1、选考内容选考内容第十二单元第十二单元物质结构与性质物质结构与性质第第1节原子结构与性质节原子结构与性质合作学习合作学习速通关速通关知识梳理知识梳理打基础打基础课课 时时 作作 业业速效提升速效提升提素能提素能1了解原子核外电子的能级分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布，能用电子排布式表示常见元素(136号号)原子核外电子的排布，了解原子核外电子的排布，了解原子核外电子的运动状态。原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。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了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，
2、了解其简单应用。件下会发生跃迁，了解其简单应用。4.了解电负性的概念，知道元了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。素的性质与电负性的关系。本节重点考查以下几本节重点考查以下几方面的问题：方面的问题：1.用原子结构理论分析用原子结构理论分析和解决有关元素的性质问和解决有关元素的性质问题。题。2.书写电子排布式、轨书写电子排布式、轨道表示式。道表示式。3.用电离能等解释元素用电离能等解释元素的某些性质。的某些性质。4.运用原子核外电子跃运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。迁等解释某些实际问题。课前课前知识梳理知识梳理打基础打基础 01夯实基础夯实基础 厚积薄发厚积薄发一、原子结构一、
3、原子结构1能层与能级能层与能级能级的符号和所能容纳的最多电子数能级的符号和所能容纳的最多电子数2构造原理与电子排布式构造原理与电子排布式(1)构造原理构造原理随着原子随着原子_，绝大多数元素的原子核，绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构造原理。造原理。(2)电子排布式电子排布式构造原理的应用构造原理的应用根据构造原理，按照能级顺序，用能级符号根据构造原理，按照能级顺序，用能级符号_的数字表示该能级上的数字表示该能级上_的式子，叫做电子的式子，叫做电子排布式。例如，排布式。例如，Na：_。3基态与激发态、光谱与光
4、谱分析基态与激发态、光谱与光谱分析(1)基态与激发态：处于基态与激发态：处于_的原子叫做基态原的原子叫做基态原子，当基态原子的电子子，当基态原子的电子_能量后，电子会能量后，电子会_到较高能级，基态原子变成激发态原子。到较高能级，基态原子变成激发态原子。(2)光谱与光谱分析光谱与光谱分析光谱：不同元素的电子发生跃迁时会吸收或释放光谱：不同元素的电子发生跃迁时会吸收或释放_，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或_，总称原子光谱。，总称原子光谱。光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的_来鉴定元素，称为来鉴定
5、元素，称为_。4电子云与原子轨道电子云与原子轨道(1)电子云：现代量子力学指出，不可能像描述宏观电子云：现代量子力学指出，不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态运动物体那样，确定一定状态(如如1s，2s，2p)的核外的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在原子核外各处原子核外各处_，_图看起来像一图看起来像一片云雾，被形象地称为电子云。片云雾，被形象地称为电子云。(2)原子轨道原子轨道概念：常把电子出现的概率为概念：常把电子出现的概率为_的空间圈出的空间圈出来，这种电子云的轮廓图称为原子轨道。来，这种电子云的轮廓图称为原子轨
6、道。形状形状(3)泡利原理和洪特规则泡利原理和洪特规则泡利原理泡利原理条件：当电子在条件：当电子在_排布时；排布时；结论：结论：1个轨道里最多容纳个轨道里最多容纳_，且，且_相相反。反。洪特规则洪特规则条件：当电子排布在条件：当电子排布在_时；时；结论：总是优先结论：总是优先_，而且，而且_相同。相同。基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则：原则：_、_、_。答案：答案：1.2s2p3d4s4d4f226102核电荷数的递增右上角排布的电子数核电荷数的递增右上角排布的电子数1s22s22p63s13(1)最低能量吸收跃迁最低能量吸收跃迁(2
7、)不同的光发射光不同的光发射光谱特征谱线光谱分析谱特征谱线光谱分析4(1)出现的概率核外电子的概率出现的概率核外电子的概率(2)90%(3)同同一原子轨道一原子轨道2个电子自旋方向能量相同的轨道分个电子自旋方向能量相同的轨道分占不同的轨道自旋方向能量最低原理泡利原理洪占不同的轨道自旋方向能量最低原理泡利原理洪特规则特规则二、原子结构与元素周期表二、原子结构与元素周期表1每一周期的元素数目每一周期的元素数目随着周期序号的递增，金属元素数目逐渐随着周期序号的递增，金属元素数目逐渐_，非金属元素数目逐渐非金属元素数目逐渐_。周期周期一一二二三三四四五五六六七七元素数目元素数目2_金属元素数目金属元素
8、数目0_非金属元素数目非金属元素数目 _2各区元素性质及原子外围电子排布的特点各区元素性质及原子外围电子排布的特点分区分区元素分布及元素分布及特点特点外围电子外围电子排布排布元素性质特点元素性质特点s区区_除氢外都是活泼的除氢外都是活泼的_元素元素p区区A族族A族、族、0族族_均是均是_d区区B族族B族、族、族族(n1)d19ns12均是均是_元素元素ds区区_均是金属元素均是金属元素f区区镧系、锕系镧系、锕系(n2)f 014(n1)d02ns2镧系、锕系元素化镧系、锕系元素化学性质相近学性质相近答案答案：1.8818183223141530265432增多减少增多减少2.AAns1ns2金
