2014高考化学一轮复习第十一章第一讲原子结构与性质.ppt

考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 第一讲 原子结构与性质 1.了解原子核外电电子的能级级分布，能用电电子排布式表示常 见见元素(136号)原子核外电电子的排布。了解原子核外 电电子的运动动状态态。 2了解元素电电离能的含义义，并能用以说说明元素的某些性质质 。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 3了解原子核外电电子在一定条件下会发发生跃跃迁，了解其 简单应简单应 用。 4了解电负电负 性的概念，知道元素的性质质与电负电负 性的关系 。 1用原子结结构理论论分析和解决有关元素的性质问题质问题 。 2书书写电电子排布式、轨轨道表示式。 3用电电离能、电负电负 性等解释释元素的某些性质质。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 一、电电子层层、能级级与原子轨轨道 1电电子层层(n)：在多电电子原子中，核外电电子的_是不 同的，按照电电子的_差异将其分成不同电电子层层。 通常用K、L、M、N、O、P、Q表示相应应的第1、 2、3、4、5、6、7电电子层层，能量依次升高 2能级级：同一电电子层层里的电电子的_也可能不同，又 将其分成不同的能级级，通常用_等表示， 同一电电子层层里，各能级级的能量按_的顺顺序 升高，即_。 能量 能量 能量 s、p、d、f s、p、d、f E(s)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s) 、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (1)判断金属性与非金属性强弱 (2)分析原子核外电电子层结层结 构，如某元素的In1In，则该则该 元素的最外层电层电 子数为为n。 (3)判断化学键类键类 型 (1)判断一种元素是金属元素还还是非金属元素，以及金属性 与非金属性的强弱 (2)判断元素在化合物中的价态态 (3)判断化学键类键类 型 两个应应用 1电电离能的应应用 2电负电负 性的应应用 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 在写基态态原子的轨轨道表示式时时，常出现现以下错误错误 ： 我的警示 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 请请用核外电电子排布的相关规则规则 解释释Fe3较较Fe2更稳稳 定的原因？ 提示 26Fe价层电层电 子的电电子排布式为为3d64s2，Fe3 价层电层电 子的电电子排布式为为3d5，Fe2价层电层电 子的电电子排 布式为为3d6。根据“能量相同的轨轨道处处于全空、全满满和半 满时满时 能量最低”的原则则，3d5处处于半满满状态态，结结构更为稳为稳 定，所以Fe3较较Fe2更为稳为稳 定。 问题问题 征解 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 1电电子层层、能级级、原子轨轨道及其最多容纳电纳电 子数的关系 必考点85 基态态原子的核外电电子排布及表示方法 电电子层层n12345n 符号KLMNO 能级级1s 2s2p3s 3p 3d 4 s 4p 4d4f5s 原子轨轨道11313513571 最多容纳纳22626102610 142 电电子数2818322n2 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (1)电电子排布式：用数字在能级级符号右上角表明该该能级级上 排布的电电子数。例如，K：1s22s22p63s23p64s1。为为了简简 化，通常把内层层已达稀有气体电电子结结构的部分称为为“原子 实实”，用该该稀有气体的元素符号加方括号来表示。例如， K：Ar4s1。 (2)轨轨道表示式：用或表示原子轨轨道，和分别别表示两 种不同自旋方向的电电子。如氧原子的核外电电子轨轨道表示 式可表示为为 。核外电电子轨轨道表示式 能直观观地反映出原子的核外电电子的自旋情况以及成对电对电 子对对数和未成对对的单电单电 子数。 2.原子核外电电子排布的表示方法 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (3)价电电子排布式：如Fe原子的电电子排布式为为 1s22s22p63s23p63d64s2，价电电子排布式为为3d64s2。价电电 子排布式能反映基态态原子的能层层数和参与成键键的电电子数 以及最外层电层电 子数。 (4)基态态原子核外电电子在原子轨轨道上的排布顺顺序是书书写基 态态原子的电电子排布式的依据，也是绘绘制基态态原子的轨轨道 表示式的主要依据之一。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 3基态态原子的核外电电子排布的表示方法(以硫原子为为例) 表示方法举举例 原子结结构示意图图 电电子式 电电子排布式1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4 轨轨道表示式 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (1)写出下列原子的电电子排布式与简简化电电子排布式 原子电电子排布式简简化电电子排布式 N Cl Ca Fe Cu 【典例1】 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (2)按要求用三种化学用语语表示基态铁态铁 原子和三价铁铁离子 ，并回答问题问题 。 