《原子结构与性质》课件

《原子结构与性质》构建·知识网络总结·专题提升以硫原子为例，对比原子核外电子排布的几种表示方法原子结构性质易混淆概念的比较表示方法

内容以硫原子为例电子排布式含义用核外电子的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子1s22s22p63s23p4意义能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数简化电子排布式含义把电子排布式中内层电子达到稀有气体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[Ne]3s23p4意义避免电子排布式书写过于复杂

(1)S的基态原子有________个未成对电子；Si的基态原子电子排布式为__________。(2)31Ga基态原子的电子排布式为___________________。

(3)基态硼原子的电子排布式为__________。(4)基态Cu＋的电子排布式为__________。

(5)XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Y基态原子的电子排布式是__________。(6)基态Fe原子有________个未成对电子，基态Fe3＋的电子排布式为__________。【答案】(1)2

1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)(3)1s22s22p1(或[He]2s22p1)(4)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(5)1s22s22p4(或[He]2s22p4)(6)4

1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)【解析】(1)S基态原子的价层电子排布式为3s23p4，根据洪特规则和泡利不相容原理可知，S的基态原子核外有2个未成对电子；依据能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理，14号元素Si的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。(5)X为N元素，Y为O元素，O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4。(6)Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,3d能级上有4个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。元素推断常用技巧1．元素推断的一般思路2．推断元素的常用方法(1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。稀有气体元素原子的电子层结构与同周期非金属元素原子形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期某些金属元素原子形成的阳离子的电子层结构相同。(2)利用常见元素及其化合物的特征性质。①形成化合物种类最多的元素之一、单质是自然界中硬度最大的物质或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。④最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的常见元素：S。⑥元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。3．由基态原子的价层电子排布确定元素在周期表中的位置(1)周期序数＝电子层数＝最高能层序数。(2)主族元素的族序数＝价层电子数。(3)第ⅢB族～第ⅦB族的价层电子排布为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝价电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。(4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题。元素相关信息A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B原子核外p电子数比s电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ·mol－1；I2＝1451kJ·mol－1;I3＝7733kJ·mol－1；I4＝10540kJ·mol－1元素相关信息D原子核外所有p能级全满或半满E元素的主族序数与周期数的差为4F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列【解析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等，是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1，B元素原子核外有2个电子层，电子排布式为1s22s22p3，故B为N元素；由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能突增，故C处于第ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；D处于第三周期，D原子核外所有p能级全满或半满，最外层电子排布式为3s23p3，故D为P元素；E应为第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，应为第ⅦA族元素，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，故F为K元素；G在周期表的第七列，G为Mn元素。(1)NH5是离子化合物，则含有NH，阴离子是H－。(2)氮元素的最高能量电子为2p能级上的电子，p轨道有3个取向，原子轨道呈哑铃形。(3)3s轨道中的两个电子自旋平行，违反了泡利原理。(4)Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，最后填充的电子填充在3d能级，故属于d区元素，处于第四周期第ⅦB族。1．元素“位、构、性”关系图解元素“位、构、性”的关系2．同周期、同主族元素性质变化规律(稀有气体除外)性质同一周期(从左到右)同一主族(从上到下)核外电子的排布电子层数相同增加最外层电子数1→2或8相同金属性和非金属性金属性减弱增强非金属性增强减弱原子半径减小增大性质同一周期(从左到右)同一主族(从上到下)单质的氧化性和还原性氧化性增强减弱还原性减弱增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性增强减弱碱性减弱增强气态氢化物的稳定性增强减弱第一电离能增大(但第ⅡA族＞第ⅢA族，第ⅤA族＞第ⅥA族)减小电负性增大减小现有下列短周期元素性质的部分数据：元素性质元素编号①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径/10－10m0.741.601.521.100.991.860.751.43最高或最低化合价

＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3－2

－3－1

－3

试回答下列问题：(1)上述元素中处于第ⅤA族的有__________，处于第二周期的有__________(以上均用编号表示)。

(2)上述元素中金属性最强的是______________(用编号表示)。

(3)写出元素①⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式：____________________________。

(4)经验表明，除氢和氦外，当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)即(n－m)≥0时，该元素属于金属元素；当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n－m)＜0时，该元素属于非金属元素，试回答：a．第n(n≥2)周期有________种非金属元素(含0族元素)。

b．根据周期表中每个周期非金属元素的种类，预测周期表中应有________种非金属元素(含0族元素)。【答案】(1)④⑦

①③⑦

(2)⑥(3)Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O

(4)a.8－n

b．23【解析】由表中元素化合价可知，④和⑦在第ⅤA族，③⑥在第ⅠA族，①在第ⅥA族，②在第ⅡA族，⑤在第ⅦA族，⑧在第ⅢA族；因为⑦的原子半径小于④的原子半径，③的原子半径