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1、選修3物質結構與性質第一章原子結構與性質第一章原子結構與性質 考綱要求1.能規(guī)范書寫常見元素(136號)原子核外電子的電子排布式和電子排布圖。2.能運用原子核外電子躍遷等解釋某些實際問題。3.能用電離能、電負性等解釋元素的某些性質。4.掌握周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及元素性質的遞變規(guī)律。 1能層與能級考點一原子核外電子排布考點一原子核外電子排布 2.原子軌道 3基態(tài)原子核外電子排布依據(jù) (1)能量最低原理：原子的核外電子排布遵循構造原理，使整個原子的能量處于 狀態(tài)。 構造原理示意圖：最低最低 (2)泡利原理：1個原子軌道里最多容納2個電子，且它們的自旋狀態(tài) 。 (3)洪特規(guī)則：
2、電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先 ，且自旋狀態(tài)。 洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)和 (p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為： 。相反相反單獨占據(jù)一個軌道單獨占據(jù)一個軌道相同相同全充滿全充滿半充滿半充滿全空全空1s22s22p63s23p63d54s1 4基態(tài)原子核外電子排布的表示方法 5.基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜 (1)基態(tài)原子：處于 能量的原子叫基態(tài)原子。 (2)激發(fā)態(tài)原子：當基態(tài)原子的電子 后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。 (3)原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或
3、釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。最低最低吸收能量吸收能量 1寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式： N、Cl、Ca、Fe、Cu、As。 2基態(tài)銅原子的電子排布式為Ar4s23d9對嗎？若不對請糾正。 3請用核外電子排布的相關規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因。 4以下是表示鐵原子和鐵離子的三種不同化學用語。 (1)鐵原子最外層電子數(shù)為_，鐵在發(fā)生化學反應時，參加反應的電子可能是 _。 (2)請你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息。 提示： 1. 2.不對，應為Ar3
4、d104s1。 326Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結構更為穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更為穩(wěn)定。 4(1)24s上的2個電子和3d上的1個電子 (2)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。 1下列有關認識正確的是() A各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、
5、3、5、7 B各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束 C各能層含有的能級數(shù)為n1 D各能層含有的電子數(shù)為2n2 解析：各能層的能級之間存在著交錯現(xiàn)象，B錯；各能層含有的能級數(shù)為n，C錯；各能層最多含有的電子數(shù)為2n2，價電子層含有的電子數(shù)不一定為2n2，D錯。 答案：A正確理解基態(tài)原子核外電子排布的依據(jù)及表示方法正確理解基態(tài)原子核外電子排布的依據(jù)及表示方法 解析：Na的簡化電子排布式為Ne3s1。 答案：D 3氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是() A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1 B1s22s22p63s23p31s22s22p
6、63s23p2 C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3 D1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1 解析：np3處于半充滿結構，穩(wěn)定，失去一個電子吸收能量多。 答案：B 4(1)可正確表示原子軌道的是_。 A2sB2d C3px D3f 寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：_。 (2)基態(tài)Mn2的核外電子排布式為_。 (3)銅原子基態(tài)電子排布式為_。 (4)基態(tài)氮原子的價電子排布式是_。 解析：(1)電子層數(shù)為2的能級包括s、p；電子層數(shù)為3的能級包括s、p、d； 鎵(Ga)的原子序數(shù)為31，電子分布的能級為1
7、s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。 (2)Mn是25號元素，其電子排布式為Ar3d54s2，失去最外層的2個電子，即得Mn2：Ar3d5。 (3)Cu是29號元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。 (4)氮原子的最外層有5個電子，其價電子排布式為2s22p3。 答案：(1)AC1s22s22p63s23p63d104s24p1 (2)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 (3)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (4)2s22p3 5已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數(shù)XYZWQ
8、RE，其結構或性質信息見下表：根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素 請根據(jù)信息回答有關問題： (1)元素X的原子核外共有_種不同運動狀態(tài)的電子，有_種不同能級的電子。 (2)元素Y原子中能量最高的是_電子，其原子軌道呈_狀。 (3)Q的基態(tài)電子排布式為_，R的元素符號為_，E元素原子的價電子排布式為_。 (4)含有元素W的鹽的焰色反應為_色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是_。 解析：(1)X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，即其電子排布式為1s22s22p2，故X為碳元素，其原子核外共有6種不同運動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子； (2)因Y元素s軌道最多
