高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第12章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修）第1講 原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)課件 新人教版.ppt

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,第十二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修),,第一講 原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì),[考綱要求] 1．了解原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運動狀態(tài)。 2．了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。 3．了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用。 4．了解電負性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負性的關(guān)系。,1．能層、能級與原子軌道 (1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的______是不同的，按照電子的______差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 (2)能級：同一能層里的電子的______也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用_____________等表示，同一能層里，各能級的能量按____________的順序升高，即：____________________。,考點一 原子核外電子排布原理,知識梳理,能量,能量,能量,s、p、d、f,s、p、d、f,E(s)E(p)E(d)E(f),(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在______________的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。 特別提醒 第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。,核外經(jīng)常出現(xiàn),球形,1,紡錘形,3,2．原子核外電子排布的原理 (1)能量最低原理：即電子盡先占有能量低的軌道，然后依次進入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。 如圖為構(gòu)造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：,(2)泡利原理： 一個原子軌道最多容納____個電子，并且__________相反。 (3)洪特規(guī)則： 當(dāng)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__________________，并且__________相同。洪特規(guī)則特例：當(dāng)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的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。 特別提醒 基態(tài)原子：處于最低能量的原子。當(dāng)基態(tài)原子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，釋放一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子光譜的原因。,2,自旋狀態(tài),單獨占據(jù)一個軌道,自旋狀態(tài),全滿,半滿,全空,題組訓(xùn)練,,解析 基態(tài)原子的核外電子排布必須遵循：①能量最低原理；②泡利原理；③洪特規(guī)則，故基態(tài)氮原子的核外電子排布圖為A。 答案 A,,,5．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(jié)構(gòu)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nsnnpn＋1，則n＝________；原子中能量最高的是________電子。,C或O,Cl,K,Fe,1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Cu,1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,2,2p,,,1．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 (1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格)：,考點二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì),知識梳理,[Ne]3s1,18,1s22s22p63s23p6,[Ar]4s1,36,1s22s22p63s23p63d104s24p6,(2)原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系： ①對主族元素：主族元素的族序數(shù)＝原子的______________。 ②對副族元素：次外層電子數(shù)多于8個而少于18個的一些元素，它們除了能失去________的電子外，還能失去________上的一部分電子。例如元素鈧[Ar]3d14s2，總共可以失去三個電子，鈧為ⅢB族元素。所以，失去的(或參加反應(yīng)的)電子總數(shù)，就等于該元素所在的族數(shù)。除第Ⅷ族元素外，大多數(shù)元素所在族的族序數(shù)等于(n－1)d＋ns(n為最外層)的電子數(shù)。,最外層電子數(shù),最外層,次外層,特別提醒 ①周期的序號等于能層數(shù)。 ②每一周期都是從活潑堿金屬開始逐漸過渡到活潑的非金屬，最后以惰性氣體結(jié)束。 ③主族元素所在族的序數(shù)等于該元素原子的價電子數(shù)，等于最外層電子數(shù)。 ④ⅢB～ⅦB族元素原子的價電子數(shù)目與族序數(shù)相同。,(3)元素周期表的分區(qū) ①根據(jù)核外電子排布。 a．分區(qū)：,b．各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點：,c.若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4，由此可知，該元素位于p區(qū)，為第四周期ⅥA族元素。即最大能層為其周期數(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應(yīng)注意過渡元素(副族與第Ⅷ族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應(yīng)為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)。,(2)根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。,越大,越小,減小,增大,(2)電離能。 ①第一電離能。 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去______電子轉(zhuǎn)化為__________正離子所需要的最低能量。