化学选修3 原子结构与性质).ppt
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1、第第1 1讲原子结构与性质讲原子结构与性质知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分重难点:重难点:周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及 元素性质的递变规律元素性质的递变规律。【考纲要求考纲要求】1.能规范书写常见元素能规范书写常见元素(136号号)原子核外电子的电子排布式和原子核外电子的电子排布式和 电子排布图。电子排布图。2.能运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。能运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。3.能用电离能、电负性等解释元素的某些性质。能用电离能、电负性等解释元素的某些性质。4.掌握周期表各区、周期、族的原子核外电子
2、排布规律及元素掌握周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及元素 性质的递变规律。性质的递变规律。知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I原子核外电子排布原理原子核外电子排布原理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。的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。这种电子云轮廓图称为原子轨道。1能层、能级与原子轨道能层、能级与原子轨道在多电子原子中,核外电子的在多电子原子中,核外电子的 是不同的,按照电是不同的,按照电子的子的 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表示,能量依次升高。表示,能量依
3、次升高。(1)能层能层(n):同一能层里的电子的同一能层里的电子的 也可能不同,又将其分成不同的也可能不同,又将其分成不同的能级能级,通常用通常用 等表示等表示,同一能层里同一能层里,各能级的能量各能级的能量按按 的顺序升高的顺序升高,即即:。(2)能级:能级:(3)原子轨道:原子轨道:原子原子轨轨道道轨轨道形状道形状轨轨道个数道个数s球形球形1p哑铃哑铃形形3能量能量能量能量能量能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)核外经常出现核外经常出现特别提醒特别提醒第一能层第一能层(K),只有,只有s能级;能级;第二能层第二能层(L),有,有s、p两种能级,两种能级,p能级上
4、有三个原子轨道能级上有三个原子轨道px、py、pz,它们具有相同的能量;,它们具有相同的能量;第三能层第三能层(M),有,有s、p、d三种三种能级。能级。知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建2原子核外电子排布的原理原子核外电子排布的原理(1)能量最低原理:能量最低原理:考点一考点一I原子核外电子排布原理原子核外电子排布原理即即:电子尽先占有能量低的轨道电子尽先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图处于最低状态。如图为构造原理示意图,亦即基态原子核外电子在原子轨道亦
5、即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图:上的排布顺序图:知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建当能量相同的原子轨道在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,体系的能量最低状态时,体系的能量最低,如:如:24Cr的电子排布式为的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。(2)泡利原理泡利原理一个原子轨道最多容纳一个原子轨道最多容纳 个电子个电子,并且并且 相反。相反。(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基
6、态原子中的电子总是优先是优先 ,并且并且 相同。相同。洪特规则特例:洪特规则特例:特别提醒特别提醒基态原子:处于最低能量的原子。当基态原子吸收能量后,电基态原子: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。电子从激发态跃迁回子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从激发态跃迁回基态时,释放一定频率的光子,这是产生原子光谱的原因。基态时,释放一定频率的光子,这是产生原子光谱的原因。考点一考点一I原子核外电子排布原理原子核外电子排布原理2自旋状态自旋状态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知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高
7、分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考1完成下表,理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系完成下表,理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层能层一一二二三三四四五五符号符号KLMNO能级能级1s2s2p3s3p3d4s4p 4d4f5s最多容纳最多容纳电子数电子数226261026101422818322n2(4)我们一定要记住前四周期的能级排布我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。特别提醒特别提醒(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层序数;能级开始,而且能级数等于该
8、能层序数;(2)以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍;的二倍;(3)构造原理中存在着能级交错现象;构造原理中存在着能级交错现象;知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考2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N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1
9、s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1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顺序填序,但在书顺序填序,但在书写电子排布式时,仍把写电子排布式时,仍把(n1)d放在放在ns前,前,如如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确;正确;Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。错误。特别提醒特别提醒知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考3请用核外电子排布的相关规则解释请用核外电子排
