高考化学总复习 考点核心突破 5.1 原子结构 原子核外电子排布课件.ppt

第五章元素周期律物质结构与性质 必修 选修 第一节原子结构原子核外电子排布 考点一原子结构1 原子的构成 2 粒子数目间的基本关系 1 质量数 a 2 质子数 3 阳离子 质子数 核外电子数 电荷数 4 阴离子 质子数 核外电子数 电荷数 中子数 n 原子序数 核电荷数 核外电子数 质子数 z 3 核素 同位素 1 基本概念 2 同位素的特征 相同存在形态的同位素 化学性质 物理性质 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数 3 几种重要的核素用以制造氢弹的是 原子弹的核燃料为 应用于考古的是 等 几乎完全 相同 不同 一般不变 提示 1 2 3 4 5 6 7 8 2 任何原子都是由质子 中子 电子构成的吗 3 14c和14n的质量数相同 二者互为同位素吗 提示 14c和14n属于不同的原子 二者不属于同位素 答案c 技法突破区别同位素 同素异形体 同分异构体的关键 描述对象 1 同位素 原子 2 同素异形体 单质 3 同分异构体 化合物 考点二原子核外电子排布1 电子层的表示方法及能量变化 k l m n o p q 低 高 2 核外电子排布规律 1 能量最低原则核外电子总是先排布在能量最低的电子层里 然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里 2 分层排布原则 每层最多容纳的电子数为 最外层不超过 k层为最外层时不超过 次外层不超过 倒数第三层不超过 2n2 8个 2个 18个 32个 3 常见的等电子微粒 1 常见 10e 微粒 分子 阳离子 阴离子 2 常见 18e 微粒 分子 阳离子 阴离子 ne hf h2o nh3 ch4 ar hcl h2s h2o2 f2 c2h6 ch3oh k ca2 cl s2 hs 4 能层 能级与原子轨道之间的关系 2 8 18 32 2n2 5 原子轨道的能量关系 1 轨道形状 s电子的原子轨道呈 p电子的原子轨道呈 2 能量关系 相同能层上原子轨道能量的高低 ns np nd nf 形状相同的原子轨道能量的高低 1s 2s 3s 4s 同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等 如npx npy npz轨道的能量相等 球形 纺锤形 6 原子核外电子的排布规律 1 三个原理 能量最低原理 原子的核外电子排布遵循构造原理 使整个原子的能量处于 构造原理示意图 最低状态 泡利原理 1个原子轨道里最多只能容纳个电子 而且自旋方向 洪特规则 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 而且自旋方向 2 相反 单独占据一个轨道 相同 2 基态原子核外电子排布的表示方法 1s22s22p63s23p4 ne 3s23p4 3s23p4 7 电子的跃迁与原子光谱 1 电子的跃迁 基态 激发态 当基态原子的电子吸收能量后 会从跃迁到 变成激发态原子 激发态 基态 激发态原子的电子从跃迁到时会释放出能量 2 原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会 或 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 低能级 较高能级 较高能级 低能级 吸收 释放 思维拓展1 前18号元素中 最外层电子数是次外层电子数2倍和3倍的元素分别是什么 提示 碳元素和氧元素 2 某元素原子核外m层电子数是l层电子数的一半 该元素是什么 提示 硅元素 3 下图为四种粒子的结构示意图 完成以下填空 1 属于阳离子结构的粒子是 填字母序号 下同 2 b粒子的半径 c粒子的半径 填 大于 小于 或 等于 3 某元素r形成的氧化物为r2o3 则r的原子结构示意图可能是 提示 1 b 2 小于 3 d 4 判断正误 正确打 错误打 号 1 p能级能量一定比s能级的能量高 2 钾元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1 3 铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6 4 磷元素基态原子的电子排布图为 5 基态碳原子的轨道表示式为 6 同一原子中 2p 3p 4p能级的轨道数依次增多 7 电子排布式 22ti 1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则 8 表示的原子能量处于最低状态 9 2p和3p轨道形状均为哑铃形 能量也相等答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 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 题组一考查核外电子排布规律的应用1 两种元素原子x和y x原子的m层比y原子的m层少3个电子 y原子的l层电子数恰好是x原子l层电子数的两倍 则x y分别是a 硅原子和钠原子b 硼原子和氮原子c 氮原子和碳原子d 碳原子和铝原子 解析由于y原子的m层电子比x原子的m层电子多3个电子 说明y的m层电子数至少有3个 那么y的l层必定有8个电子 则x的l层只有4个电子 m层无电子 由此推出y的核外电子总数为13 x的核外电子总数为6 所以x y的核电荷数分别是6和13 即为碳原子和铝原子 答案d 2 已知x为第三周期元素的原子 该原子要达到8电子稳定结构 