高考化学一轮复习 第1讲 原子结构与性质课件 新人教版选修3.ppt
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1、选选修修3 3物物质质结结构构与与性性质质第第一一讲讲原原子子结结构构与与性性质质一一气气贯贯通通的的课课堂堂学学案案一卷冲关的课后练案一卷冲关的课后练案考考 点点 一一考考 点二点二考考 点点 三三考纲展示考纲展示考点关注考点关注(1)了解原子核外了解原子核外电电子的能子的能级级分布,分布,能用能用电电子排布式表示常子排布式表示常见见元素元素(136号号)原子核外原子核外电电子排布。了解子排布。了解原子核外原子核外电电子的运子的运动动状状态态(2)了解元素了解元素电电离能的含离能的含义义,并能,并能用以用以说说明元素的某些性明元素的某些性质质(3)了解原子核外了解原子核外电电子在一定条件子在
2、一定条件下会下会发发生生跃跃迁,了解其迁,了解其简单应简单应用用(4)了解了解电负电负性的概念,知道元素性的概念,知道元素的性的性质质与与电负电负性的关系性的关系(1)核外核外电电子排布式、价子排布式、价层电层电子排布式的子排布式的书书写写(2)比比较较元素第一元素第一电电离能离能的大小,根据元素的第的大小,根据元素的第一一电电离能推断原子离能推断原子结结构构(3)元素元素电负电负性大小的比性大小的比较较和元素性和元素性质质的关系的关系(4)根据原子根据原子结结构考构考查查元元素的推断素的推断1能层与能级能层与能级能能层层(n)一一二二三三四四五五符号符号KLMNO能能级级1s 2s 2p3s
3、3p3d4s 4p 4d 4f5s 最多容最多容纳电纳电子子数数22626102610 142 2s818322n22.原子轨道原子轨道3原子核外电子排布规律原子核外电子排布规律(1)能量最低原理:原子的核外电子排布遵循构造原理,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于最低状态。使整个原子的能量处于最低状态。(2)泡利原理:泡利原理:1个原子轨道里最多容纳个原子轨道里最多容纳2个电子,且它个电子,且它 们的自旋状态相反。们的自旋状态相反。(3)洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,基洪特规则: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单独占据一个轨道
4、,且自态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。旋状态相同。(4)构造原理示意图:构造原理示意图:4基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法表示方法表示方法举举例例原子原子结结构构示意示意图图电电子式子式表示方法表示方法举举例例电电子排布式子排布式S:1s22s22p63s23p4简简化化电电子排子排布式布式NeNe3s23p4电电子排布子排布图图特别提醒特别提醒 出现出现d轨道时,虽然电子排布按轨道时,虽然电子排布按ns、(n1)d、np的的顺序填充,但书写电子式时,仍把顺序填充,但书写电子式时,仍把(n1)d放在放在ns前。前。如如Cr:1s22s22p6
5、3s23p63d54s1正确,正确,Cr:1s22s22p63s23p64s13d5错误。错误。例例1 A、B、C、D、E代表代表5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3个未成对电子,次外层个未成对电子,次外层有有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元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,结构都与氩相同,B的元素符号为的元素符号为_,C的元素的元素符号为符号为_;(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的元素符的元素符号为号为_,
6、其基态原子的电子排布式为,其基态原子的电子排布式为_;(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,层没有成对电子,只有一个未成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为的元素符号为_,其基,其基态原子的电子排布式为态原子的电子排布式为_。解析解析本题考查原子的核外电子排布。本题考查原子的核外电子排布。(1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成:元素基态原子的电子排布图由题意可写成:,可见该元素核外有,可见该元素核外有7个电子,为氮元个电子,为氮元素,其元素符号为素,其元素符号为N。(2)B、C的电子层结构都与的电子层结构都与Ar相同,即核外都有相同,即核外都有
