高考化学一轮复习 物质结构与性质 第1讲 原子结构课件（选修3）鲁科版.ppt

选修3物质结构与性质第1讲原子结构 考点突破 基础梳理 课堂演练 基础梳理抓主干固双基 知识梳理 一 原子轨道与原子核外电子排布1 电子层与能级 1 电子层根据多电子原子的核外电子的不同 将核外电子分成不同的电子层 用n表示 n 1 2 3 4 n越大 该电子层中的电子能量 原子核外电子的每一电子层最多可容纳的电子数为 2 能级多电子原子中 同一电子层的电子 能量也不同 还可以把它们分成 同一电子层里 能级的能量按s d 的顺序升高 能量 越高 2n2 能级 p f 2 原子轨道 各电子层包含的能级类型 轨道数目及最多容纳的电子数 3 核外电子排布 1 排布规律 能量最低原理原子的核外电子排布遵循能量最低原理 使整个原子的能量处于 基态原子的核外电子排布的顺序为 1s2s2p3s3p4s4p4d 泡利不相容原理1个原子轨道里最多容纳个电子 且它们的自旋方向 洪特规则电子排布在同一能级的不同轨道时 基态原子中的电子将尽可能 且自旋方向 最低状态 3d 5s 2 分占不同的 轨道 相同 相反 2 表示方法 电子排布式用核外电子排布的及各上的电子数来表示电子排布的式子 如o 1s22s22p4 al 1s22s22p63s23p1 ca 1s22s22p63s23p64s2 fe 1s22s22p63s23p63d64s2 注 内层电子排布可用相应的稀有气体元素符号加括号来表示 如al ne 3s23p1 ca ar 4s2 轨道表示式轨道表示式用小圆圈 或方框 短线 表示一个原子轨道 用箭头 或 来区别自旋状态不同的电子 如na cl的轨道表示式为 能级 能级 4 原子状态与原子光谱 1 基态原子 处于能量的原子叫基态原子 2 激发态原子 当基态原子的电子吸收能量后 电子会跃迁到较高能级 变成激发态原子 3 原子光谱 不同元素原子的电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 利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 称为光谱分析 最低 断一断 1 n 3的电子层中可能有的最多轨道数是8 2 p能级能量一定比s能级能量高 3 3p3轨道中的电子自旋方向全部相同 4 fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6 5 原子光谱是因为电子的跃迁引起的 答案 1 2 3 4 5 二 核外电子排布与元素周期表 1 鲍林近似能级图 2 原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系 一个能级组最多所能容纳的电子数等于对应周期所包含的元素种数 周期表中7个周期分别对应7个 3 最外层电子所在轨道的主量子数为n 该元素位于第n周期 即元素的电子层数等于该元素所处的周期数 能级组 2 核外电子排布与族的划分 1 主族 一般来说 同主族元素原子的相同 主族元素原子的价电子全部排布在最外层的轨道上 主族元素所在族的序数等于该元素原子的 2 副族 b b族元素原子的价电子的数目与相同 b族和 b族则是根据轨道上是有1个还是2个电子来划分的 3 稀有气体除氦元素外 稀有气体元素原子的最外层电子排布均为 4 对于过渡元素的原子 价电子排布为 价电子排布 ns或nsnp 价电子数 族序数 ns2np6 n 1 d1 10ns1 2 ns 练一练1 x y z是3种短周期元素 其中x y位于同一族 y z处于同一周期 x原子的外围电子排布式为nsnnpn 2 z原子的核电荷数是最外层电子数的三倍 下列说法正确的是 a 原子序数由大到小的顺序为x y zb y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为h3yo4c 3种元素的气态氢化物中z的气态氢化物最稳定d 原子半径由大到小的顺序为z y x d 三 电离能电负性1 电离能及其变化规律 1 电离能 气态原子或气态离子失去一个电子所需要的叫做电离能 常用符号i表示 单位 kj mol 1 2 第一电离能 处于基态的气态原子失去一个电子 生成 1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能 常用符号i1表示 3 电离能的意义电离能数值的大小表示了原子在气态时失去电子的难易程度 电离能越小 表示在气态时该原子越失去电子 电离能越大 表示在气态时该原子越失去电子 4 电离能的变化规律 同一元素 i1 i2 i3 同一主族元素 随原子序数的增大 电子层数也相应增多 核电荷数和原子半径都在增加 原子半径增大起主要作用 所以同一主族内 第一电离能随核电荷数增大而 同一周期元素 从左到右第一电离能变化的总趋势是的 但受核外电子层结构的影响有曲折起伏 最小能量 容易 难 增大 减小 2 元素的电负性及变化规律 1 电负性 元素的原子在化合物中能力的标度 电负性越大 表示其原子在化合物中吸引电子的能力 电负性越小 相应原子在化合物中吸引电子的能力 2 电负性的作用 可用来判断一种元素是金属元素还是非金属元素 通常 电负性 的元素多为金属元素 电负性大于2的元素多为非金属元素 非金属元素的电负性越大 非金属元素越 金属元素的电负性越小 金属元素越 判断化学键类型 两种元素电负性差值越大的越易形成离子键 差值越小越易形成共价键 3 电负性的变化规律 同一周期 从左到右 元素的电负性 同一主族 从上到下 元素的电负性 吸引电子 越强 越弱 小 于2 活泼 活泼 递增 递减 练一练2 下列有关元素性质的说法不正确的是 a 具有下列电子排布式的原子中 1s22s22p63s23p2 1s22s22p3 1s22s22p2 1s22s22p63s23p4 原子半径最大的是 b 下列原子的外围电子排布中 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 对应的第一电离能最大的是 c na k rb n p as o s se na p cl 元素的电负性随原子序数的增加而递增的是 d 某元素的逐级电离能 kj mol 1 分别为738 1451 7733 10540 13630 17995 21703 