化學(xué)選修 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1化學(xué)選修化學(xué)選修 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)重難點(diǎn)：周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?！究季V要求】1.能規(guī)范書寫常見元素(136號)原子核外電子的電子排布式和 電子排布圖。2.能運(yùn)用原子核外電子躍遷等解釋某些實(shí)際問題。3.能用電離能、電負(fù)性等解釋元素的某些性質(zhì)。4.掌握周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及元素 性質(zhì)的遞變規(guī)律。第1頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建考點(diǎn)一I原子核外電子排布原理電子云輪廓圖給出了電子在 的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。1能層、能級與原子軌道在多電子原子中，核外電子的 是不同的，按照電子的 差異將其分成不同能層。通常

2、用K、L、M、N表示，能量依次升高。(1)能層(n)：同一能層里的電子的 也可能不同，又將其分成不同的能級,通常用 等表示,同一能層里,各能級的能量按 的順序升高,即:。(2)能級：(3)原子軌道：原子軌道原子軌道軌道形狀軌道形狀軌道個(gè)數(shù)軌道個(gè)數(shù)s球形球形1p啞鈴形啞鈴形3能量能量能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)核外經(jīng)常出現(xiàn)特別提醒第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個(gè)原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。第2頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建2原子核外電子排布的原理(1)能量最低原理

3、：考點(diǎn)一I原子核外電子排布原理即:電子盡先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖,亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：第3頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建當(dāng)能量相同的原子軌道在 (p6、d10、f14)、(p3、d5、f7)和 (p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低,如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。(2)泡利原理一個(gè)原子軌道最多容納 個(gè)電子,并且 相反。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先 ,并且 相同。洪特規(guī)則特例：特別提醒基態(tài)原子：處于最低能量的原子。當(dāng)基

4、態(tài)原子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，釋放一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子光譜的原因?？键c(diǎn)一I原子核外電子排布原理2自旋狀態(tài)單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道自旋狀態(tài)全滿半滿全空第4頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考1完成下表，理解能層、能級及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系能層能層一一二二三三四四五五符號符號KLMNO能級能級1s2s2p3s3p3d4s4p 4d4f5s最多容納最多容納電子數(shù)電子數(shù)226261026101422818322n2(4)我們一定要記住前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。特別提醒(1)任一能層的能級總是

5、從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍；(3)構(gòu)造原理中存在著能級交錯(cuò)現(xiàn)象；第5頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考2寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式原子原子電子排布式電子排布式簡化電子排布式簡化電子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按n

6、s，(n1)d，np順序填序，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。特別提醒第6頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考3請用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因？答案26Fe價(jià)層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價(jià)層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價(jià)層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更為穩(wěn)定。由于能級交錯(cuò)，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，

7、排電子時(shí)先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子。特別提醒第7頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建題組一題組二12534題組一根據(jù)核外電子排布，正確理解電子能量狀態(tài)解析不符合能量最低原理；不符合洪特規(guī)則；不符合能量最低原理。第8頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建B 題組一1254解析np3處于半充滿結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收能量多。題組二3題組一根據(jù)核外電子排布，正確理解電子能量狀態(tài)第9頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建“兩原理，一規(guī)則”的正確理解第10頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建C 題組一1254題組二化學(xué)用語的正確使用題組二3第11頁/共64頁(1)鐵原子最外層電子數(shù)為_,鐵在發(fā)生化學(xué)反

8、應(yīng)時(shí),參加反應(yīng)的電子可能是 _。(2)請你通過比較、歸納,分別說出3種不同化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。4s上的2個(gè)電子和3d上的1個(gè)電子答案 結(jié)構(gòu)示意圖:能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式:能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)。電子排布圖:能反映各軌道的能量的高低,各軌道上的電子分布情況及自旋方向。2題組二化學(xué)用語的正確使用FeFe3原子原子(或離子或離子)結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式電子排布式電子排布圖電子排布圖4.按要求用三種化學(xué)用語表示基態(tài)鐵原子和三價(jià)鐵離子,并回答問題。第12頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建題組一12542pC或OCl

