高中化學(xué) 模塊復(fù)習(xí)課1 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)課件 蘇教版選修3.ppt

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第1課原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 一 核外電子排布 K L M N 1 紡錘 5 7 最低 2 不同 1 相同 二 元素性質(zhì)的遞變 最外層電子數(shù) 核外電子層數(shù) 由大到小 由小到大 增大趨勢(shì) 逐漸減小 由小到大 由大到小 一 原子核外電子排布及表示方法1 2015 徐州高二檢測(cè) 下列各組表述中 兩個(gè)微粒不屬于同種元素原子的是 A 3p有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p2的原子B 2p無空軌道 且有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的最外層電子排布式為2s22p5的原子 C M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子D 最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1 5的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子 解析 選C A中3p有一個(gè)空軌道 根據(jù)洪特規(guī)則只能為 又根據(jù)能量最低原理 能量低于3p的軌道均已充滿 即其與電子排布式為1s22s22p63s23p2的原子為同種元素 B中2p有一個(gè)未成對(duì)電子但無空軌道 即為 其排布式為1s22s22p5 也為同種元素 C中M層有s p d三個(gè)不同類型的軌道 全充滿應(yīng)為3s23p63d10與3s23p64s2非同種元素 D中最外層電子排布式為4s24p5 其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5 最外層電子數(shù)為7 核外電子總數(shù)為35 故也為同種元素 2 雙選 2015 洛陽高二檢測(cè) 下列敘述不正確的是 A 甲烷的電子式B 氟化鈉的電子式C 硫離子的核外電子排布式1s22s22p63s23p4D 碳 12原子 解析 選B C B項(xiàng)氟化鈉的電子式應(yīng)為 C項(xiàng)中 1s22s22p63s23p4應(yīng)是硫原子的核外電子排布式 硫離子比硫原子多兩個(gè)電子 所以硫離子的核外電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p6 3 有A B C D四種短周期主族元素 它們的原子序數(shù)依次增大 其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道 也是宇宙中最豐富的元素 B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1 C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等 D元素的原子核外所有p軌道全滿或半滿 1 寫出四種元素的元素符號(hào) A B C D 2 寫出C D兩種元素基態(tài)原子的軌道表示式 C D 3 寫出B C兩種元素單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式 4 寫出B元素單質(zhì)和氫化物的電子式 單質(zhì) 氫化物 解析 A元素原子核外電子僅有一種原子軌道 氫 氦都符合 在宇宙中很豐富說明是氫元素 B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)小1應(yīng)為1s22s22p3 為氮元素 C為金屬元素 且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等 應(yīng)為1s22s22p63s2 是鎂元素 D元素的原子核外所有p軌道全滿或半滿 說明為1s22s22p63s23p3 應(yīng)為磷元素 答案 1 HNMgP 名師點(diǎn)撥 核外電子排布的原則及表示方法1 原子核外電子排布原理 1 能量最低原理 電子先占據(jù)能量低的軌道 再依次進(jìn)入能量高的軌道 2 泡利不相容原理 每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子 3 洪特規(guī)則 在能量相同的軌道上排布時(shí) 電子盡可能分占不同的軌道 且自旋狀態(tài)相同 洪特規(guī)則的特例 在等價(jià)軌道的全充滿 p6 d10 f14 半充滿 p3 d5 f7 全空時(shí) p0 d0 f0 的狀態(tài) 具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性 如24Cr Ar 3d54s1 29Cu Ar 3d104s1 2 核外電子排布的表示方法 1 原子結(jié)構(gòu)示意圖 可表示核外電子的分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 如 2 電子式 可表示原子最外層電子數(shù)目 如 3 原子符號(hào) 側(cè)重表示原子核的組成 它告訴人們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù) 并推及中子數(shù)和核外電子數(shù) 如 4 電子排布式 用數(shù)字在原子軌道符號(hào)右上角標(biāo)明該原子軌道上排布的電子數(shù) 這就是電子排布式 例如 K 1s22s22p63s23p64s1 簡化電子排布式 為了避免電子排布式書寫過于繁瑣 把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號(hào)外加方括號(hào)表示 例如 K Ar 4s1 外圍電子排布式 僅將外圍電子排布表示出來的式子 如29Cu 3d104s1 5 軌道表示式 用方框表示一個(gè)原子軌道 每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子 