高三化学一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第一节 原子结构与性质课件（选修3）.ppt

第十一章物质结构与性质 选修3 知识结构网络 典例解析方法 考点能力突破 基础知识梳理 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 3 原子核外电子排布原理 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 原子轨道能量由低到高的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d ns n 2 d n 1 d np 2 泡利不相容原理 1个原子轨道里最多容纳2个电子 且自旋方向相反 3 洪特规则 电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先单独占据一个轨道 且自旋方向相同 4 特例有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差 因为能量相同的原子轨道在全充满 如p6和d10 半充满 如p3和d5 和全空 如p0和d0 状态时 体系的能量较低 原子较稳定 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 4 电子排布图每个方框代表一个原子轨道 每个箭头代表一个电子 如硫元素基态原子的电子排布如图所示 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 5 基态原子激发态原子原子光谱 1 基态原子 处于最低能量的原子 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 其中从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱 从激发态跃迁到基态时产生发射光谱 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 1 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 2 基态fe原子有个未成对电子 fe3 的电子排布式为 3 cu 基态核外电子排布式为 4 na位于元素周期表第周期第族 s的基态原子核外有个未成对电子 si的基态原子核外电子排布式为 5 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 6 2015 海南卷 钒在元素周期表中的位置为 其价层电子排布图为 7 2015 全国新课标 卷 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述 在基态碳原子中 核外存在 对自旋相反的电子 8 2015 江苏卷 cr3 基态核外电子排布式为 2 2016 合肥八校 x y z q e五种元素中 x原子核外的m层中只有两对成对电子 y原子核外的l层电子数是k层的两倍 z是地壳内含量 质量分数 最高的元素 q的核电荷数是x与z的核电荷数之和 e在元素周期表的各元素中电负性最大 请回答下列问题 1 x y的元素符号依次为 2 xz2与yz2分子的空间构型分别是和 相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 写分子式 理由是 3 q的元素符号是 它属于第周期 它的核外电子排布式为 在形成化合物时它的最高化合价为 4 用氢键表示式写出e的氢化物溶液中存在的所有氢键 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 2 原子半径 1 影响因素能层数 能层数越多 原子半径 核电荷数 核电荷数越大 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 2 规律 同周期 从左到右 越来越大 同族元素 从上至下第一电离能越来越小 同种原子 逐级电离能越来越大 即i1 i2 i3 3 应用 判断元素金属性的强弱 电离能越小 金属原子越易失去电子 金属性越强 反之越弱 判断元素的化合价 i1 i2 表示各级电离能 如果某元素的in 1in 则该元素的常见化合价为 n 如钠元素i2i1 所以钠原子的最外层电子数为1 其化合价为 1 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吸引键合电子的能力的标度 元素的电负性越大 表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强 2 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为4 0和锂的电负性为1 0作为相对标准 计算得出其他元素的电负性 稀有气体未计 3 变化规律 金属元素的电负性一般 1 8 非金属元素的电负性一般 1 8 而位于非金属三角区边界的 类金属 如锗 锑等 的电负性则在1 8左右 它们既有金属性又有非金属性 在元素周期表中 同周期从左至右 元素的电负性逐渐增大 同主族从上至下 元素的电负性逐渐减小 4 应用 同一周期的元素 i1有反常情况存在 a族大于 a族 a族大于 a族 稀有气体元素 有电离能数据 但没有电负性数据 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 基础知识梳理 基础知识整合 考点能力突破 典例解析方法 解析 1 由信息所给的图可以看出 同周期的 a族元素的第一电离能最小 而 a族元素的第一电离能小于 a的第一电离能 