9、KFe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s12題組二3題組二化學(xué)用語的正確使用第13頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個(gè)元素元素符號化學(xué)用語的規(guī)范使用及意義第14頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建第15頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn)第16頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建考點(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格)1原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系周周期期能層數(shù)能層數(shù)每周期第一個(gè)元素每周期第一個(gè)元素每周期最后一個(gè)元素每周期最后一個(gè)元素原

10、子原子序數(shù)序數(shù)基態(tài)原子的基態(tài)原子的電子排布式電子排布式原子原子序數(shù)序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式基態(tài)原子的電子排布式二二23HeHe2s1101s22s22p6三三311NeNe3s1181s22s22p63s23p6四四419ArAr4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五五537KrKr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6第17頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建對副族元素：次外層電子數(shù)多于8個(gè)而少于18個(gè)的一些元素，它們除了能失去 的電子外,還能失去 上的一部分電子。例如元素鈧Ar3d14s2，總共可以失去三個(gè)電子，鈧為B族元素。所以，

11、失去的(或參加反應(yīng)的)電子總數(shù)就等于該元素所在的族序數(shù)。除第族元素外，大多數(shù)元素所在族的族序數(shù)等于(n1)dns(n為最外層)的電子數(shù)。(2)原子構(gòu)型與族的關(guān)系對主族元素：主族元素的族序數(shù)原子的 。(3)主族元素所在族的序數(shù)等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)，等于最外層電子數(shù)。歸納總結(jié)(1)周期的序數(shù)等于能層數(shù)。(2)每一周期都是從活潑堿金屬開始逐漸過渡到活潑的非金屬，最后以惰性氣體結(jié)束(第一周期除外)。(4)BB族元素原子的價(jià)電子數(shù)目與族序數(shù)相同。最外層電子數(shù)最外層次外層考點(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第18頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建a分區(qū)(3)元素周期表的分區(qū)根據(jù)核外電子排布考點(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第

12、19頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建b各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn)分區(qū)分區(qū)元素分布元素分布外圍電子排布外圍電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)區(qū)A、A族及族及He元素元素ns12除氫、氦外都是活潑除氫、氦外都是活潑金屬元素；通常是最金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)外層電子參與反應(yīng)p區(qū)區(qū)A族族A族、族、0族族(除氦外除氦外)ns2np16通常是最外層電子參通常是最外層電子參與反應(yīng)與反應(yīng)d區(qū)區(qū)B族族B族、族、族族(除鑭系、錒系外除鑭系、錒系外)(n1)d19ns12d軌道可以不同程度地軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)區(qū)B族、族、B族族(n1)d10ns12金屬元素

13、金屬元素f區(qū)區(qū)鑭系、錒系鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近近,錒系元素化學(xué)性質(zhì)錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近相近考點(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第20頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建c.若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4，由此可知，該元素位于p區(qū)，為第四周期A族元素。即最大能層為其周期數(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應(yīng)注意過渡元素(副族與第族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應(yīng)為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)?？键c(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金

14、屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。第21頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建(1)原子半徑2元素周期律影響因素 第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 ,符號：,單位：。變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸 ；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸 。(2)電離能規(guī)律c同種原子：逐級電離能越來越 (即I1 I2 I3)。a同周期：第一種元素的第一電離能 ，最后一種元素的第一電離能 ,總體呈現(xiàn) 的變化趨勢。b同族元素：從上至下第一電離能 ?？键c(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元

15、素性質(zhì)增大最低能量kJmol1最大從左至右逐漸增大逐漸減小大1.8，非金屬元素；1.7，離子鍵；1.7，共價(jià)鍵)。(3)判斷元素價(jià)態(tài)正負(fù)(電負(fù)性大的為負(fù)價(jià)，小的為正價(jià))。(4)電負(fù)性是判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的重要參數(shù)(表征原子得電子能力強(qiáng)弱)，電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)。F的電負(fù)性最大，為4.0。第26頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建題組一元素推斷與元素逐級電離能CED題組一12題組二3456題組三7第27頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建電子處于s能級全充滿狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸電子分層排布，各能層能量不同10RSTSS元素的最外層收的能量較多題組一12題組二3456題組三7題組一元

