（课标版）2021高考化学一轮复习 第32讲 原子结构与性质课件 新人教版

第32讲原子结构与性质,课标研读备考定位,考点一原子结构,考点二原子结构与元素性质,考点一原子结构,自主学习探究提升,1能层、能级与原子轨道之间的关系,原子轨道,球形,纺锤或哑铃,相等,3基态原子核外电子排布的三个原理(1)能量最低原理：电子总是先占有_的轨道，然后依次进入_的轨道，使整个原子的能量处于_。即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。如图为构造原理示意图：,能量低,能量较高,最低状态,最低,2个,相反,单独,相同,全满,半满,全空,1s22s22p63s23p4,要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。,特别提醒,5原子状态与原子光谱(1)原子的状态基态原子：处于_的原子。激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从_跃迁到_状态的原子。(2)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_分析。,最低能量,低能级,高能级,吸收,释放,光谱,(3)基态、激发态及光谱示意图,6基态原子电子排布式的书写方法(1)知道原子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311813，然后在ar的基础上再填充13个电子，如ar3d104s24p1。,(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ne3s23p4。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ar3d64s2；se，从钾开始数到se为16，其排布式为ar3d104s24p4。,(3)注意事项。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ar3d64s2，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ar3d6，其他ar3d44s2、ar3d54s1均错误。,(13)cr原子有6个未成对的电子()(14)原子光谱是因为电子的跃迁引起的()(15)某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高正价为7()(16)第4周期元素中，锰元素价电子层中未成对电子数最多()(17)ns电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量。()(18)6c的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则。(),2问题思考：(1)氧原子的核外电子排布式：_。(2)硫原子的价电子排布式：_。(3)氮原子的电子排布图：_。(4)br的结构示意图：_。,1s22s22p4,3s23p4,(5)基态ge原子的核外电子排布式为ar_，有_个未成对电子。(6)镍元素基态原子的电子排布式为_,3d能级上的未成对电子数为_。(7)写出基态as原子的核外电子排布式：_。(8)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14c原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(9)p原子的核外电子排布式为_。(10)基态fe原子核外有_个未成对电子。fe3的电子排布式为_。,3d104s24p2,2,1s22s22p63s23p63d84s2或ar3d84s2,2,1s22s22p63s23p63d104s24p3或ar3d104s24p3,电子云,2,1s22s22p63s23p3或ne3s23p3,4,ar3d5或1522s22p63s23p63d5,(11)31ga基态原子的核外电子排布是_。(12)基态k原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。(13)co基态原子核外电子排布式为_。元素mn与o中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(14)cu2的电子排布式是_。(15)氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是_。,ar3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1,n,球形,1s22s22p63s23p63d74s2或ar3d74s2,o,mn,1s22s22p63s23p63d9或ar3d9,解题探究高效演练,1(2020山西太原检测)下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是(),d,2(2020试题调研)下列说法错误的是()ans电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量b6c的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则c电子排布式(21sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理d电子排布式(22ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理,a,解析各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s，ns电子的能量一定高于(n1)p电子的能量，a项错误，对于c原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规律，则b正确，根据轨道能量高低顺序可知e4se3d，对于21sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原理，c正确，对于22ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理，d正确。