FeFe3 原子(或离子) 结结构示意图图 电电子排布式 电电子排布图图 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 铁铁原子最外层电层电 子数为为_，铁铁在发发生化学反应应 时时，参加反应应的电电子可能是 _。 请请你通过过比较较、归纳归纳 ，分别说别说 出3种不同化学用语语所 能反映的粒子结结构信息。 解析 (2)根据构造原理，先写26号铁铁原子(基态态)的电电子 排布式，画出原子结结构示意图图，依据洪特规则规则 ，画出电电 子排布图图。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 答案 (1) 原子电电子排布式简简化电电子排布式 N1s22s22p3He2s22p3 Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5 Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64 s2 Ar3d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104 s1 Ar3d104s1 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (2) FeFe3 原子(或 离子) 结结构示 意图图 电电子排 布式 Ar3d64s2Ar3d5 轨轨道 表示式 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 2 4s上的2个电电子和3d上的1个电电子 结结构示意图图：能直观观地反映核内的质质子数和核外的电电 子层层数及各能层层上的电电子数。电电子排布式：能直观观地反 映核外电电子的能层层、能级级和各能级级上的电电子数。电电子排 布图图：能反映各轨轨道的能量的高低，各轨轨道上的电电子分 布情况及自旋方向。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (1)任一电电子层层的能级总级总 是从s能级级开始，而且能级级数等 于该电该电 子层层序数；(2)以s、p、d、f排序的各能级级可 容纳纳的最多电电子数依次为为其原子轨轨道数1、3、5、7 的二倍；(3)基态态原子核外电电子在原子轨轨道上的排布顺顺序 中存在着能级级交错现错现 象；(4)我们们一定要记记住前四电电子层层 的能级级排布顺顺序(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。 (5)当出现现d轨轨道时时，虽虽然电电子按ns，(n1)d，np顺顺序 填充，但在书书写电电子排布式时时，仍把(n1)d放在ns前， 如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确；Fe： 1s22s22p63s23p64s23d6错误错误 。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 A、B、C、D、E、F代表6种元素。请请填空： (1)A元素基态态原子的最外层层有2个未成对电对电 子，次外层层有 2个电电子，其元素符号为为_； (2)B元素的负负一价离子和C元素的正一价离子的电电子层结层结 构都与氩氩相同，B的元素符号为为_，C的元素符号 为为_； (3)D元素的正三价离子的3d能级为级为 半充满满，D的元素符号 为为_，其基态态原子的电电子排布式为为_ ； 【应用1】 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (4)E元素基态态原子的M层层全充满满，N层层没有成对电对电 子，只 有一个未成对电对电 子，E的元素符号为为_，其基态态 原子的电电子排布式为为 _。 (5)F元素的原子的最外层电层电 子排布式为为nsnnpn1，则则n _；原子中能量最高的是_电电子。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 解析 (1)A元素基态态原子的次外层层有2个电电子，故次外层层 为为K层层，A元素有2个电电子层层，由题题意可写出其轨轨道表示 式为为： ，则该则该 元素核 外有6个 电电子，为为碳元素，其元素符号为为C，另外氧原子同样样也符 合要求，其轨轨道表示式为为： 。 (2)B、C的电电子层结层结 构都与Ar相同，即核外都有18个 电电子，则则B为为17号元素Cl，C为为19号元素K。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (3)D元素原子失去2个4s电电子和1个3d电电子后变变成3价离 子，其原子的核外电电子排布式为为1s22s22p63s23p63d64s2 即26号元素铁铁。 (4)根据题题意要求，首先写出电电子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1，该该元素为为29号Cu。 (5)s能级级只有1个原子轨轨道，故最多只能容纳纳2个电电子， 即n2，所以元素F的原子的最外层电层电 子排布式为为2s22p3 ，由此可知F是N元素；根据核外电电子排布的能量最低原 理，可知氮原子的核外电电子中的2p能级级能量最高。 答案 (1)C或O (2)Cl K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (5)2 2p 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 1原子核外电电子排布的周期性变变化 必考点86 核外电电子排布与元素周期表的关系 周 期 电电子 层层数 每周期第一种元 素 每周期最后一种元素 原子 序数 基态态原子 的电电子排 布式 原子 序数 基态态原子的电电子排布式 二23He2s1101s22s22p6 三311Ne3s1181s22s22p63s23p6 四419Ar4s136 1s22s22p63s23p63d10 4s24p6 五537Kr5s154 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六655Xe6s186 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 4d104f145s25p65d106s26p 6 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 2.周期表的分区与原子的价电电子排布的关系 分区元素分布外围电围电 子排布 s区A族、A族ns12 p区 A族A族、 0族 ns2np16(He除外) d区 B族B族、 族 (n1)d19ns12(除 钯钯外) ds区B族、B族(n1)d10ns12 f区镧镧系、锕锕系 (n2)f014(n1) d02ns2 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别别代表某 一种化学元素。 (1)下列_(填写编编号)组组元素的单质单质 可能都是电电的 良导导体。 a、c、h b、g、k c、h、l d、e、f 【典例2】 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (2)如给给核外电电子足够够的能量，这这些电电子便会摆摆脱原子核 的束缚缚而离去。核外电电子离开该该原子或离子所需要的能 量主要受两大因素的影响：原子核对对核外电电子的吸引力 ，形成稳稳定结结构的倾倾向。下表是一些气态态原子失去核 外不同电电子所需的能量(kJmol1)： 锂锂XY 失去第一个电电子519502580 失去第二个电电子7 2964 5701 820 失去第三个电电子11 7996 9202 750 失去第四个电电子9 55011 600 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 通过过上述信息和表中的数据分析为为什么锂锂原子失去核 外第二个电电子时时所需的能量要远远远远 大于失去第一个电电子 所需的能量： _ _ _。 表中X可能为为以上13种元素中的_(填写字母)元 素，则该则该 元素属于_区元素。用元素符号表示X 和j所能形成的化合物的化学式是 _。 Y是周期表中_族元素。 以上13种元素中，_(填写字母)元素原子失去核 外第一个电电子需要的能量最多。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 解析 b为为H，a为为Na，c为为Mg，d为为Sr，e为为Ti，f为为Al， g为为Ge，h为为C，i为为P，j为为O，k为为Te，l为为Cl，m为为Ar。 (1)金属以及碳为电为电 的良导导体，所以都符合。 (2)由于Li失去一个电电子后，达到稳稳定结结构，所以再失 去一个电电子所需能量远远远远 大于失去第一个电电子所需能量 。根据X的逐级电级电 离能数据，X最外层应层应 有1个电电子， 应为应为 Na元素，即a，Na在s区，Na与O(j)可形成Na2O， Na2O2两种化合物。根据Y的逐级电级电 离能数据，Y最外 层应层应 有3个电电子，对应对应 的元素应为应为 Al(f)。稀有气体元 素原子最稳稳定，失去第1个电电子需要能量最多。 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 答案 (1) (2)锂锂原子失去核外第一个电电子后即达到稳稳定结结构，所 以锂锂原子失去核外第二个电电子时时所需的能量要远远远远 大于 失去第一个电电子所需的能量 a s Na2O和Na2O2 A m 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 1若已知元素的价电电子排布，可直接判断该该元素在周期 表中的位置。如：某元素的价电电子排布为为4s24p4，由此可 知，该该元素位于p区，为为第4周期A族元素。即最外电电子 层为层为 其周期数，最外层电层电 子数为为其族序数，但应应注意过过 渡元素(副族与第族)的最外电电子层为层为 其周期数，外围电围电 子数应为应为 其纵纵列数而不是其族序数(镧镧系、锕锕系除外)。 