（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题九 第1讲 原子结构与性质课件

第1讲原子结构与性质微专题一原子核外电子排布微专题二原子结构、元素周期表、元素周期律三者的关系总纲目录 1.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续),电子可以处于不同的能级,在一定条件下会发生激发与跃迁。2.知道原子核外电子的能级高低顺序,能结合能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式,并说明涵义。3.能说出元素电离能、电负性的涵义,能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律,能从电子排布的角度对这一规律进行解释。能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系,能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱,推测化学键的极性。4.能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。能列举元素周期律(表)的应用。山东省教学指导意见微专题一原子核外电子排布1.能层与能级2.原子轨道的形状和能量高低  sp()(1):spdf(2):1s2s3s4s(3),2p2p2pxyxnnnn电子的原子轨道呈⑪　球形对　称轨道形状电子的原子轨道呈⑫　纺锤　或哑铃形相同能层上原子轨道能量的高低形状相同的原子轨道能量的高低能量关系同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等如、、轨道的能量⑬　相等　3.基态原子核外电子排布规律(1)能量最低原则:电子总是先占有能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,使整个原子的能量处于 最低状态。即原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图: (2)泡利原理:在一个原子轨道中,最多只能容纳 2个电子,并且这两个电子的自旋状态 相反。如2s2轨道上的电子排布为    。不能表示为  。(3)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先 单独占据一个轨道,并且自旋状态 相同。如2p3的电子排布为   ,不能表示为  或  。洪特规则特例: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)时原子的能量最低,如242s 2p 2p 2p Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。4.基态原子核外电子排布的表示方法5.原子状态与原子光谱(1)基态原子:处于 最低能量的原子。(2)激发态原子:基态原子的电子 吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,此时原子的能量较基态高,变成激发态原子。(3)原子光谱不同元素的原子发生跃迁时会 吸收或 释放不同的光,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。利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。(4)基态、激发态及光谱示意图 吸收光谱 基态原子 激发态原子  发射光谱1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)2s能级和2p能级所具有的原子轨道数目之比为1∶3 (√)(2)能量关系:1s2s3p3d4s (✕)(3)基态氮原子最外层有2个未成对电子 (✕)(4)1~36号元素中,基态原子未成对电子数最多的是Cr元素 (√)(5)基态Zn原子的电子排布式为[Ar]4s23d10 (✕)(6)基态硅原子的价电子排布图为    (✕)3s 3p 2.【深度思考】(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar],有个未成对电子。(2)镍元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对电子数为。(3)写出基态As原子的核外电子排布式:。(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态14C原子中,核外存在对自旋相反的电子。(5)P原子的核外电子排布式为。(6)基态Fe原子核外有个未成对电子。Fe3+的电子排布式为。(7)31Ga基态原子的核外电子排布式是。答案(1)3d104s24p22(2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3(4)电子云2(5)1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3(6)4[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(7)[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1题组一核外电子排布的表示方法1.(2018江苏如东高级中学高二期中)下列说法错误的是 (A)A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量B.6C的电子排布式为1s22s22 ,违背了洪特规则C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d24s1违背了能量最低原则D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违背了泡利原理2px解析A项,各能级能量的大小顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量;B项,对于6C来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应该分布在两个不同的2p轨道上,且自旋方式相同,故电子排布式1s22s22 违背了洪特规则;C项,根据能级能量高低顺序可知E(4s)E(3d),对于21Sc来说,最后3个电子应先排满4s能级,再排3d能级,电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2;D项,根据泡利不相容原理知,3p能级共有3个轨道,最多可以排6个电子,22Ti的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d24s2。2px2.写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式。原子电子排布式简化电子排布式NClCaCrFeCuSeBr答案1s22s22p3[He]2s22p31s22s22p63s23p5[Ne]3s23p51s22s22p63s23p64s2[Ar]4s21s22s22p63s23p63d54s1[Ar]3d54s11s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s11s22s22p63s23p63d104s24p4[Ar]3d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p5[Ar]3d104s24p53.(1)(2018课标Ⅰ)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为、(填标号)。A.          B.          C.          D.          (2)(2018课标Ⅱ)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz (3)(2018课标Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为。(4)(2017课标Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:①元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为nm(填标号)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5②基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为。(5)(2017课标Ⅱ)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。(6)(2017课标Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为。元素Mn与O中,第一电离能较大的是,基态原子核外未成对电子数较多的是。(7)(2016课标Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对电子数为。(8)(2016课标Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar],有个未成对电子。答案(1)DC(2) 哑铃(纺锤)(3)[Ar]3d104s2(4)①A②N球形(5) (6)[Ar]3d74s2OMn(7)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(8)3d104s24p22解析(1)根据能量1s2s2p,可知能量最低的是D,能量最高的是C。(2)基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2,排布图为 ;基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,最高能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形。(3)Zn是30号元素,核外有30个电子,故核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。(4)①紫色对应的辐射波长是可见光里最短的,应选A。②K原子核外共四层电子,最高能层为N层;价层电子排布式为4s1,电子云轮廓图形状为球形。(5)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s22p3,根据洪特规则和泡利原理可知其价电子的轨道表达式为 。(6)Co的原子序数为27,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2;根据第一电离能的变化规律可知,O元素第一电离能较大;Mn基态原子价电子排布式为3d54s2,O基态原子价电子排布式为2s22p4,Mn基态原子核外未成对电子数较多。(7)Ni是28号元素,根据核外电子的排布规律可知,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知,Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道,其未成对电子数为2。(8)Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,p轨道上的2个电子是未成对电子。题组二根据核外电子排布特点推断元素4.(2018四川雅安中学高二月考)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是 (D)A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子D.2p轨道上只有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子解析D项,X原子是C原子,Y原子为Si原子,二者位于同一主族,最外层电子数相同,化学性质相似,D正确。5.A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空:(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号为。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=;原子中能量最高的是电子。答案(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)22p解析(1)A元素基态原子次外层有2个电子,故次外层为K层,A元素原子有2个电子层。由题意可写出其轨道表示式为      ,则该元素核外有6个电子,为碳元素,其元素符号为C;另外氧原子也符合要求,其轨道表示式为     。(2)B-、C+的电子层结构都与Ar相同,即核外都有18个电子,则B为17号元1s 2s 2p 1s 2s 2p 素Cl,C为19号元素K。(3)D元素原子的+3价离子的3d能级为半充满,则其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,即26号元素Fe。(4)根据题意,写出E元素基态原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,则该元素为29号元素Cu。(5)s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电子,即n=2,所以F元素的原子最外层电子排布式为2s22p3,由此可知F元素是N。6.有A、B、C、D、E5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中A为非金属元素;A和E属同一族,它们原子最外层电子排布为ns1,B和D也属同一族,