《备考指南一轮 化学 》课件-第5章 第1节

物质结构与性质元素周期律第五章第一节原子结构、核外电子排布2017版课程标准素养目标1.了解元素、核素和同位素的含义2.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系3.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表示式4.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用1.宏观辨识与微观探析：能从能层、能级等不同层次认识原子的结构，以及核外电子的排布规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系2.证据推理与模型认知：能运用构造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外电子排布的规律3.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律，认识元素性质的变化规律栏目导航01必备知识关键能力02真题体验领悟高考03配套训练必备知识关键能力1原子结构核素【基础整合】元素原子化学(2)微粒的基本关系式。①原子：质量数(A)＝________(Z)＋________(N)；②质子数(Z)＝核电荷数＝____________；③阳离子：核外电子数＝质子数－_______________________；④阴离子：核外电子数＝质子数＋_________________________。质子数中子数核外电子数阳离子所带的电荷数阴离子所带的电荷数(3)微粒符号周围数字的含义。【答案】①质子数②质量数③化合价④电荷数⑤原子数2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系。【答案】(1)核电荷数质子中子质子数中子数(2)同位素的性质。同位素的________不同，________相同，化学性质______________，物理性质____________。(3)几种重要的核素。中子数质子数几乎完全相同差异较大3．由核外电子排布认识元素的性质(1)核外电子排布规律。①核外电子的分层排布及能量变化【答案】低高a．2n2

b．8

c．18

②原子结构示意图(以Na为例)【答案】核电荷数电子数(2)核外电子排布与元素性质的关系。①金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易______电子，形成阳离子，表现出______性，在化合物中显正化合价。②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易______电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。失去

还原

得到

【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)√

(8)×

(9)×

(10)√【重难突破】【答案】B

【解析】金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体，B错误。3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在agHmX中所含原子的物质的量为____________，所含中子的物质的量为____________，所含质子数为____________，所含电子数为____________。抓住描述的对象，突破“四同”的辨别同位素同素异形体同分异构体同系物对象原子单质化合物有机物辨析同一元素的不同核素同一元素形成的不同单质分子式相同，结构不同结构相似，组成上相差n个CH2原子团性质物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质可能相同物理性质不同，化学性质相似4．下列有关短周期元素原子的说法正确的是(

)A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个B．原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强C．在原子核外电子中，最外层上的电子能量最高D．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构【答案】C

【解析】原子形成简单离子，最外层应满足稳定的结构，可为2或8等，A错误；Al比Na的电子数多，但Al还原性弱，B错误；原子核外电子离核越远，能量越高，C正确；最外层上的电子轨道全充满时达到稳定结构，可为2或8，D错误。原子核外电子排布原理【基础整合】1．能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的______是不同的，按照电子的______差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。(2)能级：同一能层里电子的________也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用___________等表示，同一能层里，各能级的能量按____________的顺序依次升高，即_______________________。能量能量能量s、p、d、f

s、p、d、f

E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)

(3)原子轨道：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。原子轨道轨道形状轨道个数s____________p__________________________d复杂________f复杂________核外经常出现球形1

哑铃形(或纺锤形)

3

5

7

第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。(4)完成下表，理解电子层、能级及其最多容纳电子数的关系。电子层一二三四五…符号KLMNO…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多容纳电子数22626102610142……281832…2n2①任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数。②以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍。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______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：最低所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。2

相反单独占据一个轨道相同全满半满全空(4)基态原子核外电子排布的表示方法。表示方法以硫原子为例电子排布式____________简化电子排布式____________轨道表示式价电子排布式____________1s22s22p63s23p4

[Ne]3s23p4

3s23p4(1)原子核外电子排布应熟记前四个能级组的顺序图，1s→(2s→2p)→(3s→3p)→(4s→3d→4p)。(2)与4s、3d有关的问题。①填充时一定是先填充4s后填充3d，但书写顺序则相反，将3d写在3p后4s前。②反应中失去电子时，由于4s轨道位于3d外，故在化学反应中，第4周期过渡元素首先失去4s上的电子，当4s上电子全部失去后才会失去3d上的电子。(3)Fe3＋比Fe2＋更稳定的原因。26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子的电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。3．原子状态及原子光谱(1)基态原子：处于____________的原子。(2)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。(3)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，称为光谱分析。最低能量低能级高能级吸收放出①电子的跃迁是物理变化，是在原子内部进行的，原子组成没有变化。②电子跃迁一般发生在能量相近的能级间。(4)基态、激发态及光谱示意图。写出下列原子或离子的①电子排布式、②价电子轨道表示式、③电子占的原子轨道数、④未成对电子数。(1)N：①_______________________________________。②_____________________________________________。③________。④________。(2)Cl：①___________________________________。②____________________________________________。③________。④________。(3)Fe2＋：①_________________________________________。②___________________________________________。③________。④________。(4)Cu：①__________________________________________。②_______________________________________________。③________。④________。(5)Se：①__________________________________________。②______________________________________________。③________。④________。(6)Br－：①______________________________________。②_____________________________________________。③________。④________。【重难突破】1．(1)(2020·湖北武汉质检)Ti基态原子核外电子排布式为__________________，基态铝原子核外电子云形状有________(填形状名称)。(2)(2018·重庆一中模拟)基态硅原子的电子排布图为__________________；硫的基态原子能量最高的电子云在空间有____个伸展方向，原子轨道呈____形。(3)(2019·四川成都七中一诊)航母甲板镍铬钢表面涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷。基态铬原子的价电子排布式为____________，基态硅原子占据最高能级的电子云轮廓图为______形，元素C、O、F的电负性由大到小的顺序为______________。(4)(2019·山东济南质检)①在现代化学中，常利用________上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。②基态N原子的价电子占据的能量最高的能级是________，价电子在该能级上的排布遵循的原则是________。3．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)硅原子占据电子的能级符号有______________，其中占据电子的能量最高的能级符号为________，该能级已经容纳了______个电子。(2)N原子中，有电子占据的最高能层符号为______，该能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______个能层，每个能层已经容纳的电子数之比为______________。【答案】(1)1s、2s、2p、3s、3p

3p

2

(2)L

5

(3)4

2∶8∶18∶36．(1)(2019·广东汕头模拟)Z