如氮原子的軌道表示式為 說明 到目前為止 我們學(xué)過的表示原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語有多種 它們各有不同的側(cè)重 原子結(jié)構(gòu)示意圖只能表示核外電子的分層排布和原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù) 如 原子符號(hào) 如側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu) 它能告訴我們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù) 并不能反映核外電子的排布情況 電子排布式 如氧原子的電子排布式為1s22s22p4 它能告訴我們氧原子核外的電子分為2個(gè)電子層 3種不同的原子軌道 并不能告訴我們?cè)雍说那闆r 也不能告訴我們它的各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 軌道表示式 如 這個(gè)式子 對(duì)氮原子核外電子排布的情況表達(dá)得就更加詳細(xì) 二 元素電離能和元素電負(fù)性1 2015 蘇州高二檢測(cè) 下列各元素 最易形成離子化合物的是 第3周期第一電離能最小的元素 外圍電子構(gòu)型為2s22p6的原子 2p軌道為半滿的元素 電負(fù)性最大的元素A B C D 解析 選D 本題考查最易形成離子化合物的元素的判斷 活潑金屬與活潑的非金屬易形成離子化合物 第3周期第一電離能最小的元素是鈉 易失去電子 外圍電子構(gòu)型為2s22p6的原子是氖 化學(xué)性質(zhì)不活潑 2p軌道為半滿的元素是氮 為非金屬 電負(fù)性最大的元素是氟 非金屬性最強(qiáng) 故最易形成離子化合物的是鈉和氟 2 2015 長沙高二模擬 下表是元素周期表的一部分 表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素 試回答下列問題 1 元素p為26號(hào)元素 請(qǐng)寫出其基態(tài)原子電子排布式 2 h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光 請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因 3 o p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表 比較兩元素的I2 I3可知 氣態(tài)o2 再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2 再失去一個(gè)電子難 對(duì)此 你的解釋是 4 第3周期8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序情況如圖 所示 其主族元素中電負(fù)性最大的是 填下圖中的序號(hào) 5 表中所列的某主族元素的電離能情況如圖 所示 則該元素是 填元素符號(hào) 解析 1 根據(jù)能量最低原理 泡利不相容原理和洪特規(guī)則可知26號(hào)元素基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2 2 h為鎂元素 Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí) 以光 子 的形式釋放能量 3 o元素為Mn 其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2 Mn2 的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5 其3d能級(jí)為半充滿結(jié)構(gòu) 相對(duì)比較穩(wěn)定 當(dāng)其失去第三個(gè)電子時(shí)比較困難 而p2 的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6 其3d能級(jí)再失去一個(gè)電子即為半充滿結(jié)構(gòu) 形成相對(duì)比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu) 故其失去第三個(gè)電子比較容易 4 第3周期8種元素分別為鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 其單質(zhì)中鈉 鎂 鋁形成金屬晶體 熔點(diǎn)依次升高 硅形成原子晶體 磷 硫 氯 氬形成分子晶體 且常溫下磷 硫?yàn)楣腆w 氯氣 氬為氣體 故8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)楣?鋁 鎂 硫 磷 鈉 氯 氬 其主族元素中電負(fù)性最大的為氯 5 由題圖可知 該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3 故為第 A族元素 周期表中所列的第 A族元素i屬于第3周期 應(yīng)為Al 答案 1 1s22s22p63s23p63d64s2 2 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí) 以光 子 的形式釋放能量 3 Mn2 的3d軌道電子排布式為半滿狀態(tài) 比較穩(wěn)定 4 2 5 Al 名師點(diǎn)撥 1 元素的第一電離能遞變規(guī)律及其應(yīng)用 1 變化規(guī)律 同周期從左到右 第一電離能有逐漸增大的趨勢(shì) 稀有氣體的第一電離能最大 堿金屬的第一電離能最小 同周期元素中 當(dāng)元素原子的原子軌道為全滿 半滿 全空時(shí)較相鄰元素要大 即第 A族 第 A族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素 如Be N Mg P等 同主族從上到下 第一電離能逐漸減小 2 應(yīng)用 電離能是原子核外電子分層排布的實(shí)驗(yàn)佐證 用來比較元素的金屬性的強(qiáng)弱 I1越小 金屬性越強(qiáng) 表示原子失電子能力越強(qiáng) 2 元素的電負(fù)性遞變規(guī)律及其應(yīng)用 1 遞變規(guī)律 