《原子结构与元素性质》学案1(苏教版选修3)

专题2原子结构与元素性质课程标准解读1．在必修化学的根底上，进一步认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型。例．1911年，英国物理学家通过实验，提出了原子结构有核模型。1913年，丹麦物理学家研究了氢原子光谱后，根据的观点提出了新的原子结构模型：。2．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云的含义。例．右图为氢原子的电子云，图中小黑点表示的意义是〔 〕A．1个小黑点表示一个电子B．黑点的多少表示电子个数的多少C．表示电子运动的轨迹D．表示电子在核外空间出现时机的多少3．知道在多电子原子中，核外电子是分层排布的。例．原子核外电子分层排布满足如下规律：①能量最低原理：电子先排布在能量较低的轨道上，即由层向层排布。②每层≤个。③最外层≤个〔K层时≤个〕，如果最外层为个〔K层为个〕就到达了饱和，是一种稳定结构。④次外层≤个，倒数第三层≤个。例．画出1～18号元素的原子结构示意图123456789101112131415161718例．如果某电子层为第n层，当它作为原子的最外电子层时，容纳的电子数与第n-1层相等，当它作为原子的次外层时，容纳的电子数比第n+1层多10个电子，此电子层是〔 〕A．K层 B．L层 C．M层 D．N层4．知道电子层〔能层〕、原子轨道〔能级〕、电子自旋的涵义。5．知道不同原子轨道的形状、伸展方向、能量上下顺序和表示形式。6．知道不同电子层〔能层〕含有的原子轨道的类型、数目和不同能级〔原子轨道〕最多可容纳的电子数。例．习惯上人们用英文字母n表示电子层。原子中由里向外的电子层数可取等正整数，对应电子层的符号分别为等。例．人们用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的原子轨道，s轨道是形对称的，所以只有个轨道；p轨道呈形，在空间上有x、y、z三个伸展方向，所以p轨道包括、、3个轨道；d轨道有5个伸展方向〔个轨道〕；f轨道有7个伸展方向〔个轨道〕。为了说明原子核外电子所在的轨道，人们将表示的n和表示的s、p、d、f 结合起来表示轨道。例．电子的自旋可以有两种不同的状态，通常人们用和表示这两种不同的自旋状态。例．各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳的电子数1234n——例．各原子轨道的能量上下：①相同电子层上原子轨道能量的上下：nsnpndnf②形状相同的原子轨道能量的上下：1s2s3s4s③电子层和形状相同的原子轨道的能量：2px2py2pz例．以下说法中，正确的选项是 〔 〕 A．电子在s轨道上做绕核的圆周运动B．电子在p轨道上运动是电子绕核做∞形运动C．同一电子层中的不同p轨道其能量相同D．电子云图像中黑点的疏密是指电子数的多少例．填写下表。电子层原子轨道数最多容纳的电子数6s5d4f7．知道多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理〔能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规那么〕例．原子核外电子排布所遵循的原那么：〔1〕能量最低原理：。〔2〕泡利不相容原理：。〔3〕洪特规那么：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时：①；②；③。例．原子核外电子排布的轨道能量顺序：。8．了解电子排布式的含义，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。例．指出以下数字和符号所表示的意义：〔1〕1s2 第一电子层的s轨道上有2个电子〔2〕2px1第二电子层向x轴伸展方向的p轨道上有1个电子 〔3〕1s1〔4〕3py2〔5〕4f14例．以下微粒的核外电子排布是否正确假设不正确，请说明理由并改正。例．填写下表。元素轨道表示式核外电子排布式原子结构示意图原子实表示式外围电子式11Na24Cr29Cu34Se例．某元素的原子序数为33，写出该元素原子的核外电子排布式，此元素的原子中被电子占据的轨道有几个有多少个能级〔能量不同的轨道〕，，。例．以下微粒中，最外层未成对电子数最多的是 〔 〕A．O B．PC．MnD．Fe3＋例．有五种元素A、B、C、D、E，A2＋的电子层结构为1s22s22p63s23p63d5，B原子的M层上有两个未成对电子，C原子的L电子层的p轨道上有一个空轨道，D原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子，E原子的M电子层的p轨道半充满。推测A～E各元素的名称。A、B、C、D、E、例．A、B两元素，A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少5个和4个。那么A、B各是什么元素A是B是；或A是B是。9．知道元素的原子外围电子排布式的涵义，能说出根据元素原子外围电子排布的特征对元素周期表分区的情况。例．随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现由到的周期性变化。例．根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区，s区包括、两族元素，除氢元素外，其余都是元素；p区包含族和族元素，除氢元素外，所有的元素都在p区；d区包含、族，ds区包含和族，d区、ds区全是元素；和属于f区。例．以下说法中错误的选项是 〔 〕A．所有的非金属元素都分布在p区B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D．