7、18个个电子,则电子,则B为为17号元素号元素Cl,C为为19号元素号元素K。(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号元素号元素Fe。(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号元素号元素Cu。答案答案 (1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63
8、d104s1或或Ar3d104s111.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是()A原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为1s2的的X原子与原子核外电子原子与原子核外电子排布式为排布式为1s22s2的的Y原子原子B原子核外原子核外M层上仅有两个电子的层上仅有两个电子的X原子与原子核外原子与原子核外N层上仅有两个电子的层上仅有两个电子的Y原子原子C2p轨道上有一个空轨道的轨道上有一个空轨道的X原子与原子与3p轨道上有一个轨道上有一个空轨道的空轨道的Y原子原子D最外层都只有一个电子的最外层都只有一个电子的X、Y原子原子答案:答案:C解析:解析:A中中1s
9、2结构的原子为结构的原子为He,1s22s2结构的原子为结构的原子为Be,两者性质不相似;两者性质不相似;B项项X原子为原子为Mg,Y原子原子N层上有层上有2个个电子的有多种,如第电子的有多种,如第4周期中周期中Ca、Fe等都符合,化学性等都符合,化学性质不一定相似;质不一定相似;C项均为项均为A族元素,同主族元素,化族元素,同主族元素,化学性质一定相似;学性质一定相似;D项最外层只有项最外层只有1个电子的第个电子的第A族元族元素可以,过渡元素中也有很多最外层只有素可以,过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的,个电子的,故性质不一定相似。故性质不一定相似。12.下列说法错误的是下列说法错误的是
10、()Ans电子的能量不一定高于电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量电子的能量B6C的电子排布式的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则违反了洪特规则C电子排布式电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量违反了能量最低原理最低原理D电子排布式电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理违反了泡利原理答案:答案:A解析:解析:A项,关键在于熟记构造原理,各能级能量的大小项,关键在于熟记构造原理,各能级能量的大小顺序为顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5sns电子的能量一定高于电子的能量一定高于(n1)p电子的能量;电子的能量;B项,对于项
11、,对于C原子来说,原子来说,2p能级有能级有3个能个能量相同的原子轨道,最后量相同的原子轨道,最后2个电子应该以自旋状态相同的个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则;轨道上,违反了洪特规则;C项,项,根据轨道能量高低顺序可知根据轨道能量高低顺序可知E4sE3d,对于,对于21Sc来说,最后来说,最后3个电子应先排满个电子应先排满4s轨道,再排轨道,再排3d轨道,应为轨道,应为1s22s22p63s23p63d14s2,故违反了能量最低原理;,故违反了能量最低原理;D项,对项,对于于22Ti来说,来说,3p能级共有能级共有3个轨道,最多可以排
12、个轨道,最多可以排6个电子,个电子,如果排如果排10个电子,则违反了泡利原理。个电子,则违反了泡利原理。13.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生烧碱溶液反应且都产生H2的是的是()A核内无中子的原子核内无中子的原子B外围电子排布为外围电子排布为3s23p3的原子的原子C最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子DN层上无电子,最外层的电子数等于电子层数的层上无电子,最外层的电子数等于电子层数的金属原子金属原子答案:答案:D解析:解析:A项,核内无中子的原子是氢;项,核内无中子的原子是氢;
13、B项,外围电子项,外围电子排布为排布为3s23p3的原子是磷;的原子是磷;C项,最外层电子数等于倒数项,最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子是镁,镁与碱不反应;第三层的电子数的原子是镁,镁与碱不反应;D项,项,N层上无电子,最外层的电子数等于电子层数的金属原子层上无电子,最外层的电子数等于电子层数的金属原子是铍或铝,根据对角线规则,铍与铝的性质相似,均可是铍或铝,根据对角线规则,铍与铝的性质相似,均可与酸、碱反应。与酸、碱反应。1元素周期表中每周期所含元素种数元素周期表中每周期所含元素种数周期周期元素种数元素种数各周期增加的能各周期增加的能级级电电子最大容量子最大容量一一21s2二二82s
