高考化学总复习 第十二章 原子结构与性质课件第1课时.ppt

课时1原子结构与性质 1 了解原子核外电子的排布原理及能级分布 能用电子排布式表示常见元素 1 36号 原子核外电子 价电子的排布 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 最新考纲 考点一原子核外电子排布原理 1 能层 能级与原子轨道 1 能层 n 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 o p q 表示相应的第一 二 三 四 五 六 七 能层 能量依次升高 2 能级 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 能量 能量 能量 s p d f 里 各能级的能量按 的顺序升高 即 3 原子轨道 表示电子在原子核外的一个空间运动状态 电子云轮廓图给出了电子在 的区域 这种电子云轮廓图也就是原子轨道的形象化描述 e s e p s p d f e d e f 核外经常出现 球形 纺缍形 1 3 第一能层 k 只有s能级 第二能层 l 有s p两种能级 第三能层 m 有s p d三种能级 s能级上只有一个原子轨道 p能级上有三个原子轨道px py pz d能级上有五个原子轨道 各能级上的原子轨道具有相同的能量 特别提醒 2 基态原子核外电子排布的三个原理 1 能量最低原理 电子尽先占有能量低的轨道 然后依次进入能量较高的轨道 使整个原子的能量处于最低状态 即原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处于最低状态 构造原理 如图为构造原理示意图 能级交错现象 核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高 不同能层的能级之间的能量高低有交错现象 如e 3d e 4s e 4d e 5s e 5d e 6s e 6d e 7s e 4f e 5p e 4f e 6s 等 特别提醒 2 泡利原理在一个原子轨道中 最多只能容纳 电子 并且这两个电子的 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 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个 自旋状态 单独占据一个轨道 自旋状态 全满 半满 全空 3 原子 离子 核外电子排布式 图 的书写 1 核外电子排布式 按电子排入各能层中各能级的先后顺序 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子 如cu 1s22s22p63s23p63d104s1 其简化电子排布式为 ar 3d104s1 2 价电子排布式 如fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 价电子排布式为 价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数 3d64s2 3 电子排布图 轨道表示式 用方框表示原子轨道 用 或 表示自旋方向不同的电子 按排入各能层中的各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写 如 s 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数 4 基态原子 激发态原子和原子光谱 1 基态原子 处于 的原子 2 激发态原子 当基态原子的电子 后 电子会跃迁到较高能级 变成激发态原子 3 原子光谱 当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时 释放一定频率的光子 这是产生原子光谱的原因 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光 可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱 总称原子光谱 最低能量 吸收能量 探究思考1 写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式 1s22s22p3 he 2s22p3 ne 3s23p5 ar 4s2 ar 3d64s2 ar 3d104s1 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p64s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 2 请用核外电子排布的相关规则解释fe3 较fe2 更稳定的原因 提示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 示例1 高考题汇编 1 基态si原子中 电子占据的最高能层符号为 该能层具有的原子轨道数为 电子数为 2013 新课标 37 1 2 可正确表示原子轨道的是 2012 浙江自选 15 1 a 2sb 2dc 3pxd 3f 3 2011 山东理综 32 1 改编 氧是地壳中含量最多的元素 氧元素基态原子核外未成对电子数为 个 思维启迪根据核外电子排布规律进行判断 解析 1 基态si原子中 有14个电子 核外电子排布式为1s22s22p63s23p2 电子占据的最高能层符号为m 该能层具有的原子轨道数为1个s轨道 3个p轨道 5个d轨道 2 第2能层中没有d轨道 第3能层中没有f轨道 3 氧元素基态原子的核外电子排布图为 故未成对电子数为2个 答案 1 m94 2 ac 3 2 示例2 高考题汇编 1 ni2 的价层电子排布图为 2013 新课标 37 1 改编 2 基态铜原子的核外电子排布式为 2013 福建 31 2 3 se原子序数为 其核外m层电子的排布式为 2012 新课标 37 3 4 基态b原子的电子排布式为 2011 新课标 37 2 思维启迪看清题目要求 认真分析规范作答 