高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七單元 第32講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件.ppt

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第七單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選考 第32講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考綱導(dǎo)視 考綱定位 1 了解原子核外電子的排布原理及能級(jí)分布 能用電子排布式表示常見元素 1 36號(hào) 原子核外電子 價(jià)電子的排布 了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 2 了解元素電離能的含義 并能用以說明元素的某些性質(zhì) 3 了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷 了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用 4 了解電負(fù)性的概念 知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系 基礎(chǔ)反饋 正誤判斷 正確的畫 錯(cuò)誤的畫 1 1s電子云界面圖是一個(gè)球面 表示在這個(gè)球面以外 電 子出現(xiàn)的概率為零 2 氫光譜是元素的所有光譜中最簡(jiǎn)單的光譜之一 3 元素的性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是原子核外電 子排布呈現(xiàn)周期性變化 4 3s2和3s23p5能形成AB2型化合物 5 當(dāng)碳原子的核外電子排布圖由時(shí) 碳原子要向外界環(huán)境釋放能量 轉(zhuǎn)變?yōu)?6 原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布 式為1s22s2的原子化學(xué)性質(zhì)相似 7 Fe3 的最外層電子排布式為3s23p63d5 8 基態(tài)銅原子的最外層的電子排布圖 9 P元素的第一電離能小于S元素的第一電離能 10 根據(jù)主族元素最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系 推出鹵 族元素最高正價(jià)都是 7 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu) 知識(shí)梳理 1 能層 能級(jí)和最多容納電子數(shù)之間的關(guān)系 1 2 1 2 2 3 6 8 1 2 5 6 3 32 10 續(xù)表 2 3 6 5 10 7 14 1 32 2n2 2 原子軌道的形狀和能量關(guān)系 球形 紡錘形 1 軌道形狀 s電子的原子軌道呈 p電子的原子軌道呈 2 能量關(guān)系 相同能層上原子軌道能量的高低 ns np nd nf 形狀相同的原子軌道能量的高低 1s 2s 3s 4s 同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等 如npx npy npz軌道的能量相等 3 原子核外電子的排布規(guī)律 1 三個(gè)原理 最低狀態(tài) 能量最低原理 原子核外電子排布遵循構(gòu)造原理 使整個(gè)原子的能量處于 構(gòu)造原理示意圖如下圖 泡利原理 在一個(gè)原子軌道里最多只能容納 個(gè)電子 而且自旋狀態(tài) 2 相反 單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道 洪特規(guī)則 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 而且自旋狀態(tài) 2 基態(tài)原子核外電子排布的表示方法 相同 1s22s22p63s23p4 Ne 3s23p4 3s23p4 4 電子的躍遷與原子光譜 低能級(jí) 較高能級(jí) 1 電子的躍遷 較高能級(jí) 低能級(jí) 基態(tài) 激發(fā)態(tài) 當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后 會(huì)從 躍遷到 變成激發(fā)態(tài)原子 激發(fā)態(tài) 基態(tài) 激發(fā)態(tài)原子的電子從 躍遷到 時(shí)會(huì)釋放出能量 吸收 釋放 2 原子光譜 不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì) 或 不同的光 可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜 總稱原子光譜 考點(diǎn)集訓(xùn) 例1 下列表示鈉原子的式子中能反映能級(jí)差別和電子自 旋狀態(tài)的是 A C 1s22s22p63s1 D 解析 只有軌道排布式 電子排布圖 才能反映出電子的自旋狀態(tài) 答案 D 例2 1 2014年新課標(biāo)卷 基態(tài)Fe原子有 個(gè)未成 對(duì)電子 Fe3 的電子排布式為 2 2014年江蘇卷 Cu 基態(tài)核外電子排布式為 3 2014年新課標(biāo)卷 改編 銅的價(jià)電子排布圖 4 2013年新課標(biāo)卷 基態(tài)硅原子中 電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為 該能層具有的原子軌道數(shù)為 電子數(shù)為 5 2013年四川卷 S的基態(tài)原子的核外電子排布式為 6 2013年福建卷 基態(tài)銅原子的核外電子排布式為 7 2013年浙江卷 基態(tài)鍺 Ge 原子的電子排布式是 8 2013年新課標(biāo)卷 Ni2 的價(jià)電子排布圖為 答案 1 41s22s22p63s23p63d5 2 Ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 3 4 M94 5 1s22s22p63s23p4 6 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 7 1s22s22p63s23p63d104s24p2 