选修原子结构与性质8191.ppt
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1、考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘第一讲原子结构与性质第一讲原子结构与性质考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常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见元素(136号号)原子核外电子的排布。了解原子核外电原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。子的运动状态。2了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。质。3了解原子核外电子在一定条件下会发
2、生跃迁,了解其简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。单应用。4了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1原子核外电子排布规律及其表示方法。原子核外电子排布规律及其表示方法。2元素性质的周期性变化规律及其应用。元素性质的周期性变化规律及其应用。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘一、能层、能级与原子轨道一、能层、能级与原子轨道1能层能层(n):在多电子原子
3、中,核外电子的在多电子原子中,核外电子的 是不同是不同的,按照电子的的,按照电子的 差异将其分成不同能层。通常用差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、表示相应的第一、二、三、四、五、六、七三、四、五、六、七能层,能量依次升高能层,能量依次升高2能级:能级:同一能层里的电子的同一能层里的电子的 也可能不同,又将其分也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用成不同的能级,通常用 等表示,同一能层里,等表示,同一能层里,各 能 级 的 能 量 按各 能 级 的 能 量 按 的 顺 序 升 高 , 即的 顺 序 升 高 , 即 。能量能量能量能量能量能量s、p、d、f
4、s、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3原子轨道:原子轨道:表示电子在原子核外的一个空间运动状态。表示电子在原子核外的一个空间运动状态。电子云轮廓图给出了电子在电子云轮廓图给出了电子在 的区域,这的区域,这种电子云轮廓图也就是原子轨道的形象化描述。种电子云轮廓图也就是原子轨道的形象化描述。核外经常出现核外经常出现原子轨道原子轨道轨道形状轨道形状轨道个数轨道个数s p 13球形球形纺缍形纺缍形考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名
5、师揭秘 试分析前三能层与能级、原子轨道的关系。试分析前三能层与能级、原子轨道的关系。提示提示第一能层第一能层(K),只有,只有s能级;第二能层能级;第二能层(L),有,有s、p两种能级;第三能层两种能级;第三能层(M),有,有s、p、d三种能级;三种能级;s能级上能级上只有一个原子轨道,只有一个原子轨道,p能级上有三个原子轨道能级上有三个原子轨道px、py、pz,d能级上有五个原子轨道,各能级上的原子轨道具有能级上有五个原子轨道,各能级上的原子轨道具有相同的能量。相同的能量。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘二、基态原子的核外
6、电子排布的三原理二、基态原子的核外电子排布的三原理1能量最低原理能量最低原理原子的电子排布遵循原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处能使整个原子的能量处于最低状态。于最低状态。2泡利原理泡利原理在一个原子轨道中,最多只能容纳在一个原子轨道中,最多只能容纳 电子,并且这两个电子,并且这两个电子的电子的 相反。相反。构造原理构造原理2个个自旋状态自旋状态考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3洪特规则洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先总是优先 ,并且,
7、并且 相同。相同。洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)和和 (p0、d0、f0)状态时,状态时,体 系 的 能 量 最 低 , 如 :体 系 的 能 量 最 低 , 如 :2 4C r 的 电 子 排 布 式 为的 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d54s1。单独占据一个轨道单独占据一个轨道自旋状态自旋状态全满全满半满半满全空全空考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 什么是基态原子和激发态原子?什么是基态原子和激发态原子?
8、提示提示基态原子:处于最低能量的原子。当基态原子吸收基态原子:处于最低能量的原子。当基态原子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。当电能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,释放一定频率的光子,这是产生原子光谱的原因。时,释放一定频率的光子,这是产生原子光谱的原因。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘三、电离能和电负性三、电离能和电负性1电离能电离能(1)含义含义第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子
9、转化为气态第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的基态正离子所需要的 ,符号,符号 ,单位,单位 。最低能量最低能量IkJmol1考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)规律规律同周期:第一种元素的第一电离能同周期:第一种元素的第一电离能 ,最后一种元素,最后一种元素的第一电离能的第一电离能 ,总体呈现,总体呈现 的的变化趋势。变化趋势。同族元素:从上至下第一电离能同族元素:从上至下第一电离能 。同种原子:逐级电离能越来越同种原子:逐级电离能越来越 (即即I1I2E(4s)、E(4d)E(5s)、
10、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。等。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘两个应用两个应用1电离能的应用电离能的应用(1)判断金属性与非金属性强弱判断金属性与非金属性强弱(2)分析原子核外电子层结构,如某元素的分析原子核外电子层结构,如某元素的In1In,则该,则该元素的最外层电子数为元素的最外层电子数为n。(3)判断化学键类型判断化学键类型2电负性的应用电负性的应用(1)判断一种元素是金属元素还是非金属元素,以及金属判断一种元素是金属元素还是非金属元素,以及金属性与非金属
11、性的强弱性与非金属性的强弱(2)判断元素在化合物中的价态判断元素在化合物中的价态(3)判断化学键类型判断化学键类型考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘我的警示我的警示在写基态原子的电子排布图时,常出现以下错误:在写基态原子的电子排布图时,常出现以下错误:考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘问题征解问题征解 请用核外电子排布的相关规则解释请用核外电子排布的相关规则解释Fe3较较Fe2更稳定的更稳定的原因?原因? 提示提示Fe价层电子的电子排布式为价层电子的电子排布式
12、为3d64s2,Fe3价层电价层电子的电子排布式为子的电子排布式为3d5,Fe2价层电子的电子排布式为价层电子的电子排布式为3d6。根据根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则,的原则,3d5处于半满状态,结构更为稳定,所以处于半满状态,结构更为稳定,所以Fe3较较Fe2更为稳定。更为稳定。 考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点88 基态原子的核外电子排布及表示方法基态原子的核外电子排布及表示方法1能层、能级、原子轨道及其最多容纳电子数的关系能层、能级、原