解析 1 ni原子的核外电子排布式为 ar 3d84s2 ni2 的价电子排布式为3d8 画出原子轨道图 2 cu为29号元素 注意全充满更稳定 3 se位于第四周期 与s的原子序数相差18 故其原子序数为34 由于其核外m层有18个电子 故m层的电子排布式为3s23p63d10 答案 1 2 1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 3 343s23p63d10 4 1s22s22p1或 he 2s22p1 1 1 写出基态 ga 原子的电子排布式 2012 浙江自选 15 2 2 ni原子的核外电子排布式为 2010 海南化学 19 1 3 元素金 au 处于周期表中的第六周期 与cu同族 au原子最外层电子排布式为 2011 海南化学 19 4 4 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多2 t的基态原子外围电子 价电子 排布式为 q2 的未成对电子数是 2010 福建理综 30 2 解析 3 cu原子价电子排布式为 3d104s1 au与cu同族 其价电子排布式应该相同 故其最外层电子排布式为6s1 4 位于同一周期 同一族的只能为 族 原子序数t比q多2 则t为28ni q为26fe fe2 的价电子排布式为3d6 d轨道共有5个轨道 所以电子排布是1对 4单 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p1 或 ar 3d104s24p1 2 ar 3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 3 6s1 4 3d84s24 2 a b c d e f代表6种元素 请填空 1 a元素基态原子的最外层有2个未成对电子 次外层有2个电子 其元素符号为 2 b元素的负一价离子和c元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同 b的元素符号为 c的元素符号为 3 d元素的正三价离子的3d能级为半充满 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 5 f元素的原子的最外层电子排布式为nsnnpn 1 则n 原子中能量最高的是 电子 解析 1 a元素基态原子的次外层有2个电子 故次外层为k层 a元素有2个电子层 由题意可写出其电子排布图为 则该元素核外有6个电子 为碳元素 其元素符号为c 另外氧原子同样也符合要求 其电子排布图为 2 b c 的电子层结构都与ar相同 即核外都有18个电子 则b为17号元素cl c为19号元素k 3 d元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成 3价离子 其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁 4 根据题意要求 首先写出电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 该元素为29号cu 5 s能级只有1个原子轨道 故最多只能容纳2个电子 即n 2 所以元素f的原子的最外层电子排布式为2s22p3 由此可知f是n元素 根据核外电子排布的能量最低原理 可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高 答案 1 c或o 2 clk 3 fe1s22s22p63s23p63d64s2或 ar 3d64s2 4 cu1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 5 22p 1 在写基态原子的电子排布图时 常出现以下错误 2 当出现d轨道时 虽然电子按ns n 1 d np的顺序填充 但在书写电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正确 fe 1s22s22p63s23p64s23d6错误 3 注意比较原子核外电子排布式 简化电子排布式 原子外围电子排布式的区别与联系 如cu的电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 简化电子排布式 ar 3d104s1 外围电子排布式 3d104s1 考点二元素性质的递变规律 1 原子结构与元素在周期表中的位置关系 1 原子结构与周期表的关系 注意 能层数 电子层数 周期数 价电子数 主族序数 2 周期表的分区与原子的价电子排布的关系 2 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 同主族元素从上到下 原子半径逐渐 3 电离能 1 含义第一电离能 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 越大 越小 减小 增大 最低能量 i kj mol 1 2 规律 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 同族元素 从上至下第一电离能 同种原子 逐级电离能越来越 即i1 i2 i3 3 应用 判断元素金属性的强弱 电离能越小 金属原子越 失去电子 金属性 反之越 判断元素的化合价 i1 i2 表示各级电离能 如果某元素的in 1 in 则该元素的常见化合价为 如钠元素i2 i1 所以钠原子的最外层电子数为1 其化合价为 1 最大 最小 从左至右逐渐增大 逐渐减小 大 容易 越强 弱 n 判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中 元素的各级电离能逐级增大 当电离能的变化出现突变时 电子层数就可能发生变化 判断原子的核外电子排布特点 同周期元素从左向右 元素的第一电离能并不是逐渐增大的 当元素的核外电子排布是全空 半充满和全充满状态时 第一电离能就会反常的大 4 电负性 1 含义 不同元素的原子在化合物中 能