A-Level化学备考：Atomic Structure考点总结

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在A-Level教学与国内高中教学的衔接过程中，大部分学生要面对的个大难点，就是化学微观结构理论以及结构对于物质宏观性质的影响因素。本文对比了A-Level在原子结构方面与国立高中的教学内容，从考察要点的角度来研究A-Level课程在原子结构方面的考察中心。

A-Level化学考试总共有6个单元， 理论部分为四个单元，实验部分为两个单元，分别为：

Unit 1--The core principles of chemistry (化学核心理论)

Unit 2--Application of core principles of chemistry (化学核心原理的应用);

Unit 4--Rates, equilibria and further organic chemistry (反应速率， 反应平衡和有机化学);

Unit 5: Transition metals，arenes and organic nitrogen chemistry (过渡金属，芳香烃和有机氮化学)。

实验部分两个单元，分别是Unit 3和Unit 6。

第1单元，即化学的核心原理，共分为7章，在内容上主要讲述最基本的概念，如摩尔量;原子结构、周期表;关于化学物质摩尔量、质量和气体体积等的计算;热量的计算;以及关于化学键的知识点。

以上内容在国内高中教材上都有所涉及，但是考察的重点及考察方式与国内考试有较大的差异。尤其是相对于 A-Level要求来说，国内高中对于化学原子微观结构理论(atomic structure)的讲解和考核不够重视。

因此，本文特将原子结构理论要点做以总结，列举如下：

原子结构理论发展历史及重要事件。

原子基本构成，亚原子粒子性质。

原子结构的电子模型。

元素周期表及元素周期律。

具体来说，部分原子理论要点如下：

道尔顿原子理论要点：

a. 原子是不可再分的粒子，微观上是实心球。

b. 原子是保持元素化学性质的最小单位。

c. 原子是参与化学反应的最小粒子，不同化合物是由不同种原子以不同比例所组成。

原子发展简明历史要点：

a. J.J.Thomson通过cathode-ray tubes 实验提出了 electron 的存在。

b. Millikan通过 oil-drop实验确定了电子的质量和带电量。

c. Rutherford进一步提出了核和proton的概念。

比如6CH01:

16. The chemical properties of an element are determined by its

A electronic structure.

B number of neutrons.

C relative atomic mass.

D number of protons plus neutrons.

从这题可以看出，考试仍然围绕着最基本的概念进行考察。答案是 A. 元素的化学性质是指物质跟其他物质的反应能力，这跟元素的电子结构和外层电子有关。因此答案是 A.

几个基本关系式

原子由核结构和核外电子组成，核内由带正点的质子和不带电的中子构成。同位素是质子数相同，但中子数不同的一类原子。

这里存在几个基本关系式：

a. 原子序数=质子数=电子数。

b. 原子质量数=核子数=质子数+中子数。

电子模型：波尔理论和量子数理论。

a. Bohr理论要点

b. quantum numbers 的含义及规则， shell, subshell和orbital 的概念及物理意义。

c. 用量子数表示粒子的电子组成。

比如2015年6CH01：

12. Which one of the following elements undergoes the change in electronic configuration shown when it forms the stated ion?

Atom ：1s22s22p63s23p3 Ion 1s22s22p63s23p6

A. B to B3+

B. Al to Al3+

C. N to N3–

D. P to P3–

从这真题可以看出来，A-Level 考察的电子结构跟国内高中有很大不同，比国内俗称“288”的结构理论要深入很多。这里是考察quantum number的概念和排布规律，答案是 D.

元素周期表与元素周期律

a. 周期表的特征，family和group的定义。

b. ionization energy，electronegativity, atomic radii的变化规律及影响因素。

中国学生经过国立高中的学习，大多具有扎实的基本功，对于化学细碎的知识点都有一定的记忆力。但是空间抽象的想象能力显得略微薄弱，对于量子数，电子轨道等微观抽象概念，不一定能迅速达到很好的理解。

因此，大家在A-Level化学课上，要能联系国内高中知识，运用逻辑思维和知识网略构建自己的知识体系。比如在学习四个量子数关系的时候，可以运用地址空间的概念来解释。Principle number可以类比于一栋大楼，比如SOHO的A座，表示电子运动的能量范围。Azimuthal quantum number表示电子运动的轨迹形状，可以理解为同样在一个楼(能量)范围内，但是具体的什么户型(轨道形状)用角量子数来表示。Magnetic quantum number表示电子运动轨道的具体方向，可以用房子走向(坐北朝南，坐西朝东等)来类比。而spin quantum number 可用一个房间住一对夫妻(一男一女，一个方向为顺时针方向自旋，一个方向为逆时针方向)来记忆。

同时运用真题来切实理解原子内电子结构理论及其物理意义。希望大家都能打下坚实的基础，为以后的学习铺平道路!

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