8 方法技巧 核外電子排布的表示方法 1 電子排布式 按電子排入各電子層中各能級(jí)的先后順序 用能級(jí)符號(hào)依次寫出各能級(jí)中的電子數(shù) 同時(shí)注意特例 如Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 2 簡(jiǎn)化電子排布式 用 稀有氣體 價(jià)層電子 的形式表 示 如Cu Ar 3d104s1 3 電子排布圖 軌道表示式 用方框 或圓圈 表示原子軌 道 用 或 表示自旋狀態(tài)不同的電子 按排入各電子層 中各能級(jí)的先后順序和在軌道中的排布情況書寫 如 4 原子結(jié)構(gòu)示意圖 如S的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 Mg2 1s22s22p6 C 例3 下列原子或離子的電子排布式或電子排布圖正確的是 違反能量最低原則的是 違反洪特規(guī)則的是 違反泡利原理的是 P Ca2 1s22s22p63s23p6 F 1s22s23p6 Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 解析 根據(jù)核外電子排布規(guī)律 中錯(cuò)誤在于電子排完2s能級(jí)后應(yīng)排2p能級(jí)而不是3p能級(jí) 正確的應(yīng)為1s22s22p6 中沒有遵循洪特規(guī)則 電子在能量相同的軌道上排布時(shí) 應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋狀態(tài)相同 正確的應(yīng)為 中忽略了能量相同的原子軌道在半充滿狀態(tài)時(shí) 體系的能量較低 原子較穩(wěn)定 正確的應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1 和 正確 違反泡利原理和洪特規(guī) 則 正確的電子排布圖應(yīng)為 答案 方法技巧 1 在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí) 常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤 違反能量最低原理 違反泡利原理 違反洪特規(guī)則 違反洪特規(guī)則 2 當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí) 雖然電子按ns n 1 d np的順序填充 但在書寫電子排布式時(shí) 仍把 n 1 d放在ns前 如Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 3 注意對(duì)比元素電子排布式 價(jià)電子排布式 即外圍電子排布式 的區(qū)別與聯(lián)系 如Fe的電子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2或 Ar 3d64s2 價(jià)電子排布式 3d64s2 考點(diǎn)二 電離能與電負(fù)性的規(guī)律及其應(yīng)用 知識(shí)梳理 1 電離能 態(tài)原子或氣態(tài)離子 1 定義 失去一個(gè)電子所需要的最 M2 g M3 g 小能量叫做電離能 2 分類 3 影響因素 電離能數(shù)值的大小取決于原子的 有效核電荷數(shù) 電子層結(jié)構(gòu) 及原子的半徑 4 電離能的變化規(guī)律 堿金屬 稀有氣體 由小到大 減小 增大 2 電負(fù)性 吸引電子能力 越強(qiáng) 1 概念 元素的原子在化合物中 的標(biāo)度 2 意義 電負(fù)性越大 其原子在化合物中吸引電子的能力 3 電負(fù)性的變化規(guī)律 逐漸增大 逐漸減小 同周期 左 右 同主族 上 下 3 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 1 元素周期表的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn) A族 A族 ns1 2 A族 A族 0族 ns2np1 6 He除外 B族 族 B族 B族 2 元素周期律 減小 增大 增大 大 減小 增大 減小 3 對(duì)角線規(guī)則 在元素周期表中 某些主族元素與右下方 的主族元素的有些性質(zhì)是相似的 如 考點(diǎn)集訓(xùn) 例4 已知X Y是主族元素 I為電離能 單位是 A 元素X的常見化合價(jià)是 1B 元素Y是第 A族元素C 元素X與氯形成化合物時(shí) 化學(xué)式可能是XClD 若元素Y處于第三周期 它可與冷水劇烈反應(yīng) 解析 由數(shù)據(jù)分析X中I2 I1 X易呈 1價(jià) 為第 A族 A C均正確 Y中I4 I3 易呈 3價(jià) 應(yīng)在第 A族 B正確 若Y處于第三周期 則Y為鋁元素 鋁單質(zhì)不與冷水反應(yīng) D錯(cuò)誤 答案 D 方法技巧 電離能的應(yīng)用 1 判斷元素金屬性的強(qiáng)弱 電離能越小 金屬越容易失去 電子 金屬性越強(qiáng) 反之越弱 2 判斷元素的化合價(jià) I1 I2 表示各級(jí)電離能 如果某元素的In 1 In 則該元素的常見化合價(jià)為 n 如鈉元素I2 I1 所以鈉元素的化合價(jià)為 1 3 判斷核外電子的分層排布情況 多電子原子中 元素的各級(jí)電離能逐級(jí)增大 有一定的規(guī)律性 當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí) 電子層數(shù)就可能發(fā)生變化 4 反映元素原子的核外電子排布特點(diǎn) 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(dāng)元素的核外電子排布是全空 半充滿和全充滿狀態(tài)時(shí) 第一電離能就會(huì)反常的大 有1個(gè) 并且A 和B 的電子數(shù)相差為8 與B位于同一周期 例5 1 2013年新課標(biāo)卷 前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A B C D中 A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只 的C和D 它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2 