《化学新增分大一轮苏教（江苏）课件：专题11 物质结构与性质（选考） 第35讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学新增分大一轮苏教（江苏）课件：专题11 物质结构与性质（选考） 第35讲（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、原子结构与元素性质原子结构与元素性质 第第3535讲讲 专题11 物质结构与性质 选考 大一轮复习讲义 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 1 认识原子核外电子的运动状态 了解电子云 电子层 能层 原子轨道 能级 的含义 2 了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理 能用电子排布 式表示1 36号元素的原子和离子的基态核外电子排布 3 了解主族元素第一电离能 电负性等性质的周期性变化规律 能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化 规律 考点一 原子核外电子排布原理 考点二 原子结构与周期表 元素性质的关系 探究高考 明确考向 课时作业 内容索引 NEIRONGSUOYIN 0
2、1 考点一 原子核外电子排布原理 1 电子层 原子轨道 1 电子层 n 在多电子原子中 核外电子的 是不同的 按照电子的 差异将其分成不同电子层 通常用K L M N 表示 能量依次升高 2 原子轨道 同一能层里电子的 也可能不同 又将其分成不同的原子轨 道 通常用 等表示 同一电子层里 各能级的能量按 的顺序依次升高 即 知识梳理ZHISHISHULI 能量 s p d f 能量 能量 s p d f E s E p E d E f 原子轨道轨道形状轨道个数 s p 电子云轮廓图给出了电子在 的区域 这种电子云轮廓图称为 原子轨道 核外经常出现 球形 1 纺锤形3 特别提醒 第一电子层 K
3、只有s轨道 第二电子层 L 有s p两种原子轨道 p轨道上有三个原子轨道px py pz 它们具有相同的能量 第三电子层 M 有s p d三种轨道 2 基态原子的核外电子排布 1 能量最低原理 即电子尽可能地先占有能量低的轨道 然后进入能量高的 轨道 使整个原子的能量处于最低状态 如图为构造原理示意图 即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图 注意 所有电子排布规则都需要满足能量最低原理 2 泡利不相容原理 每个原子轨道里最多只能容纳 个电子 且自旋状态 如2s轨道上的电子排布为 不能表示为 相反 2 3 洪特规则 当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 占据 一个轨道 且自
4、旋状态相同 如2p3的电子排布为 不能表示 为 或 洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在 p6 d10 f14 p3 d5 f7 和 p0 d0 f0 状态时 体系的能量最低 如 24Cr的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或 Ar 3d54s1 优先单独 全空 全满半满 3 基态 激发态及光谱示意图 1 p轨道的能量一定比s轨道的能量高 2 同一原子中 2p 3p 4p轨道的轨道数依次增多 3 2p和3p轨道形状均为纺锤形 能量也相等 4 2px 2py 2pz的能量相等 5 铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6 6 Cr的基态原子的简
5、化电子排布式为 Ar 3d44s2 7 基态原子电子能量的高低顺序为E 1s E 2s E 2px E 2py E 2pz 辨析易错易混 正误判断 8 电子排布式 22Ti 1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理 9 磷元素基态原子的轨道表示式为 写出下列原子或离子的 电子排布式 价电子轨道表示式 电子占的原子 轨道数 未成对电子数 1 N 2 Cl 3 Fe2 这些空常考易错 强记背诵 1s22s22p3 53 1s22s22p63s23p5 或 Ne 3s23p5 91 1s22s22p63s23p63d6 或 Ar 3d6 14 4 4 Cu 5 Se 6 Br 1s22s2
6、2p63s23p63d104s1 或 Ar 3d104s1 151 1s22s22p63s23p63d104s24p4 或 Ar 3d104s24p4 182 1s22s22p63s23p63d104s24p6 或 Ar 3d104s24p6 180 易错警示 核外电子排布常见错误 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 违反泡利不相容原理 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 n 1 d np的顺序填充 但在书写电子排 布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 而失电子时 却 先失4s轨道上的电
7、子 如Fe3 1s22s22p63s23p63d5 3 注意比较原子核外电子排布式 简化电子排布式 外围电子排布式的区别与 联系 如Cu的电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 简化电子排布式 Ar 3d104s1 外围电子排布式 3d104s1 1 第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用 使得发达国家 都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域 投 入巨资支持发展 第三代半导体材料有氮化镓 碳化硅等 请回答下列问题 1 硅原子占据电子的原子轨道符号有 其中占据电子的能 量最高的原子轨道符号为 该电子层已经容纳了 个电子 解题探究JIETI
8、TANJIU 1s 2s 2p 3s 3p 3p 2 解析 硅位于元素周期表第3周期 有3个电子层 分别为K L M 每个电 子层的轨道数分别为1 2 2 其轨道符号为1s 2s 2p 3s 3p 其中占据电 子的最高轨道为3p s轨道最多容纳2个电子 p轨道最多容纳6个电子 故3p轨 道容纳的电子数为14 2 2 6 2 2 2 N原子中 有电子占据的最外电子层符号为 该电子层已经容纳的电子数 为 个 3 镓为元素周期表中第31号元素 位于元素周期表第4周期 镓原子具有 个 电子层 每个电子层已经容纳的电子数之比为 解析 N原子位于元素周期表第2周期 共2个电子层 符号分别为K L L为 最
