高考化學總復習 第一章 原子結構與性質課件（選修3）.ppt

選修3 物質結構與性質,第一章 原子結構與性質,考綱要求 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.能運用原子核外電子躍遷等解釋某些實際問題。3.能用電離能、電負性等解釋元素的某些性質。4.掌握周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及元素性質的遞變規(guī)律。,1能層與能級,考點一 原子核外電子排布,2.原子軌道,3基態(tài)原子核外電子排布依據 (1)能量最低原理：原子的核外電子排布遵循構造原理，使整個原子的能量處于 狀態(tài)。 構造原理示意圖：,最低,(2)泡利原理：1個原子軌道里最多容納2個電子，且它們的自旋狀態(tài) 。 (3)洪特規(guī)則：電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先 ，且自旋狀態(tài) 。 洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)和 (p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為： 。,相反,單獨占據一個軌道,相同,全充滿,半充滿,全空,1s22s22p63s23p63d54s1,4基態(tài)原子核外電子排布的表示方法,5.基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜 (1)基態(tài)原子：處于 能量的原子叫基態(tài)原子。 (2)激發(fā)態(tài)原子：當基態(tài)原子的電子 后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。 (3)原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。,最低,吸收能量,1寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式： N、Cl、Ca、Fe、Cu、As。 2基態(tài)銅原子的電子排布式為Ar4s23d9對嗎？若不對請糾正。 3請用核外電子排布的相關規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因。,4以下是表示鐵原子和鐵離子的三種不同化學用語。,(1)鐵原子最外層電子數為_，鐵在發(fā)生化學反應時，參加反應的電子可能是 _。 (2)請你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息。,提示： 1.,2.不對，應為Ar3d104s1。 326Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價層電子的電子排布式為3d6。根據“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結構更為穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更為穩(wěn)定。 4(1)2 4s上的2個電子和3d上的1個電子 (2)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數和核外的電子層數及各能層上的電子數。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。軌道表示式：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。,1下列有關認識正確的是( ) A各能級的原子軌道數按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7 B各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束 C各能層含有的能級數為n1 D各能層含有的電子數為2n2 解析：各能層的能級之間存在著交錯現(xiàn)象，B錯；各能層含有的能級數為n，C錯；各能層最多含有的電子數為2n2，價電子層含有的電子數不一定為2n2，D錯。 答案：A,正確理解基態(tài)原子核外電子排布的依據及表示方法,解析：Na的簡化電子排布式為Ne3s1。 答案：D,3氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是( ) A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1 B1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2 C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3 D1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1 解析：np3處于半充滿結構，穩(wěn)定，失去一個電子吸收能量多。 答案：B,4(1)可正確表示原子軌道的是_。 A2s B2d C3px D3f 寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：_。 (2)基態(tài)Mn2的核外電子排布式為_。 (3)銅原子基態(tài)電子排布式為_。 (4)基態(tài)氮原子的價電子排布式是_。,解析：(1)電子層數為2的能級包括s、p；電子層數為3的能級包括s、p、d； 鎵(Ga)的原子序數為31，電子分布的能級為1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。 (2)Mn是25號元素，其電子排布式為Ar3d54s2，失去最外層的2個電子，即得Mn2：Ar3d5。 (3)Cu是29號元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。 (4)氮原子的最外層有5個電子，其價電子排布式為2s22p3。 答案：(1)AC 1s22s22p63s23p63d104s24p1 (2)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 (3)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (4)2s22p3,5已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數XYZWQRE，其結構或性質信息見下表：,根據基態(tài)原子核外電子排布推斷元素,請根據信息回答有關問題： (1)元素X的原子核外共有_種不同運動狀態(tài)的電子，有_種不同能級的電子。 (2)元素Y原子中能量最高的是_電子，其原子軌道呈_狀。 (3)Q的基態(tài)電子排布式為_，R的元素符號為_，E元素原子的價電子排布式為_。 (4)含有元素W的鹽的焰色反應為_色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是_。