第1讲-原子结构与性质课件.ppt

1、1创新设计创新设计考点二考点一第第1讲原子结构与性质讲原子结构与性质2创新设计创新设计考点二考点一【考纲点击】【考纲点击】原子结构与元素的性质：原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写能正确书写13 6号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图(轨道轨道表达式表达式)；(2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解电子在了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用；原子轨道之间的跃迁及其

2、简单应用；(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。些性质。3创新设计创新设计考点二考点一考点考点1原子结构原子结构1.能层与能级能层与能级(1)能层、能级与最多容纳电子数能层、能级与最多容纳电子数能层能层(n)一一二二三三四四五五六六七七符号符号KLMNOPQ能级能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容纳最多容纳电子数电子数226261026101422818322n24创新设计创新设计考点二考点一(2)常见原子轨道电子云轮廓常见原子轨道电子云轮廓原子轨道原子轨道电子云轮廓形状电子云轮廓形状轨道个数轨道个数s球形球形1p哑铃形哑铃形3

3、(px，py，pz)5创新设计创新设计考点二考点一2.核外电子排布核外电子排布(1)排布规律排布规律能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。个自旋状态相反的电子。洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子总是优先单独占洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。据一个轨道，且自旋状态相同。

4、洪特规则特例洪特规则特例在能量最低原理的基础上，当轨道出现半充满、全充满、全空时，能量更低。在能量最低原理的基础上，当轨道出现半充满、全充满、全空时，能量更低。例：例：Cu1s22s22p63s23p63d104s1Cr1s22s22p63s23p63d54s16创新设计创新设计考点二考点一(2)四种表示方法四种表示方法7创新设计创新设计考点二考点一8创新设计创新设计考点二考点一c.核外电子排布式简写错误核外电子排布式简写错误如如：31GaAr4s24p1应为应为Ar3d104s24p133AsAr4s24p3应为应为Ar3d104s24p3电子排布图电子排布图9创新设计创新设计考点二考点一1

5、.(1)2019课标全国课标全国，35(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是大的是_(填标号填标号)。10创新设计创新设计考点二考点一(2)2018课标全国课标全国，35(1)(2)下列下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为和最高的分别为_、_(填标号填标号)。Li与与H具有相同的电子构型，具有相同的电子构型，r(Li)小于小于r(H)，原因是，原因是_。答案答案(1)A(2)DCLi核电荷数较大核电荷数较大11创新设计创新设计考点二考点一2.(1)2019课标全国课标全国，3

6、5(2)Fe成为阳离子时首先失去成为阳离子时首先失去_轨道电子，轨道电子，Sm的的价层电子排布式为价层电子排布式为4f66s2，Sm3价层电子排布式为价层电子排布式为_。(2)2018课标全国课标全国，35(1)基态基态Fe原子价层电子的电子排布图原子价层电子的电子排布图(轨道表达式轨道表达式)为为_，基态，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为廓图为_形。形。哑铃哑铃(纺锤纺锤)12创新设计创新设计考点二考点一3.(1)2019课标全国课标全国，35(1)在周期表中，与在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是的化学性质最相似的邻族元素是_，该元素基态原

7、子核外，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态层电子的自旋状态_(填填“相同相同”或或“相相反反”)。(2)2017课标全国课标全国，35(1)(2)元素元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为辐射波长为_ nm(填标号填标号)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5基态基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，占据该能层电子，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为的电子云轮廓图形状为_。答案答案(1)Mg相反相反(2)AN球形球形13创新设计创新设计考点二考点一4.(1)2017

8、课标全国课标全国，35(1)氮原子价层电子的轨道表达式氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图电子排布图)为为_。(2)2017课标全国课标全国，35(1)Co基态原子核外电子排布式为基态原子核外电子排布式为_。元素元素Mn与与O中，第一电离能较大的是中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较，基态原子核外未成对电子数较多的是多的是_。(3)2016全国全国卷，卷，37(1)基态基态Ge原子的核外电子排布式为原子的核外电子排布式为Ar_，有，有_个未成对电子。个未成对电子。(4)2016课标全国课标全国，37(1)镍元素基态原子的电子排布式为镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级能级

