高中化学 第1章 原子结构与性质章末复习提升课件 新人教版选修3.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 原子结构与性质 第一章 章末复习提升 第一章 专题归纳 2 基态 激发态原子处于稳定状态 能量最低 基态的原子核外电子排布遵循泡利原理 洪特规则 能量最低原理 激发态指原子接受能量 外围电子向较高能级跃迁 例如 碱金属原子的焰色反应 就是灼烧时 原子最外层电子向较高能级跃迁 冷却时又回到基态 在此过程中 能量 以光能等形式释放 高考只要求写出基态原子或离子的电子排布式 3 价电子 最外层电子 外围电子价电子指原子参加化学反应时形成化合价的电子数 称为价态电子 最外层电子指电子层数最高的电子 对于主族元素 最外层电子数等于价电子数 对于副族元素 部分能量高的次外层电子参与成键 即次外层部分电子与最外层电子统称为外围电子 即价电子 例如 铝 ne 3s23p1 即最外层电子和价电子数都是3 钛 ar 3d24s2 即价电子数为4 最外层电子为2 3d上的2个电子能量较高 参与成键 4 能层 能级 轨道同一电子层称为同一能层 同一能层中电子亚层能量有差异 又按能量高低分能级 同一能级中有多个轨道 其能量相同 例如 镍 ni 电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2 其中1 2 3 4称为能层 2s 2p表明第2能层上有2个能级 即镍原子基态核外电子排布有4个能层 7个能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 轨道 s p d f所含轨道数分别为1 3 5 7 即1s 2s 3s 4s能级的能量不同 但是轨道数相同 电子进入能级的顺序是 按能量高低排序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 在推断题中 根据能级电子排布情况推断元素的原子序数 例如 某基态的m3 核外电子排布中3d亚层半充满 推断该元素 m失去3个电子后得到离子m3 的电子排布式中 3d半充满表明能量低的轨道已排满 即m3 的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 m原子的质子数为26 m为铁 典例透析 解析 每个能层上最多容纳的电子数为2n2 每一能层上所包含的能级数等于该能层序数 s能级不管是在哪一能层上最多所能容纳的电子数都为2个 d项违反了泡利原理 答案 b 1 下列说法中正确的是 a 处于最低能量的原子叫做基态原子b 3p2表示3p能级有两个轨道c 同一原子中 1s 2s 3s电子的能量逐渐减小d 同一原子中 2p 3p 4p能级的轨道数依次增多 解析 3p2表示3p轨道上有2个电子 同一原子中 1s 2s 3s电子能量依次升高 同一原子中 2p 3p 4p能级的轨道数一样 答案 a 变式训练 专题归纳 形状相同的原子轨道能量的高低为 1s 2s 3s 4s 电子层和形状相同的原子轨道的能量相等 如2px 2py 2pz轨道的能量相等 能级交错规律 ns n 2 f n 1 d np 2 核外电子分层排布的一般规律 2 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 2 泡利原理每个原子轨道最多只能容纳2个电子 而且自旋状态相反 自旋只有两种状态 用 表示 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 3 位 构 性 的关系 4 性质递变规律 典例透析 1 写出元素x的离子结构示意图 2 写出y元素最高价氧化物的水化物的电离方程式 3 根据对角线规则 元素周期表中y左上方元素的最高价氧化物对应的水化物与naoh反应的化学方程式为 4 元素t与氯元素相比 非金属性较强的是 用元素符号表示 下列表述中能证明这一事实的是 a 气态氢化物的挥发性和稳定性b 单质分子中的键能 c 两元素的电负性d 含氧酸的酸性e 氢化物中x h键的键长 x代表t和cl两元素 f 两单质在自然界的存在形式 5 探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一 t x y z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是 填元素符号 理由 解析 本题关键在于根据题目提供的元素性质或原子结构 判断出是什么元素 t 短周期元素 单质能与水剧烈反应的有na和f2 因所得溶液呈弱酸性 只能为f x 电子排布式为1s22s22p4 为o y 同周期元素 阳离子半径小于阴离子半径 当电子层排布相同时 质子数越多 微粒半径越小 根据以上规律 很容易得出y为al z 电子排布式为1s22s22p3 为n 2 2014 西北师大附中检测 下图是元素周期表的一部分 表中所列的字母分别代表某一化学元素 变式训练 1 下列 填写编号 组元素的单质可能都是电的良导体 a c h b g k c h l d e f 2 下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量 kj mol 表中x可能为以上13种元素中的 填写字母 它与j元素形成的化合物的化学式为 y是周期表中的第 族的元素 以上13种元素中 填写字母 元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多 解析 1 在所列元素中 金属单质和石墨能够导电 故选 2 从表中数据可以看出 