,解析：(1)X原子的L層上s電子數等于p電子數，即其電子排布式為1s22s22p2，故X為碳元素，其原子核外共有6種不同運動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子； (2)因Y元素s軌道最多容納2個電子，所以n2，其原子最外層電子排布式為2s22p3，其能量最高的電子是2p電子，原子軌道呈啞鈴(紡錘)狀； (3)Z原子的M層上有1個未成對的p電子，可能為Al或Cl，單質常溫、常壓下是氣體的只有Cl元素，故Z為氯元素，Q為鉻元素，基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1； R元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素Fe； 根據題意要求，E元素的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu，價電子排布式為3d104s1；,(4)鉀元素的焰色為紫色，激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色。 答案：(1)6 3 (2)2p 啞鈴(紡錘) (3)1s22s22p63s23p63d54s1 Fe 3d104s1 (4)紫 激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色,1元素周期表中每周期所含元素種數,考點二 原子結構與元素周期表,2.每族元素的價電子排布特點 (1)主族：,(2)0族：He：1s2；其他：ns2np6。 (3)過渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。,3元素周期表的分區(qū)與價電子排布的關系 (1)周期表的分區(qū)：,(2)各區(qū)外圍電子排布特點：,1請在下表中畫出元素周期表的輪廓，并在表中按要求完成下列問題： (1)標出族序數。 (2)畫出金屬與非金屬的分界線；畫出過渡元素。 (3)標出鑭系、錒系的位置。 (4)寫出各周期元素的種類。 (5)寫出稀有氣體元素的原子序數。 (6)標出113118號元素的位置。,1某元素3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在周期表中的位置為( ) AB族 BB族 C族 DA族 解析：由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布為3d64s2，因為共有8個價電子，所以為族。 答案：C,原子結構與元素周期表,2元素周期表可以劃分為5個區(qū)，下表有關說法正確的是( ) As區(qū)全部是金屬元素 Bp區(qū)全部是非金屬元素 Cd區(qū)內元素原子的價電子排布必為(n1)d110ns2 D除ds區(qū)外，以最后填入電子的軌道能級符號作為區(qū)的符號 解析：A項，H為非金屬；B項，p區(qū)左下角元素為金屬；C項，d區(qū)內Cr為3d54s1。 答案：D,3某元素的原子序數為29，試問： (1)寫出該元素的名稱及元素符號。 (2)畫出該元素基態(tài)原子的電子排布式。 (3)它有多少個電子層？有多少個能級？ (4)它的價電子構型是什么？ (5)它屬于第幾周期？第幾族？主族還是副族？屬于哪一個分區(qū)？ (6)它有多少個未成對電子？,答案：(1)銅 Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)4個電子層 7個能級 (4)3d104s1 (5)第四周期 B族 副族 ds區(qū) (6)有1個未成對電子,1電離能、電負性 (1)第一電離能： 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的 。 (2)電負性： 用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。,考點三 原子結構與元素的性質,最低能量,2原子結構與元素性質的遞變規(guī)律,右下方,1為什么一個原子的逐級電離能是逐漸增大的？ 2為什么鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大？ 3為什么Na容易形成1價離子，而Mg、Al易形成2價、3價離子？ 4判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“” (1)電負性大于1.8的一定為非金屬，小于1.8的一定為金屬( ) (2)電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，小于1.7時，一般形成共價鍵( ) (3)電負性越大，非金屬性越強，第一電離能也越大( ),提示：1隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸引力也越來越大，消耗的能量越來越多。 2Mg：1s22s22p63s2 P：1s22s22p63s23p3。 鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于全充滿或半充滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于Ga。 3Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成3價離子。而電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的。 4(1) (2) (3),1下列說法中正確的是( ) A第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小 B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C在所有元素中，氟的第一電離能最大 D鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大 解析：同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C不正確；由于Mg的外圍電子排布式為3s2，而Al的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的。 答案：A,元素的電離能,2下表列出了某短周期元素R的各級電離能數據(用I1、I2表示，單位為kJmol1)。,下列關于元素R的判斷中一定正確的是( ) AR的最高正價為3價 BR元素位于元素周期表中第A族 CR元素的原子最外層共有4個電子 DR元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 解析：由表中數據I3I2知其最高正價為2價，R元素位于A族，最外層有2個電子，R不一定是Be元素。 答案：B,3(2013年高考新課標全國卷節(jié)選)前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A和B的電子數相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2。 回答下列問題： (1)D2的價層電子排布圖為_。 (2)四種元素中第一電離能最小的是_，電負性最大的是_。(填元素符號),解析：(1)短周期主族元素中未成對電子數最多為3，所以B、C、D均為第四周期的元素，B的價電子層中未成對電子數為1，結合B可知B為K，A為F；未成對電子數為4的只能為Ar3d64s2排布，C為Fe，D為Ni；(2)從左到右第一電離能(除A、A族特殊外)、電負性逐漸增大，K的第一電離能最小、F的電負性最大。,4(2013年高考福建卷節(jié)選)依據第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照下圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。,解析：依據第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，C、N、O三種元素第一電離能的大小關系為CON，圖中相對位置見答案。 