9、容納2個電子，所以n2，其原子最外層電子排布式為2s22p3，其能量最高的電子是2p電子，原子軌道呈啞鈴(紡錘)狀； (3)Z原子的M層上有1個未成對的p電子，可能為Al或Cl，單質常溫、常壓下是氣體的只有Cl元素，故Z為氯元素，Q為鉻元素，基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1； R元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素Fe； 根據(jù)題意要求，E元素的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu，價電子排布式為3d104s1； (4)鉀元素的焰色
10、為紫色，激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色。 答案：(1)63 (2)2p啞鈴(紡錘) (3)1s22s22p63s23p63d54s1Fe3d104s1 (4)紫激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色 1元素周期表中每周期所含元素種數(shù)考點二原子結構與元素周期表考點二原子結構與元素周期表 2.每族元素的價電子排布特點 (1)主族：(2)0族：族：He：1s2；其他：；其他：ns2np6。(3)過渡元素過渡元素(副族和第副族和第族族)：(n1)d110n
11、s12。 3元素周期表的分區(qū)與價電子排布的關系 (1)周期表的分區(qū)： (2)各區(qū)外圍電子排布特點： 1請在下表中畫出元素周期表的輪廓，并在表中按要求完成下列問題： (1)標出族序數(shù)。 (2)畫出金屬與非金屬的分界線；畫出過渡元素。 (3)標出鑭系、錒系的位置。 (4)寫出各周期元素的種類。 (5)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。 (6)標出113118號元素的位置。 1某元素3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在周期表中的位置為() AB族BB族 C族 DA族 解析：由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布為3
12、d64s2，因為共有8個價電子，所以為族。 答案：C原子結構與元素周期表原子結構與元素周期表 2元素周期表可以劃分為5個區(qū)，下表有關說法正確的是() As區(qū)全部是金屬元素 Bp區(qū)全部是非金屬元素 Cd區(qū)內元素原子的價電子排布必為(n1)d110ns2 D除ds區(qū)外，以最后填入電子的軌道能級符號作為區(qū)的符號 解析：A項，H為非金屬；B項，p區(qū)左下角元素為金屬；C項，d區(qū)內Cr為3d54s1。 答案：D 3某元素的原子序數(shù)為29，試問： (1)寫出該元素的名稱及元素符號。 (2)畫出該元素基態(tài)原子的電子排布式。 (3)它有多少個電子層？有多少個能級？ (4)它的價電子構型是什么？ (5)它屬于第幾
13、周期？第幾族？主族還是副族？屬于哪一個分區(qū)？ (6)它有多少個未成對電子？ 答案：(1)銅Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)4個電子層7個能級 (4)3d104s1 (5)第四周期B族副族ds區(qū) (6)有1個未成對電子 1電離能、電負性 (1)第一電離能： 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的 。 (2)電負性： 用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小?？键c三原子結構與元素的性質考點三原子結構與元素的性質最低能量最低能量 2原子結構與元素性質的遞變規(guī)律右下方右下方 1為什么一個原子的逐級電離能是逐漸增大的？ 2為什么鎂的第一電離能比鋁的大
14、，磷的第一電離能比硫的大？ 3為什么Na容易形成1價離子，而Mg、Al易形成2價、3價離子？ 4判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“” (1)電負性大于1.8的一定為非金屬，小于1.8的一定為金屬() (2)電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，小于1.7時，一般形成共價鍵() (3)電負性越大，非金屬性越強，第一電離能也越大() 提示：1隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸引力也越來越大，消耗的能量越來越多。 2Mg：1s22s22p63s2P：1s22s22p63s23p3。 鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于全充滿或半充滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，
15、失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于Ga。 3Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成3價離子。而電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的。 4(1)(2)(3) 1下列說法中正確的是() A第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小 B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C在所有元素中，氟的第一電離能最大 D鉀的第一
16、電離能比鎂的第一電離能大 解析：同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C不正確；由于Mg的外圍電子排布式為3s2，而Al的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的。 答案：A元素的電離能元素的電離能 2下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2表示，單位為kJmol1)。下列關于元素下列關于元素R的判斷中一定正確的是的判斷中一定正確的是()AR的最高正價為的最高正價為3價價BR元素位于元素周期表中第元素位于元素周期表中第A族族CR元素的原子最外層共有元素的原子最外層共有4個電子個電子DR元素基態(tài)
17、原子的電子排布式為元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2解析：解析：由表中數(shù)據(jù)由表中數(shù)據(jù)I3I2知其最高正價為知其最高正價為2價，價，R元素位于元素位于A族，族，最外層有最外層有2個電子，個電子，R不一定是不一定是Be元素。元素。答案：答案：B 3(2013年高考新課標全國卷節(jié)選)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。 回答下列問題： (1)D2的價層電子排布圖為_。 (2)四種元素中第一電離能最小的是_，電負性最大的是_。(填元
