优化方案高考化学一轮复习 第一讲 原子结构与性质课件（选修3）.ppt

选修3物质结构与性质 第一讲原子结构与性质 选修3物质结构与性质 考纲展示 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 选修3物质结构与性质 考点一原子核外电子排布原理 考点二原子结构和元素性质 考点一原子核外电子排布原理 一 能层与能级 2 8 18 32 2n2 二 原子轨道1 轨道形状 1 s电子的原子轨道呈 2 p电子的原子轨道呈 2 各能级上的原子轨道数目 球形 哑铃形 1 3 5 7 3 能量关系 1 相同能层上原子轨道能量的高低 ns np nd nf 2 形状相同的原子轨道能量的高低 1s 2s 3s 4s 3 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 三 原子核外电子的排布规律1 三个规律 1 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最低状态 构造原理示意图 2 泡利原理 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子 而且它们的自旋状态 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 而且自旋状态 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 四 基态 激发态与光谱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 题组一核外电子排布的原理1 1 2014 高考新课标全国卷 节选 基态fe原子有 个未成对电子 fe3 的电子排布式为 2 2014 高考江苏卷节选 cu 基态核外电子排布式为 3 2013 高考四川卷节选 y为前四周期元素 其单质是一种黄色晶体 y基态原子的核外电子排布式为 4 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 1s22s22p63s23p63d10 1s22s22p63s23p4 4 2013 高考福建卷节选 基态铜原子的核外电子排布式为 5 2013 高考新课标全国卷 节选 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 6 2013 高考上海卷节选 铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向 有 种不同运动状态的电子 7 mn2 基态的电子排布式可表示为 8 se的原子序数为 其核外m层电子的排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 m 9 4 4 13 1s22s22p63s23p63d5 34 3s23p63d10 或 ar 3d5 2 教材改编 下列说法错误的是 a ns电子的能量不一定高于 n 1 p电子的能量b 6c的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则c 电子排布式 21sc 1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理d 电子排布式 22ti 1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 a 解析 a项 关键在于熟记构造原理 各能级能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 故ns电子的能量一定高于 n 1 p电子的能量 b项 对于c原子来说 2p能级有3个能量相同的原子轨道 最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上 违反了洪特规则 c项 根据轨道能量高低顺序可知e 4s e 3d 对于21sc来说 最后3个电子应先排满4s轨道 再排3d轨道 应为1s22s22p63s23p63d14s2 故违反了能量最低原理 d项 对于22ti来说 3p能级共有3个轨道 最多可以排6个电子 如果排10个电子 则违反了泡利原理 题组二对电子排布式的考查3 2015 陕西西安质检 1 在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是 填元素符号 下同 其核外电子排布式分别是 2 基态原子的n层有1个未成对电子 m层未成对电子最多的元素是 其价层电子排布式为 3 最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是 其电子排布图为 b f al cl 1s22s22p1 1s22s22p5 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p5 3d54s1 cr o 4 cu原子的结构示意图为 5 下列表示的为一激发态原子的是 a 1s12s1b 1s22s22p1c 1s22p53s1d 1s22s22p63s2 ac 解析 1 可推断元素为b f al cl 2 可推断元素为cr 3 可推断元素为o 4 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 c或o cl k fe 1s22s22p63s23p63d64s2或 ar 3d64s2 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元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn 1 则n 原子中能量最高的是 电子 cu 1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 2 2p 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号元素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 一 元素周期表中每周期所含元素种数 考点二原子结构和元素性质 2 8 8 18 18 32 二 每族元素的价电子排布特点1 主族 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 2 0族 he 1s2 其他 ns2np6 3 过渡元素 副族和第 族 pd除外 n 1 d1 10ns1 2 2 各区价电子排布特点 ns1 2 ns2np1 6 四 元素周期律1 电离能 电负性 1 第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为 所需要的最低能量 2 电负性 用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 电负性越大的原子 对键合电子的吸引力 气态基态正离子 越大 2 原子结构与元素性质的递变规律 相同 增多 相同 减小 增大 1 7 4 1 主族序数 8 主族序数 增大 增大 减小 减弱 增强 增强 减弱 1 教材改编 下列说法中正确的是 a 第三周期所含元素中钠的第一电离能最小b 铝的第一电离能比镁的第一电离能大c 在所有元素中 氟的第一电离能最大d 钾的第一电离能比镁的第一电离能大解析 同周期中碱金属元素的第一电离能最小 稀有气体元素的最大 故a正确 c不正确 由于mg的外围电子排布式为3s2 而al的外围电子排布式为3s23p1 故铝的第一电离能小于镁的 d中钾比镁更易失电子 钾的第一电离能小于镁的 a 2 1 2013 高考安徽卷节选 z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1 w的一种核素的质量数为28 中子数为14 w位于元素周期表第 周期第 族 z的第一电离能比w的 填 大 或 小 2 2013 高考山东卷节选 下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势 正确的是 三 a 小 a 4 2013 高考浙江自选模块节选 n al si zn四种元素中 有一种元素的电离能数据如下 则该元素是 填写元素符号 ge的最高价氯化物分子式是 该元素可能的性质或应用有 a 是一种活泼的金属元素b 其电负性大于硫c 其单质可作为半导体材料d 其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 al gecl4 c d 解析 1 z的最外层电子为3s23p1 为al w质子数为28 14 14 为si 2 非金属性越强 电负性越大 同主族自上而下非金属性逐渐减弱 电负性逐渐降低 a正确 f是最强的非金属 没有正价 b错误 由于hf分子间存在氢键 则其沸点高于hcl hbr的 c错误 卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高 d错误 3 第一电离能 c o n 4 该元素的第四电离能远比第三电离能大 说明最外层有三个电子 由锗的电子排布 可知其最高正价为 4 由锗的最高价氯化物为分子晶体 推出锗不可能是活泼的金属元素 a项错误 电负性 锗 硅 硫 所以b项错误 锗元素位于金属和非金属分界线附近 其单质可作为半导体材料 c项正确 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 沸点越高 所以d项正确 1 认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律 推断第三周期na ar这几种元素中 al的第一电离能的大小范围为 al 填元素符号 2 从上图分析可知 同一主族元素原子的第一电离能i1的变化规律是 3 上图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第 周期第 族 na mg 从上到下依次减小 五 a 已知元素的电负性和元素的化合价一样 也是元素的一种基本性质 下面给出14种元素的电负性 4 根据对角线规则 be al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似 它们都具有 性 其中be oh 2显示这种性质的离子方程式是 5 通过分析电负性值的变化规律 确定mg元素的电负性值的最小范围 6 请归纳元素的电负性和金属性 非金属性的关系是 两 be oh 2 2h be2 2h2o 0 9 1 5 非金属性越强 电负性越大 金属性越强 电负性越小 7 从电负性角度 判断alcl3是离子化合物还是共价化合物 请说出理由 即写出判断的方法和结论 是 请设计一个实验方案证明上述所得到的结论 电负性差值为1 5 1 7 所以形成共价键 为共价化合物 al元素和cl元素的 热到熔融态 进行导电性实验 如果不导电 说明是共价化合物 将氯化铝加 解析 1 由图可以看出 同周期的 a族元素的第一电离能最小 而 a族元素中第一电离能小于 a族元素中第一电离能 故na al mg 2 从图中可看出同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小 3 根据第一电离能的递变规律 图中所给元素中rb的第一电离能最小 其位置为第五周期第 a族 4 根据对角线规则 al oh 3与be oh 2性质相似 be oh 2应为两性氢氧化物 根据al oh 3 nao