化学选修 原子结构与性质

会计学1化学选修化学选修 原子结构与性质原子结构与性质重难点：周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及 元素性质的递变规律。【考纲要求】1.能规范书写常见元素(136号)原子核外电子的电子排布式和 电子排布图。2.能运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。3.能用电离能、电负性等解释元素的某些性质。4.掌握周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及元素 性质的递变规律。第1页/共64页知识梳理题型构建考点一I原子核外电子排布原理电子云轮廓图给出了电子在 的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。1能层、能级与原子轨道在多电子原子中，核外电子的 是不同的，按照电子的 差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(1)能层(n)：同一能层里的电子的 也可能不同，又将其分成不同的能级,通常用 等表示,同一能层里,各能级的能量按 的顺序升高,即:。(2)能级：(3)原子轨道：原子轨道原子轨道轨道形状轨道形状轨道个数轨道个数s球形球形1p哑铃形哑铃形3能量能量能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)核外经常出现特别提醒第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。第2页/共64页知识梳理题型构建2原子核外电子排布的原理(1)能量最低原理：考点一I原子核外电子排布原理即:电子尽先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图,亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：第3页/共64页知识梳理题型构建当能量相同的原子轨道在 (p6、d10、f14)、(p3、d5、f7)和 (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低,如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。(2)泡利原理一个原子轨道最多容纳 个电子,并且 相反。(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先 ,并且 相同。洪特规则特例：特别提醒基态原子：处于最低能量的原子。当基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从激发态跃迁回基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。考点一I原子核外电子排布原理2自旋状态单独占据一个轨道自旋状态全满半满全空第4页/共64页知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考1完成下表，理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层能层一一二二三三四四五五符号符号KLMNO能级能级1s2s2p3s3p3d4s4p 4d4f5s最多容纳最多容纳电子数电子数226261026101422818322n2(4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。特别提醒(1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；(2)以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍；(3)构造原理中存在着能级交错现象；第5页/共64页知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考2写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子原子电子排布式电子排布式简化电子排布式简化电子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n1)d，np顺序填序，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。特别提醒第6页/共64页知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考3请用核外电子排布的相关规则解释Fe3较Fe2更稳定的原因？答案26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3价层电子的电子排布式为3d5，Fe2价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3较Fe2更为稳定。由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。特别提醒第7页/共64页知识梳理题型构建题组一题组二12534题组一根据核外电子排布，正确理解电子能量状态解析不符合能量最低原理；不符合洪特规则；不符合能量最低原理。第8页/共64页知识梳理题型构建B 题组一1254解析np3处于半充满结构，稳定，失去一个电子吸收能量多。题组二3题组一根据核外电子排布，正确理解电子能量状态第9页/共64页知识梳理题型构建“两原理，一规则”的正确理解第10页/共64页知识梳理题型构建C 题组一1254题组二化学用语的正确使用题组二3第11页/共64页(1)铁原子最外层电子数为_,铁在发生化学反应时,参加反应的电子可能是 _。(2)请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。4s上的2个电子和3d上的1个电子答案 结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。2题组二化学用语的正确使用FeFe3原子原子(或离子或离子)结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式电子排布图电子排布图4.按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子,并回答问题。第12页/共64页知识梳理题型构建题组一12542pC或OClKFe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s12题组二3题组二化学用语的正确使用第13页/共64页知识梳理题型构建为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素元素符号化学用语的规范使用及意义第14页/共64页知识梳理题型构建第15页/共64页知识梳理题型构建它们有各自不同的侧重点第16页/共64页知识梳理题型构建考点二I原子结构与元素性质(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)1原子结构与周期表的关系周周期期能层数能层数每周期第一个元素每周期第一个元素每周期最后一个元素每周期最后一个元素原子原子序数序数基态原子的基态原子的电子排布式电子排布式原子原子序数序数基态原子的电子排布式基态原子的电子排布式二二23HeHe2s1101s22s22p6三三311NeNe3s1181s22s22p63s23p6四四419ArAr4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五五537KrKr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6第17页/共64页知识梳理题型构建对副族元素：次外层电子数多于8个而少于18个的一些元素，它们除了能失去 的电子外,还能失去 上的一部分电子。例如元素钪Ar3d14s2，总共可以失去三个电子，钪为B族元素。所以，失去的(或参加反应的)电子总数就等于该元素所在的族序数。除第族元素外，大多数元素所在族的族序数等于(n1)dns(n为最外层)的电子数。(2)原子构型与族的关系对主族元素：主族元素的族序数原子的 。(3)主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数，等于最外层电子数。归纳总结(1)周期的序数等于能层数。(2)每一周期都是从活泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属，最后以惰性气体结束(第一周期除外)。(4)BB族元素原子的价电子数目与族序数相同。