安徽省太和縣高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第19講 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)課件

第19講 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)化學(xué) 2018年高考一輪復(fù)習(xí)考試說明考試說明1.了解元素、核素和同位素的含義。了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子的構(gòu)成了解原子的構(gòu)成，了解，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)外電子數(shù)以及它們以及它們之間的相互關(guān)系。之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布規(guī)律，掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖的表示方法。了解原子核外電子排布規(guī)律，掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖的表示方法。4.了解相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量的定義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算了解相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量的定義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。5.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級分布和排布原理了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級分布和排布原理，能，能正確書寫正確書寫136號元素原子核外電子、價(jià)電子的排布號元素原子核外電子、價(jià)電子的排布式和式和軌道表達(dá)式。軌道表達(dá)式。6.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用?？键c(diǎn)一原子構(gòu)成考點(diǎn)二尋找“等電子”微粒的思維方法及應(yīng)用考點(diǎn)三原子核外電子排布原理考點(diǎn)一原子構(gòu)成1.原子構(gòu)成(1)構(gòu)成原子的微粒及作用知識梳理原子核核外電子( (Z個(gè)) )最外層電子數(shù)決定元素的 性質(zhì)質(zhì)子( (Z個(gè)) )決定 的種類中子( (AZ) )個(gè) 同位素元素原子化學(xué)(2)微粒之間的關(guān)系原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)核電荷數(shù) ；質(zhì)量數(shù)(A) (Z) (N)；陽離子的核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù) ；陰離子的核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù) 。(3)微粒符號周圍數(shù)字的含義核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)陽離子所帶的電荷數(shù)陰離子所帶的電荷數(shù)(4)兩種相對原子質(zhì)量原子(即核素)的相對原子質(zhì)量： 一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12C質(zhì)量的_的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對原子質(zhì)量。元素的相對原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)Ar(35Cl)a%Ar(37Cl)b%。2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關(guān)系核電荷數(shù)質(zhì)子中子質(zhì)子數(shù)中子數(shù)(2)同位素的特征同一元素的各種核素的 不同， 相同，化學(xué)性質(zhì)_ ，物理性質(zhì) 。同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。(3)幾種重要的核素中子數(shù)質(zhì)子數(shù)幾乎完全相同差異較大3.核外電子排布(1)核外電子排布規(guī)律低高2n2818(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖電子層質(zhì)子數(shù)例1.正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子( )(2)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同( )(3)核聚變?nèi)?因?yàn)橛行挛⒘Ｉ?，所以該變化是化學(xué)變化( )(4)核外電子排布相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)一定相同( )(5)H與質(zhì)子的相對質(zhì)量相同( )2.按要求填空(均為短周期元素)。(1)最外層電子數(shù)為1的元素有_(填元素符號，下同)。(2)最外層電子數(shù)為2的元素有_。(3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的元素有_。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素是_。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是_。(6)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有_。(7)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有_。(8)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素有_。(9)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素有_。(10)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素有_。H、Li、NaHe、Be、MgBe、ArCOLi、SiLi、PH、Be、AlHe、C、SO規(guī)避同位素、同素異形體概念理解的易錯(cuò)點(diǎn)同位素研究的對象是原子，同位素的“同位”是指一種元素的幾種核素在元素周期表中占同一個(gè)位置，即質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同；同素異形體研究的對象是單質(zhì)，同素異形體的“同素”是指元素的種類相同。思維模型求一定質(zhì)量的某物質(zhì)中微粒數(shù)的答題模板考點(diǎn)二尋找“等電子”微粒的思維方法及應(yīng)用1.尋找“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法(1)“10電子”微粒(2)“18電子”微粒CH3CH3、H2NNH2、HOOH、FF、FCH3、CH3OH2.記憶其他等電子微粒(1)“14電子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、 。(2)“16電子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。3.質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒關(guān)系(1)可以是兩種原子，如同位素原子(2)可以是兩種分子，如CH4、NH3等(3)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陽離子，如 、H3O(4)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子，如OH、F考點(diǎn)三原子核外電子排布原理1.能層、能級與原子軌道(1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的 是不同的，按照電子的 差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(2)能級：同一能層里電子的 也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用 等表示，同一能層里，各能級的能量按 的順序依次升高，即： 。能量能量能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在 的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。原子軌道軌道形狀軌道個(gè)數(shù)s_ _ p_ _ 特別提醒第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個(gè)原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。核外經(jīng)常出現(xiàn)球形啞鈴形132.基態(tài)原子的核外電子排布(1)能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：注意：所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)泡利原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納 個(gè)電子，且自旋狀態(tài) 。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為 。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是_ 占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或 。2相反優(yōu)先單獨(dú)洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)和 (p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。3.基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖全滿半滿全空例1.正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)p能級能量一定比s能級的能量高()(2)同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多()(3)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等()(4)2px,2py,2pz的能量相等()(5)2s軌道的電子排布圖為 ()(6)2p3的電子排布圖為 ()例2.完成下表，理解能層、能級及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容納電子數(shù)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 226261026101422818322n2特別提醒(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍；(3)構(gòu)造原理中存在著能級交錯(cuò)現(xiàn)象；(4)我們一定要記住前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。例3.請用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因。26Fe價(jià)層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價(jià)層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價(jià)層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更為穩(wěn)定。特別提醒由于能級交錯(cuò)，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時(shí)先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子。反思?xì)w納“兩原理，一規(guī)則”的正確理解(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。易誤警示在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： (違反能量最低原理) (違反泡利原理) (違反洪特規(guī)則) (違反洪特規(guī)則)(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如ns2、np3、np6+Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1 Zn：3d104s2(3)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫時(shí)，仍把(n1)d放在ns前。注意在書寫簡化的電子排布式時(shí)，并不是所有的都是X價(jià)電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。例.按要求填空：(1)質(zhì)量數(shù)為37的氯原子符號為_。(2)S2的結(jié)構(gòu)示意圖_。(3)氮原子的電子式_，N2的電子式_， 的電子式_?；瘜W(xué)用語的規(guī)范使用(4)磷原子的核外電子排布式_，價(jià)電子排布式_，價(jià)電子排布圖_。3s23p3 1s22s22p63s23p3(5)按要求用三種化學(xué)用語表示基態(tài)鐵原子和三價(jià)鐵離子。 FeFe3原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式電子排布圖Ar3d64s2Ar3d5Ar Ar為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個(gè)元素。元素符號原子(核素)符號 代表一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、,質(zhì)子數(shù)為Z的X原子原子結(jié)構(gòu)示意圖電子式在元素符號周圍用“”或“”表示原子的最外層電子(價(jià)電子)電子排布式根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號(右上角)數(shù)字。電子排布圖用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子，用“數(shù)字能級符號”表示軌道名稱。解題指導(dǎo)它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。(2)核組成式：如 ，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。(5)價(jià)電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2。價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。(4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。(5)價(jià)電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2。價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。