,c,c,(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，铁先失4s轨道上的电子，如fe2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围价层电子排布式的区别与联系。如cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式为ar3d104s1；外围价层电子排布式：3d104s1。,萃取精华：基态原子核外(价)电子排布的表示方法,5(2019全国，35)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为fesmasfo组成的化合物。回答下列问题：(1)元素as与n同族。预测as的氢化物分子的立体结构为_，其沸点比nh3的_(填“高”或“低”)，其判断理由是_。(2)fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，sm的价层电子排布式为4f66s2，sm2价层电子排布式为_。(3)比较离子半径：f_o2(填“大于”“等于”或“小于”)。,三角锥形,低,nh3分子间存在氢键,4s,4f6,小于,smfeaso1xfx,6(2020河北衡水联考)硼及其化合物用途非常广泛，回答下列问题。(1)下列b原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填序号)。,a,d,3.6121024或6na,平面三角形,sp2,bf3中b原子有空轨道，o(c2h5)2中氧原子有孤对电子，,能形成配位键,7,(5)图(a)为类似石墨的六方bn，图(b)为立方bn。,六方bn具有良好的润滑性，是因为_；六方bn不能像石墨一样具有导电性，其原因是_。,六方bn晶体中层与层之间的作用力是较弱的范德华力，故层与层之间相对易滑动,六方bn结构中没有自由移动的电子,已知立方bn的晶胞参数为0.3615nm，阿伏加德罗常数的值为na，则立方bn的密度为_gcm3(列出计算式)。,7(2020新题预选)a、b、c、d四种元素核电荷数均小于18。b元素l层两种能量不同的电子个数比为12，a、c元素的原子最外层电子数相等，c、d元素原子电子层数相同。a原子最外层电子数等于电子层数，c原子最外层电子数是k层上电子数的一半。d电子层结构与氩原子电子层结构相同。(1)写出a、b、c、d四种元素的元素符号：a_，b_，c_，d_。(2)c的结构示意图为_。,h,o,na,cl,(3)b原子的电子排布图为_，c原子有_种不同运动状态的电子。(4)d离子的最外层电子排布式为_。(5)d单质与a2b反应的化学方程式为_。,11,3s23p6,解析b元素l层两种能量不同的电子个数比为12，l层有两种能量，即s、p，电子个数比为12，b的电子排布式为1s22s22p4，即b为o，a原子最外层电子数等于电子层数，a可能是h、be、al，c原子最外层电子数是k层上电子数的一半，根据核外电子排布规律，k层最多容纳2个电子，即c原子最外层电子数为1，a、c元素的原子最外层电子数相等，a的最外层电子数为1，即a为h，因为都是前18号元素，即c为na，d电子层结构与氩原子电子层结构相同，即d为cl，(1)根据上述分析，a为h，b为o，c为na，d为cl；,8(2020山东济南高三检测)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_。,c或o,cl,k,fe,1s22s22p63s23d64s2或ar3d64s2,(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nsnnpn1，则n_；原子中能量最高的是_电子。,cu,1s22s22p63s23p63d104s1,或ar3d104s1,2,2p,(3)d元素原子的3价离子的3d能级为半充满，则其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d24s2，即为26号元素fe。(4)根据题意要求，写出e元素基态原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1，则该元素为29号元素cu。(5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n2，所以f元素的原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知f元素是n。,萃取精华：熟记3种最外层电子的排布特征(1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3,136号元素分别为n、p、as。(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素分别为c、si和o、s。(3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n1)d5ns1、(n1)d10ns1。第四周期有k、ga、cr、cu。,考点二原子结构与元素性质,自主学习探究提升,1原子结构与元素在周期表中位置的关系(1)原子结构与周期表的关系,ne3s1,18,1s22s22p63s23p6,ar4s1,36,1s22s22p63s23p63d104s24p6,ns1,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,(3)元素周期表的分区。周期表的分区。,各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点。,ns12,ns2np16,元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内，处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为_或_，但不能叫两性非金属。,半金属,准金属,越大,越小,减小,增大,(2)电离能、电负性。第一电离能：气态电中性基态原子_一个电子转化为气态基态正离子所需的_。符号_，单位_。电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子_的大小。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。,失去,最低能量,i1,kjmol1,吸引力,判断元素电负性大小的标准。