9、属金属ns2np1ns2np6非金属金属非金属金属BB(n1)d10ns1(n1)d10ns2三、原子半径、电离能和电负性的周期性变化规律三、原子半径、电离能和电负性的周期性变化规律1原子半径原子半径原子半径原子半径r的大小取决于电子的的大小取决于电子的_和和_两个因素，电子的能层越多，则电子间的负电排斥两个因素，电子的能层越多，则电子间的负电排斥_，使原子半径，使原子半径_；核电荷数越大，则核对电；核电荷数越大，则核对电子的引力子的引力_，使原子半径，使原子半径_。2第一电离能第一电离能(1)概念：概念：_原子失去一个电子转化原子失去一个电子转化为为_所需要的所需要的_。单位：。单位：_。(
10、2)第一电离能的递变规律第一电离能的递变规律同一周期随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈同一周期随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈_的趋势。的趋势。_的第一电离能最小，的第一电离能最小，_的第一电离能最大。同一主族随着电子层数的的第一电离能最大。同一主族随着电子层数的_，元素的第一电离能逐渐，元素的第一电离能逐渐_。3电负性电负性(1)含义：用来描述不同元素的原子对含义：用来描述不同元素的原子对_吸引吸引力的大小。力的大小。(2)递变规律递变规律同周期元素从左往右，电负性同周期元素从左往右，电负性_，表明金属性，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同主族元素从上往下，电逐渐减弱，非金属
11、性逐渐增强。同主族元素从上往下，电负性逐渐负性逐渐_，表明元素的金属性逐渐，表明元素的金属性逐渐_，非金属性逐渐非金属性逐渐_。答案答案：1.电子层数核电荷数越大增大越大电子层数核电荷数越大增大越大越小越小2(1)气态电中性基态气态基态正离子最低能量气态电中性基态气态基态正离子最低能量kJmol1(2)增大每个周期第一种元素最后一种元素递增大每个周期第一种元素最后一种元素递增减小增减小3(1)键合电子键合电子(2)逐渐变大变小增强减弱逐渐变大变小增强减弱课堂课堂合作学习合作学习速通关速通关 02互动探究互动探究 各个击破各个击破原子结构及其核外电子排布原子结构及其核外电子排布1基态原子核外电子
12、排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法表示方法表示方法举例举例原子结构示意原子结构示意图图 S 电子式电子式电子排布式电子排布式S：1s22s22p63s23p4或或Ne3s23p4电子排布图电子排布图2.基态原子电子排布式的书写方法基态原子电子排布式的书写方法(1)由原子序数书写核外电子排布式由原子序数书写核外电子排布式常根据构造原理常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)、各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由、各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如低能级向高能级排列，如31号元素镓，首先排满号元素镓，首先排满1s2，依，依次
13、次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后最后4p1；我们也可以我们也可以用用311813，然后再填充，然后再填充13个电子，如个电子，如Ar3d104s24p1。(2)由在周期表中的位置书写核外电子排布式由在周期表中的位置书写核外电子排布式常根据元素周期表进行书写。如第四周期中各元素基常根据元素周期表进行书写。如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律：态原子的电子排布式有如下规律：位于位于s区的区的A、A分别为分别为Ar4s1、Ar4s2；位于位于p区的主族元素区的主族元素Ar3d104s24p族序数族序数2(0族除族除外外)；位于位于d区的副族元素区的副族元素Ar3dm
14、4sn(mn族序数，族序数，除外除外)；位于位于ds区的副族元素区的副族元素Ar3d104sm(m族序数族序数)。(3)由元素名称书写核外电子排布式由元素名称书写核外电子排布式前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为的最外层电子数为6，其排布式为，其排布式为Ne3s23p4。第四周期从第四周期从K开始数，数到几，就可以写成开始数，数到几，就可以写成“Ar几个电子几个电子”。如。如Fe，从钾开始数到铁为，从钾开始数到铁为8，其排布式为，其排布式为Ar3d64s2；Se，从钾开始数到，从钾开始数到Se为为16，其排布式为，其排布式为
15、Ar3d104s24p4。3注意事项注意事项(1)能量相同的原子轨道在全充满能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10)、半充满、半充满(p3、d5)、全空时、全空时(p0、d0)的状态，具有较低的能量和较大的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。如的稳定性。如24CrAr3d54s1、29CuAr3d104s1。(2)出现出现d轨道时，虽然电子排布按轨道时，虽然电子排布按ns、(n1)d、np的顺序填充，但书写原子的电子排布式时，仍把的顺序填充，但书写原子的电子排布式时，仍把(n1)d放在放在ns前，如前，如Ti：1s22s22p63s23p63d24s2正确，正确，Ti：1s22s22p63s
