 C．(ax+by)/2+60　　 D． ay+bx+60

[ 解析]本題考察元素(平均)相對原子質量的計算。根據題給信息，R元素有兩種同位素，其(平均)相對原子質量為(ax+by)。根據ⅠA族元素R的碳酸鹽的化學式為R₂CO₃，求得其相對分子質量。答案：A。

原子結構單元檢測

5．核外電子排布的一般規(guī)則

⑴每個電子層(主量子數為n)所能容納的電子數最多為2n²個(泡利原理)。

⑵原子最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)；能級交錯。

⑶原子次外層電子數目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)。能級交錯。

4．原子光譜

⑴基態(tài)：電子按構造原理的順序進入原子核外的軌道，此時整個原子的能量最低，稱之為基態(tài)。

基態(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子。

⑵激發(fā)態(tài)：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高的能級，此時原子的能量較基態(tài)高，叫激發(fā)態(tài)。

基態(tài)和激發(fā)態(tài)間、不同激發(fā)態(tài)間能量是不連續(xù)的，像樓梯的臺階一樣。

⑶電子的躍遷：電子由較高能量的激發(fā)態(tài)(可有多個激發(fā)態(tài))躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，會放出能量，發(fā)光是釋放能量的主要形式之一。反之，電子由較低能量的基態(tài)或激發(fā)態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)或能量較高的激發(fā)態(tài)時，會吸收能量，吸收光是吸收能量的形式之一。

⑷原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時，會吸收或釋放不同波長的光，可以用光譜儀來記錄、鑒別，稱之為原子光譜。

在現代化學中，利用不同元素的原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。

3．泡利原理和洪特規(guī)則

⑴泡利(不相容)原理：基態(tài)多電子原子中，不可能同時存在4個量子數完全相同的電子。換言之，一個軌道里最多只能容納兩個電子，且電旋方向相反(用“↑↓”表示)，這個原理稱為泡利(Pauli)原理。

⑵洪特規(guī)則：當電子排布在同一能級的不同軌道(能量相同)時，總是優(yōu)先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則叫洪特(Hund)規(guī)則。比如，p³的軌道式為或，而不是。

⑶洪特規(guī)則特例：當p、d、f軌道填充的電子數為全空、半充滿或全充滿時，原子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即p⁰、d⁰、f⁰、p³、d⁵、f⁷、p⁶、d¹⁰、f¹⁴時，是較穩(wěn)定狀態(tài)。

前36號元素中，全空狀態(tài)的有₄Be 2s²2p⁰、₁₂Mg 3s²3p⁰、₂₀Ca 4s²3d⁰；半充滿狀態(tài)的有：₇N 2s²2p³、₁₅P 3s²3p³、₂₄Cr 3d⁵4s¹、₂₅Mn 3d⁵4s²、₃₃As 4s²4p³；全充滿狀態(tài)的有₁₀Ne 2s²2p⁶、₁₈Ar 3s²3p⁶、₂₉Cu 3d¹⁰4s¹、₃₀Zn 3d¹⁰4s²、₃₆Kr 4s²4p⁶。