以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。电负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值最大，铯的电负性数值最小，为0.7(放射性元素除外)。金属元素的电负性一般_，非金属元素的电负性一般_，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。,小于1.8,大于1.8,(3)原子结构与元素性质的递变规律。,相同,逐渐增多,相同,递增,逐渐减小,逐渐增大,17,41,主族序数,主族序数8,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐增强,增大的趋势,逐渐减小,逐渐增大,逐渐减小,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐增强,逐渐减弱,右下方,一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。,特别提醒,1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第a族，是p区元素()(2)价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ia族，是s区元素()(3)b和n相比，电负性较大的是n()(4)c、n、o、f四种元素第一电离能从大到小的顺序是nofc()(5)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于族(),(6)s区元素全部是金属元素()(7)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()(8)电负性大的元素非金属性强()(9)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大()(10)在元素周期表中，同周期元素电负性从左到右越来越大()(11)金属元素电负性一定小于非金属元素电负性()(12)在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价。(),(13)第一电离能on。()(14)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。()(15)第2周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小。()(16)光催化还原co2制备ch4反应中，带状纳米zn2geo4是该反应的良好催化剂，zn、ge、o电负性由大到小的顺序是ogezn。()(17)根据元素周期律，原子半径ga小于as，第一电离能ga大于as。()(18)最外层电子排布为ns2np6(当只有k层时为1s2)的原子第一电离能较大。(),2问题思考：(1)根据前四周期元素原子核外电子排布特点，回答下列问题：外围电子层有2个未成对电子的有_；有3个未成对电子的有_。未成对电子数与周期数相等的元素有_。(2)根据4s24p4回答问题：该元素位于_区，为第_周期_族，是_元素(填名称)。,c、si、ge、o、s、se、ti、ni,n、p、as、v、co,h、c、o、p、fe,p,四,a,硒,(3)第四周期中，未成对电子数最多的元素是_(填名称)。它位于_族。核外电子排布式是_。它有_个能层，_个能级，_种运动状态不同的电子。价电子排布式为_，价电子排布图为_。属于_区。,铬,b,1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1,4,7,24,3d54s1,d,(4)已知某主族元素的逐级电离能为i1500kj/mol、i24600kj/mol，i36900kj/mol，i49500kj/mol，可推知该元素可能在哪一族？最高化合价可能为多少？提示(4)ia族1价,解题探究高效演练,1(2020新题预选)电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()a同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐变大b同主族从上到下，元素的电负性逐渐变大c电负性越大，元素的金属性越强d电负性越小，元素的非金属性越强,a,2(2019山东泰安检测)某短周期元素r的各级电离能数据(用i1、i2表示，单位为kjmol1)如下表所示。下列关于元素r的判断中一定正确的是()ar的最高正价为3价br元素位于元素周期表中第a族cr元素的原子最外层共有4个电子dr元素基态原子的电子排布式为1s22s2,b,解析从r元素的各级电离能可以看出，i2与i3差别很大，因此该元素原子最外层有2个电子，c错误；r为第a族元素，b正确；最高正价为2价，a错误；可能为be或mg，d错误。,3(2020河北邢台期末)某元素x的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()ax元素的常见价态为4价bx不可能为金属元素cx一定为第五周期元素dx与氧气反应时最可能生成的阳离子为x3,d,解析由图可知，第三电离能和第四电离能间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，所以在化合物中通常显3价，故a错误；第a族既有金属元素也有非金属元素，根据已知条件无法确定是否是金属元素，故b错误；根据已知条件无法确定其所处周期，故c错误；该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氧气反应时最可能生成的阳离子为x3，故d正确。,4(2020经典习题选粹)(1)用“”或“”填空。电负性：na_mg_al，c_n_o_f，zn_ge_o。(2)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则第一电离能：_，原子半径：_，电负性：_，最高正化合价：_。(3)元素周期表中电负性最大的元素是_，次之的是_；第一电离能最大的是_，第一电离能最小的短周期元素是_。,fnps,psnf,fnsp,snpf,f,o,he,na,解析(1)同周期从左到右，元素电负性递增；同主族从上到下，元素电负性递减。(2)据电子排