高考化学一轮复习第十一章-第一讲-原子结构与性质省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第一讲原子结构与性质1.了解原子核外电子能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子排布。了解原子核外电子运动状态。2．了解元素电离能含义，并能用以说明元素一些性质。1/523．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。4．了解电负性概念，知道元素性质与电负性关系。1．用原子结构理论分析和处理相关元素性责问题。2．书写电子排布式、轨道表示式。3．用电离能、电负性等解释元素一些性质。

2/52一、电子层、能级与原子轨道1．电子层(n)：在多电子原子中，核外电子_____是不同，按照电子_____差异将其分成不一样电子层。通惯用K、L、M、N、O、P、Q……表示对应第1、2、3、4、5、6、7……电子层，能量依次升高2．能级：同一电子层里电子_____也可能不一样，又将其分成不一样能级，通惯用___________等表示，同一电子层里，各能级能量按___________次序升高，即___________________。能量能量能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)<E(p)<E(d)<E(f)3/523．原子轨道：表示电子在原子核外一个空间运动状态。电子云轮廓图给出了电子在______________区域，这种电子云轮廓图也就是原子轨道形象化描述。核外经常出现能级轨道形状轨道个数s_________p____________球形1纺缍形34/52

试分析前三电子层与能级、原子轨道关系。提醒第1电子层(K)，只有s能级；第2电子层(L)，有s、p两种能级；第3电子层(M)，有s、p、d三种能级；s能级有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道px、py、pz，d能级有五个原子轨道，各能级上原子轨道含有相同能量。5/52原子核外电子排布使整个原子能量处于最低状态。一个原子轨道中最多只能容纳_____电子，而且这两个电子_________必须相反。对于基态原子，电子在能量相同轨道上排布时；将尽可能分占___________而且_________相同，如氮原子轨道表示式为_____________________。二、基态原子核外电子排布三标准1．能量最低标准2．泡利不相容原理3．洪特规则2个自旋方向不一样轨道自旋方向6/52洪特规则特例：当能量相同原子轨道在_____(p6、d10、f14)、_____(p3、d5、f7)和_____(p0、d0、f0)状态时，体系能量最低，如：24Cr电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。全满半满全空

什么是基态原子和激发态原子？提醒基态原子就是处于最低能量状态原子；当基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。当电子从较高能量激发态跃迁到较低能量激发态乃至基态时，释放一定频率光子，相反，则吸收一定频率光子，这是产生原子光谱原因。7/52(1)含义第一电离能：处于基态气态原子失去一个电子转化为＋1价气态阳离子所需要_________，符号____，单位__________。(2)规律①同周期：第一个元素第一电离能_____，最终一个元素第一电离能_____，总体展现_________________改变趋势。②同族元素：从上至下第一电离能_________。③同种原子：逐层电离能越来越___(即I1____I2___I3…)。三、电离能和电负性1．电离能最低能量I1kJ·mol－1最小最大从左至右逐步增大逐步减小大<<8/52(1)含义：元素原子在化合物中_________能力标度。元素电负性越大，表示其原子在化合物中_________能力越___。(2)标准：以最活泼非金属氟电负性为____作为标度，计算得出其它元素电负性(稀有气体未计)。(3)改变规律①金属元素电负性普通________，非金属元素电负性普通_______，而位于非金属三角区边界“类金属”(如锗、锑等)电负性则在1.8左右，它们现有金属性又有非金属性。②在元素周期表中，同周期从左至右，元素电负性逐步_____，同主族从上至下，元素电负性逐步_____。2．电负性吸引电子吸引电子强4.0小于1.8大于1.8减小增大9/5210/52原子结构“三、二、一”关键点三个标准：能量最低标准、泡利不相容原理、洪特规则。二个图式：电子排布式、轨道表示式。一个次序：基态原子核外电子在原子轨道上排布次序。排布次序绝大多数元素原子核外电子排布将遵照以下列图所表示排布次序。三个关键点……………………11/52交织现象从图中可看出，不一样能层能级有交织现象，如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。12/52(1)判断金属性与非金属性强弱(2)分析原子核外电子层结构，如某元素In＋1≫In，则该元素最外层电子数为n。(3)判断化学键类型(1)判断一个元素是金属元素还是非金属元素，以及金属性与非金属性强弱(2)判断元素在化合物中价态(3)判断化学键类型两个应用…………………………1．电离能应用2．电负性应用13/52在写基态原子轨道表示式时，常出现以下错误：我警示………………………14/52请用核外电子排布相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定原因？提醒

