江苏省高考化学新增分大一轮复习 专题11 物质结构与性质 第35讲 原子结构与元素性质课件 苏教版-苏教版高三全册化学课件

1、专题11 物质结构与性质(选考)大一轮复习讲义考纲要求KAOGANGYAOQIU1.认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。2.了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示136号元素的原子和离子的基态核外电子排布。3.了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。考点一原子核外电子排布原理考点二原子结构与周期表、元素性质的关系探究高考明确考向课时作业内容索引NEIRONGSUOYIN01考点一原子核外电子排布原理1.电子层、原子轨道(1)电子层(n)：在多电子原子中，核

2、外电子的_是不同的，按照电子的_差异将其分成不同电子层。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(2)原子轨道：同一能层里电子的_也可能不同，又将其分成不同的原子轨道，通常用_等表示，同一电子层里，各能级的能量按_的顺序依次升高，即：_。知识梳理ZHISHISHULIZHISHISHULI能量s、p、d、f能量能量s、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)原子轨道轨道形状轨道个数s_p_电子云轮廓图给出了电子在_的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。核外经常出现球形1纺锤形3特别提醒第一电子层(K)，只有s轨道；第二电子层(L)，有s、p两种原子轨道，p轨道上有三个原子轨道px、py、pz

3、，它们具有相同的能量；第三电子层(M)，有s、p、d三种轨道。2.基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：注意所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。(2)泡利不相容原理每个原子轨道里最多只能容纳_个电子，且自旋状态_。如2s轨道上的电子排布为 ，不能表示为 。相反2(3)洪特规则当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_占据一个轨道，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为 ，不能表示为 或 。洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在

4、_ (p6、d10、f14)、_ (p3、d5、f7)和_ (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。优先单独全空全满半满3.基态、激发态及光谱示意图(1)p轨道的能量一定比s轨道的能量高()(2)同一原子中，2p、3p、4p轨道的轨道数依次增多()(3)2p和3p轨道形状均为纺锤形，能量也相等()(4)2px、2py、2pz的能量相等()(5)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()(6)Cr的基态原子的简化电子排布式为Ar3d44s2()(7)基态原子电子能量的高低顺

5、序为E(1s)E(2s)E(2px)E(2py)E(2pz) ()辨析易错易混正误判断(8)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()(9)磷元素基态原子的轨道表示式为 ()写出下列原子或离子的电子排布式、价电子轨道表示式、电子占的原子轨道数、未成对电子数。(1)N：_。(2)Cl：_。(3)Fe2：_。这些空常考易错强记背诵1s22s22p3531s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5)911s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)144(4)Cu：_。(5)Se：_。(6)Br：_。1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3

6、d104s1)1511s22s22p63s23p63d104s24p4(或Ar3d104s24p4)1821s22s22p63s23p63d104s24p6(或Ar3d104s24p6)180易错警示易错警示核外电子排布常见错误(1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利不相容原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则)(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Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3：1s22s22p63s23p

7、63d5。(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：Ar3d104s1；外围电子排布式：3d104s1。1.第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用，使得发达国家都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域，投入巨资支持发展。第三代半导体材料有氮化镓、碳化硅等。请回答下列问题：(1)硅原子占据电子的原子轨道符号有_，其中占据电子的能量最高的原子轨道符号为_，该电子层已经容纳了_个电子。解题探究JIETITANJIUJIETITANJIU1s、2s

8、、2p、3s、3p3p2解析硅位于元素周期表第3周期，有3个电子层，分别为K、L、M，每个电子层的轨道数分别为1、2、2，其轨道符号为1s、2s、2p、3s、3p，其中占据电子的最高轨道为3p，s轨道最多容纳2个电子，p轨道最多容纳6个电子，故3p轨道容纳的电子数为1422622。(2)N原子中，有电子占据的最外电子层符号为_，该电子层已经容纳的电子数为_个。(3)镓为元素周期表中第31号元素，位于元素周期表第4周期。镓原子具有_个电子层，每个电子层已经容纳的电子数之比为_。解析N原子位于元素周期表第2周期，共2个电子层，符号分别为K、L，L为最外电子层，该电子层包括2s轨道的2个电子和2p轨

9、道的3个电子，共5个电子。解析通过比较，可以得出规律，电子层数与元素原子所在的周期数相等，故Ga有4个电子层，每层的电子数为2、8、18、3。L54281832.(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_；其价电子轨道表示式为_。(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离子的结构示意图为_。NCl(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_，其原子的结构示意图为_。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为_，其基态原子的电

10、子排布式为_。Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn2，则n_；原子中能量最高的是_电子，轨道表示式为_。22p02考点二原子结构与周期表、元素性质的关系1.原子结构与周期表的关系知识梳理ZHISHISHULIZHISHISHULI(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)周期电子层数每周期第一个元素每周期最后一个元素原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式223He2s1101s22s22p63311_Ne3s1k181s

11、22s22p63s23p64419_5537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6(2)每族元素的外围电子排布特点主族主族AAAA排布特点_ _ 主族AAA 排布特点 _ _ _ ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他ns2np6。过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分区与外围电

