教辅：高考化学复习-原子结构与性质.ppt

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1、第六单元 物质结构与性质(选考),第29讲 原子结构与性质,考纲导视,考纲定位,1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。能 正确书写136 号元素原子核外电子、价电子的电子排布式 和轨道表达式。,2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。,4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。,基础反馈 正误判断，正确的画“”，错误的画“”。 (1)1s 电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电,子出现的概率为零(,)。,(2)氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一(,)。,(3)元素的性质呈现周期性变化的根本原因是原子核

2、外电,子排布呈现周期性变化(,)。,)。,(4)3s2 和3s23p5 能形成 AB2型化合物( (5)当碳原子的核外电子排布图由,转变为,时， 碳原子要向外界环境释放能量(,)。,(7)Fe3的最外层电子排布式为3s23p63d5(,(6)原子核外电子排布式为 1s2 的原子与原子核外电子排布,式为 1s22s2 的原子化学性质相似(,)。,)。,(8)基态铜原子的最外层的电子排布图：,(,)。,(9)P 元素的第一电离能小于 S 元素的第一电离能(,)。,(10)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤,族元素最高正价都是7(,)。,答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6

3、) (7) (8) (9) (10),考点一 原子结构,【知识梳理】,1能层、能级和最多容纳电子数之间的关系。,1,2,1,2,2,3,6,8,1,2,5,6,3,18,10,(续表),2,3,6,5,10,7,14,1,32,2n2,2.原子轨道的形状和能量关系。,球形,纺锤形,(1)轨道形状：s 电子的原子轨道呈_；p 电子的原子轨 道呈_。 (2)能量关系：相同能层上原子轨道能量的高低： nsnpndnf;形状相同的原子轨道能量的高低:1s2s3s4s； 同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等， 如 npx、npy、npz轨道的能量相等。,3原子核外电子的排布规律。,(1)

4、三个原理：,最低状态,能量最低原理：原子核外电子排布遵循构造原理，使整 个原子的能量处于_。构造原理示意图如下图：,泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳_个电子，,而且自旋状态_。,2,相反,单独占据一个轨道,洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原 子中的电子总是优先_，而且自旋状态_。,(2)基态原子核外电子排布的表示方法：,相同,1s22s22p63s23p4,Ne3s23p4,3s23p4,4.电子的跃迁与原子光谱。,(1)电子的跃迁：,低能级,较高能级,基态激发态：当基态原子的电子吸收能量后，会从 _跃迁到_，变成激发态原子。 激发态基态：激发态原子的电子从_ 跃迁到,_时

5、会释放出能量。,较高能级,低能级,(2)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会_或 _不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光,谱或发射光谱，总称原子光谱。,吸收,释放,(3)基态、激发态及光谱示意图。,【考点集训】 例 1下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最,)。,低状态的是( A. C.,B. D.,解析：电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规 则等。A 项，2p 能级未排满，违背能量最低原理，错误；B 项， 2p 能级的 3 个电子应单独占据 3 个轨道，违背洪特规则，错误； C 项，2p 能级未排满，违背能量最低原理，错误；D 项，符合 电子的排布原理，能量处于最低

6、状态，正确。 答案：D,种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的 的原子,解析：A 项，3p 能级有一个空轨道的基态原子，按洪特规 则可得其 3p 轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素 的原子；B 项，2p 能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态 原子，它的 2p 能级上只能是 5 个电子，所以两原子是同种元素 的原子；C 项，M 层全充满而 N 层为 4s2 的原子，其 M 层应为 18 个电子，而后者的 M 层上只有 8 个电子，所以两原子不是同,中，最外层电子数要小于或等于 8 个电子，且电子总数为 5 的,30、35、40，其中满足最外层电子数是核外电子总数的 且符合,

7、倍数，所以可得该原子可能是原子序数为 5、10、15、20、25、,核外电子排布规则的只能是 35 号元素，该元素原子的最外层电 子排布式为 4s24p5 ，所以两原子是同种元素的原子。,答案：C,方法技巧,核外电子排布的表示方法,1.电子排布式：按电子排入各电子层中各能级的先后顺序， 用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。如 Cu： 1s22s22p63s23p63d104s1 。,2.简化电子排布式：用“稀有气体价层电子”的形式表,示。如 Cu：Ar3d104s1 。,3.电子排布图(轨道表示式)：用方框(或圆圈)表示原子轨道，,用“,”或“,”表示自旋状态不同的电子，按排入各