26Fe价层电子电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子电子排布式为3d6。依据“能量相同轨道处于全空、全满和半满时能量最低”标准，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。问题征解………………………15/521．电子层、能级、原子轨道及其最多容纳电子数关系必考点85

基态原子核外电子排布及表示方法电子层n12345…n符号KLMNO……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s………原子轨道11313513571………最多容纳22626102610142………电子数281832……2n216/52(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电子数。比如，K：1s22s22p63s23p64s1。为了简化，通常把内层已达稀有气体电子结构部分称为“原子实”，用该稀有气体元素符号加方括号来表示。比如，K：[Ar]4s1。(2)轨道表示式：用□或○表示原子轨道，↑和↓分别表示两种不一样自旋方向电子。如氧原子核外电子轨道表示式可表示为

。核外电子轨道表示式能直观地反应出原子核外电子自旋情况以及成对电子对数和未成正确单电子数。2.原子核外电子排布表示方法17/52(3)价电子排布式：如Fe原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反应基态原子能层数和参加成键电子数以及最外层电子数。(4)基态原子核外电子在原子轨道上排布次序是书写基态原子电子排布式依据，也是绘制基态原子轨道表示式主要依据之一。18/523．基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)表示方法举例原子结构示意图电子式电子排布式1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4轨道表示式19/52(1)写出以下原子电子排布式与简化电子排布式原子电子排布式简化电子排布式NClCaFeCu【典例1】20/52(2)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子，并回答下列问题。FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式电子排布图21/52①铁原子最外层电子数为________，铁在发生化学反应时，参加反应电子可能是________________________。②请你经过比较、归纳，分别说出3种不一样化学用语所能反应粒子结构信息。解析

(2)依据结构原理，先写26号铁原子(基态)电子排布式，画出原子结构示意图，依据洪特规则，画出电子排布图。22/52答案

(1)原子电子排布式简化电子排布式N1s22s22p3[He]2s22p3Cl1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2[Ar]4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s123/52(2)FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d5轨道表示式24/52①2

4s上2个电子和3d上1个电子②结构示意图：能直观地反应核内质子数和核外电子层数及各能层上电子数。电子排布式：能直观地反应核外电子能层、能级和各能级上电子数。电子排布图：能反应各轨道能量高低，各轨道上电子分布情况及自旋方向。25/52(1)任一电子层能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数；(2)以s、p、d、f……排序各能级可容纳最多电子数依次为其原子轨道数1、3、5、7……二倍；(3)基态原子核外电子在原子轨道上排布次序中存在着能级交织现象；(4)我们一定要记住前四电子层能级排布次序(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。(5)当出现d轨道时，即使电子按ns，(n－1)d，np次序填充，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。26/52A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：(1)A元素基态原子最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为____________；(2)B元素负一价离子和C元素正一价离子电子层结构都与氩相同，B元素符号为________，C元素符号为________；(3)D元素正三价离子3d能级为半充满，D元素符号为________，其基态原子电子排布式为___________；【应用1】27/52(4)E元素基态原子M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E元素符号为________，其基态原子电子排布式为________________________________。(5)F元素原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高是________电子。28/52解析

(1)A元素基态原子次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个电子层，由题意可写出其轨道表示式为：

，则该元素核外有6个电子，为碳元素，其元素符号为C，另外氧原子一样也符合要求，其轨道表示式为：

。(2)B－、C＋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。29/52(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，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。(4)依据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号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n＝2，所以元素F原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；依据核外电子排布能量最低原理，可知氮原子核外电子中2p能级能量最高。答案

(1)C或O

(2)Cl

K(3)Fe

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)2

2p30/521．原子核外电子排布周期性改变必考点86核外电子排布与元素周期表关系周期电子层数每七天期第一个元素每七天期最终一个元素原子序数基态原子电子排布式原子序数基态原子电子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p631/522.周期表分区与原子价电子排布关系分区元素分布外围电子排布s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns232/52下表是元素周期表一部分，表中所列字母分别代表某一个化学元素。(1)以下________(填写编号)组元素单质可能都是电良导体。①a、c、h