16、23p64s23d2错误。错误。例例1(1)Ni原子的电子排布式为原子的电子排布式为_。(2)原子序数小于原子序数小于36的元素的元素Q和和T，在周期表中既处于，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数同一周期又位于同一族，且原子序数T比比Q大大2。T的基态的基态原子外围电子原子外围电子(价电子价电子)排布为排布为_，Q2的未成对电的未成对电子数是子数是_。(3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d亚层为半充满，亚层为半充满，D的元素的元素符号为符号为_，其基态原子的电子排布式为，其基态原子的电子排布式为_。(4)E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满，层全充满，N层没有成对电
17、层没有成对电子，只有一个未成对电子，子，只有一个未成对电子，E的元素符号为的元素符号为_，其，其基态原子的电子排布式为基态原子的电子排布式为_。解析解析(1)镍原子序数为镍原子序数为28，比氩多，比氩多10，所以外围电子，所以外围电子排布为排布为Ar3d84s2；(2)位于同一族，且原子序数位于同一族，且原子序数T比比Q多多2，所以，所以T、Q只能位于第只能位于第族，所以族，所以T为为Ni、Q为为Fe，注，注意意28号元素号元素Ni的核外电子排布式为的核外电子排布式为Ar3d84s2，26号元素号元素Fe的核外电子排布式为的核外电子排布式为Ar3d64s2，所以，所以Fe2的核外电子的核外电子
18、排布式为排布式为Ar3d6，有，有4个未成对电子；个未成对电子；(3)D元素失去元素失去2个个4s电子和电子和1个个3d电子后变成电子后变成3d5，所以其基态原子的电子排布，所以其基态原子的电子排布式为式为1s22s22p63s23p63d64s2即第即第族元素铁；族元素铁；(4)根据题意要根据题意要求，首先写出电子排布式：求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1即第即第B族元素族元素Cu。答案答案(1)Ar3d84s2或或1s22s22p63s23p63d84s2(2)Ar3d84s24(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或或Ar3d64s2(4)
19、Cu1s22s22p63s23p63d104s1电离能、电负性的大小判断电离能、电负性的大小判断1依据元素周期律进行判断依据元素周期律进行判断注意：同周期主族元素，第注意：同周期主族元素，第A族族(ns2)全充满、全充满、A族族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的相邻的A和和A元素。元素。同一周期同一周期(从左往右从左往右)同一族同一族(从上到下从上到下)第一电离能第一电离能呈增大的趋势呈增大的趋势逐渐减小逐渐减小电负性电负性逐渐增大逐渐增大逐渐减小逐渐减小2依据化合价及物质类别判断电负性大小依据化合价及物质类别判断电负性大小
20、元素电负性越大，原子吸引电子的能力越强，此原子元素电负性越大，原子吸引电子的能力越强，此原子在反应中得电子成阴离子或电子对偏向它显负价，所以两在反应中得电子成阴离子或电子对偏向它显负价，所以两种元素化合时显负价的元素电负性大。种元素化合时显负价的元素电负性大。如果一种元素与另外两种元素结合形成两种化合物，如果一种元素与另外两种元素结合形成两种化合物，一种为离子化合物，一种为共价化合物，则可判断电负性一种为离子化合物，一种为共价化合物，则可判断电负性大小，如：大小，如：由由MCl是离子化合物、是离子化合物、NCl是共价化合物，是共价化合物，可知可知M的电负性小于的电负性小于N的电负性；的电负性；
21、由由Al2O3是离子化合是离子化合物、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Cl的电负的电负性。性。例例2(1)元素元素C、N、O、K的电负性从大到的电负性从大到小依次为小依次为_。(2)CH4中共用电子对偏向中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向中共用电子对偏向H，则，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为的电负性由大到小的顺序为_。(3)右图是周期表中短周期的一部分，右图是周期表中短周期的一部分，A的单质是空气的单质是空气中含量最多的物质，其中第一电离能最小的元素是中含量最多的物质，其中第一电离能最小的元素是_(填填“A”“B”“C”或或“D”)
22、。解析解析(1)C、N、O位于第二周期，且相对位置为从位于第二周期，且相对位置为从左到右，电负性逐渐增大，左到右，电负性逐渐增大，K位于第三周期最左边，所以位于第三周期最左边，所以电负性最小；电负性最小；(2)共用电子对偏向电负性大的原子，所以共用电子对偏向电负性大的原子，所以C的电负性大于的电负性大于H的电负性，的电负性，Si的电负性小于的电负性小于H的电负性；的电负性；(3)A为为N，A、C为第为第A族元素，其第一电离能大于第族元素，其第一电离能大于第A族的，同一主族从上往下第一电离能逐渐减小，族的，同一主族从上往下第一电离能逐渐减小，D的的最小。最小。答案答案(1)ONCK(2)CHSi(3)D