9、上的未成对电子数为上的未成对电子数为_。14创新设计创新设计考点二考点一15创新设计创新设计考点二考点一1.若某原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为若某原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A.该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3个电子个电子B.该元素处于第五周期第该元素处于第五周期第A族族C.该元素原子核外该元素原子核外N层上共有层上共有9个不同运动状态的电子个不同运动状态的电子D.该元素原子第四电子层上有该元素原子第四电子层上有5个空轨道个空轨道16创新设计创新设计考点二考点一解析解析A项，该元素原子最外层共有项，该元素原子最

10、外层共有2个电子；个电子；B项，该元素位于第五周期第项，该元素位于第五周期第B族；族；C项，该元素原子核外项，该元素原子核外N层电子排布式为层电子排布式为4s24p64d1，共有，共有9个不同运动状态的个不同运动状态的电子；电子；D项，该元素原子第四电子层上有项，该元素原子第四电子层上有4个空轨道。个空轨道。答案答案C17创新设计创新设计考点二考点一2.按要求书写：按要求书写：(1)Sc的价电子排布式的价电子排布式_。(2)V的价电子排布图的价电子排布图_。(3)基态铜原子的核外电子排布式基态铜原子的核外电子排布式(简写简写)：_。(4)基态基态Ga原子的核外电子排布式原子的核外电子排布式(简

11、写简写)：_。(5)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式式(简写简写)：_。18创新设计创新设计考点二考点一3.Ni是元素周期表中第是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负相同且电负性小的元素是性小的元素是_；26号元素价层电子排布式为号元素价层电子排布式为_；L原子核外电子原子核外电子占有占有9个轨道，而且有一个未成对电子，个轨道，而且有一个未成对电子，L是是_元素。元素。答案答案C3d64s2Cl19创新设计创新设计考点

12、二考点一考点考点2电离能与电负性电离能与电负性1.原子结构与性质原子结构与性质(1)元素第一电离能与电负性的周期性变化元素第一电离能与电负性的周期性变化元素的第一电离能元素的第一电离能电负性电负性同周期同周期(从左到右从左到右)同主族同主族(自上而下自上而下)同周期同周期(从左到右从左到右)同主族同主族(自上而下自上而下)元素的第一电离能总元素的第一电离能总体上呈增大的趋势体上呈增大的趋势元素的第一电离元素的第一电离能逐渐减小能逐渐减小主族元素的电负主族元素的电负性逐渐增大性逐渐增大主族元素的电负主族元素的电负性逐渐减小性逐渐减小20创新设计创新设计考点二考点一(2)图示第一电离能的变化规律图

13、示第一电离能的变化规律说明说明同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。同能级的轨道为全满、半同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。同能级的轨道为全满、半满、全空时较相邻元素要大，即第满、全空时较相邻元素要大，即第A族、第族、第A族元素的第一电离能分别大于族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。如同周期相邻元素。如Be、N、Mg、P。21创新设计创新设计考点二考点一2.电离能、电负性大小判断电离能、电负性大小判断规律规律在周期表中，电离能从左到右呈增大趋势、电负性从左到右逐渐增大，在周期表中，电离能从左到右呈增大趋势、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小从上往下逐渐减小特性特性同周期

14、主族元素，第同周期主族元素，第A族族(np)全空、全空、A族族(np3)半充满，比较稳定，半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第所以其第一电离能大于同周期相邻的第A和和A族元素族元素方法方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与与Cl的电负性比较：的电负性比较：HClO中中Cl为为1价、价、O为为2价，可知价，可知O的电负性大于的电负性大于Cl；Al2O3是是离子化合物、离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知是共价化合物，可知O的电负性大于的电负性大于Cl22创新设计创新设计考点二考点一3.电离能、电负性的应用电离能、电负性

15、的应用(1)电离能的应用电离能的应用判断元素金判断元素金属性属性的强弱的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱判断元素判断元素的的化合价化合价如果某元素的如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为，则该元素的常见化合价为n，如钠元素，如钠元素I2I1，所以钠元素的化合价为，所以钠元素的化合价为123创新设计创新设计考点二考点一(2)电负性的应用电负性的应用24创新设计创新设计考点二考点一1.2018课标全国课标全国，35(1)(2)(1)Zn原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为_。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，

16、主要由黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和和Cu组成。第一电离能组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填填“大于大于”或或“小于小于”)。原因是。原因是_。答案答案(1)Ar3d104s2(或或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)大于大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子25创新设计创新设计考点二考点一2.(1)2019课标全国课标全国，35(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是中，电负性最高的元素是_；P的的_杂化轨道与杂化轨道与O的的2p轨道形成轨道形成_键。键。(2)2017江苏化学，江苏化学，21(A)(3

