2020年高考化学一轮复习课件:模块5 第十一单元 第1节 原子结构与性质 .ppt
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1、模块5,选考模块,第十一单元 物质结构与性质(选考),第1节,原子结构与性质,考纲点击:1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和 排布原理,能正确书写 136 号元素原子核外电子、价电子的 电子排布式和轨道表达式。2.了解电离能的含义,并能用以说 明元素的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简 单应用。4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。,回归教材,一、原子核外电子排布原理 1.能层与能级,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f,2n2,2.原子轨道,球形,哑铃形,(1)轨道形状 s 电子的原子轨道呈_。 p 电子的原子轨道呈_。,(2)各能级上的
2、原子轨道数目,1,3,5,7,(3)能量关系 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 npx、npy、npz 轨道的能量_。,相等,特别提醒(1)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。 (2)能层数电子层数,每个能层所包含的能级数能层序 数。,3.基态原子核外电子排布依据 (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
3、,于_。,最低状态,如图为构造原理示意图,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,2,相反,1 个原子轨道里最多容纳_个电子,且自旋方向_。 如 2s 轨道上的电子排布为 ,不能表示为 。,(3)洪特规则,单独占据一个,全满,半满,电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先_,_,且自旋方向相同。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)或_(p0、 d0、f0)状态时,体系的能量最低,如基态 24Cr 的电子排布式为,_。,全空,轨道,1s22s22p63s23p63d54s
4、1,4.基态原子核外电子排布的表示方法,1s22s22p63s23p4,5.基态原子、激发态原子和原子光谱 (1)基态原子:处于_能量的原子。 (2)激发态原子:当基态原子的电子_能量后,电子 会跃迁到较高能级,变成激发态原子。,(3)基态、激发态及光谱示意图,最低,吸收,特别提醒基态原子失电子生成金属阳离子时,应先失去 最外层上的电子。如 Fe 原子核外电子排布式为Ar3d64s2,失 电子变为Fe2时,失去的不是能量较高的 3d 轨道上的电子,而 是能量较低的 4s 轨道上的电子。所以 Fe2的核外电子排布式为 Ar3d6,其他如Ar3d44s2、Ar3d54s1 均错误。,二、原子结构与
5、元素性质 1.原子结构与周期表的关系,Ne3s1,18,1s22s22p63s23p6,Ar4s1,36,1s22s22p63s23p63d104s24p6,ns1,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,2.每族元素的价电子排布特点 (1)主族,(2)0 族:He_;其他_。,1s2,ns2np6,(3)过渡元素(副族和第族):(n1)d110ns12。,3.元素周期表的分区与价电子排布的关系 (1)周期表的分区,(2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点,4.元素周期律,失去,最低能量,I1,kJmol1,(1)电离能、电负性 第一电离能:气态电中
6、性基态原子_一个电子转 化为气态基态正离子所需的_。符号:_,单位:,_。,吸引力,电负性:用来描述不同元素的原子对键合电子_ 的大小。 判断元素电负性大小的标准。 以氟的电负性为 4.0 和锂的电负性为 1.0 作为相对标准。电 负性没有单位,且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值 最大,铯的电负性数值最小,为 0.7(放射性元素除外)。,电负性的变化规律,小于1.8,大于1.8,金属元素的电负性一般_,非金属元素的电负性 一般_,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。,相同,递增,(2)原子结构与元素性质的递变规律,相同,递增,逐渐减小,逐渐增大,
7、17,41,主族序数,主族序数8,增大的趋势,逐渐减小,逐渐增大,逐渐减小,(续表),逐渐减弱,逐渐增强,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐增强,(3)对角线规则,右下方,在元素周期表中,某些主族元素与其_主族元素 的有些性质是相似的。如: 特别提醒一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因:随着 核外电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失 去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大,消耗的能量越来 越多。,基础测评 1.下列电子排布图所表示的元素原子中,其能量处于最低,)。,B. D.,状态的是( A. C. 答案:D,2.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:,1s2
