高考化学一轮复习 第二部分 选考部分（选修3）物质结构与性质 第1节 原子结构与性质课件 新人教版.ppt

走向高考 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 物质结构与性质 选修三 第二部分选考部分 第一节原子结构与性质 选修三 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 命题趋势 预计2016年高考试题题型还会稳中求变 命题内容还会涉及原子核外电子排布及表示方法 以元素周期表知识为载体 与元素化合物知识相结合 考查元素性质 如元素的金属性 非金属性 元素的第一电离能 元素的电负性等 考查方式将向多方位 多角度 多层次方向发展 1 能层 能级与原子轨道 1 能层 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能层 用n表示 n 1 2 3 4 n越大 该能层中的电子能量越高 原子核外的每一能层 序号为n 最多可容纳的电子数为 原子核外电子排布及表示方法 知识梳理 能量 2n2 2 能级 多电子原子中 同一能层的电子 能量也不同 还可以把它们分成 同一能层里 能级的能量按s p d f 的顺序升高 能级 3 原子轨道的形状和能量高低 球形 哑铃 3 相等 2 原子核外电子排布规律 1 能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理 能使整个原子的能量处于 状态 构造原理即基态原子核外电子进入原子轨道的顺序 示意图如下 最低 2 泡利原理 1个原子轨道里最多容纳 个电子 且它们的自旋状态 3 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单独占据一个轨道 且自旋状态 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 2 相反 相同 4 原子状态与原子光谱 原子的状态 基态原子 处于 能量的原子 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 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 最低 基态 激发态 激发态 基态 激发态的原子从 跃迁到 时会释放出能量 原子光谱 不同元素的原子发生电子跃迁时会 或 不同的光 用光谱仪记录下来便得到原子光谱 利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素 称为光谱分析 激发态 基态 吸收 释放 1 当出现d轨道时 虽然电子按ns n 1 d np的顺序填充 但在书写电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正确 fe 1s22s22p63s23p64s23d6错误 2 由于能级交错 3d轨道的能量比4s轨道的能量高 排电子时先排4s轨道再排3d轨道 而失电子时 却先失4s轨道上的电子 易错警示 互动思考 4 同一原子中 2p 3p 4p能级的轨道数依次增多 5 电子排布式 22ti 1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则 6 2p和3p轨道形状均为哑铃形 能量也相等 7 1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布 8 原子光谱是因为电子的跃迁引起的 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 典例透析 解析 主族元素的原子最外层为s能级或s能级和p能级 所以主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或p能级 如na元素的最外层为3s1 最后填入的能级是s能级 o元素的最外层为2s22p4 最后填入的能级是p能级 b正确 答案选b 答案 b 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元素的基态原子的外围电子排布式为3d54s2 其原子结构示意图为 其最高正价为 位于元素周期表中第 周期 族 方法技巧 基态原子电子排布式的书写方法 1 知道原于序数书写核外电子排布式的方法 常规方法 常根据构造原理 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 各能级最多容纳的电子数及能量最低原理 依次由低能级向高能级排列 如31号元素镓 首先排满1s2 依次2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10最后4p1 原子序数大于18的方法 如31号元素 我们也可以用31 18 13 然后在 ar 的基础上再填充13个电子 如 ar 3d104s24p1 2 知道元素名称书写核外电子排布式的方法 前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写 如s的最外层电子数为6 其排布式为 ne 3s23p4 第四周期的元素 要熟记元素名称 然后从k开始数 数到几 就可以写成 ar 几个电子 如fe 从钾开始数到铁为8 其排布式为 ar 3d64s2 se 从钾开始数到se为16 其排布式为 ar 3d104s24p4 3 注意事项 能量相同的原子轨道在全充满 p6 d10 半充满 p3 d5 全空 p0 d0 时的状态 具有较低的能量和较大的稳定性 如24cr ar 3d54s1 29cu ar 3d104s1 出现d轨道时 虽然电子排布按ns n 1 d np的顺序填充 但书写核外电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如ti 