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原子结构

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增大字体作者：jianke 来源：本站原创发布时间：2008-7-29 6:25:29

[内容综述]　

　　本期主要讲解电子云和电子亚层以及核外电子排布的有关知识。电子云：用统计的方法描述电子在原子核外出现的几率分布。电子亚层：每一个电子层中电子的能量也有所不同，能量由低到高依次为s、p、d、f。核外电子排布规律：由内向外；2n2规则；最外层不超过8e，次外层不超过18e，倒数第三层不超过32e；鲍林不相容原则；洪特规则等。

　　应用原子结构知识解决实际问题。根据原子结构知识可以定性判断：元素的金属性与

　　非金属性、原子是否达8e结构、微粒半径大小比较以及元素在周期表中的位置，从而推断元素的化学性质。根据原子结构知识也可以进行“质子数、中子数、电子数”等微观离子间的关系以及元素化合价、同位素原子形成物质的种类及化学式量的定量计算。

　　由同位素概念可以辨析同位素原子量、同位素近似原子量以及元素原子量和元素近似原子量等概念。

　　[要点讲解]

　　用原子结构知识推断元素及所形成物质的性质。

　　用R代表短周期元素，R原子最外层的p亚层上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述正确的是：

　　A R的氧化物都能溶于水

　　B R的最高价氧化物所对应的水化物都是H₂RO₃

　　C R都是非金属元素

　　D R的氧化物都能与NaOH溶液反应

　　此题根据R的电子层结构特点可推知R元素在周期表中的位置（周期数=电子层；

　　最外层电子数=主族序数），从而判断元素及所形成化合物的性质。据R的最外层电子结构特点可推知R为ⅣA或ⅥA族元素，即C、Si、O、S 。由于CO、SiO₂均不溶与水；S所对应的最高价氧化物的水化物是H₂SO₄；CO不能与NaOH溶液反应。故C选项正确。

　　有序思维计算同位素原子形成物质种类及式量。

　　例2．实验测定6.02×10²³个由氕、氘、氚组成的氢分子的质量时所得数值可能有：

　　A 3种 B 4种 C 5种 D 6种

　　此题的关键是按照有序思维把三种氢原子进行两两组合得出其可能的组合方式，同时注意思维的严谨性 2H₂与1H³H形成的氢分子种类不同但式量相同。答案C正确。

　　统一原则快速比较微粒半径

　　例3．将下列各组微粒半径由小到大排序：（1）Na，Si，P；（2）O^2-，Mg²⁺，Al³⁺；（3）Ca，Ba，Ca²⁺ ；（4）Cl^-，F，F^- ；（5）Si，Pb ，Sn。

　　微粒半径比较原则：（1）阴离子半径大于其原子半径，阳离子半径小于其原子半径；（2）同主族元素原子半径由上到大依次增大，同周期元素原子半径从左至右依次减小；（3）具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小。

　　从以上比较规则不难看出，如果题目没有给出具体数据，则对于微粒半径的比较原则可以统一为：先看电子层数，层数越多半径越大；当层数相同时看核电荷数，核电荷数越大半径越小；当层数和核电荷数都相同时看核外电子数，核外电子数越多半径越大。依据此原则可得答案：（1）P<Si<Na；（2）Al³⁺　<Mg²⁺<O^2-；（3）Ca²⁺<Ca<Ba²⁺　；（4）F<F^-<Cl^-；（5）Si　<Sn<Pb。

　　在巧解巧算中简约思维。

　　例4．硅元素有²⁸Si、²⁹Si、³⁰Si三种同位素，硅的近似原子量为28.1，自然界中²⁸Si的含量为92%，则²⁹Si与³⁰Si的原子个数比为多少？

　　硅的近似原子量比28多0.1是由²⁹Si和³⁰Si引起的，可先用极端求值法分别求出²⁹Si和³⁰Si引起的增量：若除²⁸Si外全部是²⁹Si（含量8%），则引起增量为0.08；若除²⁸Si外全部是³⁰Si，则引起增量为0.16（2×8%），然后再用十字交叉法求得原子个数比。

本题从题干表面看是三种同位素的问题，经分析可剔除已知的²⁸Si的含量92%后又是两两混合，把思维进行了简约，然后利用极端求值、十字交叉等巧算法得解。经常性地研究探索解题方法与技巧，使之成为一种思维体操，对于提高思维的敏捷性十分有益。

　　[能力训练]

　　1.某主族金属元素的阳离子，核外电子层数与该金属原子相同，但最外层只有2电子，次外层达稳定结构，这种离子具有显著的还原性，则这种金属离子可能是：

　　A Mg²⁺ B Fe²⁺ C Sn²⁺ D Pb²⁺

　　2.居里夫人发现的镭是主族元素，其最外层电子排布是7s2，判断下列有关它的描述错误的是：

　　A 在化合物中只呈现+2价

　　B 氢氧化物呈两性

　　C 原子半径在本族元素中最大

　　D 单质与水反应能放出氢气