8、2s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3,1s22s22p5,)。,则下列有关比较中正确的是( A.最高正化合价: B.原子半径: C.电负性: D.第一电离能:,解析:根据核外电子排布式可知是 S,是 P,是 F。 F 无正价,A 错误;同周期元素自左向右原子半径逐渐减小, 同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径: ,B 错误;同周期元素自左向右电负性增大,同主族 元素自上而下电负性减小,则电负性:,C 错误;同 周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势,但 P 的 3p 轨道电子 处于半充满状态,较稳定,第一电离能大于 S,则第一电离能: ,D 正确。,答案:D,3.下
9、列有关元素周期表分区的说法正确的是(,)。,A.s 区全部是金属元素 B.p 区全部是非金属元素 C.d 区内元素原子的价电子排布式必为(n1)d110ns2 D.除 ds 区外,以最后填入电子的轨道能级符号作为区的符 号 解析:A 项,s 区中 H 为非金属元素;B 项,p 区左下角的 元素为金属元素;C 项,d 区内 Cr 为 3d54s1。 答案:D,4.(1)2016 年新课标卷,37(1)基态 Ge 原子的核外电子 排布式为Ar_,有_个未成对电子。 (2)2016 年新课标卷,37(1)镍元素基态原子的电子排布 式 为 _ , 3d 能 级上的未成对电子数为 _。,(3)2015
10、年新课标卷,37(1)处于一定空间运动状态的电 子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。 在基态14C 原子中,核外存在_对自旋相反的电子。,(4)下列核外电子排布式表示的是激发态原子的是_。,A.1s12s1 B.1s22s22p1 C.1s22p53s1 D.1s22s22p63s2,答案:(1)3d104s24p2 2 (2)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2 2 (3)电子云 2 (4)AC,5.(2017 年新课标卷节选)(1) 元素 K 的焰色反应呈紫红 色,其中紫色对应的辐射波长为_nm(填标号)。,A.404.4 C.589.2,B.553.5
11、 D.670.8,E.766.5 (2)基态 K 原子中,核外电子占据最高能层的符号是_, 占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。,解析:(1)当对金属钾或其化合物进行灼烧时,焰色反应显 紫红色,可见光的波长范围为 400 nm760 nm,紫色光波长较 短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能级轨 道的电子不稳定,跃迁到较低能级轨道时放出的能量较多,故 放出的光的波长较短)。(2)基态钾原子核外有 4 个能层:K、L、 M、N,能量依次增高,处于 N 层的 1 个电子位于 4s 轨道,s 电子云轮廓图形状为球形。,答案:(1)A (2)N 球形,考点一 考向1,原子核外电子的排布
12、及其表示方法 原子核外电子排布原理,典例1(2018 年吉林长春模拟)如图是 s 能级和 p 能级的原 子轨道图,试回答下列问题:,是_。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn1npn1,,(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)元素 X 的原子最外层电子排布式为 nsnnpn1,原子中能 量最高的是_电子,其电子云在空间有_ 的伸展方向;元素 X 的名称是_,它的氢化物的电子式,那么 X 的元素符号为_,原子的电子排布图为_ _。,解析:(1)s 电子的原子轨道都是呈球形的,每个 s 能级有 1 个原子
13、轨道;p 电子的原子轨道都是呈哑铃形的,每个 p 能级 有 3 个原子轨道,它们相互垂直,分别以 px、py、pz 表示。 (2)因为元素 X 的原子最外层电子排布式为 nsnnpn1,np 轨道上 有电子,说明 ns 轨道已排满电子,即 n2,则元素 X 的原子 核外电子排布式为 1s22s22p3,X 是氮元素,其原子中能量最高 的是 2p 电子,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向;氮,的氢化物是氨气,其电子式是,。当元素 X 的原子最外,n3,所以 X 元素的原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4,,X 是硫元素,其原子的电子排布图为,。,层电子排布式为nsn1npn1
14、时,根据上述分析,有n12,则,答案:(1)球,1,哑铃,3,(2)2p 三个互相垂直,氮,S,方法技巧,正确理解排布依据,(1)在书写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:, ,(违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则),(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定,如ns2、np3、np6、nd5、nd10 Cr:3d54s1 Mn:3d54s2 Cu:3d104s1 Zn:3d104s2,Fe3+。,(3)当出现d 轨道时,虽然电子按ns、(n1)d、np 的顺序 填充,但在书写时,仍把(n1)d 放在ns 前。,Fe2+,(4)基态原子失电子的顺序:以Fe
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