则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差 且等于最内层电子数的整数倍 下列说法正确的是a x元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸b x元素的氢化物的化学式一定为h2xc x的单质一定是良好的半导体材料d x元素的氧化物一定能与烧碱反应 解析第三周期元素的次外层有8个电子 最内层有2个电子 二者之差为6 因为该原子达到8电子稳定结构需要的电子数小于6 则需要的电子数为2或4 若为2 则x为s 若为4 则x为si 硅酸为弱酸 a错 硅的氢化物为sih4 b错 s单质不能作半导体材料 c错 so2 so3和sio2都能与烧碱反应 d正确 答案d 3 a b c d e代表5种元素 请填空 1 a元素基态原子的最外层有3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 解析 1 a元素基态原子的电子排布图由题意可写成 可见该元素核外有7个电子 为氮元素 其元素符号为n 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fe 4 根据题意要求 首先写出电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 该元素为29号元素cu 答案 1 n 2 clk 3 fe1s22s22p63s23p63d64s2或 ar 3d64s2 4 cu1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 方法规律短周期八类原子的核外电子排布规律 1 最外层电子数为1 2的原子分别有h li na he be mg 2 最外层电子数与次外层电子数相等的原子有be ar 3 最外层电子数是次外层电子数2 3 4倍的原子分别是c o ne 4 次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有li si 5 内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有li p 6 电子层数与最外层电子数相等的原子有h be al 7 电子层数为最外层电子数2倍的原子有li 8 最外层电子数是电子层数2 3倍的原子分别有he c s o 题组二考查核外电子排布的表示方法4 2014 射洪中学月考 以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况 其中违反了洪特规则的是 a b c d 答案c 5 1 2012 浙江 可正确表示原子轨道的是 a 2sb 2dc 3pxd 3f 写出基态镓 ga 原子的电子排布式 2 2013 四川 fe基态原子的核外电子排布式为 3 2012 福建 基态mn2 的核外电子排布式为 4 2013 福建 基态铜原子的核外电子排布式为 5 2011 福建 基态氮原子的价电子排布式是 6 2013 新课标 ni2 的价层电子排布图为 7 2013 新课标 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 解析 1 电子层数为2的能级包括s p 电子层数为3的能级包括s p d 镓 ga 的原子序数为31 电子分布的能级为1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 2 fe的原子序数为26 电子分布的能级为1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 3 mn是25号元素 其电子排布式为 ar 3d54s2 失去最外层2个电子 即得mn2 ar 3d5 4 cu是29号元素 其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 5 氮原子的最外层有5个电子 其价电子排布式为2s22p3 6 ni2 的价电子排布图为 7 基态si原子中 电子占据的最高能层为第三层 符号为m 该能层中有3个能级 3s 3p和3d 3s能级有1个原子轨道 3p能级有3个原子轨道 3d能级有5个轨道 所以该能层具有的原子轨道数为9 填充的电子数为4 答案 1 a c 1s22s22p63s23p63d104s24p1 2 1s22s22p63s23p63d64s2 3 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 4 1s22s22p63s23p63d104s1 5 2s22p3 6 7 m94 反思归纳明确核外电子排布的表示方法 1 电子排布式 按电子排入各电子层中各能级的先后顺序 用能级符号依次写出各能级中的电子数 同时注意特例 如 cu 1s22s22p63s23p63d104s1 2 简化电子排布式 稀有气体 价层电子 的形式表示 如 cu ar 3d104s1 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 按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写 如 s 题组三考查10e 18e 微粒的应用6 设x y z代表元素周期表中前4周期的三种元素 已知x 和y 具有相同的电子层结构 z元素的原子核内质子数比y元素的原子核内质子数少9 y和z两种元素可形成含4个原子核 42个电子的负一价阴离子 下列说法不正确的是a 元素z的气态氢化物分子中含有10个电子b 元素y的气态氢化物分子中含有18个电子c 元素