隨著原子序數(shù)的遞增 元素的電負(fù)性呈周期性變化 同周期從左到右 主族元素電負(fù)性逐漸增大 同一主族從上到下 元素電負(fù)性呈現(xiàn)減小的趨勢(shì) 2 應(yīng)用 判斷元素類別一般大于1 8時(shí)為非金屬元素 小于1 8時(shí)為金屬元素 確定化學(xué)鍵類型兩元素電負(fù)性差值大于1 7時(shí)一般形成離子鍵 小于1 7時(shí)一般形成共價(jià)鍵 判斷元素價(jià)態(tài)正負(fù)在形成的化合物中電負(fù)性大的為負(fù)價(jià) 小的為正價(jià) 三 元素 位置 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 關(guān)系1 2015 揚(yáng)州高二檢測(cè) A B C D四種元素 已知A元素是地殼中含量最多的元素 B元素為金屬元素 它的原子核外K L層上電子數(shù)之和等于M N層電子數(shù)之和 C元素是第3周期第一電離能最小的元素 D元素在第3周期中第一電離能最大 下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A 四種元素A B C D分別為O Ca Na ArB 元素A B C兩兩組成的化合物可為CaO CaO2 Na2O Na2O2等C 元素A C簡單離子的半徑大小關(guān)系為AC 解析 選C 地殼中含量最多的元素為氧 由題意知B元素K層和L層電子數(shù)之和為10 則M層為8個(gè) N層為2個(gè) 故B元素為鈣 C元素是第3周期第一電離能最小的元素 為鈉 第3周期中第一電離能最大的元素為氬 故D為氬 選項(xiàng)C中 A的簡單離子O2 和C的簡單離子Na 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 根據(jù) 序大徑小 的規(guī)律知r O2 r Na 2 2015 大連高二檢測(cè) X Y Z為短周期元素 X原子最外層只有一個(gè)電子 Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4 Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍 下列有關(guān)敘述正確的是 A Y的外圍電子排布式為3s23p5B 穩(wěn)定性 Y的氫化物 Z的氫化物C 第一電離能 Y ZD X Y兩元素形成的化合物為離子化合物 解析 選C Y原子應(yīng)該有3個(gè)電子層 最外層電子數(shù)為6 是硫元素 外圍電子排布式為3s23p4 Z元素是O 第一電離能O S X可能是H 也可能是Li或Na H2S是共價(jià)化合物 3 2015 銀川高二檢測(cè) X Y Z W為四種短周期主族元素 其中X Z同族 Y Z同周期 W是短周期主族元素中原子半徑最大的 X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍 Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6 下列說法正確的是 A Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2YO4B 原子半徑由小到大的順序?yàn)閄 Z YC Y Z兩種元素氣態(tài)氫化物中 Z的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定D X與W形成的兩種化合物中 陰 陽離子物質(zhì)的量之比均為1 2 解析 選D W是短周期主族元素中原子半徑最大的 推出W為Na X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍 X為氧 X Z同主族 Z為硫 Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6 則Y為Cl Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為HClO4 A項(xiàng)錯(cuò) 原子半徑S Cl B項(xiàng)錯(cuò) Cl比S的非金屬性強(qiáng) HCl比H2S穩(wěn)定 C項(xiàng)錯(cuò) Na與O形成的化合物Na2O Na2O2 陰 陽離子個(gè)數(shù)比均為1 2 D項(xiàng)正確 4 2015 揚(yáng)州高二檢測(cè) A B C D四種元素的核電荷數(shù)依次增加 它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8 A原子的L層電子數(shù)與K M層電子數(shù)之和相等 D原子的K L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半 回答以下問題 1 四種元素的符號(hào)依次是A B C D 它們?cè)影霃接纱蟮叫〉捻樞蚴?2 試寫出A元素的原子的電子排布式 B元素離子的電子式 C元素離子的結(jié)構(gòu)示意圖 D元素離子的電子排布式 它們的離子半徑由大到小的順序?yàn)?3 分別寫出四種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物化學(xué)式 分別比較酸性和堿性的強(qiáng)弱 4 寫出氣態(tài)氫化物分子式 比較其穩(wěn)定性 理由是 解析 因A原子的L層電子數(shù)與K M層電子數(shù)之和相等 所以A的核電荷數(shù)為2 8 16 A為硫元素 D原子的K L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半 所以D原子的核電荷數(shù)是 2 8 2 20 D為鈣元素 根據(jù)核電荷數(shù)依次增大 并都形成離子 排除氬原子和磷元素 B為氯元素 C為鉀元素 答案 1 SClKCar K r Ca r S r Cl 2 1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p6r S2 r Cl r K r Ca2 3 H2SO4 HClO4 KOH Ca OH 2酸性 HClO4 H2SO4 堿性 KOH Ca OH 2 4 HCl H2SHCl H2S因氯的原子半徑小于硫 氯的非金屬性強(qiáng) 名師點(diǎn)撥