高考化学 第10单元第38讲原子的结构与元素的性质课件 苏教版.ppt

第38讲原子的结构与元素的性质 1 对多电子原子的核外电子 按能量的差异将其分成不同的电子层 能层 划分为7个能层k l m n o p q 在多电子原子的电子排布中 各能层最多容纳的电子数为2n2 最外层不超过8个电子 次外层不超过18个电子 倒数第三层不超过32个电子 对于同一能层里能量不同的电子 将其分成不同的能级 能级类型的种类数与能层数相对应 同一能层里 能级的能量按s p d f 的顺序升高 即e s e p e d e f 一 原子核外的电子运动 3 原子轨道 描述电子在原子核外空间运动的主要区域 不同能级上的电子出现概率约为90 的电子云空间轮廓图称为原子轨道 s电子的原子轨道都是球形的 p电子的原子轨道都是纺锤形的 每个p能级有3个原子轨道 相互垂直 用px py pz表示 nd能级各有5个原子轨道 nf能级各有7个原子轨道 2 在同一个原子中 离核越近 n越小的电子层能量越低 同一电子层中 各能级的能量按s p d f 的次序升高 4 构造原理和原子轨道 多电子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 简称能量最低原理 在基态原子里 电子优先排布在能量最低的能级里 然后排布在能量逐渐升高的能级里 不同能层的能级有交错现象 泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子 洪特规则 电子排布在同一能级的各个轨道时 优先占据不同的轨道 且自旋方向相同 电子排布在p d f等能级时 当其处于全空 半充满或全充满时 整个原子的能量最低 最稳定 1 能量最低原理表述的是 整个原子处于能量最低状态 泡利原理和洪特规则都使 整个原子处于能量最低状态 在多电子原子中 电子填充原子轨道时 能量高低有如下规律 1 相同能层上原子轨道能量高低 ns np nd nf 2 形状相同的原子轨道能量高低 1s 2s 3s 4s 3 能层和形状都相同的原子轨道能量相等 如 2px 2py 2pz 1 电子排布式 用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数 能直观地反映核外电子的能层 能级和各能级上的电子数 钠na的核外电子排布为1s22s22p63s1 k的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1 铜cu为1s22s22p63s23p63d104s1 2 原子的不同表示方法 2 原子实 电子排布式书写过繁 可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成 原子实 以稀有气体的元素符号外加方括号表示 钠na的核外电子排布为1s22s22p63s1 可写作 ne 3s1 钾也可写作 ar 4s1 铜cu可写作 ar 3d104s1 在化学反应中 原子的外围电子发生变化而 原子实 不受影响 所以描述原子核外电子排布时 也可以省去 原子实 仅写出原子的外围电子排布式 对主族元素的原子 外围电子又称价电子 如 o 2s22p4 si 3s23p2 fe 3d64s2 3 轨道表示式 能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况 自旋方向 轨道表示式能体现构造原理 泡利原理 洪特规则 如fe原子的轨道表示式如图 4 原子结构示意图 用圆圈表示原子核 其中的 号和数字表示核电荷和质子数 核外弧线表示电子层 线上的数字表示各层的电子数 能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数 5 电子式 在元素符号周围用小黑点表示最外层电子数 1 元素周期表中的周期是指电子层数相同的原子的元素 元素周期表中的族是按核电荷数递增排列 2 元素随核电荷数的递增其性质呈现周期性的变化 叫做元素周期律 在化学中元素周期律主要体现在元素原子核外电子排布 原子半径 化合价 第一电离能等的周期性变化 二 原子结构与元素的性质 3 气态原子或离子失去一个电子所需要的最低能量叫电离能 常用符号i表示 单位为kj mol 气态原子失去一个电子形成 1价气态阳离子所需要的最低能量叫第一电离能 第一电离能可以表示原子失去电子的难易程度 电离能越小 表示在气态时该原子金属性越强 反之 电离能越大 表示气态时该原子非金属性越强 稀有气体除外 同一周期从左到右 元素的第一电离能总体上具有增大的趋势 同一主族从上到下 第一电离能减小 但第 a a主族特殊 如mg的第一电离能比al大 原因是mg 1s22s22p63s23p0 p轨道处于全空状态 能量较低 比较稳定 所以不易失去电子 4 同一周期 从左到右 元素的电负性递增 同一主族 从上到下 元素的电负性递减 电负性的大小 能说明元素的金属性和非金属性 电负性是综合反映原子得失电子的倾向 元素金属性和非金属性的综合量度标准 电负性越大 表示该原子在化合物中吸引电子的能力越强 电负性越小 表示该原子在化合物中吸引电子的能力越弱 但一般不能仅根据电负性判断元素第一电离能的大小 这是两个不同的概念 一个是气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量 一个是原子在化合物中吸引电子能力的标度 综合反映原子得失电子的倾向 典例1 下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是 a 它的元素符号为ob 它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4c 它可与h2生成液态化合物d 其电子排布图为 解析 a项该元素为s c项s与h2生成h2s 常温下为气态化合物 d项3p轨道两个电子分布在不同轨道 答案 b 迁移训练1 下列表达式错误的是 a 甲烷的电子式 b 氮原子的l层电子轨道表示式 c 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4d 碳 12原子 c c 解析 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p6 电子排布式 典例2 2010 清江中学模拟 下列化学用语正确的是 a n2的结构式 n nb 2 甲基 2 丙烯 ch3cch3ch2c 乙烯分子的结构简式 ch2ch2d s原子的电子排布式 1s22s22p63s23p6 解析 本题考查化学用语 属于容易题 b项为2 甲基 1 丙烯 c项碳碳双键不可省略 d项s原子有16个电子 电子排布式为1s22s22p63s23p4 答案 a 迁移训练2 某元素的原子3d能级上有1个电子 它的n能层上的电子数是 a 0b 2c 3d 5 b 点拨 本题要掌握多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理 掌握原子进入轨道的顺序必须符合能量最低原理 先排4s轨道 再排3d轨道 电离能 电负性 典例3 江苏高考命题研究专家原创卷 1 已知a b c为第三周期的三种元素 其原子的部分电离能i kj mol 如下表所示 三种元素的电负性大小依次为 写出c原子基态的核外电子排布式 a b c单质的熔点顺序为 2 d是与a同周期的原子半径最小的元素 则d的元素符号是 与d的氢化物互为等电子体的单质的化学式为 b与d形成的化合物的熔点远高于c与d形成的化合物的熔点 其原因是 3 若c d形成化合物的分子式为c2d6 则它的化学键中除了共价键外 还有 1 al mg na1s22s22p63s23p1na