8、电子层中各,能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如：,4.原子结构示意图：如 S 的原子结构示意图为,。, Mg2：1s22s22p6 ；C：,例 3下列原子或离子的电子排布式或电子排布图正确的 是_，违反能量最低原则的是_，违反洪特规则 的是_，违反泡利原理的是_。,P：,；, Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；,。,Ca2：1s22s22p63s23p6；F：1s22s23p6；,解析：根据核外电子排布规律，中错误在于电子排完 2s 能级后应排 2p 能级而不是 3p 能级，正确的应为 1s22s22p6 。 中没有遵循

9、洪特规则电子在能量相同的轨道上排布时， 应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，正确的应为 。中忽略了能量相同的原子轨道在半 充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为 1s22s22p63s23p63d54s1 。和正确。违反泡利原理和洪特规,。,则，正确的电子排布图应为,答案： ,方法技巧 (1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：, ,(违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则),(2)当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n1)d、np 的顺序 填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d 放在 ns 前，如 Fe： 1s22s22p63s

10、23p63d64s2 。 (3)注意对比元素电子排布式、价电子排布式(即外围电子排 布式)的区别与联系。如Fe 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2 或Ar3d64s2，价电子排布式：3d64s2 。,考点二,电离能与电负性的规律及其应用,1电离能。,气态原子或气态离子,(1)定义：_失去一个电子所需要的最,M2(g),M3(g),小能量叫做电离能。 (2)分类：,【知识梳理】,(3)影响因素：电离能数值的大小取决于原子的_、,有效核电荷数,电子层结构,_及原子的半径。 (4)电离能的变化规律。,碱金属,稀有气体,由小到大,减小,增大,2.电负性。,吸引电子能力,越强,(1

11、)概念：元素的原子在化合物中_的标度。 (2)意义：电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力 _。,(3)电负性的变化规律。,逐渐增大,逐渐减小,同周期：左右，_； 同主族：上下，_。,3原子结构与元素性质。,(1)元素周期表的结构与性质特点：,A族、 A族,ns12,A族A 族、0族,ns2np16(He除外),B族族,B族、B族,(2)元素周期律：,减小,增大,增大,大,减小,增大,减小,(3)对角线规则：在元素周期表中，某些主族元素与右下方,的主族元素的有些性质是相似的，如：,【考点集训】 例 4(20162017 学年山西重点中学协作体期中)现有四种 元素的基态原子的电子排布式如下：

12、 1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p3 1s22s22p5,则下列有关比较中正确的是(,)。,A.第一电离能： B.原子半径： C.电负性： D.最高正化合价：,解析：由基态原子的电子排布式可知为 S 元素，为 P 元素，为 N 元素，为 F 元素。同周期自左而右第一电离能 增大，由于 P 为半充满状态，较稳定，所以第一电离能 SP， NF，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能 N P，所以第一电离能 SPNF，即，故 A 正 确；同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径PS，NF， 同主族自上而下原子半径增大，所以原子半径 PN，故原子半 径

13、 PSNF，即，故 B 错误；同周期自左 而右电负性增大，所以电负性 PS，NF，同主族自上而下电 负性降低，所以电负性 PN，故电负性 PSNF，即 ，故 C 错误；最高正化合价等于最外层电子数，但 F 元素没有正化合价，所以最高正化合价：，故 D 错误。,答案：A,方法技巧,电离能的应用,1.判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去,电子，金属性越强；反之越弱。,2.判断元素的化合价(I1、I2表示各级电离能)：如果某 元素的 In1In，则该元素的常见化合价为n。如钠元素I2I1 ， 所以钠元素的化合价为1。,3.判断核外电子的分层排布情况：多电子原子中，元素的 各级电离能逐级增

14、大，有一定的规律性。当电离能的变化出现 突变时，电子层数就可能发生变化。,4.反映元素原子的核外电子排布特点：同周期元素从左向 右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子 排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的 大。,例 5如表：,(1)根据对角线规则，Be、Al 元素最高价氧化物对应水化物 的性质相似，它们都具有两性，其中 Be(OH)2 显示这种性质的 离子方程式是_ _。 (2)通过分析电负性变化规律，确定 Mg 元素电负性的最小,范围_。,(3)请归纳元素的电负性和金属、非金属的关系是_ _。,答案：(1)Be(OH)22H=Be22H2O，Be(OH)22