18、素符號) 解析：(1)短周期主族元素中未成對電子數(shù)最多為3，所以B、C、D均為第四周期的元素，B的價電子層中未成對電子數(shù)為1，結合B可知B為K，A為F；未成對電子數(shù)為4的只能為Ar3d64s2排布，C為Fe，D為Ni；(2)從左到右第一電離能(除A、A族特殊外)、電負性逐漸增大，K的第一電離能最小、F的電負性最大。 4(2013年高考福建卷節(jié)選)依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照下圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。 解析：依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，C、N、O三種元素第一電離能的大小關系為CO”或“SSe343s23p63d10 (3)1s22s
19、22p63s23p63d5或Ar3d5 (4)反映元素原子的核外電子排布特點：同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當元素的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常的大。 7電負性的大小也可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度。下列關于電負性的變化規(guī)律正確的是() A同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變大 B周期表從上到下，元素的電負性逐漸變大 C電負性越大，金屬性越強 D電負性越小，非金屬性越強 解析：利用同周期從左至右元素電負性逐漸增大，同主族從上至下元素電負性逐漸減小的規(guī)律來判斷。 答案：A電負性電負性 8已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是
20、元素的一種基本性質。下面給出14種元素的電負性：已知：兩成鍵元素間電負性差值大于已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。時，形成共價鍵。(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負性具有的變化規(guī)律是根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負性具有的變化規(guī)律是_。(2)通過分析電負性值變化規(guī)律，確定通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范元素電負性值的最小范圍圍_。 (3)判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物： ALi3NBBeCl2 CAlCl3 DSiC .屬于離子化合物的是_；
21、.屬于共價化合物的是_； 請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論 _。 解析：(1)元素的電負性是元素的基本性質，且隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。 (2)根據(jù)電負性的遞變規(guī)律：同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，可知，在同周期中電負性NaMgMgCa，最小范圍應為0.91.5。 (3)根據(jù)已知條件及表中數(shù)值：Li3N電負性差值為2.0，大于1.7形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC電負性差值分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導電。離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存
22、在，可以導電，但共價化合物卻不能。 答案：(1)隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負性與原子半徑一樣呈周期性變化 (2)0.91.5 (3).A.B、C、D測定各物質在熔融狀態(tài)下能否導電，若能導電則為離子化合物，反之則為共價化合物 9X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關信息見下表：(1)W位于元素周期表第位于元素周期表第_周期第周期第_族，其基態(tài)原子族，其基態(tài)原子最外層有最外層有_個電子。個電子。(2)X的電負性比的電負性比Y的的_(填填“大大”或或“小小”)；X和和Y的氣態(tài)的氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是氫化物中，較穩(wěn)定的是_(寫化學式寫化學式)。 (3)寫出Z2Y2與XY2反應的化學
23、方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：_。 解析：根據(jù)題給信息可知X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn2，因為s能級最多可容納2個電子，所以Y為O元素；Z為Na元素；因為W的白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，故W為Fe元素。 (1)Fe元素位于元素周期表第四周期第族，其基態(tài)原子最外層電子數(shù)為2。 (2)O元素的非金屬性強于C元素，所以C的電負性比O的小。氣態(tài)氫化物中H2O更穩(wěn)定。 (1)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。 (2)核組成式：如O，側重于表示原子核的結構，它能告訴我們該原子核內的質子數(shù)和核外電子數(shù)以及質量數(shù)，但
24、不能反映核外電子的排布情況。 (3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。 (4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。 (5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。 即時訓練A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為_。 (2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為_，C的元素符號為_。 (3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。 (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，則 n_；原子中能量最高的是_電子。 答案：(1)C或O(2)ClK (3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (5)22p
優(yōu)化探究高考化學總復習 第一章 原子結構與性質課件（選修3）