x元素失去第二个电子比失去第一个电子所需的能量大得多 则第一个电子跟第二个电子不在同一电子层 从所列元素中可找到符合的是na 从表中数据可看出 y元素失去第一个至第三个电子所需能量相近 但失去第四个电子时所需能量明显增大 因此y元素原子最外层有3个电子 应为第 a族元素 稀有气体元素的原子最外层电子已达到稳定结构 失去1个电子所需能量最多 答案 1 2 ana2o或na2o2 a m 专题归纳 2 应用 判断元素的金属性与非金属性强弱一般元素的第一电离能越大 元素的非金属性越强 金属性越弱 元素的第一电离能越小 元素的非金属性越弱 金属性越强 判断元素价态如果某元素的i n 1 in 则该元素的常见化合价为 n 如钠元素i2 i1 所以钠元素的化合价为 1 而过渡元素的价电子数较多 且各级电离能之间相差不大 所以常表现多种化合价 如锰元素 2 7 2 电负性 1 标准因为电负性是描述原子对键合电子的吸引能力 稀有气体无键合电子 一般不成键 故电负性数据最大的是f 而不是稀有气体元素 2 应用 元素的电负性越大 其金属性越弱 非金属性越强 元素的电负性越小 其金属性越强 非金属性越弱 一般情况下 非金属元素的电负性在1 8以上 金属元素的电负性在1 8以下 在不同元素形成的化合物中 电负性大的元素显负价 电负性小的元素显正价 两种不同元素原子形成化学键时 一般其电负性差值大于1 7者形成离子键 小于1 7者形成共价键 元素周期表中 对角线规则 元素周期表中 某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的 典例透析 1 在周期表中 最可能处于同一族的是 a q和rb s和tc t和vd r和v 2 若r s t v均为金属元素 且r s t同周期 则这四种元素中最活泼的是 a rb sc td v 3 s元素最可能是 a s区元素b p区元素c d区元素d 稀有气体元素 4 由t元素形成的氯化物的化学式为 a tclb tcl2c tcl3d tcl4 5 下列元素中物理性质和化学性质与q元素最相似的是 a 氢b 氦c 碳d 铍 解析 1 最可能处于同一族 可以理解成最外层电子数相同 由题可知 q r s t v的价电子数目依次为0 1 2 3 1 2 判断最活泼的金属元素 也就是元素的第一电离能最小 v最小 3 s元素最可能在s区 因为失去d电子比失去s p电子所需能量小 但是s元素的i3比其他物质的都大 因此该原子处于s区 4 t元素的 i4也比较大 因此容易显 3价 5 q元素的i1特别大 是稀有气体元素 因此性质最相似的是he 答案 1 d 2 d 3 a 4 c 5 b 3 2014 荆州模拟 已知1 18号元素的离子aw3 bx cy2 dz 都具有相同的电子层结构 下列关系正确的是 a 质子数c d 离子的还原性y2 z b 氢化物的稳定性h2y hzc 原子半径x w 第一电离能x wd 电负性z y w x 变式训练 解析 aw3 bx cy2 dz 四种离子具有相同的电子层结构 则元素在周期表中的大致位置关系为 x w位于y z的下一周期 x w y z分别位于 a a a a族 则质子数c d 离子的还原性y2 z 氢化物稳定性h2y hz 原子半径x w 第一电离能z y w x 电负性z y w x 答案 d 专题归纳 2 短周期元素原子结构特征解析 1 倍比关系 最外层电子数是电子层数一倍的元素有 h be al 最外层电子数是电子层数两倍的元素有 c s 最外层电子数是电子层数三倍的元素有 o 最外层电子数是电子层数四倍的元素有 ne 两种元素原子的核外电子层数与最外层电子数之比相等 则在周期表中的前10号元素中 满足上述关系的元素有2对 1 1时 氯元素和铍元素 1 2时 氦元素和碳元素 电子层数是最外层电子数二倍的元素有 li 电子层数是最外层电子数三倍的元素有 na 次外层电子数是最外层电子数两倍的元素有 li si 次外层电子数是最外层电子数四倍的元素有 mg 次外层电子数是最外层电子数八倍的元素有 na 次外层电子数是最外层电子数一倍的元素有 be ar 最外层电子数是次外层电子数二倍的元素有 c 最外层电子数是次外层电子数一倍的元素有 be ar 最外层电子数是次外层电子数三倍的元素有 o 最外层电子数是次外层电子数四倍的元素有 ne 2 和差关系 短周期元素中元素的最高正化合价与最低负化合价之和为6的元素有 cl 短周期元素中元素的最高正化合价与最低负化合价之和为4的元素有 s 短周期元素中元素的最高正化合价与最低负化合价之和为2的元素有 n p 短周期元素中元素的最高正化合价与最低负化合价之和为0的元素有 h c si 典例透析 1 x元素基态原子的电子排布式为 该元素的符号是 2 y元素基态原子的价层电子的轨道表示式为 元素x与y的电负性比较 x y 填 或 3 x与z可形成化合物xz3 该化合物的空间构型为 解析 x的最外层电子排布为4s24p3 故为砷元素 原子序数为33 2p轨道上有两个未成对电子 可能是2p轨道上有2个或4个电子 即y元素可能是碳或氧 因y能够与砷形成as2y3化合物 故y为氧元素 as o z的原子序数之和为42 故z为氢元素 2 在元素周期表中氧元素位于砷元素的右上方 故电负性大于砷 3 ash3的结构与氨相似 故空间构型为三角锥形 4 2013 合肥一检 a b c d e是元素周期表前四周期中五种常见的元素 其相关信息如下表 变式训练 请回答下列问题 1 c在元素周期表中位于第 周期 第 族 e的基态原子核外电子排布式是 2 b c d的简单离子半径由大到小的顺序为 用化学符号表示 下同 b d的简单气态氢化物中稳定性较大的是 3 b c的单质按物质的量之比为1