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1、选修3 物质结构与性质 第1节 原子结构与性质 第2节 分子结构与性质 第3节 晶体结构与性质,目 录,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。,原子结构,1能层与能级,2n2,32,18,8,2,2,14,10,6,2,10,6,2,6,2,2,最多容纳 电子数,5s,4f,4d,4p,4s,3d,3p,3s,2p,2s,1s,能级,O,N,M,
2、L,K,符号,五,四,三,二,一,能层(n),2.原子轨道,3原子核外电子排布规律 (1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。 (2)泡利原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。 (3)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单独占据一个轨道，且自旋状态相同。,(4)构造原理示意图：,4基态原子核外电子排布的表示方法,轨道表示式,Ne3s23p4,简化电子排布式,S：1s22s22p63s23p4,电子排布式,电子式,原子结构示意图,举例,表示方法,例1(1)(2012江苏高考)Mn2基态的电子排布式可表示为
3、_； (2)(2012海南高考)铜原子基态电子排布式为_ _； (3)(2012新课标全国高考)Se的原子序数为_，其核外M层电子的排布式为_；,(4)(2011山东高考)氧是地壳中含量最多的元素，氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。 (5)(2011福建高考)氮元素可以形成多种化合物，基态氮原子的价电子排布式是_。 解析 (1)Mn原子序数为25，价电子排布为3d54s2，失去4s上的2个电子，即得Mn2。 (2)铜是29号元素，注意先排满3d电子，然后 再排4s电子。所以其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。,(3)Se 原子序数为34，其核外M 层电子的
4、排布式为3s23p63d10。 (4)氧元素核外有8 个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2 个。 (5)基态氮原子的价电子排布式是2s22p3，审题时注意是价电子排布式。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5) (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)34 3s23p63d10 (4)2 (5)2s22p3,1下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是( ) A原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电 子排布式为1s22s2的Y原子 B原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核 外N层上仅有两
5、个电子的Y原子 C2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一 个空轨道的Y原子 D最外层都只有一个电子的X、Y原子,解析：本题考查的是核外电子排布的知识。A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项均为A元素，同主族元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的第A族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。 答案：C,2.下列说法错误的是 ( ) Ans电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量 B6C的电子排布式1s22s22
6、p违反了洪特规则 C电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最 低原理 D电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 解析：A项，关键在于熟记构造原理。各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5sns电子的能量一定高于(n1)p电子的能量；B项，对于C原子来说，,2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则；C项，根据轨道能量高低顺序可知E4sE3d，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，
7、故违反了能量最低原理；D项，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理。,答案：A,3原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学 知识，请你回答下列问题： (1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：_周期_族。 (2)写出原子序数最小的族元素原子的核外电子排布式：_。 (3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号：_、_。,解析：(1)根据原子序数为31，写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，n4，所以为第四周期，价电子排布为4s24p1，为主族元素，价电子数为3，所以是A族。 (2)原子序数最
8、小的族元素在第四周期，价电子数为8，为3d64s2，原子的电子排布为Ar3d64s2。 (3)3p轨道上有2个未成对电子，为3p2或3p4，排布为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，电子数为14或16，元素符号为Si、S。 答案：(1)第四 A (2)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (3)Si S,元素周期表,1元素周期表中每周期所含元素种数,未满,7s f d(未完),32(未完),7,32,6s f d p,32,6,18,5s d p,18,5,18,4s d p,18,4,8,3s p,8,3,8,2s p,8,2,2,1s,2
9、,1,电子最大容量,各周期增加的能级,元素种数,周期,2周期表的分区与原子的价电子排布的关系,(n2)f014(n1)d02ns2,镧系、锕系,f区,(n1)d10ns12,B族、B族,ds区,(n1)d19ns12(除钯外),B族B族、族,d区,ns2np16(He除外),A族A族、0族,p区,ns12,A族、A族,s区,外围电子排布,元素分布,分区,例2 已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。,(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区
10、内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_区。 (3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。 (4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比Fe2稳定的原因：_。,(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布_种元素。 解析 本题主要考查原子结构和周期表的关系。 (1)第1、2纵行为s区，第310纵行为d区，第11、12纵行为ds区，第1318纵行为p区。 (2)第6纵行的铬价电子排布为3d54s1，第7纵行的Mn元素价电子排布为3d54s2，可以认为先填了3d能级再填4s能级，所以可以排在ds区。,(3)4s半充满的元素为K、C
11、r和Cu。 (4)Fe3的价电子排布为3d5,3d轨道处于半充满，结构稳定。 (5)根据各周期的元素个数规律，第六和第七周期都为32种，则元素周期表共可以排布118种元素 答案 (1)如下图,(2)ds (3)见上表 (4)Fe价电子的排布式为3d64s2，Fe2为3d6，Fe3为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比Fe2稳定 (5)118,4有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表 所述：,是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂,D,元素的气态氢化物极易溶于
12、水，可用作制冷剂,C,B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性,B,是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,A,结构、性质等信息,元素,请根据表中信息填写： (1)A原子的核外电子排布式_ _。 (2)B元素在周期表中的位置_；离子半径：B_A(填“大于”或“小于”)。 (3)C原子的电子排布图是_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形。 (4)D原子的电子排布式为_， D的结构示意图是_。,(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ _， 与D的氢化物的水化物反应的化学
13、方程式为_ _ _。 解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。 (1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。 (2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第A族，Na与Al3核外电子排布相同，核电荷数Al3大于Na，故r(Al3)r(Na)。,(5)本题考查Al(OH)3与NaOH和HCl反应的方程式，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O， Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。,5如表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题： (用元素符号填空),4,3,2,0,A,A,A,A,A,A,A,族 周期,(1)写出下列元素符号及电子排布式： _，_，_，_。 (2)在中电负性最大的元素是_，第一电离能最小的元素是_(填元素符号)。 (3)在这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(填化学式，下同)，碱性最强的是_，呈两性的氢氧化物是_，写出三者之间两两相互反应的离子方程式_ _ _。,