10、布的相关规则解释Fe3较较Fe2更稳定的原因?更稳定的原因?答案答案26Fe价层电子的电子排布式为价层电子的电子排布式为3d64s2,Fe3价层电子的电子排布式价层电子的电子排布式为为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能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低全空、全满和半满时能量最低”的原则,的原则,3d5处于半满状态,结构更为稳处于半满状态,结构更为稳定,所以定,所以Fe3较较Fe2更为稳定。更为稳定。由于能级交错,由于能级交错,3d轨道的能量比轨道的能量比4s轨道的能量高,排电子时先轨道的能量高,排电子时先排排4s轨道再排轨
11、道再排3d轨道,而失电子时,却先失轨道,而失电子时,却先失4s轨道上的电子。轨道上的电子。特别提醒特别提醒知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一题组二12534题组一根据核外电子排布,正确理解电子能量状态题组一根据核外电子排布,正确理解电子能量状态解析解析不符合能量最低原理;不符合能量最低原理;不符合洪特规则;不符合洪特规则;不符合能量最低原理。不符合能量最低原理。知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建B 题组一1254解析解析np3处于半充满结构,稳定,失去一个电子吸收能量多。处于半充满结构,稳定,失去
12、一个电子吸收能量多。题组二3题组一根据核外电子排布,正确理解电子能量状态题组一根据核外电子排布,正确理解电子能量状态知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建“两原理,一规则两原理,一规则”的正确理解的正确理解知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建C 题组一1254题组二化学用语的正确使用题组二化学用语的正确使用题组二3知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分(1)(1)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 _ _。(
13、2)(2)请你通过比较、归纳请你通过比较、归纳,分别说出分别说出3 3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。4s上的上的2个电子和个电子和3d上的上的1个电子个电子答案答案 结构示意图结构示意图: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。电子数。电子排布式电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图电子排布图:能反映各轨道的能量的高低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向。各轨道上的电子
14、分布情况及自旋方向。2题组二化学用语的正确使用题组二化学用语的正确使用FeFe3原子原子(或离子或离子)结结构示意构示意图图电电子排布式子排布式电电子排布子排布图图4.按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子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。并回答问题。知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一12542pC或或OClKFe1s22s22p63s23p63d64s2或或ArAr3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1或或ArAr3d104s12题组二3题组二化学用语的正确使用题组二化学用语的正确使用
15、知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建为了书写和学术交流的方便,采用国际统一的符号来表示各个元素元素符号为了书写和学术交流的方便,采用国际统一的符号来表示各个元素元素符号化学用语的规范使用及意义化学用语的规范使用及意义知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建它们有各自不同的侧重点它们有各自不同的侧重点知识梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点二考点二I原子结构与元素性质原子结构与元素性质(1)
16、原子结构与周期表的关系原子结构与周期表的关系(完成下列表格完成下列表格)1原子结构与周期表的关系原子结构与周期表的关系周周期期能能层层数数每周期第一个元素每周期第一个元素每周期最后一个元素每周期最后一个元素原子原子序数序数基基态态原子的原子的电电子排布式子排布式原子原子序数序数基基态态原子的原子的电电子排布式子排布式二二23HeHe2s1101s22s22p6三三311NeNe3s1181s22s22p63s23p6四四419ArAr4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五五537KrKr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6知识
17、梳理知识梳理探究高考探究高考练出高分练出高分知识梳理知识梳理题型构建题型构建对副族元素:次外层电子数多于对副族元素:次外层电子数多于8个而少于个而少于18个的一些元素,它们除了个的一些元素,它们除了能失去能失去 的电子外的电子外,还能失去还能失去 上的一部分电子。例如元素钪上的一部分电子。例如元素钪ArAr3d14s2,总共可以失去三个电子,钪为,总共可以失去三个电子,钪为B族元素。所以,失去的族元素。所以,失去的(或参或参加反应的加反应的)电子总数就等于该元素所在的族序数。除第电子总数就等于该元素所在的族序数。除第族元素外,大多族元素外,大多数元素所在族的族序数等于数元素所在族的族序数等于(
18、n1)dns(n为最外层为最外层)的电子数。的电子数。(2)原子构型与族的关系原子构型与族的关系对主族元素:主族元素的族序数原子的对主族元素:主族元素的族序数原子的 。(3)主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数,等于最外层主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数,等于最外层电子数。电子数。归纳总结归纳总结(1)周期的序周期的序数数等于能层数。等于能层数。(2)每一周期都是从活泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属,最每一周期都是从活泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属,最后以惰性气体结束后以惰性气体结束(第一周期除外第一周期除外)。(4)BB族元素原子的价电子数目与族序数相同。族元素原子
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