16、素推斷與元素逐級電離能。第28頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建第29頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建題組二元素推斷與電負(fù)性應(yīng)用所以形成共價(jià)鍵，為共價(jià)化合物。將氯化鋁加熱到熔融態(tài)，進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，如果不導(dǎo)電，說明是共價(jià)化合物。2如圖：2H2O，Be(OH)22OH=BeO2H2OBe(OH)22H=Be20.931.57非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小Al元素和Cl元素的電負(fù)性差值為1.551.7，題組一12題組二3456題組三7第30頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建正確表述元素周期律第31頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建第32頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建題組三教材回扣練習(xí)A 題組一12題組二3

17、456題組三7第33頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建A 題組一12題組二3456題組三7題組三教材回扣練習(xí)第34頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建A 題組一12題組二3456題組三7題組三教材回扣練習(xí)第35頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建B 題組一12題組二3456題組三7題組三教材回扣練習(xí)第36頁/共64頁知識梳理題型構(gòu)建1s22s22p6NeSiMgCl弱SiO2A三1s22s22p63s23p5題組一12題組二3456題組三7題組三教材回扣練習(xí)第37頁/共64頁探究高考明確考向H2O四2小1234第38頁/共64頁探究高考明確考向丙烷(其他合理答案即可)1234(其他合理答案即可)第39頁/共64頁探

18、究高考明確考向 1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)1234第40頁/共64頁探究高考明確考向C(碳)解析Ni有2個(gè)未成對電子，第二周期所含元素的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對電子的原子為碳原子和氧原子，電負(fù)性最小的元素為碳。1234第41頁/共64頁探究高考明確考向1s22s22p63s23p63d104s24p1AC1234第42頁/共64頁練出高分123456789101112131415B 第43頁/共64頁練出高分123456789101112131415C 第44頁/共64頁練出高分D123456789101112131415解析Na的簡化電子排布式為Ne3s1。即上一周期

19、的稀有氣體元素符號該原子的價(jià)電子排布。第45頁/共64頁練出高分123456789101112131415D 最外層有3個(gè)未成對電子的元素的價(jià)層電子排布一定是ns2np3，位于A族。第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等最外層電子排布均為4s2；所有元素的原子次外層均無未成對的電子；第46頁/共64頁練出高分123456789101112131415D 解析軌道電子的能量主要取決于能層，例如4s軌道電子能量大于3p軌道電子的能量。第47頁/共64頁練出高分123456789101112131415B 第48頁/共64頁練出高分123456789101112131415A 第49頁/共64頁練出

20、高分123456789101112131415A第50頁/共64頁練出高分123456789101112131415A第51頁/共64頁練出高分123456789101112131415D第52頁/共64頁練出高分123456789101112131415啞鈴 3第53頁/共64頁練出高分123456789101112131415當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級，變成泡利原理第Bd1s22s22p63s23p63d54s2sp3三角錐形焰色反應(yīng)激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，將以光的形式釋放能量。第54頁/共64頁練出高分12345678910

21、1112131415第55頁/共64頁練出高分123456789101112131415共價(jià)鍵元素X的數(shù)值越大,得電子能力越強(qiáng)(或元素X的數(shù)值越小,原子半徑越小，X的數(shù)值越大失電子能力越強(qiáng))第56頁/共64頁練出高分123456789101112131415NBr大于I第57頁/共64頁練出高分1234567891011121314151s22s22p6Mg2F22H2O=4HFO2離子第58頁/共64頁練出高分123456789101112131415鈉與水反應(yīng)比鎂與水反應(yīng)劇烈(或氫氧化鈉bdNa的堿性比氫氧化鎂的強(qiáng)，合理即可)解析由鈉的用途可知，A元素是鈉；原子的最外層電子未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，

22、B可能是氮或氧；L層有一個(gè)未成對電子，常溫下又是氣體，故C是氟；D易知是Mg。第59頁/共64頁練出高分1234567891011121314151s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3As氧 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3+6ZnSO4+3H2O第60頁/共64頁練出高分123456789101112131415 第61頁/共64頁練出高分123456789101112131415Na2O和Na2O2即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)鋰原子失去核外第一個(gè)電子后大于失去第一個(gè)電子所需的能量asAm第62頁/共64頁練出高分123456789101112131415第63頁/共64頁感謝您的觀看。第64頁/共64頁