2021版高考化学一轮复习第十二章物质结构与性质第一节原子结构与性质课件新人教版

第一节原子结构与性质[最新考纲]1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。2．了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3．了解电子在原子轨道之间跃迁及其简单应用。4．了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。考点一原子核外电子排布原理/知识·再认再现1．能层和能级(1)能层：原子核外电子是_____排布的，根据电子的_____差异，可将核外电子分成不同的能层。(2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，_____也可能不同，不同能量的电子分成不同的_____。分层能量能量能级理清概念基础需抓牢(3)能层与能级的关系能层一二三四五……符号KLMNO……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多电子数226261026101426…电子离核远近近→远电子能量高低低→高2．电子云与原子轨道(1)电子云：由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。(2)原子轨道：电子云轮廓图称为原子轨道。3．基态原子核外电子排布(1)排布原则[注意]当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式______________简化电子排布式_____________电子排布图(或轨道表示式)______________________价电子排布式______1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p44．电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会_____或_____不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。吸收释放题组·跟进训练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)p能级的能量一定比s能级的能量高()(2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多()(3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等()(4)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz)()(5)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()(6)磷元素基态原子的电子排布图为()(7)在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析()(8)电子的运动状态只能从能层、能级、轨道3个方面进行描述()×××××××√2．按要求填写表格：原子或离子电子排布式价电子排布图原子轨道数未成对电子数N____________________Fe2＋________________(或___________)_________________Cu___________________(或________________)_________________1s22s22p3531s22s22p63s23p63d6[Ar]3d61441s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1151Se_____________________(或____________________)_______________Br－_____________________(或____________________)_______________1s22s22p63s23p63d104s24p4[Ar]3d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p6[Ar]3d104s24p61821803．第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用，使得发达国家都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域，投入巨资支持发展。第三代半导体材料有氮化镓、碳化硅等。请回答下列问题：(1)硅原子占据电子的能级符号有________________，其中占据电子的能量最高的能级符号为________，该能层已经容纳了________个电子。(2)N原子中，有电子占据的最高能层符号为________，该能层已经容纳的电子数为______个。(3)镓为元素周期表中第31号元素，位于元素周期表第四周期。镓原子具有________个能层，每个能层已经容纳的电子数之比为______________。解析：(1)硅位于元素周期表第三周期，有3个能层，分别为K、L、M，每个能层的能级数分别为1、2、2，其能级符号为1s、2s、2p、3s、3p，其中占据电子的最高能级为3p，s能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，故3p能级容纳的电子数为14－2－2－6－2＝2。(2)N原子位于元素周期表第二周期，共2个能层，符号分别为K、L，L为最高能层，该能层包括2s能级的2个电子和2p能级的3个电子，共5个电子。(3)通过比较，可以得出规律，能层数与元素原子所在的周期数相等，故Ga有4个能层，每层已容纳的电子数为2、8、18、3。答案：(1)1s、2s、2p、3s、3p3p2(2)L5(3)42∶8∶18∶34．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为________，原子的电子排布图为____________________________________。解析：(1)s电子的原子轨道都是球形的，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；氮元素的氢化物是氨气，其电子式是；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，根据上述分析，有n－1＝2，则n＝3，所以X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符号为S，其原子的电子排布图为。答案：(1)球1哑铃3(2)2p三个互相垂直的伸展氮S考点二原子结构与元素的性质/知识·再认再现1．原子结构与元素周期表的关系每周期第一个元素每周期最后一个元素周期电子层数原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311_________________________[Ne]3s1181s22s22p63s23p6理清概念基础需抓牢四419___________________________________五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6[Ar]4s11s22s22p63s23p63d104s24p6362．每族元素的价电子排布特点(1)主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA排布特点ns1_________________________________(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np53．元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区(2)各区价电子排布特点分区价电子排布s区_____p区________(除He外)d区(n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2ns1～2ns2np1～64．电离能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________，符号：I1，单位：_________同周期：第一种元素的第一电离能____，最后一种元素的第一电离能____，总体呈现________________的变化趋势同族元素：从上至下第一电离能________规律同种原子：逐级电离能越来越___(即I1___I2___I3…)最低能量kJ·mol－1最小最大从左至右逐渐增大逐渐减小大＜＜5.电负性含义元素的原子在化合物中____________能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中_____________的能力越___标准以最活泼的非金属元素氟的电负性为___作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)金属元素的电负性一般_____1.8，非金属元素的电负性一般_____1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右变化规律在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐_____，同主族从上至下，元素的电负性逐渐____吸引键合电子吸引键合电子强4.0小于大于增大减小6.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与_______的主族元素的有些性质是相似的，如。右下方题组·跟进训练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能()(2)第二周期主族元素的原子半径随核电荷数的增大依次减小()(3)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是NOFC()(4)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族()(5)价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素()(6)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()×××√√√2．下列有关微粒性质的排列顺序正确的是()A．离子半径：O2－Na＋S2－B．第一电离能：ONCC．电负性：FPOD．基态原子中未成对电子数：MnSiCl解析：电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，半径随着原子序数的递增而减小，因此离子半径大小顺序是S2－O2－Na＋，故A错误；同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡAⅢA，ⅤAⅥA，因此第一电离能大小顺序是NOC，故B错误；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，F的电负性大于O，N的电负性大于P，O的电负性大于N，因此电负性大小顺序是FOP，故C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，未成对电子数为5，Si的价电子排布式为3s23p2，未成对电子数为2，Cl的价电子排布式为3s23p7，未成对电子数为1，因此顺序是MnSiCl，故D正确。答案：D3．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是()I1I2I3I4……7401500770010500①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A．①②B．②③C．③④D．①④解析：由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因s轨道处于全满、p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期