最外层电子数最外层次外层考点二I原子结构与元素性质第18页/共64页知识梳理题型构建a分区(3)元素周期表的分区根据核外电子排布考点二I原子结构与元素性质第19页/共64页知识梳理题型构建b各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区分区元素分布元素分布外围电子排布外围电子排布元素性质特点元素性质特点s区区A、A族及族及He元素元素ns12除氢、氦外都是活泼除氢、氦外都是活泼金属元素；通常是最金属元素；通常是最外层电子参与反应外层电子参与反应p区区A族族A族、族、0族族(除氦外除氦外)ns2np16通常是最外层电子参通常是最外层电子参与反应与反应d区区B族族B族、族、族族(除镧系、锕系外除镧系、锕系外)(n1)d19ns12d轨道可以不同程度地轨道可以不同程度地参与化学键的形成参与化学键的形成ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12金属元素金属元素f区区镧系、锕系镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相镧系元素化学性质相近近,锕系元素化学性质锕系元素化学性质相近相近考点二I原子结构与元素性质第20页/共64页知识梳理题型构建c.若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期A族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。考点二I原子结构与元素性质根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区(如下图)，处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。第21页/共64页知识梳理题型构建(1)原子半径2元素周期律影响因素 第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 ,符号：,单位：。变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐 ；同主族元素从上到下，原子半径逐渐 。(2)电离能规律c同种原子：逐级电离能越来越 (即I1 I2 I3)。a同周期：第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ,总体呈现 的变化趋势。b同族元素：从上至下第一电离能 。考点二I原子结构与元素性质增大最低能量kJmol1最大从左至右逐渐增大逐渐减小大1.8，非金属元素；1.7，离子键；1.7，共价键)。(3)判断元素价态正负(电负性大的为负价，小的为正价)。(4)电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数(表征原子得电子能力强弱)，电负性越大，非金属性越强。F的电负性最大，为4.0。第26页/共64页知识梳理题型构建题组一元素推断与元素逐级电离能CED题组一12题组二3456题组三7第27页/共64页知识梳理题型构建电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸电子分层排布，各能层能量不同10RSTSS元素的最外层收的能量较多题组一12题组二3456题组三7题组一元素推断与元素逐级电离能。第28页/共64页知识梳理题型构建第29页/共64页知识梳理题型构建题组二元素推断与电负性应用所以形成共价键，为共价化合物。将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物。2如图：2H2O，Be(OH)22OH=BeO2H2OBe(OH)22H=Be20.931.57非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小Al元素和Cl元素的电负性差值为1.551.7，题组一12题组二3456题组三7第30页/共64页知识梳理题型构建正确表述元素周期律第31页/共64页知识梳理题型构建第32页/共64页知识梳理题型构建题组三教材回扣练习A 题组一12题组二3456题组三7第33页/共64页知识梳理题型构建A 题组一12题组二3456题组三7题组三教材回扣练习第34页/共64页知识梳理题型构建A 题组一12题组二3456题组三7题组三教材回扣练习第35页/共64页知识梳理题型构建B 题组一12题组二3456题组三7题组三教材回扣练习第36页/共64页知识梳理题型构建1s22s22p6NeSiMgCl弱SiO2A三1s22s22p63s23p5题组一12题组二3456题组三7题组三教材回扣练习第37页/共64页探究高考明确考向H2O四2小1234第38页/共64页探究高考明确考向丙烷(其他合理答案即可)1234(其他合理答案即可)第39页/共64页探究高考明确考向 1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)1234第40页/共64页探究高考明确考向C(碳)解析Ni有2个未成对电子，第二周期所含元素的基态原子中有2个未成对电子的原子为碳原子和氧原子，电负性最小的元素为碳。1234第41页/共64页探究高考明确考向1s22s22p63s23p63d104s24p1AC1234第42页/共64页练出高分123456789101112131415B 第43页/共64页练出高分123456789101112131415C 第44页/共64页练出高分D123456789101112131415解析Na的简化电子排布式为Ne3s1。即上一周期的稀有气体元素符号该原子的价电子排布。第45页/共64页练出高分123456789101112131415D 最外层有3个未成对电子的元素的价层电子排布一定是ns2np3，位于A族。第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等最外层电子排布均为4s2；所有元素的原子次外层均无未成对的电子；第46页/共64页练出高分123456789101112131415D 解析轨道电子的能量主要取决于能层，例如4s轨道电子能量大于3p轨道电子的能量。第47页/共64页练出高分123456789101112131415B 第48页/共64页练出高分123456789101112131415A 第49页/共64页练出高分123456789101112131415A第50页/共64页练出高分123456789101112131415A第51页/共64页练出高分123456789101112131415D第52页/共64页练出高分123456789101112131415哑铃 3第53页/共64页练出高分123456789101112131415当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成泡利原理第Bd1s22s22p63s23p63d54s2sp3三角锥形焰色反应激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量。第54页/共64页练出高分123456789101112131415第55页/共64页练出高分123456789101112131415共价键元素X的数值越大,得电子能力越强(或元素X的数值越小,原子半径越小，X的数值越大失电子能力越强)第56页/共64页练出高分123456789101112131415NBr大于I第57页/共64页练出高分1234567891011121314151s22s22p6Mg2F22H2O=4HFO2离子第58页/共64页练出高分123456789101112131415钠与水反应比镁与水反应剧烈(或氢氧化钠bdNa的碱性比氢氧化镁的强，合理即可)解析由钠的用途可知，A元素是钠；原子的最外层电子未达到稳定结构，B可能是氮或氧；L层有一个未成对电子，常温下又是气体，故C是氟；D易知是Mg。第59页/共64页练出高分1234567891011121314151s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3As氧 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3+6ZnSO4+3H2O第60页/共64页练出高分123456789101112131415 第61页/共64页练出高分123456789101112131415Na2O和Na2O2即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远锂原子失去核外第一个电子后大于失去第一个电子所需的能量asAm第62页/共64页练出高分123456789101112131415第63页/共64页感谢您的观看。第64页/共64页