②b、g、k

③c、h、l

④d、e、f【典例2】33/52(2)如给核外电子足够能量，这些电子便会摆脱原子核束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要能量主要受两大原因影响：①原子查对核外电子吸引力，②形成稳定结构倾向。下表是一些气态原子失去核外不一样电子所需能量(kJ·mol－1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子95501160034/52①经过上述信息和表中数据分析为何锂原子失去核外第二个电子时所需能量要远远大于失去第一个电子所需能量：_________________________________________________________________________________________。②表中X可能为以上13种元素中________(填写字母)元素，则该元素属于________区元素。用元素符号表示X和j所能形成化合物化学式是

________。③Y是周期表中________族元素。④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能量最多。35/52解析

b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。(1)金属以及碳为电良导体，所以①④都符合。(2)①因为Li失去一个电子后，到达稳定结构，所以再失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需能量。②依据X逐层电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与O(j)可形成Na2O，Na2O2两种化合物。③依据Y逐层电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应元素应为Al(f)。④稀有气体元素原子最稳定，失去第1个电子需要能量最多。36/52答案

(1)①④(2)①锂原子失去核外第一个电子后即到达稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需能量要远远大于失去第一个电子所需能量②a

s

Na2O和Na2O2

③ⅢA

④m37/521．若已知元素价电子排布，可直接判断该元素在周期表中位置。如：某元素价电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第4周期ⅥA族元素。即最外电子层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)最外电子层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。2．依据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区，处于金属与非金属交界限(又称梯形线)附近非金属元素含有一定金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。——原子结构与元素在周期表中位置关系38/52元素代号I1/(kJ·mol－1)I2/(kJ·mol－1)I3/(kJ·mol－1)I4/(kJ·mol－1)Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900【应用2】(1)在周期表中，最可能处于同一族是________。A．Q和R

B．S和T

C．T和UD．R和T

E．R和U39/52(2)电解它们熔融氯化物，以下过程最可能正确是________。A．Q2＋＋2e－―→Q B．R2＋＋2e－―→RC．S3＋＋3e－―→S D．T3＋＋3e－―→T(3)它们氯化物化学式，最可能正确是________。A．QCl2 B．RCl C．SCl3 D．TCl(4)S元素最可能是________。A．s区元素

B．稀有气体元素C．p区元素

D．准金属40/52(5)以下元素中，化学性质和物理性质最像Q元素是__。A．氦(1s2) B．铍(1s22s2)C．锂(1s22s1) D．氢(1s1)解析

(1)依据电离能改变趋势，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。(2)Q不能形成阳离子，R形成＋1价阳离子，S形成＋2价阳离子，T应形成＋3价阳离子，选项D正确。(3)依据Q、R、S、T展现价态，B正确。(4)依据电离能数据，S最外层应有2个电子，所以该元素应处于s区。(5)因为Q是稀有气体元素，所以氦物理性质和化学性质与此最像。答案

(1)E

(2)D

(3)B

(4)A

(5)A41/52考向1核外电子排布5年5考考向2元素性质改变规律5年4考考向3元素周期表应用5年5考Hold住考向42/52原子结构考查集中在核外电子排布规律以及元素性质周期性改变和应用方向。题型以填空题为主，常与物质结构和性质其它考点综合在一起来考查。问题设置以核外电子排布表示方法和元素电负性、电离能大小判断，及其改变规律和应用为主。年考查点和命题方式将保持不变。

名师揭秘43/521．(·全国课标卷，37节选)Se原子序数为________，其核外M层电子排布式为________。

解析

Se位于第四面期，与S原子序数相差18，故其原子序数为34。因为其核外M层有18个电子，故M层电子排布式为3s23p63d10。

答案

34

3s23p63d10原子核外电子排布与其表示方法44/522．(·浙江自选模块，15节选)(1)可正确表示原子轨道是 (

)。 A．2s B．2d C．3px D．3f (2)写出基态镓(Ga)原子电子排布式________________。

答案

(1)AC

(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p145/523．(·山东理综，32节选)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小元素是________。

解析

Ni外围电子排布式为3d84s2，3d能级上有2个未成对电子，第二周期中未成对电子数为2元素有C、O，其中C电负性较小。

答案

C(碳)4．(·江苏，21A节选)Mn2＋基态电子排布式可表示为______________。

答案

1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d546/525．[·全国课标卷，37(2)]基态B原子电子排布式为________；B和N相比，电负性较大是________，BN中B元素化合价为________。

解析

B原子序数为5，不难写出其电子排布式。B和