高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质（选修）第1讲 原子结构与物质的性质课件 新人教版.ppt

第十二章物质结构与性质 选修 第一讲原子结构与物质的性质 考纲要求 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 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 表示 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 同一能层里 各能级的能量按 的顺序升高 即 考点一原子核外电子排布原理 知识梳理 能量 能量 能量 s p d f s p d f e s e p e d e f 3 原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在 的区域 这种电子云轮廓图称为原子轨道 特别提醒第一能层 k 只有s能级 第二能层 l 有s p两种能级 p能级上有三个原子轨道px py pz 它们具有相同的能量 第三能层 m 有s p d三种能级 核外经常出现 球形 1 纺锤形 3 2 原子核外电子排布的原理 1 能量最低原理 即电子尽先占有能量低的轨道 然后依次进入能量高的轨道 使整个原子的能量处于最低状态 如图为构造原理示意图 亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图 2 泡利原理 一个原子轨道最多容纳 个电子 并且 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的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 特别提醒基态原子 处于最低能量的原子 当基态原子吸收能量后 电子会跃迁到较高能级 变成激发态原子 电子从激发态跃迁回基态时 释放一定频率的光子 这是产生原子光谱的原因 2 自旋状态 单独占据一个轨道 自旋状态 全满 半满 全空 题组训练 解析基态原子的核外电子排布必须遵循 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 故基态氮原子的核外电子排布图为a 答案a 5 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元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn 1 则n 原子中能量最高的是 电子 c或o cl k fe 1s22s22p63s23p63d64s2或 ar 3d64s2 cu 1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 2 2p 1 原子结构与元素周期表 1 原子结构与周期表的关系 完成下列表格 考点二原子结构与元素性质 知识梳理 ne 3s1 18 1s22s22p63s23p6 ar 4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 2 原子结构与族的关系 对主族元素 主族元素的族序数 原子的 对副族元素 次外层电子数多于8个而少于18个的一些元素 它们除了能失去 的电子外 还能失去 上的一部分电子 例如元素钪 ar 3d14s2 总共可以失去三个电子 钪为 b族元素 所以 失去的 或参加反应的 电子总数 就等于该元素所在的族数 除第 族元素外 大多数元素所在族的族序数等于 n 1 d ns n为最外层 的电子数 最外层电子数 最外层 次外层 特别提醒 周期的序号等于能层数 每一周期都是从活泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属 最后以惰性气体结束 主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数 等于最外层电子数 b b族元素原子的价电子数目与族序数相同 3 元素周期表的分区 根据核外电子排布 a 分区 b 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 c 若已知元素的外围电子排布 可直接判断该元素在周期表中的位置 如 某元素的外围电子排布为4s24p4 由此可知 该元素位于p区 为第四周期 a族元素 即最大能层为其周期数 最外层电子数为其族序数 但应注意过渡元素 副族与第 族 的最大能层为其周期数 外围电子数应为其纵列数而不是其族序数 镧系 锕系除外 2 根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区 如图 处于金属与非金属交界线 又称梯形线 附近的非金属元素具有一定的金属性 又称为半金属或准金属 但不能叫两性非金属 越大 越小 减小 增大 2 电离能 第一电离能 气态电中性基态原子失去 电子转化为 正离子所需要的最低能量 第一电离能越 越易失去电子 金属的活泼性就越强 规律 同周期 第一个元素的第一电离能 最后一个元素的第一电离能 同族元素 从上到下第一电离能变 同种原子 随着电子的逐个失去 阳离子所带的正电荷数越来越 再失去电子需克服的电性引力越来越 消耗的能量越来越 逐级电离能越来越 一个 气态基态 小 最小 最大 小 大 大 大 大 3 电负性 含义 用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小 电负性越大的原子 对键合电子的吸引力 标准 以氟的电负性为 和锂的电负性为 作为标准 得出了各元素的电负性 变化规律 在元素周期表中 从左到右元素的电负性逐渐 从上到下元素的电负性逐渐 键合电子 越大 4 0 1 0 增大 减小 应用 判断元素金属性 非金属性的强弱 金属的电负性一般 1 8 非金属的电负性一般 1 8 位于非金属三角区边界的元素的电负性则在1 8左右 它们既有 性 又有 性 小于 大于 金属 非金属 4 对角线规则 在元素周期表中 某些主族元素与 的主族元素的某些性质相似 如li和 be和 5 元素周期律 概念 元素的性质随 呈现 变化 实质 元素周期律的实质是 右下方 mg al 核电荷数递增 周期性 元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质 的周期性变化 1 2016 山西怀仁中学期末 下表列出了某短周期元素r的各级电离能数据 用i1 i2 表示 单位为kj mol 1 下列关于元素r的判断中一定正确的是 a r元素的最高正价为 3价b r元素位于元素周期表中第 a族c r元素的原子最外层共有4个电子d r元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1 题组训练 解析从表中数据可以看出 r元素的第一 第二电离能都较小 所以反应时可以失去2个电子 那么其最高化合价为 2价 最外层电子数为2 应为第 a族元素 a c项错误 b项正确 r元素可能是mg或be 故无法确定基态原子的电子排布式 d项错误 答案b 2 下列有关元素周期表和元素周期律的说法 错误的是 元素周期表中s区 d区和ds区的元素都是金属元素 d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上 原子核外电子的能层越多 原子半径越大 同一周期从左至右 元素的第一电离能依次增大a 只有 b 只有 c 只有 d 解析s区中氢元素是非金属元素 错误 d区元素最后一个核外电子应填充在d能级上 错误 除稀有气体外 原子核外电子的能层越多 原子半径越大 错误 当元素最外层电子处于半充满和全充满状态时比较稳定 如第一电离能n o 故 错误 答案d 3 以下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 1s22s22p63s23p2 1s22s22p3 1s22s22p2 1s22s22p63s23p4 原子半径最大的是 b 具有下列价电子排布式的原子 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 第一电离能最大的是 c na k rb n p s na p cl 元素的电负性随原子序数增大而增大的是 d 某主族元素气态基态离子的逐级电离能分别为738 1451 7733 10540 13630 17995 21703 它与氯气反应时 生成的阳离子是x3 解析a项正确 分别表示si n c s b项正确 分别表示al si p s c项正确 因为元素非金属性越强 电负性越大 根据电离能数据可知 d项中所述元素的最高价是 2 属于第 a族元素 d项不正确 答案d 4 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据 单位 kj mol 1 回答下列各题 1 在周期表中 最可能处于同一族的是 填选项字母 下同 a q和rb s和tc t和ud r和te r和u 2 下列离子的氧化性最弱的是 a s2 b r2 c t3 d u 3 下列元素中 化学性质和物理性质最像q元素的是 a 硼b 铍c 氦d 氢 e d c 4 每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况 这一事实从一个侧面说明 如果u元素是短周期元素 你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第 个电子时 5 如果r s t是同周期的三种主族元素 则它们的原子序数由小到大的顺序是 其中 元素的第一电离能异常高的原因是 电子分层排布 各能层能量不同 10 r s t s s元素的最外层电子处于s能级全充满状态 能量较低 比较稳定 失去 一个电子吸收的能量较多 解析 1 根据电离能的变化趋势知 q为稀有气体元素 r为第 a族元素 s为第 a族元素 t为第 a族元素 u为第 a族元素 所以r和u处于同一主族 2 由于u 为第