故na al mg 图中电离能最小的应是碱金属元素rb 在元素周期表中第五周期 a族 2 元素的电负性是元素的基本性质 且随着原子序数的递增呈周期变化 根据电负性的递变规律 同周期从左到右电负性逐渐增大 同主族从上到下电负性逐渐减小 可知 在同周期中电负性na mg al 同主族be mg ca 最小范围应为0 9 1 5 根据已知条件及表中数值 li3n电负性差值为2 0 大于1 7形成离子键 为离子化合物 becl2 alcl3 sic电负性差值分别为1 5 1 5 0 7 均小于1 7 形成共价键 为共价化合物 答案 1 namg 五 a 2 随着原子序数的递增 元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化 0 9 1 5 a bcd 1 1 2015 福建卷 ch4和co2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 2 2015 安徽卷 电负性 n o 3 2013 全国新课标 卷 f k fe ni四种元素中第一电离能最小的是 填元素符号 基础知识梳理 典例解析方法 速效提升训练 考点能力突破 1 2012 浙江卷 x y z是原子序数依次递增的短周期元素 3种元素的原子核外电子数之和与ca2 的核外电子数相等 x z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构 下列说法正确的是 a 原子半径 z y xb z与x形成化合物的沸点高于z的同族元素与x形成化合物的沸点c cay2与水发生氧化还原反应时 cay2只作氧化剂d cax2 cay2和caz2等3种化合物中 阳离子与阴离子个数比均为1 2解析 本题应首先对元素作出准确的推断 然后再解答问题 ca2 为18电子微粒 则x 和z 的核外电子数只能分别为2和10 故x为h z为f y的核外电子数应为18 1 9 8 故y为o a项 原子半径o f h 故a错 b项 在hf hcl hbr和hi中 因hf中存在氢键 故沸点最高 b正确 c项 2cao2 2h2o 2ca oh 2 o2 cao2中 1价的氧 一部分降低为 2价 一部分升高为0价 cao2既作氧化剂 又作还原剂 故c错 d项 在cah2 cao2和caf2中 cao2的电子式为 所以阳离子与阴离子个数之比为1 1 故d错 答案 b 基础知识梳理 典例解析方法 速效提升训练 考点能力突破 3 2016 甘肃河西七校 已知x y和z为第三周期元素 其原子的第一至第四电离能如下表 则x y z的电负性从大到小的顺序为 a z y xb x z yc x y zd y z x解析 先看三种元素电离能数据发生突变的情况 如 x元素的i4远大于i3可知x元素最外层有3个电子 同理可知y和z最外层电子数分别为2和1 又因为它们在同一周期 所以原子序数从大到小的顺序为 x y z 因此电负性由大到小的顺序为 x y z 答案 c 4 2013 全国新课标 卷 改编 前四周期原子序数依次增大的元素a b c d中 a和b的价电子层中未成对电子均只有1个 并且a 和b 的电子数相差为8 与b位于同一周期的c和d 它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2 且原子序数相差为2 回答下列问题 1 d2 的价层电子排布图为 2 四种元素中第一电离能最小的是 电负性最大的是 填元素符号 3 用b元素的盐 在酒精灯上灼烧时 火焰的颜色为 进行请用原子结构的知识解释发光的原因 解析 由元素c的价电子层中未成对电子数为4知 其不可能位于短周期 结合题意知 元素c位于第四周期 进一步可推知元素a为f 元素b为k 元素c为fe 元素d为ni 2 k原子易失电子 第一电离能最小 f的非金属性最强 电负性最大 3 发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的 答案 1 2 kf 3 紫色电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时 以光 子 的形式释放能量 5 1 2014 全国新课标 卷 基态fe原子有 个未成对电子 fe3 的电子排布式为 可用硫氰化钾检验fe3 形成的配合物的颜色为 2 2014 全国新课标 卷 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序数依次增大 a的核外电子总数与其周期数相同 b的价电子层中的未成对电子有3个 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 d与c同族 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 b c d中第一电离能最大的是 填元素符号 e的价层电子轨道示意图为 3 2014 四川卷 x y z r为前四周期元素 且原子序数依次增大 xy2是红棕色气体 x与氢元素可形成xh3 z基态原子的m层与k层电子数相等 r2 离子的3d轨道中有9个电子 据此回答 y基态原子的电子排布式是 z所在周期中第一电离能最大的主族元素是 4 2014 安徽卷 用 或 填空 2 过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色 与其d轨道电子排布有关 一般而言 为d0或d10排布时 无颜色 为d1 d9排布时 有颜色 如 co h2o 6 2 显粉红色 据此判断 mn h2o 6 2 颜色 填 无 或 有 3 第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序如下图 其中序号 8 代表