化學(xué)選修 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)PPT課件

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1、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。【考綱要求】1.能規(guī)范書寫常見元素(136號(hào))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(shí)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(jí)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。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(1)能層(n)：

2、同一能層里的電子的 也可能不同，又將其分成不同的能級(jí),通常用 等表示,同一能層里,各能級(jí)的能量按 的順序升高,即: 。(2)能級(jí)：(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(jí)；第二能層(L)，有s、p兩種能級(jí)，p能級(jí)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(jí)。第2頁/共64頁知識(shí)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：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

3、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(shí)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(jí)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)基態(tài)原子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)

4、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(shí)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(jí)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(hào)符號(hào)KLMNO能級(jí)能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p 4d4f5s最多容納最多容納電子數(shù)電子數(shù)22626102610 1422818322n2(4)我們一定要記住前四周期的能級(jí)排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。特別提醒(1)任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以

5、s、p、d、f排序的各能級(jí)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(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象；第5頁/共64頁知識(shí)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(jiǎn)化電子排布式原子原子電子排布式電子排布式簡(jiǎn)化電子排布式簡(jiǎn)化電子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns，(n1)d，np順序填序，但在書寫電子排布

6、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(shí)梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考3請(qǐng)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(jí)交錯(cuò)，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時(shí)先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時(shí)

7、，卻先失4s軌道上的電子。特別提醒第7頁/共64頁知識(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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)反應(yīng)時(shí),參加反應(yīng)的電子可能是 _。(2)請(qǐng)你

8、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(jí)和各能級(jí)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(shí)梳理題型構(gòu)建題組一12542pC或OClKFe1s22s22p63s23p63d6

9、4s2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(shí)梳理題型構(gòu)建為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國(guó)際統(tǒng)一的符號(hào)來表示各個(gè)元素元素符號(hào)化學(xué)用語的規(guī)范使用及意義第14頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建第15頁/共64頁知識(shí)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(shí)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

10、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)原子的電子排布式二二23He2s1101s22s22p6三三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6第17頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建對(duì)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，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

11、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(duì)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(shí)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19頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建b各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最

12、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金屬元素金屬元素f區(qū)區(qū)鑭系、錒系鑭系、錒系(n2)f014(n1)

13、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(shí)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)。考點(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

14、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(shí)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(hào)： ,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(jí)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(shì)。b同族元素：從上至下第一電離能 。考點(diǎn)二I原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)增大最低能量kJmol1最大從左至右逐漸增大逐漸

15、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(shí)梳理題型構(gòu)建題組一元素推斷與元素逐級(jí)電離能CED題組一12題組二3456題組三7第27頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建電子處于s能級(jí)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題組一元素推斷與元素逐級(jí)電離能。第28頁/共64頁知識(shí)梳理題型

16、構(gòu)建第29頁/共64頁知識(shí)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(shí)梳理題型構(gòu)建正確表述元素周期律第31頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建第32頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建題組三教材回扣練習(xí)A 題組一12題組二3456題組三7第33頁/共64頁知識(shí)梳理題型構(gòu)建A 題

17、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(shí)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(shí)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(shí)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頁探究高考明確考向 1s22s22p63s23p63d5

18、(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(duì)電子，第二周期所含元素的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)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(jiǎn)化電子排布式為Ne3s1。即上一周期的稀有氣體元素符號(hào)該原子的價(jià)電子排布。第45頁/共6

19、4頁練出高分123456789101112131415D 最外層有3個(gè)未成對(duì)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(duì)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頁練出高分123456789101112131415A第5

20、0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(jí)，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123456789101112131415第55頁/共64頁練出高分123

21、456789101112131415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)，B可能是氮或氧；L層有一個(gè)未成對(duì)電子，常溫下又是氣體

22、，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