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1、,第十二章 物质结构与性质(选修),第一讲原子结构与物质的性质,考纲要求 1了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。,1能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的_是不同的，按照电子的_差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。 (2)能级：同一能层里的电子的_也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用_等表示，同一
2、能层里，各能级的能量按_的顺序升高，即：_。,考点一原子核外电子排布原理,知识梳理,能量,能量,能量,s、p、d、f,s、p、d、f,E(s)E(p)E(d)E(f),(3)原子轨道：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。 特别提醒第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。,核外经常出现,球形,1,纺锤形,3,2原子核外电子排布的原理 (1)能量最低原理：即电子尽先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。 如图为构造原
3、理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：,(2)泡利原理： 一个原子轨道最多容纳_个电子，并且_相反。 (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优先_，并且_相同。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的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 特别提醒基态原子：处于最低能量的原子。当基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从激发态跃迁回基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。,2,自旋
4、状态,单独占据一个轨道,自旋状态,全满,半满,全空,题组训练,解析基态原子的核外电子排布必须遵循：能量最低原理；泡利原理；洪特规则，故基态氮原子的核外电子排布图为A。 答案A,5A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_； (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的元素符号为_； (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_； (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_，其基态
5、原子的电子排布式为_； (5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，则n_；原子中能量最高的是_电子。,C或O,Cl,K,Fe,1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2,Cu,1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1,2,2p,1原子结构与元素周期表 (1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)：,考点二原子结构与元素性质,知识梳理,Ne3s1,18,1s22s22p63s23p6,Ar4s1,36,1s22s22p63s23p63d104s24p6,(2)原子结构与族的关系： 对主族元素：主族元素的族序数原子的_。 对副族元素：次外层电子数
6、多于8个而少于18个的一些元素，它们除了能失去_的电子外，还能失去_上的一部分电子。例如元素钪Ar3d14s2，总共可以失去三个电子，钪为B族元素。所以，失去的(或参加反应的)电子总数，就等于该元素所在的族数。除第族元素外，大多数元素所在族的族序数等于(n1)dns(n为最外层)的电子数。,最外层电子数,最外层,次外层,特别提醒周期的序号等于能层数。 每一周期都是从活泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属，最后以惰性气体结束。 主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数，等于最外层电子数。 BB族元素原子的价电子数目与族序数相同。,(3)元素周期表的分区 根据核外电子排布。 a分区：,b各区元素
7、化学性质及原子最外层电子排布特点：,c.若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期A族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。,(2)根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区(如图)，处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。,越大,越小,减小,增大,(2)电离能。 第一电离能。 气态电中
8、性基态原子失去_电子转化为_正离子所需要的最低能量。第一电离能越_，越易失去电子，金属的活泼性就越强。 规律。 同周期：第一个元素的第一电离能_，最后一个元素的第一电离能_。 同族元素：从上到下第一电离能变_。 同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越_，再失去电子需克服的电性引力越来越_，消耗的能量越来越_，逐级电离能越来越_。,一个,气态基态,小,最小,最大,小,大,大,大,大,(3)电负性。 含义。 用来描述不同元素的原子对_吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力_。 标准。 以氟的电负性为_和锂的电负性为_作为标准，得出了各元素的电负性。 变化规律。 在元素
9、周期表中，从左到右元素的电负性逐渐_，从上到下元素的电负性逐渐_。,键合电子,越大,4.0,1.0,增大,减小,应用。 判断元素金属性、非金属性的强弱。金属的电负性一般_1.8，非金属的电负性一般_1.8，位于非金属三角区边界的元素的电负性则在1.8左右，它们既有_性，又有_性。,小于,大于,金属,非金属,(4)对角线规则。 在元素周期表中，某些主族元素与_的主族元素的某些性质相似，如Li和_，Be和_。 (5)元素周期律。 概念。 元素的性质随_呈现_变化。 实质。 元素周期律的实质是_ _。,右下方,Mg,Al,核电荷数递增,周期性,元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质,的周期性变化,
10、1(2016山西怀仁中学期末)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() AR元素的最高正价为3价 BR元素位于元素周期表中第A族 CR元素的原子最外层共有4个电子 DR元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1,题组训练,解析从表中数据可以看出，R元素的第一、第二电离能都较小，所以反应时可以失去2个电子，那么其最高化合价为2价，最外层电子数为2，应为第A族元素，A、C项错误，B项正确；R元素可能是Mg或Be，故无法确定基态原子的电子排布式，D项错误。 答案B,2下列有关元素周期表和元素周期律的说法，错误的是()
11、 元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素 d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上 原子核外电子的能层越多，原子半径越大 同一周期从左至右，元素的第一电离能依次增大 A只有B只有 C只有D,解析s区中氢元素是非金属元素，错误；d区元素最后一个核外电子应填充在d能级上，错误；除稀有气体外，原子核外电子的能层越多，原子半径越大，错误；当元素最外层电子处于半充满和全充满状态时比较稳定，如第一电离能NO，故错误。 答案D,3以下有关元素性质的说法不正确的是() A具有下列电子排布式的原子：1s22s22p63s23p2 1s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4，原
12、子半径最大的是 B具有下列价电子排布式的原子：3s23p13s23p23s23p33s23p4，第一电离能最大的是 CNa、K、RbN、P、SNa、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是 D某主族元素气态基态离子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703它与氯气反应时，生成的阳离子是X3,解析A项正确，分别表示Si、N、C、S。B项正确，分别表示Al、Si、P、S。C项正确，因为元素非金属性越强，电负性越大。根据电离能数据可知，D项中所述元素的最高价是2，属于第A族元素，D项不正确。 答案D,4根据下列五种元素的第一至第四电
13、离能数据(单位：kJmol1)，回答下列各题：,(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_(填选项字母，下同)。 AQ和RBS和T CT和U DR和T ER和U (2)下列离子的氧化性最弱的是_。 AS2 BR2 CT3 DU (3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_。 A硼 B铍 C氦 D氢,E,D,C,(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明_，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。 (5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_，其中_元素的第一电离能异常高的原因是_
14、 _。,电子分层排布，各能层能量不同,10,RST,S,S元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去,一个电子吸收的能量较多,解析(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第A族元素，S为第A族元素，T为第A族元素，U为第A族元素，所以R和U处于同一主族。 (2)由于U为第A族元素且比R电离能小，所以U的氧化性最弱。 (3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与此最像。 (4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。 (5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但A、A族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。,