1s22s22p63s23p63d24s2正确 ti 1s22s22p63s23p64s23d2错误 基态原子失电子生成金属阳离子时 应先失去最外层上的电子 如fe原子核外电子排布式为 ar 3d64s2 失电子变为fe2 失去的不是能量高的3d轨道上的电子 而是能量低的4s轨道上的电子 所以fe2 的基态核外电子排布式正确的为 ar 3d6 其他 ar 3d44s2 ar 3d54s1均错误 跟踪演练 解析 a 该元素原子处于能量最低状态时 原子中共有1个未成对电子 a错误 b 该元素原子核外共有5个电子层 b正确 c 该元素原子的m能层共有18个电子 错误 d 该元素原子最外层共有2个电子 d错误 答案选b 答案 b 解析 考查核外电子排布 根据核外电子排布规律可知 a 钠离子的核外电子数是10个 其排布式是1s22s22p6 a正确 b 氟离子的核外电子数是10个 则核外电子排布是1s22s22p6 b正确 c n3 的核外电子数是4 则核外电子排布是1s22s2 c错误 d 氧离子的核外电子数是10个 则核外电子排布是1s22s22p6 d正确 答案选c 答案 c 解析 考查核外电子的运动状态 微粒核外电子的运动状态互不相同 氧离子核外有10个电子 运动状态有10种 选c 答案 c 两原理 一规则 的正确理解 1 原子核外电子排布符合能量最低原理 洪特规则 泡利原理 若违背其一 则电子能量不处于最低状态 易误警示 在写基态原子的电子排布图时 常出现以下错误 2 半充满 全充满状态的原子结构稳定 如ns2 np3 np6cr 3d54s1mn 3d54s2cu 3d104s1zn 3d104s2 总结提升 1 原子结构与周期表的关系 1 原子结构与周期的关系 原子结构与元素性质 知识梳理 每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 每周期结尾元素的最外层电子 排布式除he为1s2外 其余为 氦原子核外只有2个电子 只有1个s轨道 还未出现p轨道 所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同 一个能级组最多容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类 但一个能级组不一定全部是能量相同的能级 而是能量相近的能级 ns1 ns2np6 2 每族元素的价电子排布特点 主族 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 3 元素周期表的分区与价电子排布的关系 周期表的分区 各区外围电子排布特点 ns1 2 ns2np1 6 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 如下图 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 2 元素周期律 1 电离能 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 最低能量 i1 kj mol 1 规律a 同周期 第一种元素的第一电离能 最后一种元素的第一电离能 总体呈现 的变化趋势 第二 三 四周期的同周期主族元素 第 a族 ns2np0 和第 a族 ns2np3 因p轨道处于全空或半充满状态 比较稳定 所以其第一电离能大于同周期相邻的 a和 a族元素 如第一电离能mg al p s 最小 最大 从左到右逐渐增大 逐渐减小 多 大 大 大 容易 越强 弱 n 键合电子 越大 4 0 1 0 增大 减小 应用 1 8 1 8 负价 正价 右下方 1 金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致 故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小 2 不能将电负性1 8作为划分金属和非金属的绝对标准 3 共价化合物中 两种元素电负性差值越大 它们形成共价键的极性就越强 4 同周期元素 从左到右 非金属性越来越强 电负性越来越大 第一电离能总体呈增大趋势 易错警示 互动思考 5 价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第 a族 是s区元素 6 电负性差值大于1 7时 一般形成离子键 小于1 7时 一般形成共价键 7 根据元素周期律 氮与氧 镁与铝相比 都是后者的第一电离能大 8 同一周期第一电离能越大 电负性越强 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 典例透析 方法技巧 依据化合价及物质类别判断电负性大小的方法元素电负性越大 原子吸引电子的能力越强 此原子在反应中得电子形成阴离子或电子对偏向它显负价 所以两种元素化合时显负价的元素电负性大 如果一种元素与另外两种元素结合形成两种化合物 一种为离子化合物 一种为共价化合物 则可判断电负性大小 如 由mcl是离子化合物 ncl是共价化合物 可知m的电负性小于n的电负性 由al2o3是离子化合物 alcl3是共价化合物 可知o的电负性大于cl的电负性 跟踪演练 解析 考查电离能的有关判断 a 钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能 说明钾失电子能力比钠强 所以钾的活泼性强于钠 a正确 b 对于同一元素来说 原子失去电子个数越多 其失电子能力越弱 所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大 b正确 c 最外层电子排布为ns2np6 若只有k层时为1s2 的原子达到稳定结构 再失去电子较难 所以其第一电离能较大 c正确 d 同一周期元素原子半径