选修3-1原子结构与性质（精品课件）

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1、选考部分,1理解原子的组成，理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们的相互关系。 2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。 3了解原子核外电子的运动状态。 4了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 5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。,1电子在排布时必须遵循能量最低原理、泡利原理及洪特规则。可以通过练习一些元素(如N、O、Mg、Si等)原子的电子排布图，加深对泡利原理和洪特规则的理解。 2熟记元素的第一电离能与元素的金属性、非金属性的关系：一般，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强，非金属性越

2、弱。但也要注意例外，如：第一电离能BeB；MgAl。,一、原子核外电子的运动特征及其分层排布 1对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的_；各能层最多容纳的电子数为_。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的_；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按_的顺序升高，即E(s)E(p)E(d)E(f)。 2在同一个原子中，离核越近，n越小的电子层能量_。同一电子层中，各能级的能量按s、p、d、f的次序_。,3电子云指电子在原子核外出现的_。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。 4原子轨道指不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图。s电子的原子轨道都是_

3、形的，p电子的原子轨道都是_形的，每个p能级有3个原子轨道，他们相互垂直，分别以_表示。 5当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则被称为_。,二、基态原子与电子排布原理 1现在物质结构理论原理证实，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，处于最低状态能量的原子叫做_原子。 2基态原子的核外电子排布要遵循的原则是_、_。 3不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的原子的_，总称原子光谱。,三、元素周期表 元素周期律 1元素周期表中的周期是指具有相同的_的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个个横行；元

4、素周期表中的族是指把不同横行中_相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成的纵行。 2元素的性质随核电核数递增发生_的递变，叫做元素周期律，在化学(必修2)中元素周期律主要体现在_、_、_、_、_等的周期性变化。,四、电离能 1气态原子或离子_叫电离能，常用符号_表示，单位为_。 2根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原子_，反之，电离能越大，表示在气态时该原子_，同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有_的趋势，同一主族从上到下，第一电离能_。,五、电负性 1_叫键合电子；我们用电负性描述_。 2电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。_的电负性一般小于1.8

5、，_的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右，他们既有_性又有_性。,答案： 一、1.能层 2n2 能级 s、p、d、f 2.越低 逐渐增大 3.概率密度 4.球 纺锤 px、py、pz 5.洪特规则 二、1.基态 2.能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 3.吸收光或发射光的波长和频率 三、1.电子层数 最外层电子数 2.周期性 原子半径 元素的金属性 非金属性 元素的电离能 元素的电负性,四、1.失去一个电子所需要的最低能量 I kJmol1 2.越容易失去电子 越难失去电子 增大 逐渐减小 五、1.原子中用于形成化学键的电子 不同元素的原子对键合

6、电子吸引力的大小 2.金属 非金属 金属 非金属,1下列各能层中，不包含d能级的是 ( ) AM能层 BL能层 CQ能层 DN能层 答案：B,2下列电子排布图中，能正确表示某元素原子的最低能量状态的是 ( ) 答案：D,3主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是 ( ) ACa21s22s22p63s23p6 BO2：1s22s22p4 CCl： Ne3s23p6 DAr：2s22s22p63s23p6 答案：B,4下列各组元素性质的递变情况错误的是 ( ) ALi、Be、B原子的最外层电子数依次增多 BP、S、C

7、l元素的最高化合价依次升高 CN、O、F电负性依次增大 DNa、K、Rb第一电离能逐渐增大 答案：D,5一种价电子构型为2s22p5的元素，下列有关它的描述正确的是 ( ) A原子序数为7 B第一电离能最大 C原子半径最大 D电负性最大 答案：D,6当碳原子的核外电子排布图由转变为时，下列说法中正确的是 ( ) A碳原子由基态变为激发态 B碳原子由激发态变为基态 C碳元素种类发生了变化 D碳原子要向外界环境释放能量 答案：A,7下面是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题： (1)s电子的原子轨道呈_形，每个s能级有_个原子轨道；p电子的原子轨道呈_形，每个p能级有_个原子轨道。 (2)s

8、电子的原子轨道、p电子的原子轨道的半径与_有关，二者之间的关系为_,解析：s电子原子轨道是球形的，随着能层序数的增大，其半径也逐渐增大。p电子原子轨道是纺锤形的，每个p能级有3个相互垂直的原子轨道，p电子原子轨道的平均半径也随着能层序数的增大而增大。 答案：(1)球 1 纺缍 3 (2)能层序数n 能层序数n越大，原子轨道的半径越大,8有A、B、C、D、E五种元素，其中A、B、C、属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层中有两个未成对的电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数相等，B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的

9、质量比为 ，E与B的质量比为 根据以上条件，回答下列问题： (1)推断五种元素分别是：A_，B_，C_，D_，E_。,(2)写出D原子的电子排布式_。 (3)指出E元素在元素周期表中的位置_。 (4)比较A、B、C三种元素的第一电离能的大小顺序_(由大到小的顺序排列)。 解析：A原子最外层p能级电子数等于次外层的电子总数，说明次外层为K层，故A的电子排布式为1s22s22p2，即A为碳元素；B原子最外层中有两个未成对的电子，说明B为第 A或第 A族元素，又B与A同周期，说明B为氧元素；C元素可以与B形成CB2型化合物且C与A、B同周期，说明C为氮元素；在DB2中，D与B质量比为,即D的相对原子

10、量为28，在EB2中，E与B的质量比为 ， 即E的相对原子质量为32，由D、E核内质子数与中子数相等可以知道D为硅元素，E为硫元素。比较A(碳)、B(氧)、C(氮)三种元素的第一电离能，须注意到氮元素原子的2p原子轨道处于半充满状态，体系的能量较低，原子最稳定，第一电离能最大。故第一电离能的大小顺序为CBA或氮氧碳。 答案：(1)C O N Si S (2)1s22s22p63s23p2 (3)第三周期第 A族 (4)CBA(或氮氧碳),1.原子核外电子排布原理 (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：每个原子轨道最多只能容纳2个电子

11、，而且自旋方向相反(自旋只有两种方向，用、表示)。,(3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。,(4)特例 有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 规律总结 多电子原子中，原子轨道能量的高低存在以下规律： 相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。,形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s 同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等

12、。 2基态原子中电子在原子轨道上的排布顺序： 基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如图所示。它表示随着原子序数的递增，基态原子的核外电子按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s这是从实验得到的一般规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布。,3基态原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图(或称原子结构简图) 可表示核外电子分层排布和核内质子数，如O：。 (2)电子式 在元素符号周围用“”或“”表示原子最外层电子数目的式子，如,(3)电子排布式 用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数，如K：1s22s22p63s

13、23p64s1。 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，如K：Ar4s1。,(4)电子排布图(轨道表示式) 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如氧元素基态原子的电子排布如图所示：,误区警示 在书写基态原子的电子排布图时，常出现以下几种错误： 当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前。例如：Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正确； Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。,案例精析 【例1】 (2007海南高考)A

14、、B、C、D、E代表5种元素。请填空： (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_； (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_，其基态原子的电子排布式为_。 解析 (1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成： 可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。 (2)B，C的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。,(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23d64s2即26号元素铁。 (4)根据题意要求，首先写出电子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。