且原子序數(shù)相差為2 D2 的價(jià)層電子排布圖為 四種元素中第一電離能最小的是 填元素符號(hào) 后同 電負(fù)性最大的是 2 2013福建卷 依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律 參照?qǐng)D中B F元素的位置 用小黑點(diǎn)標(biāo)出C N O三種元素的相對(duì)位置 3 2013安徽卷 X Y Z W是元素周期表中原子序數(shù)依 次增大的四種短周期元素 其相關(guān)信息如下表 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 下同 Z的第一電離能比W的 4 2013年山東卷 第一電離能介于B N之間的第二周期 元素有 種 解析 1 短周期主族元素中未成對(duì)電子數(shù)最多為3 所以B C D均為第四周期的元素 B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)為1 結(jié)合B 可知B為K A為F 未成對(duì)電子數(shù)為4的只能為 Ar 3d64s2排布 C為Fe D為Ni 同一周期從左到右元素的第一電離能 除 A A族特殊外 電負(fù)性逐漸增大 四種元素中K的第一電離能最小 F的電負(fù)性最大 3 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 A族 其原子半徑大于碳 Al的第一電離能小于Si 4 同一周期中元素的第一電離能隨原子序數(shù)遞增 呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì) 但在 A族與 A族 A族與 A族間存在特殊性 所以第一電離能介于B和N之間的有Be C O三種 答案 1 KF 2 3 三 A大 小 4 3 方法技巧 例6 2015年河北秦皇島模擬 下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù) 用I1 I2 表示 單位為kJ mol 1 下列 關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是 R的最高正價(jià)為 3 R元素位于元素周期表中第 A族 R元素第一電離能大于同周期相鄰元素 R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 A B C D 解析 由表中數(shù)據(jù)可知 R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大 故最外層有2個(gè)電子 最高正價(jià)為 2 位于第 A族 可能為Be或者M(jìn)g 因此 不正確 正確 不確定 短周期第 A族 ns2np0 的元素 因p軌道處于全空狀態(tài) 比較穩(wěn)定 所以其第一電離能大于同周期相鄰主族元素 正確 答案 B 例7 A B C D E F六種短周期元素 原子序數(shù)依次增大 A B的陰離子與C D的陽離子的電子排布式均為1s22s22p6 A原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子 C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng) E F原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道數(shù)有9個(gè) 且E原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子 F能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子 且離子半徑A小于F 用元素符號(hào)回答 1 上述六種元素中 元素的第一電離能最大 理由是 2 C D元素的第一電離能較大的是 原因是 3 六種元素按電負(fù)性從小到大排列順序是 4 C D E F元素形成的最高價(jià)氧化物是離子化合物的是 是共價(jià)化合物的是 解析 A B的陰離子與C D的陽離子的電子排布式均為1s22s22p6 A B在第二周期 A原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子 是氧元素 B只能為氟元素 C D在第三周期 C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng) 為鎂元素 D只能是鋁元素 F能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子 且離子半徑A小于F F為硫元素 E原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道數(shù)有9個(gè) 且E原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子 是磷元素 答案 1 F 其最外層有7個(gè)電子且原子半徑小 容易得 電子 不容易失電子 2 MgMg最外層3s軌道全滿 3p全空 是較穩(wěn)定狀態(tài) 3 Mg Al P S O F 4 MgO Al2O3P2O5 SO3 例8 有四種短周期元素 它們的結(jié)構(gòu) 性質(zhì)等信息如下表 所述 請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫 1 A原子的核外電子排布式 2 B元素在元素周期表中的位置 離 子半徑 B 填 大于 或 小于 A 3 C原子的電子排布圖是 其原子核外有 個(gè)未成對(duì)電子 能量最高的電子為 軌道上的電子 其軌道呈 形 4 D原子的電子排布式為 D 的結(jié)構(gòu)示意圖是 5 B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為 與D的氫化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 答案 1 1s22s22p63s1 2 第三周期第 A族 小于 3 3 2p 啞鈴 4 1s22s22p63s23p5或 Ne 3s23p5 5 NaOH Al OH 3 NaAlO2 2H2O3HCl Al OH 3 AlCl3 3H2O 方法技巧 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 續(xù)表