复习提纲物质结构与性质.ppt

1了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见 元素(136号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的 运动状态。 2了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单 应用。 4了解元素的电负性及其应用。,5了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、 键角等说明简单分子的某些性质。 6了解简单配位化合物的成键情况。 7了解离子键、金属键的定义和形成。 8了解分子间作用力和氢键的区别与联系。 9了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结 构、微粒及微粒间作用力的区别。 10了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原 子晶体的结构与性质的关系。 11理解金属键理论，解释金属的物理性质。,原子核外电子的运动,第一单元 原子结构与元素的性质,氢原子光谱 (1)人们常常利用仪器将物质吸收光或发射光的_和_分别记录下来，就得到所谓的光谱。 (2)氢气在高压分解为原子后得到的光谱特点是有特定波长、彼此分立的，这种光谱是_，原子光谱即为线状光谱；而阳光形成的光谱为_，这种光谱的特点是相近的波长差别极小，不能分辨。,1,波长,强度,线状光谱,连续光谱,玻尔的原子结构模型 (1)原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。 (2)在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E)，而且能量是_的。 (3)只有当电子从一个轨道(Ei)_到另一个轨道(Ej)才会辐射或吸收能量。h|EjEi|。,2,量子化,跃迁,3能层、能级及其最多容纳电子数的关系,原子核外电子排布规律 (1)能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。 基态原子：_。当基态原子_能量后，电子会_，变成_原子。 (2)泡利原理 一个原子轨道最多容纳_个电子，而且_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_，而且_相同。,4.,处于最低能量的原子,吸收,跃迁到较高能级,激发态,自旋状态,2,单独占据一个轨道,自旋状态,怎样描述原子轨道的图形？ 提示 原子轨道图形是描述原子核外电子在空间的运动状态的图形。s轨道在三维空间分布图形为球形。p轨道在空间的分布特点是分别相对于x、y、z轴对称，呈纺锤形。电子的运动状态决定了电子的能量，电子在原子轨道上的特点决定了它的反应性能。,1,试举例说明洪特规则的特例？ 提示 洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全满(如p6、d10)、半满(如p3、d5)和全空(p0、d0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为半充满状态)；29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10为全充满状态，4s1为半充满状态)。,2,元素性质的递变规律,原子半径 (1)影响因素,1,能层数能层数越多，原子半径_ 核电荷数电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径_,(2)变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐_。,越大,越小,增大,电离能 (1)第一电离能：气态电中性基态原子失去_电子转化为气态基态一价阳离子所需要的最低能量。第一电离能越小，越易失去电子，金属的活泼性就越强。 (2)规律 同周期：第一个元素的第一电离能_，最后一个元素的第一电离能最大，同周期中第A族元素比A族元素的第一电离能大，A族元素比A族元素的第一电离能大。 同族元素：从上到下第一电离能变_。 同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再失去电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越大，逐级电离能越来越_。,2,一个,最小,小,大,电负性 (1)含义：用来描述不同元素的原子对_吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 (2)标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为标准，得出了各元素的电负性。 (3)变化规律：在元素周期表中，_从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族中从上到下元素的电负性逐渐_ _。,3,键合电子,同周期中,小,减,(4)应用 判断元素的金属性和非金属性的强弱：非金属的电负性1.8；金属的电负性1.8；类金属的电负性在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。 判断化学键的类型：元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。,在元素第一电离能的递变规律中，有什么特例出现？并从原子结构观点加以解释。 提示 在同周期元素第一电离能的递变过程中，A族和A族作为特例出现，第一电离能分别比同周期相邻的元素都高，这主要是因为A族元素原子最外电子层的s轨道处于全充满状态，p轨道处于全空状态，A族的元素原子最外层3个能量相同的p轨道处于半充满状态，均属于相对稳定的状态，故这两个主族的元素原子相对难失去第1个电子，第一电离能相对较大，属于电离能周期性变化的特例，如I(Al)I(Mg)、I(S)I(P)。,3,在同周期元素第一电离能的递变过程中，过渡元素第一电离能的变化幅度相对较小，这主要是因为随着元素原子序数的递增，新增加的电子排在次外层的d轨道上，有效核电荷数增加幅度小，核对外层电子的有效吸引力增加幅度小造成的。,原子结构示意图 可表示核外电子的分层排布和核内质子数，如 电子式,原子结构的常见表示方法,1,。,2,3,电子排布式 (1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。例如：K：1s22s22p63s23p64s1。 (2)为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如：K：Ar4s1。 (3)有少数元素的基态原子的电子排布相对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。