同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同例．某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素 〔 〕A．一定是IIA族元素 B．一定是金属元素C．不是IIA族元素就是副族元素 D．可能是金属元素也可能是非金属元素10．知道元素电离能的涵义。例．电离能的含义：〔1〕定义：元素的第一电离能指，用符号表示。失去第二个电子所需要的能量叫做第二电离能，用表示。……〔2〕意义：第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度，I1越小，原子越〔填“难〞或“易〞〕失去一个电子，元素金属性越〔填“强〞或“弱〞〕。11．认识同一周期、同一主族中元素电离能的变化规律，了解元素电离能和原子核外电子排布的关系。例．分析元素周期表中元素第一电离能的变化，可以发现：随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现的递变规律。〔1〕同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现的趋势；的第一电离能最小，的第一电离能最大；〔2〕同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐。〔3〕反常：Be、 、 等ⅡA族元素的大于两边元素的I1，N、 、 等ⅤA族元素的大于两边元素的I1。例．通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空〔〕、半满〔〕和全满〔〕结构时，原子的能量较低，该元素具有较〔填“大〞或“小〞〕的第一电离能。例．以下原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是〔 〕A．3s23p1 B．3s23p2 C．3s2p3D．3s23p4例．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量〔设其为E〕如以下列图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并答复以下问题：〔1〕同主族内不同元素的E值变化的特点是。各主族中E值的这种变化特点表达了元素性质的变化规律。①E(砷)>E(硒) ②E(溴)>E(硒) ③E(砷)<E(硒) ④E(溴)<E(硒)〔3〕估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：<E<。〔4〕10号元素E值较大的原因是。12．能应用元素电离能说明原子或离子失去电子的难易、元素主要化合价等的周期性变化。例．各级电离能的应用：〔1〕电离能是原子核外电子的实验验证。〔2〕第一电离能的周期性变化是周期性变化的必然结果。〔3〕元素的第一电离能越小表示它越容易电子，即该元素的金属性越。〔4〕开拓了稀有气体化学的历史。例．电离能是指1mol气态原子〔或阳离子〕失去1mol电子形成1mol气态阳离子〔或更高价阳离子〕所需吸收的最低能量。现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如下〔I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV〕。序号I1I2I3I4I5I6电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5序号I7I8I9I10I11……电离能224.9226.0327.9367.41761……〔1〕外层电子离核越远，能量越高，电离能越〔填“大〞或“小〞)；阳离子电荷数越高，再失去电子时，电离能越〔填“大〞或“小〞〕。〔2〕上述11个电子分属个电子层。〔3〕去掉11个电子后，该元素还有个电子。〔4〕该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是。13．知道元素电负性的涵义。例．电负性是美国化学家提出的，用于衡量的能力，符号χ。他指定氟的电负性为，并以此标准确定其他元素的电负性。14．了解元素电负性和元素在化合物中吸引电子能力的关系，认识同一周期、同一主族中元素电负性的变化规律．例．分析主族元素的电负性变化，可以发现：随着原子序数的递增，元素的电负性呈现由到的周期性变化。〔1〕同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐，说明，金属性逐渐，非金属性逐渐；〔2〕同一主族，元素的电负性从上到下呈现的趋势，说明，金属性逐渐，非金属性逐渐。15．能根据元素电负性大小说出主族元素的金属性和非金属性的强弱．例．电负性的意义：〔1〕是判断元素性和性强弱的重要参数之一。 一般认为，电负性1.8的元素为非金属元素，电负性1.8的元素为金属元素。〔2〕是判断键类型的重要参数：如果两个成键元素间的电负性差值1.7，它们之间通常形成离子键，如果两个成键元素间的电负性差值1.7，它们之间通常形成共价键。〔3〕是判断元素在化合物中的化合价的依据。χ大者，化合价为值；χ小者，化合价为值；△χ=0，化合价为。16．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁。17．了解电子跃迁在生活、生产和科学研究中的简单应用。例．当原子中的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，放出光子。将发出的光通过棱镜就得到原子发射光谱；将