14、2p8三三83s3p8四四184s3d4p18五五185s4d5p18六六326s4f5d6p32七七32(未完未完)7s5f6d(未完未完)未未满满2周期表的分区与原子的价电子排布的关系周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区分区元素分布元素分布外外围电围电子排布子排布s区区A族、族、A族族ns12p区区A族族A族、族、0族族ns2np16(He除外除外)d区区B族族B族、族、族族(n1)d19ns12(除除钯钯外外)ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12f区区镧镧系、系、锕锕系系(n2)f014(n1)d02ns2例例2已知元素周期表中共有已知元素周期表中共有18个纵行,下图中实线
15、表示个纵行,下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表里的元素划元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表里的元素划分为几个区,分为几个区,s区、区、p区、区、d区、区、ds区等,除区等,除ds区外,区的名区外,区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出请在图中用实线画出s、p、d、ds区的边界线,并分别区的边界线,并分别用阴影用阴影 表示表示d区和区和ds区。区。(2)有同学受这种划分的启发,认为有同学受这种划分的启发,认为d区内区内6、7纵行的部分纵行的部分元素可以排在另一区,你认为应排在元素可以排在另一区,
16、你认为应排在_区。区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出请在元素周期表中用元素符号标出4s能级半充满的元素。能级半充满的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释请利用电子排布的相关知识解释Fe3比比Fe2稳定的原因:稳定的原因:_。(5)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。若把随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。若把第七周期排满,则该周期共有第七周期排满,则该周期共有_种元素。某同学种元素。某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发,将元素周期表设计受镧系、锕系元素排列方式的启发,将元素周期表设计成下列更简明的形式,把成下列更简明的形式,把118种元素全部排列在内,表中种元素全部排列在
17、内,表中除除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。外每个位置只表示一种元素。则该表中的则该表中的A位置包含位置包含_(填数字填数字)种元素。种元素。C位置位置中的元素是否全部是金属元素中的元素是否全部是金属元素_(选填选填“是是”或或“否否”)。解析解析本题主要考查原子结构与元素周期表的关系。本题主要考查原子结构与元素周期表的关系。(1)第第1、2纵行为纵行为s区,第区,第310纵行为纵行为d区,第区,第11、12纵纵行为行为ds区,第区,第1318纵行为纵行为p区。区。(2)第第6纵行的纵行的Cr价电子排布为价电子排布为3d54s1,第,第7纵行的纵行的Mn价价电子排布为电子排布为3d54
18、s2,可以认为先填了,可以认为先填了3d能级再填能级再填4s能级,能级,所以可以排在所以可以排在ds区。区。(3)4s半充满的元素为半充满的元素为K、Cr和和Cu。(4)Fe3的价电子排布为的价电子排布为3d5,轨道处于半充满,结构更,轨道处于半充满,结构更稳定。稳定。(5)根据各周期的元素种数规律,第六和第七周期都为根据各周期的元素种数规律,第六和第七周期都为32种元素。种元素。A位于第四周期,共有位于第四周期,共有18种元素,因此种元素,因此A内应内应有有11种元素,种元素,C位于第六周期,第六周期除去位于第六周期,第六周期除去At和和Rn外外均为金属元素。均为金属元素。答案答案(1)如图
19、:如图:(2)ds(3)见上表见上表(4)Fe的价电子排布式为的价电子排布式为3d64s2,Fe2的价电子排布式为的价电子排布式为3d6,Fe3的价电子排布式为的价电子排布式为3d5,依据,依据“能量相同的轨能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,的原则,3d5处于半充满状态,结构更稳定,故处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3比比Fe2稳定稳定(5)3211是是21.例题例题2(5)图中,图中,A前面的空格应是前面的空格应是_(填元素符填元素符号,下同号,下同),A中第一种元素是中第一种元素是_。答案:答案:CaSc22.元素周期表可以划分
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