12、子排布的关系周期表的分区各区外围电子排布特点分区外围电子排布s区ns12p区ns2np16(除He外)d区(n1)d19ns12(除钯外)ds区(n1)d10ns12f区(n2)f014(n1)d02ns22.原子半径(1)影响因素(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)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：_。电子层数：电子层数越多，原子半径_核电荷数：电子层数相同，核电荷数越大，原子半径_越大越小减小增大最低能量I1kJmol1(2)规律同周期：第一种元素的第

13、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。同族元素：从上至下第一电离能_。同种原子：逐级电离能越来越_ (即I1_I2_I3)。4.电负性(1)含义：元素的原子在化合物中_能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中_的能力越_。(2)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为_作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。最小最大从左至右逐渐增大逐渐减小大吸引键合电子吸引键合电子强4.0(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。在元素周期表中，同周期从左至右，

14、元素的电负性逐渐_，同主族从上至下，元素的电负性逐渐_。5.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与_的主族元素的有些性质是相似的，如 。小于大于增大减小右下方(1)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()(2)第2周期主族元素的原子半径随核电荷数的增大依次减小()(3)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是NOFC()(4)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 ()(5)外围电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期A族，是p区元素()(6)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()辨析易错易混正误判断(

15、1)第3周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为_ _(用元素符号表示)。(2)Na的逐级电离能中有_次突跃。分别是哪级电离能发生突跃？_、_。(3)F、Cl、Br、I的第一电离能由大到小的顺序为_，电负性由大到小的顺序为_。提升思维能力深度思考NaAlMgSiSPClAr2I2I1I10I9FClBrIFClBrI1.表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：解题探究JIETITANJIUJIETITANJIU表1(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式_。(或Ar3d64s2)1s22s22p63s23p63d64s2(2)h的单质在空气中

16、燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量解析h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，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。(3)o、p两元素的部分电离能数据如表2：比较两元素的I2、I3可知，气态o2再失去一个电子比气态p2再失去一个电子难。对此，你的解释是_。 元素电离能/kJmol1 opI1717759I21 5091 561I33 2482 957表2Mn2的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定解析o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23

17、p63d54s2，Mn2的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第3个电子时比较困难，而Fe2 的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，故其失去第3个电子比较容易。(4)第3周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是_ (填图1中的序号)。2解析第3周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其

18、中电负性最大的为氯。(5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是_ (填元素符号)。Al解析由图可知，该元素的电离能I4 远大于I3，故为第A族元素，应为Al。2.根据信息回答下列问题：不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)根据对角线规则，Be、Al元素最高

19、价氧化物对应水化物的性质相似，它们都 具 有 _ _ _ 性 ， 其 中 B e ( O H )2显 示 这 种 性 质 的 离 子 方 程 式 是_、_。(2)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围_。(3)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_。(4)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物：AlF3_，AlCl3_，AlBr3_。两Be(OH)22H=Be22H2O0.91.5越大；金属性越强，电负性越小非金属性越强，电负性离子化合物共价化合物共价化合物3.明代宋应星所著天工开物中已经记载了我国古代用炉甘石(主要成分为ZnCO3)和煤冶

20、锌工艺，锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题：(1)Zn基态原子核外电子排布式为_。1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d104s2)解析Zn是30号元素。位于元素周期表第4周期B族，故其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d104s2)。(2)硫酸锌溶于氨水形成Zn(NH3)4SO4溶液。与 互为等电子体的阴离子化学式为_(写出一种)。氨的热稳定性强于膦(PH3)，原因是_。氮元素的非金属性强于磷元素解析氮元素的非金属性强于磷元素，故氨的热稳定性比膦强。(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金，元素铜与锌的第一电离能

21、分别为ICu746 kJmol1，IZn906 kJmol1，ICuIZn的原因是_。锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1电子解析Cu与Zn的第一电离能分别为ICu746 kJmol1，IZn906 kJmol1，ICuCZn。OCZn03探究高考明确考向(一)江苏试题组合1.2018江苏，21(2)Fe2基态核外电子排布式为_。2.2017江苏，21(A)(1)Fe3基态核外电子排布式为_。3.2016江苏，21(A)(1)Zn2基态核外电子排布式为_。4.2015江苏，21(A)(1)Cr3基态核外电子排布式为_。5.2017江苏，21(A)(3)C、H、O三种元素的电负性由小到

22、大的顺序为_。Ar3d6(或1s22s22p63s23p63d6)Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)HCINi的原因是_。(4)2016全国卷，37(2)节选根据元素周期律，第一电离能Ga_As(填“大于”或“小于”)。大于电子排布为全满稳定结构，较难失电子Zn核外O铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子小于1234565.电负性(1)2016全国卷，37(4)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

23、性由大至小的顺序是_。(2)2015全国卷，37(1)改编O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是_ (填元素符号)。OGeZnO1234566.原子半径或离子半径(1)2018全国卷，35(2)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(2)2016全国卷，37(2)节选根据元素周期律，原子半径Ga_As。(填“大于”或“小于”)Li核电荷数较大大于12345604课时作业一、单项选择题1.元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的A.红外光谱 B.质谱 C.原子光谱 D.核磁共振谱12345678910111213142.下列有关原子轨道的叙述中正确的A.氢原子的