第一電離能越____，越易失去電子，金屬的活潑性就越強。 ②規(guī)律。 同周期：第一個元素的第一電離能______，最后一個元素的第一電離能______。 同族元素：從上到下第一電離能變____。 同種原子：隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越____，再失去電子需克服的電性引力越來越____，消耗的能量越來越____，逐級電離能越來越____。,一個,氣態(tài)基態(tài),小,最小,最大,小,大,大,大,大,(3)電負性。 ①含義。 用來描述不同元素的原子對__________吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力______。 ②標準。 以氟的電負性為____和鋰的電負性為____作為標準，得出了各元素的電負性。 ③變化規(guī)律。 在元素周期表中，從左到右元素的電負性逐漸______，從上到下元素的電負性逐漸______。,鍵合電子,越大,4.0,1.0,增大,減小,④應(yīng)用。 判斷元素金屬性、非金屬性的強弱。金屬的電負性一般______1.8，非金屬的電負性一般______1.8，位于非金屬三角區(qū)邊界的元素的電負性則在1.8左右，它們既有______性，又有________性。,小于,大于,金屬,非金屬,(4)對角線規(guī)則。 在元素周期表中，某些主族元素與________的主族元素的某些性質(zhì)相似，如Li和______，Be和____。 (5)元素周期律。 ①概念。 元素的性質(zhì)隨______________呈現(xiàn)________變化。 ②實質(zhì)。 元素周期律的實質(zhì)是_________________________________________ _____________________。,右下方,Mg,Al,核電荷數(shù)遞增,周期性,元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化必然引起元素性質(zhì),的周期性變化,1．(2016·山西懷仁中學(xué)期末)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kJ·mol－1)。 下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是( ) A．R元素的最高正價為＋3價 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．R元素的原子最外層共有4個電子 D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1,題組訓(xùn)練,解析 從表中數(shù)據(jù)可以看出，R元素的第一、第二電離能都較小，所以反應(yīng)時可以失去2個電子，那么其最高化合價為＋2價，最外層電子數(shù)為2，應(yīng)為第ⅡA族元素，A、C項錯誤，B項正確；R元素可能是Mg或Be，故無法確定基態(tài)原子的電子排布式，D項錯誤。 答案 B,2．下列有關(guān)元素周期表和元素周期律的說法，錯誤的是( ) ①元素周期表中s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素 ②d區(qū)元素最后一個核外電子一定填充在s能級上 ③原子核外電子的能層越多，原子半徑越大 ④同一周期從左至右，元素的第一電離能依次增大 A．只有①②③ B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④,解析 s區(qū)中氫元素是非金屬元素，①錯誤；d區(qū)元素最后一個核外電子應(yīng)填充在d能級上，②錯誤；除稀有氣體外，原子核外電子的能層越多，原子半徑越大，③錯誤；當(dāng)元素最外層電子處于半充滿和全充滿狀態(tài)時比較穩(wěn)定，如第一電離能NO，故④錯誤。 答案 D,3．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是( ) A．具有下列電子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是① B．具有下列價電子排布式的原子：①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4，第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb ②N、P、S ③Na、P、Cl，元素的電負性隨原子序數(shù)增大而增大的是③ D．某主族元素氣態(tài)基態(tài)離子的逐級電離能分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703……它與氯氣反應(yīng)時，生成的陽離子是X3＋,解析 A項正確，①～④分別表示Si、N、C、S。B項正確，①～④分別表示Al、Si、P、S。C項正確，因為元素非金屬性越強，電負性越大。根據(jù)電離能數(shù)據(jù)可知，D項中所述元素的最高價是＋2，屬于第ⅡA族元素，D項不正確。 答案 D,4．根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)，回答下列各題：,(1)在周期表中，最可能處于同一族的是________(填選項字母，下同)。 A．Q和R B．S和T C．T和U D．R和T E．R和U (2)下列離子的氧化性最弱的是________。 A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋ (3)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是______。 A．硼 B．鈹 C．氦 D．氫,E,D,C,(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實從一個側(cè)面說明_________________________________，如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第________個電子時。 (5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是________，其中________元素的第一電離能異常高的原因是______________________________________________________________ ______________________________。,電子分層排布，各能層能量不同,10,RST,S,S元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，失去,一個電子吸收的能量較多,解析 (1)根據(jù)電離能的變化趨勢知，Q為稀有氣體元素，R為第ⅠA族元素，S為第ⅡA族元素，T為第ⅢA族元素，U為第ⅠA族元素，所以R和U處于同一主族。 (2)由于U＋為第ⅠA族元素且比R電離能小，所以U＋的氧化性最弱。 (3)由于Q是稀有氣體元素，所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與此最像。 (4)電離能的突躍變化，說明核外電子是分層排布的。若U是短周期元素，則U是Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1，由于2s22p6所處能層相同，所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個電子時。 (5)同一周期，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素要高，因為其最外層電子呈全充滿或半充滿結(jié)構(gòu)。,,