高考化学第一轮复习 12.1 原子结构与性质课件 新人教版.ppt

选考内容 第十二单元 物质结构与性质 第1节原子结构与性质 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 1 36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 了解电负性的概念 知道元素的性质与电负性的关系 本节重点考查以下几方面的问题 1 用原子结构理论分析和解决有关元素的性质问题 2 书写电子排布式 轨道表示式 3 用电离能等解释元素的某些性质 4 运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题 一 原子结构1 能层与能级能级的符号和所能容纳的最多电子数 2 构造原理与电子排布式 1 构造原理随着原子 绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序 人们把它称为构造原理 2 电子排布式 构造原理的应用根据构造原理 按照能级顺序 用能级符号 的数字表示该能级上 的式子 叫做电子排布式 例如 na 3 基态与激发态 光谱与光谱分析 1 基态与激发态 处于 的原子叫做基态原子 当基态原子的电子 能量后 电子会 到较高能级 基态原子变成激发态原子 2 光谱与光谱分析 光谱 不同元素的电子发生跃迁时会吸收或释放 可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或 总称原子光谱 光谱分析 现代化学中 常利用原子光谱上的 来鉴定元素 称为 4 电子云与原子轨道 1 电子云 现代量子力学指出 不可能像描述宏观运动物体那样 确定一定状态 如1s 2s 2p 的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处 而只能确定它在原子核外各处 图看起来像一片云雾 被形象地称为电子云 2 原子轨道 概念 常把电子出现的概率为 的空间圈出来 这种电子云的轮廓图称为原子轨道 形状 3 泡利原理和洪特规则 泡利原理条件 当电子在 排布时 结论 1个轨道里最多容纳 且 相反 洪特规则条件 当电子排布在 时 结论 总是优先 而且 相同 基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则 答案 1 2s2p3d4s4d4f226102 核电荷数的递增右上角排布的电子数1s22s22p63s13 1 最低能量吸收跃迁 2 不同的光发射光谱特征谱线光谱分析4 1 出现的概率核外电子的概率 2 90 3 同一原子轨道2个电子自旋方向能量相同的轨道分占不同的轨道自旋方向能量最低原理泡利原理洪特规则 二 原子结构与元素周期表1 每一周期的元素数目随着周期序号的递增 金属元素数目逐渐 非金属元素数目逐渐 2 各区元素性质及原子外围电子排布的特点 答案 1 8818183223141530265432增多减少2 a ans1 ns2金属ns2np1 ns2np6非金属金属 b b n 1 d10ns1 n 1 d10ns2 三 原子半径 电离能和电负性的周期性变化规律1 原子半径原子半径r的大小取决于电子的 和 两个因素 电子的能层越多 则电子间的负电排斥 使原子半径 核电荷数越大 则核对电子的引力 使原子半径 2 第一电离能 1 概念 原子失去一个电子转化为 所需要的 单位 2 第一电离能的递变规律同一周期随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈 的趋势 的第一电离能最小 的第一电离能最大 同一主族随着电子层数的 元素的第一电离能逐渐 3 电负性 1 含义 用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小 2 递变规律同周期元素从左往右 电负性 表明金属性 逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同主族元素从上往下 电负性逐渐 表明元素的金属性逐渐 非金属性逐渐 答案 1 电子层数核电荷数越大增大越大越小2 1 气态电中性基态气态基态正离子最低能量kj mol 1 2 增大每个周期第一种元素最后一种元素递增减小3 1 键合电子 2 逐渐变大变小增强减弱 原子结构及其核外电子排布1 基态原子核外电子排布的表示方法 2 基态原子电子排布式的书写方法 1 由原子序数书写核外电子排布式 常根据构造原理 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 各能级最多容纳的电子数及能量最低原理 依次由低能级向高能级排列 如31号元素镓 首先排满1s2 依次2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10最后4p1 我们也可以用31 18 13 然后再填充13个电子 如 ar 3d104s24p1 2 由在周期表中的位置书写核外电子排布式常根据元素周期表进行书写 如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律 位于s区的 a a分别为 ar 4s1 ar 4s2 位于p区的主族元素 ar 3d104s24p族序数 2 0族除外 位于d区的副族元素 ar 3dm4sn m n 族序数 除外 位于ds区的副族元素 ar 3d104sm m 族序数 3 由元素名称书写核外电子排布式 前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写 如s的最外层电子数为6 其排布式为 ne 3s23p4 第四周期从k开始数 数到几 就可以写成 ar 几个电子 如fe 从钾开始数到铁为8 其排布式为 ar 3d64s2 se 从钾开始数到se为16 其排布式为 ar 3d104s24p4 3 注意事项 1 能量相同的原子轨道在全充满 p6 d10 半充满 p3 d5 全空时 p0 d0 的状态 具有较低的能量和较大的稳定性 如24cr ar 3d54s1 29cu ar 3d104s1 2 出现d轨道时 虽然电子排布按ns n 1 d np的顺序填充 但书写原子的电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如ti 1s22s22p63s23p63d24s2正确 ti 1s22s22p63s23p64s23d2错误 例1 1 ni原子的电子排布式为 2 原子序数小于36的元素q和t 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 且原子序数t比q大2 t的基态原子外围电子 价电子 排布为 q2 的未成对电子数是 3 d元素的正三价离子的3d亚层为半充满 d的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 4 e元素基态原子的m层全充满 n层没有成对电子 只有一个未成对电子 e的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 解析 1 镍原子序数为28 比氩多10 所以外围电子排布为 ar 3d84s2 2 位于同一族 且原子序数t比q多2 所以t q只能位于第 族 所以t为ni q为fe 注意28号元素ni的核外电子排布式为 ar 3d84s2 26号元素fe的核外电子排布式为 ar 3d64s2 所以fe2 的核外电子排布式为 ar 3d6 有4个未成对电子 3 d元素失去2个4s电子和1个3d电子后变成3d5 所以其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即第 族元素铁 4 根据题意要求 首先写出电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1即第 b族元素cu 答案 1 ar 3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 2 ar 3d84s24 3 fe1s22s22p63s23p63d64s2或 ar 3d64s2 4 cu1s22s22p63s23p63d104s1 电离能 电负性的大小判断1 依据元素周期律进行判断注意 同周期主族元素 第 a族 ns2 全充满 a族 np3 半充满 比较稳定 所以其第一电离能大于同周期相邻的 a和 a元素 2 依据化合价及物质类别判断电负性大小元素电负性越大 原子吸引电子的能力越强 此原子在反应中得电子成阴离子或电子对偏向它显负价 所以两种元素化合时显负价的元素电负性大 如果一种元素与另外两种元素结合形成两种化合物 一种为离子化合物 一种为共价化合物 则可判断电负性大小 如 由mcl是离子化合物 ncl是共价化合物 可知m的电负性小于n的电负性 由al2o3是离子化合物 alcl3是共价化合物 可知o的电负性大于cl的电负性 例2 1 元素c n o k的电负性从大到小依次为 2 ch4中共用电子对偏向c sih4中共用电子对偏向h 则c si h的电负性由大到小的顺序为 3 右图是周期表中短周期的一部分 a的单质是空气中含量最多的物质 其中第一电离能最小的元素是 填 a b c 或 d 解析