24、2s轨道能量较3p轨道高B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布C.p轨道的原子轨道呈纺锤形，随着电子层序数的增加，p轨道原子轨道也在 增多D.电子层n4的原子轨道最多可容纳16个电子1234567891011121314解析A项，距离原子核越远的能层，其能量越高，所以氢原子的2s轨道能量较3p轨道低，错误；B项，s轨道为球形，所以锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布，正确；C项，p轨道的原子轨道呈纺锤形，p轨道含有3个原子轨道，随着电子层序数的增加，p轨道原子轨道数目不变，错误；D项，各电子层最多容纳电子数2n2，则电子层n4的原子轨道最多可容纳32个电子，错误。12345678910111

25、213143.(2018无锡高三模拟)在核电荷数为26的元素Fe的原子核外3d、4s轨道内，下列轨道表示式正确的是A. B. C. D. 1234567891011121314解析核电荷数为26的Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d有5个轨道，只有1个轨道排满两个电子，且自旋方向相反，其他4个轨道各排1个电子，4s轨道排满2个电子，且自旋方向相反，即C项正确。4.下列说法中正确的是A.随原子序数的递增，第3周期元素的电负性逐渐减小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有的元素中，氟的第一电离能最大D.在所有的元素中，氟的电负性最大123456789

26、10111213145.(2018南京调研)下列图示中横坐标是表示元素的电负性数值，纵坐标表示同一主族的五种元素的序数的是12345678910111213146.(2018苏州高三模拟)周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断A.它位于周期表的第4周期A族B.它的基态核外电子排布式可简写为Ar4s2C.Co2的核外价电子排布式为3d54s2D.Co位于周期表中第9列1234567891011121314解析“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中，也要注明3d轨道，B项错误；“729”，说明它位于周期表的第9列，D项正确；从左向右数，应为过渡元素，A项错误；失电子

27、时，应失去最外层的电子，即先失4s上的电子，Co2的价电子排布为3d7，C项错误。12345678910111213147.某元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2，则下列说法不正确的是A.该元素为Mn元素B.该元素原子核外有4个能层C.该元素原子最外层共有7个电子D.该元素属于d区元素12345678910111213148.下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是A.1s22s22p63s21s22s22p63p2B.1s22s22p33s1 1s22s22p4C.1s22s2 1s22s12p11234567891011121314解析A项，吸收光能，形成吸收光谱；B项，由激发态

28、基态，释放光能，形成发射光谱；C项，形成吸收光谱；D项，2px与2py能量相同，不属于电子跃迁。二、不定项选择题9.(2019扬州高三上学期期初)以下有关元素性质的说法不正确的是A.Na，K，Rb；N，P，As；O，S，Se；Na，P，Cl元素的电负性随原 子序数增大而递增的是B.下列原子中，1s22s22p63s23p1，1s22s22p63s23p2，1s22s22p63s23p3，1s2 2s22p63s23p4对应的第一电离能最大的是C.某短周期元素的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、 21 703等，该元素在第3周期A族D.以下

29、原子中，1s22s22p63s23p2，1s22s22p3，1s22s22p2，1s22s22p63s23p 半径最大的是1234567891011121314解析A项，同周期自左而右电负性逐渐增大，同主族自上而下电负性逐渐减小；B项，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，A族3p轨道为半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；C项，该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现2价；D项，同周期自左而右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大。123456789101112131410.下列各组原子中，化学性质一定相似的是A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子

30、核外电子排布式为1s22s2的Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y 原子C.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D.最外层都只有一个电子的X、Y原子123456789101112131411.下列各项叙述中，正确的是A.N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大B.外围电子排布为4s24p3的元素位于第4周期A族，是p区元素C.2p和3p轨道形状均为纺锤形，能量也相等D.氮原子的最外层电子轨道表示式：解析同主族元素从上到下，电负性逐渐减小；2p轨道能量低于3p轨道；利用洪特规则可知D项正确。1234567891011121314

31、12.下列各项叙述中，正确的是A.镁原子由1s22s22p63s2转变为1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激 发态B.外围电子排布为5s25p1的元素位于第5周期A族，是s区元素C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D.24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析镁原子由基态转化为激发态，要吸收能量；原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故24Cr原子的电子排布式应是1s22s22p63s23p63d54s1。1234567891011121314三、非选择题13.开发新型储氢材料是氢能源利用的重要研究方向之一

32、。请回答以下问题：(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态Ti3的电子排布式为_；LiBH4中Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为_。(2)氨硼烷(NH3BH3)是优良的储氢材料，少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_。氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体，具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石。则立方氮化硼晶体可用作_ (填字母)。a.切削工具 b.钻探钻头 c.导电材料 d.耐磨材料1234567891011121314Ar3d1HBLiNOCBabd(3)一种有储氢功能的铜合金晶体具有面心立方最密堆积结构，该晶体储氢后的化学式为Cu3A