2根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为为金属 元素区和非金属元素区，处处于金属与非金属交界线线(又称 梯形线线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为为半 金属或准金属，但不能叫两性非金属。 原子结结构与元素在周期表中的位置关系 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 元素代号 I1/(kJmo l1) I2/(kJm ol1) I3/(kJm ol1) I4/(kJm ol1) Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 U4203 1004 4005 900 【应用2】 (1)在周期表中，最可能处处于同一族的是_。 AQ和R BS和T CT和U DR和T ER和U 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (2)电电解它们们的熔融氯氯化物，以下过过程最可能正确的是 _。 AQ22eQ BR22eR CS33eS DT33eT (3)它们们的氯氯化物的化学式，最可能正确的是_。 AQCl2 BRCl CSCl3 DTCl (4)S元素最可能是_。 As区元素 B稀有气体元素 Cp区元素 D准金属 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 (5)下列元素中，化学性质质和物理性质质最像Q元素的是_ 。 A氦(1s2) B铍铍(1s22s2) C锂锂(1s22s1) D氢氢(1s1) 解析 (1)根据电电离能的变变化趋势趋势 ，Q为为稀有气体元素，R 为为第A族元素，S为为第A族元素，T为为第A族元素， U为为第A族元素，所以R和U处处于同一主族。(2)Q不能形 成阳离子，R形成1价阳离子，S形成2价阳离子，T应应 形成3价阳离子，选项选项 D正确。(3)根据Q、R、S、T呈 现现价态态，B正确。(4)根据电电离能数据，S最外层应层应 有2个 电电子，所以该该元素应处应处 于s区。(5)由于Q是稀有气体元素 ，所以氦的物理性质质和化学性质质与此最像。 答案 (1)E (2)D (3)B (4)A (5)A 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 考向1核外电电子的排布5年5考 考向2元素性质质的变变化规规律5年4考 考向3元素周期表的应应用5年5考 Hold住考向 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 原子结结构的考查查集中在核外电电子排布规规律以及元素 性质质的周期性变变化和应应用方向。题题型以填空题为题为 主，常 与物质结质结 构和性质质的其他考点综综合在一起来考查查。问题问题 的设设置以核外电电子排布的表示方法和元素电负电负 性、电电离 能的大小判断，及其变变化规规律和应应用为为主。2014年考查查 点和命题题方式将保持不变变。 名师揭秘 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 1(2012全国课标课标 卷，37节选节选 )Se原子序数为为_ ，其核外M层电层电 子的排布式为为_。 解析 Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故 其原子序数为为34。由于其核外M层层有18个电电子，故M 层层的电电子排布式为为3s23p63d10。 答案 34 3s23p63d10 原子的核外电电子排布与其表示方法 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 2(2012浙江自选选模块块，15节选节选 )(1)可正确表示原子轨轨 道的是 ( )。 A2s B2d C3px D3f (2)写出基态镓态镓 (Ga)原子的电电子排布式 _。 答案 (1)AC (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或 Ar3d104s24p1 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 3(2012山东东理综综，32节选节选 )Ni是元素周期表中第28号 元素，第二周期基态态原子未成对电对电 子数与Ni相同且电电 负负性最小的元素是_。 解析 Ni的外围电围电 子排布式为为3d84s2，3d能级级上有2 个未成对电对电 子，第二周期中未成对电对电 子数为为2的元素 有C、O，其中C的电负电负 性较较小。 答案 C(碳) 4(2012江苏苏，21A节选节选 )Mn2基态态的电电子排布式可表 示为为_。 答案 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 考基梳理 助学提升考点通解 能力对接考向集训 名师揭秘 52011全国课标课标 卷，37(2)基态态B原子的电电子排布式 为为_；B和N相比，电负电负 性较较大的是_ ，BN中B元素的化合价为为_。 解析 B的原子序数为为5，不难难写出其电电子排布式。B 和N同处处第二周期，N的电负电负 性比B强，所以在BN中B 元素显显3