答案：,5X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的四種短周期元素，其相關信息見下表：,(1)W位于元素周期表第_周期第_族；W的原子半徑比X的_(填“大”或“小”)。 (2)Z的第一電離能比W的_(填“大”或“小”)。,解析：(1)由題目信息推知，X為碳、Y為氧、Z為鋁、W為硅。硅位于第三周期第A族，其原子半徑大于碳。(2)Al的第一電離能小于Si。 答案：(1)三 A 大 (2)小,6(1)第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。 (2)A族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)有許多重要用途。 原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為_； Se原子序數為_，其核外M層電子的排布式為_。 (3)元素的第一電離能：Al_Si(填“”或“”)。 基態(tài)Mn2的核外電子排布式為_。,解析：(1)同一周期中元素的第一電離能隨原子序數遞增，呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，但是在第二周期中，Be的第一電離能大于B，N的第一電離能大于O，故第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O三種。 (2)同一主族元素從上往下第一電離能逐漸減?。籗e屬于第四周期A族元素，原子序數比S多18，M層電子已經排滿，排布式為3s23p63d10。 (3)同周期從左到右第一電離能呈逐漸增大趨勢，所以鋁的第一電離能小于硅的。 從K開始數數到Mn為7，所以Mn的電子排布式為Ar3d54s2，Mn2的電子排布式為Ar3d5。 答案：(1)三 (2)OSSe 34 3s23p63d10 (3) 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5,(4)反映元素原子的核外電子排布特點：同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當元素的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常的大。,7電負性的大小也可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度。下列關于電負性的變化規(guī)律正確的是( ) A同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變大 B周期表從上到下，元素的電負性逐漸變大 C電負性越大，金屬性越強 D電負性越小，非金屬性越強 解析：利用同周期從左至右元素電負性逐漸增大，同主族從上至下元素電負性逐漸減小的規(guī)律來判斷。 答案：A,電負性,8已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出14種元素的電負性：,已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。 (1)根據表中給出的數據，可推知元素的電負性具有的變化規(guī)律是_。 (2)通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范圍_。,(3)判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物： ALi3N BBeCl2 CAlCl3 DSiC .屬于離子化合物的是_； .屬于共價化合物的是_； 請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論 _。,解析：(1)元素的電負性是元素的基本性質，且隨著原子序數的遞增呈周期性變化。 (2)根據電負性的遞變規(guī)律：同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，可知，在同周期中電負性NaMgCa，最小范圍應為0.91.5。 (3)根據已知條件及表中數值：Li3N電負性差值為2.0，大于1.7形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC電負性差值分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導電。離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導電，但共價化合物卻不能。,答案：(1)隨著原子序數的遞增，元素的電負性與原子半徑一樣呈周期性變化 (2)0.91.5 (3).A .B、C、D 測定各物質在熔融狀態(tài)下能否導電，若能導電則為離子化合物，反之則為共價化合物,9X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關信息見下表：,(1)W位于元素周期表第_周期第_族，其基態(tài)原子最外層有_個電子。 (2)X的電負性比Y的_(填“大”或“小”)；X和Y的氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是_(寫化學式)。,(3)寫出Z2Y2與XY2反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目：_。,解析：根據題給信息可知X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn2，因為s能級最多可容納2個電子，所以Y為O元素；Z為Na元素；因為W的白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，故W為Fe元素。 (1)Fe元素位于元素周期表第四周期第族，其基態(tài)原子最外層電子數為2。 (2)O元素的非金屬性強于C元素，所以C的電負性比O的小。氣態(tài)氫化物中H2O更穩(wěn)定。,(1)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數和核外的電子層數及各層上的電子數。 (2)核組成式：如O，側重于表示原子核的結構，它能告訴我們該原子核內的質子數和核外電子數以及質量數，但不能反映核外電子的排布情況。 (3)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，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。 (4)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。 (5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數和參與成鍵的電子數以及最外層電子數。,即時訓練 A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為_。 (2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為_，C的元素符號為_。 (3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。 (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，則 n_；原子中能量最高的是_電子。,答案：(1)C或O (2)Cl K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (5)2 2p,