9、外电子层 该电子层包括2s轨道的2个电子和2p轨道的3个电子 共5个电 子 解析 通过比较 可以得出规律 电子层数与元素原子所在的周期数相等 故 Ga有4个电子层 每层的电子数为2 8 18 3 L 5 4 2 8 18 3 2 1 A元素基态原子的最外层有3个未成对电子 次外层有2个电子 其元素符 号为 其价电子轨道表示式为 2 B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同 B的 元素符号为 C离子的结构示意图为 N Cl 3 D元素的正三价离子的3d轨道为半充满 D的元素符号为 其基态原子 的电子排布式为 其原子的结构示意图为 4 E元素基态原子的M层全充满 N层没有成对电
10、子且只有一个未成对电子 E的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或 Ar 3d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或 Ar 3d104s1 5 F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn 2 则n 原子中能量最高的 是 电子 轨道表示式为 2 2p 0 2 考点二 原子结构与周期表 元素性质的关系 1 原子结构与周期表的关系 知识梳理ZHISHISHULI 1 原子结构与周期表的关系 完成下列表格 周期电子 层数 每周期第一个元素每周期最后一个元素 原子序数 基态原子的简 化电子排布式 原子 序数 基态原子的电子排布
11、式 223 He 2s1101s22s22p6 3311 Ne 3s1k 18 1s22s22p63s23p6 4419 5537 Kr 5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 6655 Xe 6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 Ar 4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 2 每族元素的外围电子排布特点 主族 主族 A A A A 排布特点 主族 A A A 排布特点 ns1ns2 ns2np1ns2np2 ns2np3ns2np4ns2np5 0族
12、He 1s2 其他ns2np6 过渡元素 副族和第 族 n 1 d1 10ns1 2 3 元素周期表的分区与外围电子排布的关系 周期表的分区 各区外围电子排布特点 分区外围电子排布 s区ns1 2 p区ns2np1 6 除He外 d区 n 1 d1 9ns1 2 除钯外 ds区 n 1 d10ns1 2 f区 n 2 f0 14 n 1 d0 2ns2 2 原子半径 1 影响因素 2 变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右 原子半径逐渐 同主族元素 从上到下 原子半径逐渐 3 电离能 1 第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所 需要的 符号 单位 电子层数 电
13、子层数越多 原子半径 核电荷数 电子层数相同 核电荷数越大 原子半径 越大 越小 减小 增大 最低能量I1kJ mol 1 2 规律 同周期 第一种元素的第一电离能 最后一种元素的第一电离能 总体呈现 的变化趋势 同族元素 从上至下第一电离能 同种原子 逐级电离能越来越 即I1 I2 I3 4 电负性 1 含义 元素的原子在化合物中 能力的标度 元素的电负性 越大 表示其原子在化合物中 的能力越 2 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为 作为相对标准 计算得出其他元 素的电负性 稀有气体未计 最小最大 从左至右逐渐增大 逐渐减小 大 吸引键合电子 吸引键合电子强 4 0 3 变化规律 金属元素的
14、电负性一般 1 8 非金属元素的电负性一般 1 8 而位于 非金属三角区边界的 类金属 如锗 锑等 的电负性则在1 8左右 在元素周期表中 同周期从左至右 元素的电负性逐渐 同主族从上至 下 元素的电负性逐渐 5 对角线规则 在元素周期表中 某些主族元素与 的主族元素的有些性质是相似的 如 小于大于 增大 减小 右下方 1 钠元素的第一 第二电离能分别小于镁元素的第一 第二电离能 2 第2周期主族元素的原子半径随核电荷数的增大依次减小 3 C N O F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N O F C 4 正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于 族
15、5 外围电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期 A族 是p区元素 6 元素的电负性越大 非金属性越强 第一电离能也越大 辨析易错易混 正误判断 1 第3周期所有元素的第一电离能 I1 大小顺序为 用元素符号表示 2 Na的逐级电离能中有 次突跃 分别是哪级电离能发生突跃 3 F Cl Br I的第一电离能由大到小的顺序为 电负性由大 到小的顺序为 提升思维能力 深度思考 Na Al Mg Si S P Cl Ar 2 I2 I1 I10 I9 F Cl Br I F Cl Br I 1 表1是元素周期表的一部分 表中所列的字母分别代表一种化学元素 试 回答下列问题 解题探究JIETITAN
16、JIU 表1 1 元素p为26号元素 请写出其基态原子电子排布式 或 Ar 3d64s2 1s22s22p63s23p63d64s2 2 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 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 解析 h为Mg元素 Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光 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 3 o p两元素的部分电离能数据如表2 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 元素 电离能 kJ mol 1 op I1717759 I21 5091 561 I33 2482 957 表2 Mn2 的3d轨道电子排布为半充满状态 比较稳定 解析 o元素为Mn 其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2 Mn2 的 基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 其3d能级为半充满状态 相对比较稳 定 当其失去第3个电子时比较困难 而Fe2 的基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d
