化学选修第讲

化学选修第讲第1页，课件共27页，创作于2023年2月第1讲原子结构与性质最新展示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)原子核外电子的排布。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种性质。3.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。4.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。第2页，课件共27页，创作于2023年2月热点定位1.用原子结构理论分析和解决有关元素的性质问题。2.书写电子排布式、轨道表示式。3.用电离能等解释元素的某些性质。4.运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。第3页，课件共27页，创作于2023年2月一、原子核外电子排布及表示方法1．能层、能级及其最多容纳电子数的关系第4页，课件共27页，创作于2023年2月2.原子轨道(1)s电子的原子轨道呈球形对称，ns能级上各有1个原子轨道。(2)p电子原子轨道呈纺锤形，np能级各有3个原子轨道，相互垂直。(3)nd能级各有5个原子轨道。(4)nf能级有7个原子轨道。3．构造原理第5页，课件共27页，创作于2023年2月4．原子核外电子排布的原理(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：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。(3)洪特规则内容：电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。第6页，课件共27页，创作于2023年2月特例：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。如：第7页，课件共27页，创作于2023年2月5．基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。第8页，课件共27页，创作于2023年2月(2)电子排布图每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如第二周期元素基态原子的电子排布如下所示：第9页，课件共27页，创作于2023年2月A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(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________；(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__________________；(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__________________。第10页，课件共27页，创作于2023年2月【尝试解答】

(1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素Fe。(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。第11页，课件共27页，创作于2023年2月【答案】

(1)N

(2)Cl

K(3)Fe

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1【温馨提示】

(1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下几种错误。(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n－1)d,np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。第12页，课件共27页，创作于2023年2月【拓展训练】

1.下列元素的原子的电子排布式各违背了哪一规律？第13页，课件共27页，创作于2023年2月【解析】

(1)对于C原子来说，2p有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋方向相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则。(2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s，再排3d，应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原则。(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。第14页，课件共27页，创作于2023年2月【答案】(1)洪特规则(2)能量最低原则(3)泡利不相容原理第15页，课件共27页，创作于2023年2月二、元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1．原子结构与元素周期表(1)核外电子排布与周期的划分：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数，因此元素周期表中7个周期分别对应着7个能级组，7个周期对应的元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32。周期的划分与主量子数n有关：最外层电子的主量子数为n时，该元素属第n周期。(2)核外电子排布与族的划分：族的划分与原子的价电子数和价电子排布有关。(3)元素周期表区的划分s区元素：ⅠA和ⅡA族；p区元素：ⅢA～ⅦA和0族；d区元素：ⅢB～Ⅷ族；ds区元素：包括ⅠB和ⅡB族；f区元素：包括镧系元素和锕系元素。第16页，课件共27页，创作于2023年2月2．电离能、电负性(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最低能量。(2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。①电负性越大，非金属性越强，反之越弱。②金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，电负性在1.8左右时，既有金属性，又有非金属性。第17页，课件共27页，创作于2023年2月项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，1→7(第1周期1→2)最外层电子数相同，电子层数递增原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大元素主要化合价最高正价由＋1→＋7，最低负价由－4→－1最高正价＝主族序数，非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强3．性质递变规律第18页，课件共27页，创作于2023年2月元素的第一电离能第一电离能呈增大的趋势第一电离能逐渐减小元素的电负性电负性逐渐增大电负性逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱单质氧化性、还原性氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性生成由难到易，稳定性逐渐增强生成由易到难，稳定性逐渐减弱第19页，课件共27页，创作于2023年2月【应用指南】

在比较主族元素的第一电离能时要注意：①第ⅡA族元素较同周期ⅢA族元素的第一电离能大；②第ⅤA族元素较第ⅥA族元素的第一电离能大。第20页，课件共27页，创作于2023年2月在元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高。(1)B元素在周期表中的位置________________，B元素原子的价层电子排布为________。(2)E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是________________________________。第21页，课件共27页，创作于2023年2月【名师解析】据稀有气体的最外层电子构型，知其为第4周期，则A、B、C、D均为第4周期元素。D元素最外层电子数为7，则D为Br；A、C两元素原子的次外层电子数均为8，最外层电子数分别为2、1，则A为Ca，C为K；B元素原子的次外层电子数为18，最外层电子数为2，则B为Zn；E、D两元素处于同族，为ⅦA族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高，可知E为F(HF分子间存在氢键)。(3)A、C两元素第一电离能________＞________。(填元素符号)(4)D元素原子的结构示意图为______________。(5)A、E所形成化合物的电子式为______________________。第22页，课件共27页，创作于2023年2月【答案】

(1)第4周期ⅡB族3d104s2(2)HF分子之间存在氢键(3)Ca

K第23页，课件共27页，创作于2023年2月【拓展训练】2.某元素的原子序数为29，试问：(1)写出该元素的名称及元素符号。(2)画出该元素原子的电子排布式。(3)它有多少个电子层？有多少个能级？(4)它的价电子构型是什么？(5)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？属于哪一个分区？(6)它有多少个未成对电子？第24页，课件共27页，创作于2023年2月【解析】29号元素为铜(Cu)元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故有四个电子层，七个能级，价电子排布为