15、OH,(4)从电负性角度，判断 AlCl3 是离子化合物还是共价化合 物？请说出理由，并设计一个实验方案证明上述所得结论。 _ _,(2)0.931.57 (3)元素的非金属性越强，电负性越大；元素的金属性越强， 电负性越小 (4)Al 元素和 Cl 元素的电负性差值为 1.551.7，所以形成 共价键，为共价化合物。将氯化铝加热到熔融态，进行导电性 实验，如果不导电，说明是共价化合物。,方法技巧,例 6(2015 年河北秦皇岛模拟)下表列出了某短周期元素 R 的各级电离能数据(用 I1、I2、表示，单位为 kJmol1)。下列,关于元素 R 的判断中一定正确的是(,)。,R 的最高正价为3；

16、R 元素位于元素周期表中第A 族；R 元素第一电离能大于同周期相邻元素；R 元素基态 原子的电子排布式为 1s22s2 。,A.,B.,C.,D.,解析：由表中数据可知，R 元素的第三电离能与第二电离 能的差距最大，故最外层有 2 个电子，最高正价为2，位于第 A 族，可能为 Be 或者 Mg，因此不正确，正确，不确 定；短周期第A 族(ns2np0)的元素，因 p 轨道处于全空状态， 比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，正 确。,答案：B,能为I1738 kJmol1，I21451 kJmol1，I37733 kJmol1 ，,例 7(2017 届河南信阳高级中学调研)A、B、

17、C、D、E、F 为原子序数依次增大的六种元素，其中 A、B、C、D、E 为短 周期元素，F 为第四周期元素，F 还是前四周期中电负性最小的 元素。,已知：A 原子的核外电子数与电子层数相等；B 元素原子 的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 个；C 原子的第一至第四电离,I410 540 kJmol1 ；D原子核外所有 p 轨道为全充满或半充满； E 元素的族序数与周期序数的差为 4。,(1)写出 E 元素在周期表中位置：_；D 元素 的原子的核外电子排布式：_。 (2)某同学根据题目信息和掌握的知识分析 C 的核外电子排,布为,。该同学所画的轨道式违背了,_。 (3)已知 BA5 为离子化

18、合物，写出其电子式：_。 (4)DE3 中心原子杂化方式为_，其空间构型为 _。,解析：(1)由题意分析知 F 为 K，A 为 H，B 为 N；由电离 能知 C 的常见化合价为2 价，为 Mg，D 为 P，E 为 Cl。(2) 原子的核外电子分能级排布，按构造原理先排能量低的能级， 再排能量高的能级，遵循能量最低原理时。该同学未排满 3s 能 级就排 3p 能级，违背了能量最低原理。(3)NH5 为离子化合物，,子对，故分子构型为三角锥形。,答案：(1)第三周期A 族 1s22s22p63s23p3 (2)能量最低原理,(3),(4)sp3 三角锥形,例 8下表是元素周期表的一部分，表中所列的

19、字母分别代,表一种化学元素。试回答下列问题：,(1)元素 p 为 26 号元素，请写出其基态原子的电子排布式,_。,(2)d 与 a 反应的产物的分子中，中心原子的杂化方式为,_。,比较两元素的 I2、I3可知，气态o2再失去一个电子比气态,p2 再失去一个电子难。对此，你的解释是_,(3)h 的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构 的知识解释发光的原因：_ _。,(4)o、p 两元素的部分电离能数据列于下表：,_。,(5)第三周期 8 种元素按单质熔点高低的顺序如图所示，,其中电负性最大的是_(填图中的序号)。,(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该,元素是_(填元素符

20、号)。,Mn2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级,p2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 ，其3d 能级,解析：(1)26 号为铁元素，其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2。(2)d 为 N 元素，a 为 H 元素，二者形成 的 NH3中N原子的杂化形式为sp3 。(3)h 为 Mg 元素，Mg 单质 在空气中燃烧发出耀眼的白光，原因是电子从能量较高的轨道 跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)o 元 素为 Mn ，其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s

21、2 ，,为半充满结构，相对比较稳定，再失去一个电子比较困难，而,再失去一个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构， 故再失去一个电子比较容易。(5)第三周期 8 种元素分别为钠、 镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属 晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成 分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，故 8 种 元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、 氯、氩，其中电负性最大的为氯。(6)由图可知，该元素的电离 能 I4 远大于 I3，故为第A 族元素，周期表中所列的第A 族 元素 i 属于第三周期，应为 Al。,答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2 (2)sp3,(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光,(子)的形式释放能量,(4)Mn2的 3d 轨道电子排布为半充满状态，比较稳定,(5)2 (6)Al,方法技巧,原子结构与元素性质的递变规律,