《【整合】人教版高中化学选修三第一章-原子结构与性质（复习教案2） 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【整合】人教版高中化学选修三第一章-原子结构与性质（复习教案2） （7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一章 原子结构与性质第一节 原子结构一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的 、少量的 以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳 个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过 个(K 层为最外层时不能超过 2 个电子)。(4)次外层电子数目不能超过 个(K 层为次
2、外层时不能超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当 M 层是最外层时，最多可排 8 个电子；当 M 层不是最外层时，最多可排 18 个电子二、能层与能级二、能层与能级多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七能层能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高能量由低到高，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能 层 一 二 三 四 五 六 七 符 号 最多电子数 即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数)但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能
3、级能级(S、P、d、F)， 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能 层 K L M N O 能 级 最多电子数 各能层电子数 （1）每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf（2）任一能层，能级数=能层序数（3）s、p、d、f可容纳的电子数依次是 1、3、5、7的两倍三、构造原理三、构造原理根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。电子所排的能级顺序： 1. 写出17Cl（氯） 、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布氯 钪： 溴： 根据构造原理只要我们知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。2. 写出 136 号元
4、素的核外电子排布式。3. 写出 136 号元素的简化核外电子排布式。4. 画出下列原子的结构示意图：Be、N、Na、Ne、Mg回答下列问题：在这些元素的原子中，最外层电子数大于次外层电子数的有 ，最外层电子数与次外层电子数相等的有 ，最外层电子数与电子层数相等的有 ；L 层电子数达到最多的有 ，K 层与 M 层电子数相等的有 。.5. 下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）EK EN EL EM ，（2）E3S E2S E4S E1S ，（3）E3S E3d E2P E4f 。6. A 元素原子的 M 电子层比次外层少 2 个电子。B 元素原子核外 L 层电
5、子数比最外层多 7 个电子。（1）A 元素的元素符号是 ，B 元素的原子结构示意图为_；（2）A、B 两元素形成化合物的化学式及名称分别是_ _ _。四、电子云和原子轨道：四、电子云和原子轨道：(1)电子运动的特点：质量极小 运动空间极小 极高速运动。电子云：电子云： 称作电子云电子云 。常 成为原子轨道原子轨道。S 的原子轨道是 的，能层序数越大，原子轨道的半径 。 P 的原子轨道是 的，每个 P 能级有 3 个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。P 原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。五、泡利原理和洪特规则五、泡利原理和洪特规则量子力学告诉我们：ns 能级各 轨道，np
6、 能级各有 个轨道，nd 能级各有 轨道，nf 能级各有 个轨道.而每个轨道里最多能容纳 2 个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”来表示。一个原子轨道里最多只能容纳 电子，而且自旋方向 ，这个原理成为泡利原理泡利原理。当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是 而且 ，这个规则是洪特规则洪特规则。洪特规则的特例洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。定的。六、能量最低原理、基态、激发态、光谱六、能量最低原理、基态、激发态、光谱原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能
7、量最低原理。能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态基态原子。当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。第二节 原子结构与元素的性质写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。一、原子结构与周期表一、原子结构与周期表1. 周期系：随着元素原子的核电荷数递增，每到出现 ，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到 8 个电子，出现 。然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复这就是元素周期系中的一个个
8、周期。可见，元素周期系的形成是 2. 周期表在周期表中，把 元素，按原子序数 的顺序从左到右排成横行，称之为周期，有 个；在把不同横行中最外层电子数相同的元素，按能层数递增的顺序由上而下排成纵行，称之为族，共有 个纵行， 个族。16 个族又可分为主族、副族、0 族、 。 思考元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？要求学生记住这些术语。元素在周期表中排在哪个列由什么决定？总结元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族。分析探索每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布，可把周
9、期表里的元素划分成 5 个区，除 ds 区外，区的名称来自 。 s 区、d 区和 p 区分别有几个纵列?为什么 s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属?元素周期表可分为哪些族?为什么副族元素又称为过渡元素？各区元素的价电子层结构特征是什么？基础要点基础要点分析图 1-16s 区p 区d 区ds 区f 区分区原则纵列数是否都是金属区全是金属元素，非金属元素主要集中 区。主族主要含 区，副族主要含 区，过渡元素主要含 区。归纳归纳S 区元素价电子特征排布为 价电子数等于族序数。区元素价电子排布特征为 ；价电子总数等于副族序数；ds 区元素特征电子排布为 ，价电子总数等于所在的列序数；p 区元素特
10、征电子排布为 ；价电子总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。（1）原子核外电子总数决定所在周期数周期数=最大能层数（钯除外）46Pd Kr4d10,最大能层数是 4，但是在第五周期。（2）外围电子总数决定排在哪一族如：29Cu 3d104s110+1=11 尾数是 1 所以，是 IB。元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。二、元素周期律二、元素周期律(1)原子半径原子半径元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？归纳总结原子半径的大小取决于两
11、个相反的因素： ，另一个是 。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐 。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径 ，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐 。(2)电离能电离能1. 第一电离能 I1； 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。同一元素的第二电离能 第一电离能。科学探究科学探究1. 原子的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？为什么 Be 的第一电离能大于 B，N 的第一电
12、离能大于 O，Mg 的第一电离能大于Al，Zn 的第一电离能大于 Ga？第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系？碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？2. 阅读分析表格数据：NaMgAl49673857845621415181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376各级电离能(KJ/mol)201142170323293为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？数据的突跃变化说明了什么？归纳总结归纳总结1. 递变规律周一周期同一族第一电离能从左往右， 从上到下， 2. 第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。3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最低能量叫做第一电离能(用 I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用 I2表示)，依次类推，可得到 I3、I4、I5
