《原子结构与性质》拓展课件

《原子结构与性质》典练·素养提升素养解读

19世纪初，英国人道尔顿创立了近代原子学说，假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元素有一种原子。20世纪初，人们终于认识到原子不是最小的粒子，而且有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论依据。而且原子也是一种构成物质的基本微粒，原子结构和元素周期律的认识，为物质组成和性质预测，提供了理论和事实依据。我们可以从微观角度认识原子的结构，尤其是核外电子排布规律。通过核外电子排布规律和周期律的学习，可逐步培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。通过对宏观物质的性质和元素的性质进行归纳总结，从原子结构尤其是核外电子排布的微观水平认识元素周期表和元素周期律，知道元素性质的不同是由核外电子排布决定的，核外电子排布的规律性变化决定了元素性质也遵循一定的规律，从而培养变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观探析等学科核心素养。通过核外电子排布式和轨道表示式的书写，确立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律，培养证据推理与模型认知等学科核心素养。通过宏观元素周期律的分析归纳，并从微观核外电子排布规律角度去理解元素周期律的本质。1．(证据推理与模型认知)根据泡利的原子轨道能级图和“能级交替”现象，原子轨道的能量高低顺序是E(ns)＜E[(n－3)g]＜E[(n－2)f]＜E[(n－1)d]＜E(np)(n为能层序数，g能级中有9个轨道)。则未来的第八周期应包括的元素的种类是 (

)A．32 B．50C．64 D．128【答案】B2．(变化观念与平衡思想)下列各项叙述中，正确的是 (

)A．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量B．价层电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA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．29Cu原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d94s2【答案】C【解析】钠原子由基态转化为激发态，要吸收能量，A错误；价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期ⅢA族，是p区元素，B错误；原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故29Cu原子的核外电子排布式应是1s22s22p63s23p63d104s1，D错误。3．(变化观念与平衡思想)A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述：①原子半径：A＜B，②离子半径：A＞B，③原子序数：A＞B，④原子最外层电子数：A＜B，⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等，⑥A的电负性小于B的电负性，⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的是 (

)A．①②⑦ B．③④⑥C．③⑤ D．③④⑤⑥⑦【答案】B【解析】A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，则A在B的下一周期。因A原子半径大于同一主族的上一周期元素原子的半径，该原子的半径又大于同一周期的B原子的半径，所以原子半径：A＞B，①错误；因原子序数A＞B，则离子半径A＜B，②错误；A的正价与B的负价绝对值不一定相等，⑤错误；A的第一电离能小于B的第一电离能，因为A为金属，B为非金属，⑦错误。4．(宏观辨识与微观探析)下列有关电离能的说法正确的是 (

)A．第一电离能是原子失去核外第一个电子所需要的能量B．在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右依次增大C．可通过元素各级电离能的大小，判断元素的化合价D．第一电离能越大的元素，其电负性一定越大【答案】C【解析】第一电离能是基态的气态电中性原子失去核外第一个电子转化为气态基态正离子需要的最低能量，A错误；同一周期元素从左到右第一电离能总体趋势增大，但其中有反常，如N＞O，B错误；电离能和电负性是元素的两种不同的性质，二者变化规律并不完全一致，D错误。5．(宏观辨识与微观探析)根据下表中五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，下列说法不正确的是 (

)元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A．T的氯化物最可能的化学式为TCl3B．氦元素最有可能与Q元素位于同一族C．在同周期表中，最可能处于同一族的是R和UD．U元素最有可能为K，R元素最有可能为Li【答案】D【解析】当In＋1≫In时，元素的最高化合价为＋n，故R和U最高价为＋1，S最高价为＋2价，T最高价为＋3价，A、C正确；由表中数据可知，Q元素各电离能都较大，而且各电离能之间无太大差距，故Q最可能为稀有气体元素，化学性质和物理性质最像氦，所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族，B正确；R出现了I4，而锂核外只有3个电子，D错误。6．(宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如表所示：元素相关信息XX的一种核素的质量数为18，中子数为10YY与X同主族，且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一ZZ的单质常温下为黄绿色气体WW的基态原子核外有4个未成对电子(1)Z在元素周期表中的位置是_________________________。(2)基态Y原子的核外电子排布式为_______________________。(3)基态W3＋的核外电子排布式为________________________。(4)X的一种氢化物H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为________。(5)Y的电负性比Z的________(填“大”或“小”)；X和Y的简单气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。【答案】(1)第三周期ⅦA族(2)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)(3)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(4)2∶1(5)小H2O【解析】由题意可知，X、Y、Z、W分别为O、S、Cl、Fe元素。(4)H2O2的结构式为H—O—O—H，分子中极性键和非极性键数目之比为2∶1。(5)Cl元素的电负性比S元素大；O元素的非金属性强于S元素，故H2O的稳定性强于H2S。对话·命题专家完成下列化学用语。(1)Cr原子的核外电子排布式为__________，价层电子排布为________，原子结构示意图为__________，价层电子排布图为________________。(2)Cu2＋的核外电子排布式为_______，离子结构示意图为_________。(3)As的核外电子排布式为____________________，原子结构示意图为________________，价层电子排布图为_________________。(4)Co的价层电子排布为________________，价层电子排布图为________________________。考查角度核外电子排布的各种表达式考查目的根据核外电子排布式、价层电子排布、结构示意图、价层电子排布图等概念的理解，落实核外电子的排布规律；培养学生的理论规律应用及正确表达的能力，体现宏观辨识和微观探析的核心素养考查形式在高考中主要以填空题形式考查，难度系数中等现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价层电子构型为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F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；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)A元素的第一电离能________(填“＜”“＞”或“＝”)B元素的第一电离能，A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。(2)D元素原子的价层电子排布是________。(3)C元素的电子排布图为__________；E3＋的离子符号为________。(4)F元素位于元素周期表的________区，其基态原子的电子排布式为__________。(5)G元素可能的性质________(填序号)。A．其单质可作为半导体材料B．其电负性大于磷C．其原子半径大于锗D．其第一电离能小于硒(6)活泼性：D________(填“＞”或“＜”，下同)Al，I1(Mg)________I1(Al)，其原因是____________________。考查角度元素推断、核外电子排布与周期表结构及元素性质判断考查目的根据核外电子的排布推断出相应元素，进而判断元素的性质。培养学生理论规律应用实践的能力，体现科学探究与创新意识的核心素养考查形式此类题目可以是选择题或填空题，难度中等解题策略：(1)解题步骤：一般来说，根据特有排布特点或者讨论相对固定的排布，推断出相应的元素，然后再根据周期律判断元素或物质的性质。(2)方法技巧：本题运用规律推断法、假设验证法进行分析总结而得出答案。解析：A元素的价层电子构型为nsnnpn＋1，则A是N；C元素为最活泼的非金属元素，则C是F，那么B是O；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，则D是Mg；E元