17、)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(3)2017课标全国课标全国，35(2)元素的基态气态原子得到一元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能亲和能(E1)。第二周期部分元素的。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是自左而右依次增大的原因是_；氮元素的氮元素的E1呈现异常的原因是呈现异常的原因是_。26创新设计创新设计考点二考点一答案答案(1)Osp3(2)HCI

18、Ni的原因是的原因是_。答案答案(1)OGeZn(2)铜失去的是全充满的铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是电子，镍失去的是4s1电子电子28创新设计创新设计考点二考点一1.如图是第二周期如图是第二周期39号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列说法正确的是号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列说法正确的是()A.y轴表示的可能是第一电离能轴表示的可能是第一电离能B.y轴表示的可能是电负性轴表示的可能是电负性C.y轴表示的可能是原子半径轴表示的可能是原子半径D.y轴表示的可能是元素的最高正价轴表示的可能是元素的最高正价解析解析A项，项，Be、N 2p轨道分别为全空、半满状态，第一电离能大于相邻

19、元素，轨道分别为全空、半满状态，第一电离能大于相邻元素，错误；错误；C项，原子半径随原子序数递增逐渐减小，错误；项，原子半径随原子序数递增逐渐减小，错误；D项，项，O、F通常显负价，通常显负价，错误。错误。答案答案B29创新设计创新设计考点二考点一2.下表是第三周期部分元素的电离能下表是第三周期部分元素的电离能单位：单位：eV(电子伏特电子伏特)数据，下列说法正确的数据，下列说法正确的是是()A.甲的金属性比乙弱甲的金属性比乙弱B.乙的最高化合价为乙的最高化合价为1价价C.丙一定为非金属元素丙一定为非金属元素D.丁一定是金属元素丁一定是金属元素元素元素I1/eVI2/eVI3/eV甲甲5.74

20、7.471.8乙乙7.715.180.3丙丙13.023.940.0丁丁15.727.640.730创新设计创新设计考点二考点一解析解析甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明甲元素最外层有能，说明甲元素最外层有1个电子，失去个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，个电子，失去失去2个电子后达到稳定结构，所以乙为个电子后达到稳定结构，

21、所以乙为Mg元素，故甲的金属性比乙强，元素，故甲的金属性比乙强，A错误；错误；乙为乙为Mg元素，最高化合价为元素，最高化合价为2价，价，B错误。丙的第一电离能比乙大很多，可判错误。丙的第一电离能比乙大很多，可判断丙不是断丙不是Al元素，且丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不元素，且丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层电子数大于大，说明丙元素最外层电子数大于3，丙、丁一定为非金属元素，丙、丁一定为非金属元素，C正确，正确，D错误。错误。答案答案C31创新设计创新设计考点二考点一3.按要求回答问题：按要求回答问题：(1)半夹心结构催化剂半夹心结构

22、催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。组成组成M的元素中，电负性最大的是的元素中，电负性最大的是_(填名称填名称)。(2)钛元素基态原子未成对电子数为钛元素基态原子未成对电子数为_个，能量最高的电子占据的能级符号个，能量最高的电子占据的能级符号为为_。32创新设计创新设计考点二考点一(3)已知已知Al的第一电离能为的第一电离能为578 kJmol1、第二电离能为、第二电离能为1 817 kJmol1、第三、第三电离能为电离能为2 745 kJmol1、第四电离能为、第四电离能为11 575 kJmol1。请解释其第二电离能。

23、请解释其第二电离能增幅较大的原因增幅较大的原因_。第二电离能第二电离能I(Cu)_(填填“”或或“C，D与与C同主族，同主族，E、F元素元素的电离能数据如下表：的电离能数据如下表：元素元素第一电离能第一电离能/(kJmol1)第二电离能第二电离能/(kJmol1)第三电离能第三电离能/(kJmol1)第四电离能第四电离能/(kJmol1)E418.83 0524 4205 877F577.51 816.72 744.811 57735创新设计创新设计考点二考点一请回答下列问题：请回答下列问题：(1)A在元素周期表中属于在元素周期表中属于_区元素。区元素。(2)基态基态E原子的电子排布式为原子的