,4,轨道表示式 用方框表示一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如氮原子的轨道表示式为：,5,13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wuithrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C与15N的叙述正确的是 ( )。A.13C与15N有相同的中子数 B. 13C电子排布式为1s22s22p3 C. 15N与14N互为同位素 D.15N的电子排布式为1s22s22p4 解析 13C与15N的中子数分别为7、8，A项不正确；15N与14N互为同位素，C项正确；13C、15N的电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p3，B、D项均不正确。 答案 C,【典例1】,1.原子结构示意图只能表示核外电子的分层排布和原子核 内的质子数，如 。,3.电子排布式：如O原子的电子排布式为1s22s22p4，它能告诉我们氧原子核外的电子分为2个电子层，3个能级，并不能告诉我们原子核的情况，也不能告诉我们它的各个电子的运动状态。,4.电子排布图，如 这个式子，对氧原子核外电子排布的情况表达得就更加详细。,现有A、B、C、D四种元素，A是第五周期A族元素，B是第三周期元素，B、C、D的价电子数分别为2、2、7。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子均为18个。 （1）写出A、B、C、D元素符号：A：_、 B： _ 、C： _ 、D： _ 。 （2）写出B、C的基态原子的核外电子排布式及A、D的价电子排布式： B： _ 、C： _ 、 A、 _ 、D： _ 。,【应用1】,（3）写出碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式：_。 （4）写出酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式： _ 。 解析 根据A在周期表的位置可知为Rb，价电子排布为5s1；由B是第三周期元素，价电子数为2，得B为Mg，核外电子排布式为1s22s22p63s2；C、D的价电子数分别为2和7，且知C和D的次外层电子均为18个，所以C为30号Zn，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，D为35号Br，价电子排布式为4s24p5。碱性最强最高价氧化物的水化物的化学式为RbOH，酸性最强最高价氧化物的水化物的化学式为HBrO4。 答案 （1）Rb Mg Zn Br （2）1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p63d104s2 5s1 4s24p5 （3）RbOH （4）HBrO4,1.核外电子在原子轨道上的排布顺序图,原子核外电子排布规律的应用,原子核外电子排布的规律 (1)泡利不相容原理 1925年泡利（Pauli）提出：在同一原子中不可能有4个量子数n、l、m、ms完全相同的电子存在，或者说由4个量子数n、l、m、ms确定的运动状态只能存在一个电子，即在一个原子轨道上，只能容纳两个自旋相反的电子。 (2)能量最低原理 能量最低原理：原子核外电子排布，在不违背泡利不相容原理的前提下，应尽可能使原子体系的能量最低。因此，核外电子排布时，总是尽可能排布在能量低的轨道，这就决定了原子中的电子按原子轨道能级图中能级的高低顺序由低到高填充。,2.,(3)洪特规则 1925年洪特（Hund）根据原子光谱实验数据总结而提出：电子在角量子数l相同的轨道上排布时，应尽可能分占磁量子数m不同的轨道，且自旋方向平行。洪特规则实际上是泡利原理的推论，也是能量最低原理的要求。 (4)洪特规则的特例 当等价轨道为全空、半充满或全充满时，这些状态下总的电子云的分布是对称的，原子体系的能量低，原子的电子排布是最稳定的。,具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是 ( )。 A.两原子其核外全部都是s电子 B.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为 2s22p6的离子 C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没 有电子的两种原子 D.两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个 原子无d电子,【典例2】,解析 氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错；2s22p6的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期，B错；虽然M层上的s、p能级都充满电子，即使d能级没有电子，但4s上可能有电子或没有电子，C错。 答案 D,下列各组表述中，两个微粒不属于同种元素原子的是 ( )。 A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为 1s22s22p63s23p2的原子 B.2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原 子的最外层电子排布为2s22p5的原子 C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为 1s22s22p63s23p64s2的原子 D.最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电 子排布为4s24p5的原子,【应用2】,答案 C,1.不同周期中特征原子的电子排布式,原子结构与元素性质的关系,2.元素性质的递变规律,已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJmol1。请根据下表所列数据判断，错误的是 ( )。,【典例3】,A.元素X的常见化合价是1 B.元素Y是A族元素 C.元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应,解析 X的第一电离能（I1）显著小于I2、I3等，可知X最外层只有一个电子，故常见化合价为1价，且与Cl元素形成XCl，A、C两项正确；Y元素的I1、I2、I3相差不悬殊，与I4悬殊明显，故Y最外层有3个电子，为A族元素，当n3时，Y为Al，与冷水不反应，故B正确，而D错误。 答案 D,下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是 ( )。 A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布 式为1s22s2的Y原子 B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与