当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是 x x2 x3 x4 d 自主整理 1 电子排布的一个顺序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d 2 元素二性质 1 电离能 2 电负性 3 原子核外电子排布三原理 1 能量最低原理 2 泡利不相容原理 3 洪特规则 4 核外电子排布两图式 1 电子排布式 2 轨道表示式 考点突破解疑难提知能 核外电子排布 考点一 典例引领 1 2014年新课标全国理综 基态fe原子有个未成对电子 fe3 的电子排布式为 2 2014年江苏化学 cu 基态核外电子排布式为 3 2012年浙江自选模块 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 4 2013年四川理综 s基态原子的核外电子排布式是 5 2012年福建理综 基态mn2 的核外电子排布式为 6 2013年福建理综 基态铜原子的核外电子排布式为 7 2011年福建理综 基态氮原子的价电子排布式是 8 2013年新课标全国理综 ni2 的价层电子排布图为 答案 1 41s22s22p63s23p63d5 2 ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 3 ac 1s22s22p63s23p63d104s24p1 4 1s22s22p63s23p4 5 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 6 1s22s22p63s23p63d104s1 7 2s22p3 8 归纳总结 1 基态原子核外电子排布的表示方法 2 洪特规则特例当能量相同的原子轨道在全满 p6 d10 f14 半满 p3 d5 f7 和全空 p0 d0 f0 状态时 体系的能量最低 如24cr的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1 而不是 1s22s22p63s23p63d44s2 特别提示 电子的填充顺序与排布式的书写顺序不完全一致 如21号以后的元素虽然电子先排在能量较低的4s 后填入3d 但书写电子排布式时仍把3d写在前面 2015 沈阳模拟 下列说法中正确的是 a 原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似b fe3 的最外层电子排布式为 3s23p63d5c 基态铜原子的轨道表示式d 基态碳原子的轨道表示式 跟踪训练 b 1 元素原子结构 周期表位置及元素性质之间的关系 考点剖析 元素性质的递变规律 考点二 2 原子结构与元素性质的递变规律 2015 山东青岛模拟 现有三种元素的基态原子的电子排布式如下 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 1s22s22p5 则下列有关比较中正确的是 a 第一电离能 b 原子半径 c 电负性 d 最高正化合价 典型例题 误区警示 第一电离能大小比较的易错点同周期主族元素 第 a族 np0 和第 a族 np3 因p轨道处于全空或半满状态 比较稳定 所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的第 a族或第 a族元素 如第一电离能mg al p s a 2015 陕西高三下学期第一次联考 四种短周期元素a b c d的原子序数依次递增 其中a b c三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子 且未成对电子个数分别是2 3 2 d与c可以形成d2c和d2c2两种化合物 回答下列问题 1 已知a元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1 161g l 则在该化合物的分子中a原子的杂化方式为 2 a b c三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 填元素符号 3 1价气态基态阳离子再失去一个电子形成 2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能i2 依次还有i3 i4 i5 推测d元素的电离能第一次突增应出现在第电离能 变式训练 答案 1 sp1 2 c o n 3 二 课堂演练试身手强素能 基础题组 1 2015 湖南长沙模拟 某原子核外共有6个电子 分布在k与l电子层上 其基态原子在l层分布中正确的是 d 2 2014 山西大同高三模拟 下列有关说法错误的是 a h2o nh3 ch4分子的中心原子均为sp3杂化轨道类型b p s cl元素的最高化合价依次升高c n o f电负性依次增大d na k rb第一电离能逐渐增大 d 3 2015 吉林长春质检 芦笋中的天冬酰胺 结构如图 和微量元素硒 钼 铬 锰等 具有提高身体免疫力的功效 1 天冬酰胺所含元素中 填元素名称 元素基态原子核外未成对电子数最多 2 h2s和h2se的参数对比见表 h2se的晶体类型为 含有的共价键类型为 h2s的键角大于h2se的原因可能为 3 已知钼 mo 位于第五周期 b族 钼 铬 锰的部分电离能如表所示 a是 填元素符号 b的价电子排布式为 答案 1 氮 2 分子晶体极性键 或 键 由于h s键键长较短 两氢原子距离更近 斥力更强 因而h2s的键角更大 或由于s的电负性比se大 使共用电子对间的排斥力变大 因而h2s的键角更大 3 mn3d54s1 高考题组 1 2013年四川理综 短周期主族元素w x y z的原子序数依次增大 w x原子的最外层电子数之比为4 3 z原子比x原子的核外电子数多4 下列说法正确的是 a w y z的电负性大小顺序一定是z y wb w x y z的原子半径大小顺序可能是w x y zc y z形成的分子的空间构型可能是正四面体d wy2分子中 键与 键的数目之比是2 1 c 2 2013年上海化学 x y z w是短周期元素 x元素原子的最外层未达到8电子稳定结构 工业上通过分离液态空气获得其单质 y元素原子最外电子层上s p电子数相等 z元素 2价阳离子的核外电子排布与