24、电子排布式为_。(3)D、E、F离子半径大小顺序为离子半径大小顺序为_(用离子符号表示用离子符号表示)。(4)B、C、D电负性大小顺序为电负性大小顺序为_(用元素符号表示用元素符号表示)。(5)参照表中数据，进行判断：参照表中数据，进行判断：Mg原子第一电离能原子第一电离能_(填填“大于大于”或或“小小于于”)577.5 kJmol1。36创新设计创新设计考点二考点一解析解析硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2，二者的组成，二者的组成元素有元素有H、O、N、S、Al、K。A原子核外只有原子核外只有1种运动状态的电子，说明种运

25、动状态的电子，说明A原子核原子核外只有外只有1个电子，个电子，A为为H。H、O、N、S、Al、K六种元素中，只有六种元素中，只有O、N处于第二周处于第二周期，且期，且N的原子半径大于的原子半径大于O，故，故B为为N，C为为O。与。与O元素同主族的应该是元素同主族的应该是S，故，故D为为S。根据根据E、F元素电离能数据可知，元素电离能数据可知，E元素的第一电离能和第二电离能相差很大，第二元素的第一电离能和第二电离能相差很大，第二电离能与第三、四电离能相差不大，说明电离能与第三、四电离能相差不大，说明E原子最外层只有原子最外层只有1个电子，故个电子，故E为为K，F为为Al。(1)H的原子结构中只有

26、的原子结构中只有1s上有上有1个电子，所以个电子，所以H属于属于s区元素。区元素。(2)E为为K，其原，其原子核外有子核外有19个电子，基态个电子，基态K原子的电子排布式为原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1。37创新设计创新设计考点二考点一(3)S2、Al3、K半径比较时，由于半径比较时，由于K、S2具有具有3个电子层，个电子层，Al3只有只有2个电子层，个电子层，所以所以K、S2的半径都大于的半径都大于Al3的半径，的半径，K和和S2具有相同的电子层结构，原子序具有相同的电子层结构，原子序数越小，半径越大，故数越小，半径越大，故S2的半径大于的半径大于K的半径。的半径。(

27、4)元素非金属性越强，其电负性元素非金属性越强，其电负性越大，故电负性越大，故电负性ONS。(5)Mg原子的价电子排布式为原子的价电子排布式为3s2，3p处于全空状态，较稳处于全空状态，较稳定，能量较低，失去定，能量较低，失去3s2上的上的1个电子比个电子比Al原子失去原子失去3p1上的上的1个电子更难，故个电子更难，故Mg原子原子的第一电离能大于的第一电离能大于577.5 kJmol1。答案答案(1)s(2)1s22s22p63s23p64s1(3)S2KAl3(4)ONS(5)大于大于38创新设计创新设计考点二考点一5.(1)硒硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。

28、是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。基态硒原子的价层电子排布式为基态硒原子的价层电子排布式为_。锗、砷、硒的第一电离能大小排序为锗、砷、硒的第一电离能大小排序为_。(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“SiH”中共用电子对偏向氢元素，中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se_Si(填填“”或或“GaB.电负性：电负性：AsGaC.原子半径：原子半径：AsGa锗锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的外围电子排布式为是用途很广的半导体

29、材料，基态锗原子的外围电子排布式为_。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有_种。种。硼硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与与B同主族，同主族，Ga的基态原子的核的基态原子的核外电子排布式为外电子排布式为_，B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_。40创新设计创新设计考点二考点一解析解析(1)硒为硒为34号元素，有号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4；同一周期中，元素的第一电离能随着

30、原子序数增大而呈增大趋势，但第同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族元素族元素第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是三种元素的第一电离能的大小顺序是AsSeGe。(2)“SiH”中共用电子对偏向氢元素，则电负性中共用电子对偏向氢元素，则电负性HSi。氢气与硒反。氢气与硒反应，硒单质为氧化剂，则电负性应，硒单质为氧化剂，则电负性SeH。(3)Cu是是29号元素，其原子核外有号元素，其原子核外有29个个电子，其基态原子的外围电子排布式为电子，其基态原子的外围电子排布式为3d104s1；同周期从左到右，元素

31、的第一电离；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，由于能呈增大趋势，由于N元素原子的元素原子的2p能级处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能级处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻的元素，所以能高于同周期相邻的元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的排列三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是顺序是NOC。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：AsGa，故，故A正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：AsGa，故，故41创新设计创新设计考点二考点一B正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：AsCB。答案答案(1)4s24p4AsSeGe(2)(3)3d104s1NOCAB4s24p231s22s22p63s23p63d104s24p1或或Ar3d104s24p1OCB42本节内容结束