13、子轨道及其最多容纳电子数的关系能层能层n一一二二三三四四五五n符号符号KLMNO能级能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s原子原子轨道轨道11313513571最多最多容纳容纳电子电子数数226261026101422818322n2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2.原子的核外电子排布式原子的核外电子排布式(图图)的书写的书写(1)核外电子排布式:用数字在能级符号右上角表明该能核外电子排布式:用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。例如,级上排布的电子数。例如,K:1s22s22p63s23p64s1。为
14、了。为了简化,通常把内层已达稀有气体电子结构的部分称为简化,通常把内层已达稀有气体电子结构的部分称为“原原子实子实”,用该稀有气体的元素符号加方括号来表示。例,用该稀有气体的元素符号加方括号来表示。例如,如,K:Ar4s1。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(4)构造原理是书写基态原子的电子排布式的依据,也是绘制构造原理是书写基态原子的电子排布式的依据,也是绘制基态原子的电子排布图的主要依据之一。基态原子的电子排布图的主要依据
15、之一。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3基态原子的核外电子排布的表示方法基态原子的核外电子排布的表示方法(以硫原子为例以硫原子为例)考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例【典例1】(1)写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子原子电子排布式电子排布式简化电子排布式简化电子排布式NClCaFeCu考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)按要求用三种
16、化学用语表示基态铁原子和三价铁离子,并按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子,并回答问题。回答问题。FeFe3原子原子(或离子或离子)结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式电子排布图电子排布图考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘铁原子最外层电子数为铁原子最外层电子数为_,铁在发生化学反应时,铁在发生化学反应时,参加反应的电子可能是参加反应的电子可能是_。请你通过比较、归纳,分别说出请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。映的粒子结构信息。解析解析(2)根据构造原理,先写根
17、据构造原理,先写26号铁原子号铁原子(基态基态)的电子排布的电子排布式,画出原子结构示意图,依据洪特规则,画出电子排布式,画出原子结构示意图,依据洪特规则,画出电子排布图。图。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案(1)原子原子电子排布式电子排布式简化电子排布式简化电子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3
18、d104s1考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)FeFe3原子原子(或离子或离子)结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式Ar3d64s2Ar3d5电子排布图电子排布图考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘24s上的上的2个电子和个电子和3d上的上的1个电子个电子结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核外电数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核
19、外电子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图:能反映子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。向。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(1)任一能层的能级总是从任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能能级开始,而且能级数等于该能层序数;层序数;(2)以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电排序的各能级可容纳的最多电子数依次为其原子轨道数子数依次为其原子轨道数1、3、5、7的二倍;的二倍;(3)构造原
20、构造原理中存在着能级交错现象;理中存在着能级交错现象;(4)我们一定要记住前四能层的能我们一定要记住前四能层的能级排布顺序级排布顺序(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。当出现当出现d轨道时,虽然电子按轨道时,虽然电子按ns,(n1)d,np顺序填充,但顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把在书写电子排布式时,仍把(n1)d放在放在ns前,如前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确;正确;Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。错误。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【应用【应用1】
21、A、B、C、D、E、F代表代表6种元素。请填空:种元素。请填空:(1)A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为个电子,其元素符号为_;(2)B元素的负一价离子和元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,构都与氩相同,B的元素符号为的元素符号为_,C的元素符号的元素符号为为_;(3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d能级为半充满,能级为半充满,D的元素符号的元素符号为为_,其基态原子的电子排布式为,其基态原子的电子排布式为_;考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点
22、通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(4)E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满,层全充满,N层没有成对电子,只有层没有成对电子,只有一个未成对电子,一个未成对电子,E的元素符号为的元素符号为_,其基态原子的,其基态原子的电子排布式为电子排布式为_。(5)F元素的原子的最外层电子排布式为元素的原子的最外层电子排布式为nsnnpn1,则,则n_;原子中能量最高的是;原子中能量最高的是_电子。电子。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考
23、向集训 名师揭秘名师揭秘(3)D元素原子失去元素原子失去2个个4s电子和电子和1个个3d电子后变成电子后变成3价离价离子,其原子的核外电子排布式为子,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即即26号号元素铁。元素铁。(4)根据题意要求,首先写出电子排布式:根据题意要求,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为,该元素为29号号Cu。(5)s能级只有能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳个原子轨道,故最多只能容纳2个电子,即个电子,即n2,所以元素,所以元素F的原子的最外层电子排布式为的原子的最外层电子排布式为2s22p3,由此可,由此
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