2020版高三化学一轮复习 第十一章 第一节 原子结构与性质课件 新人教版

返回导航第一节原子结构与性质[考纲展示]1．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(1～36号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3.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。4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。返回导航考点一原子核外电子排布原理一、能层与能级能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层2s122L2p368返回导航3s123p363M3d510184s124p364d5104N4f71432………………………………n……………………2n2返回导航二、原子轨道1．轨道形状(1)s电子的原子轨道呈球形。(2)p电子的原子轨道呈哑铃形。返回导航2．各能级上的原子轨道数目能级nsnpndnf…原子轨道数1357…3.能量关系(1)相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf…。(2)形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s…。(3)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npx、npy、npz轨道的能量相等。返回导航三、原子核外电子的排布规律1．三个规律(1)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。返回导航构造原理示意图：返回导航(2)泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反。如2s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，而且自旋方向相同。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。返回导航2．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1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(轨道表示式)价电子排布式3s23p4返回导航四、基态、激发态与光谱1．基态原子：处于最低能量的原子。2．激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，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。返回导航题组一核外电子排布的原理1．.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是()A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1返回导航答案：B解析：选B。np3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多。返回导航2．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B．s亚层的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p亚层的原子轨道呈哑铃形，随着电子层数的增加，p亚层原子轨道也在增多D．s、p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大答案：D返回导航解析：选D。A项，电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，错误；B项，s亚层的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，也在球壳外运动，只是在球壳外运动的几率较小，错误；C项，p亚层的原子轨道呈哑铃形，随着电子层数的增加，p亚层原子轨道不变，都是3个原子轨道，错误；D项，s、p电子原子轨道随电子层的增大离核越远，所以平均半径增大，正确，答案选D。返回导航题组二对电子排布式的考查3．(2017届福建省华安一中高三上学期开学考试)若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p2x3P1y，它违背了()A．能量守恒原理B．洪特规则C．能量最低原理D．泡利不相容原理答案：B返回导航解析：P原子3p能级上有3个轨道，3p能级上有3个电子，3个电子应该排在3个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了洪特规则，故选B。返回导航4．(2018版高考总复习专题十一跟踪训练)下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子的能级的是()A.B.C．1s22s22p3D.答案：C返回导航解析：A是N原子的电子式，只能看出在原子核外各个电子层上含有电子数的多少，不能描述核外电子运动状态。错误。B是N原子的电子式，可以得到原子的最外电子层上有5个电子，不能描述核外电子运动状态，错误。C.是N原子的核外电子排布式，不仅知道原子核外有几个电子层，还知道各个电子层上有几个电子亚层，及核外电子运动状态。正确。D是N原子的轨道表示式，但原子核外的电子总是尽可能的成单排列，即在2p的三个轨道上各有一个电子存在，这样的排布使原子的能量最低。错误。返回导航(1)原子结构示意图只能表示核外电子的分层排布和原子核内的质子数。(2)原子(核素)符号，如168O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，并不能反映核外电子的排布情况。返回导航(3)电子排布式，如O原子的电子排布式为1s22s22p4，它能告诉我们氧原子核外的电子分为2个电子层，3个能级，并不能告诉我们原子核的情况，也不能告诉我们它的各个电子的运动状态。(4)价电子排布式，如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。返回导航考点二原子结构和元素性质一、元素周期表中每周期所含元素种数周期元素数目各周期增加的能级一21s二82s2p返回导航三83s3p四184s3d4p五185s4d5p六326s4f5d6p七26(未完)7s5f6d(未完)返回导航二、每族元素的价电子排布特点1．主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特点ns2np3ns2np4ns2np52.0族：He：1s2；其他：ns2np6。3．过渡元素(副族和第Ⅷ族，Pd除外)：(n－1)d1～10ns1～2。返回导航三、元素周期表的分区与价电子排布的关系1．周期表的分区返回导航2．各区价电子排布特点分区元素分布外围电子排布s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2返回导航四、元素周期律1．电离能、电负性(1)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最低能量。(2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。返回导航2．原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子排布能层数相同，最外层电子数逐渐增多最外层电子数相同，能层数逐渐增多原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大返回导航元素主要化合价最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1最高正价＝主族序数(O、F除外)，非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强；失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱；失电子能力逐渐增强返回导航第一电离能增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱返回导航3.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。例如：返回导航1．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．①Na，K，Rb②N，P，As③O，S，Se④Na，P，Cl元素的电负性随原子序数增大而递增的是④B．下列原子中：①1s22s22p63s23p1②1s22s22p63s23p2③1s22s22p63s23p3④1s22s22p63s23p4，对应的第一电离能最大的是④返回导航C．某元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，该元素在第ⅡA族D．以下原子中：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，半径最大的是①答案：B返回导航解析：选B。A项，①同主族元素从上到下电负性减小，②电负性随原子序数增大而减小，③电负性随原子序数增大而减小，④同周期从左向右电负性增大，故说法正确；B项，第一电离能规律：同周期从左向右电离能增大，ⅡAⅢA、ⅤAⅥA除外，同主族从上到下第一电离能减小，①是Al，②是Si，③是P，④是S，故P的第一电离能最大，错误；C项，能层之间的能量不同，如果有突破，说明能层发生变化，发现1451、7733突变了，说明最外层有2个电子，故说法正确；D项，①Si，②N，③C，④S，原子半径看电子层数，电子层数越多半径越大，电子层数相等，看原子序数，原子序数越大，半径反而越小，故Si的半径最大，说法正确。返回导航2．(2018版高考总复习专题十一跟踪训练)如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是()返回导航A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数答案：B返回导航解析：A，第三周期P最外层电子为半充满结构，较为稳定，P的第一电离大于S，A错误；B，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，B正确；C，同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，C错误；D，形成基态离子转移的电子数，金属逐渐增多，非金属性逐渐减少，D错误，答案选B。返回导航3．根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900返回导航(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。A．Q和RB．S和TC．T和UD．R和TE．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是________。A．S2＋B．R2＋C．T3＋D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。A．硼B．铍C．氦D．氢返回导航(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是________，其中________元素的第一电离能异常高的原因是__________________________________________。返回导航答案：(1)E(2)D(3)C(4)电子分层排布，各能层能量不同10(5)RSTSS元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去第一个电子吸收的能量较多返回导航解析：(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U＋为第ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像。返回导航(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。(5)同一周期，第一电离能呈增大