資源簡介

(共38張PPT)
第16講 物質結構
原子核外電子排布
2024
授課：×××
高考一輪復習
一
復習目標
二
網絡構建
三
知識梳理
題型歸納
四
真題感悟
目錄
CONTENTS
內容索引
考點要求 考題統計 考情分析
物質的組成、性質、分類 2023**卷**題，**分
2022**卷**題，**分
2021**卷**題，**分 ……
傳統文化中的性質與變化 2023**卷**題，**分
2022**卷**題，**分
2021**卷**題，**分
考情分析
考點要求 考題統計 考情分析
原子結構 2023湖南卷2題，3分2022浙江1月卷7題，2分2021卷廣東卷3題，2分 分析近三年的高考試題，高考命題在本講有以下規律：
1．從考查題型和內容上看，高考命題以選擇題、非選擇題呈現，考查內容主要有以下3個方面：(1)元素、核素、同位素、同素異形體概念的辨析。(2)原子中質量數、質子數、中子數、核外電子數之間的相互關系及計算。(3)根據原子核外電子排布判斷元素種類、書寫電子排布式和電子排布圖。
2．從命題思路上看，主要以選擇題的形式為主。(1)選擇題以最新的科技成果、新聞事件為背景，考查原子結構、同位素、核素知識，核外電子排布表達式的正誤判斷。(2)非選擇題直接考查電子排布式和電子排布圖的書寫，利用核外電子排布推斷元素等。
3.根據高考命題的特點和規律，復習時要注意以下幾個方面：(1)同位素和同素異形體的概念分析、原子構成微粒之間的關系。(2)原子結構及核外電子排布特性(全空、半充滿、全充滿的穩定性)。(3)規范化學術語的書寫，重點掌握第四周期過渡元素的電子排布式和電子排布圖。
原子核外電子排布 2023浙江1月卷3題，2分2022浙江六卷7題，2分2021天津卷20題，2分
網絡構建
01
原子結構
PART ONE
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02
夯基·必備基礎知識
1.原子的構成粒子
2.微粒之間的等式關系
知識點1　原子結構
1）質量關系：質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)；
2）電性關系：
①原子中：質子數(Z)＝核電荷數＝核外電子數；
②陽離子的核外電子數＝質子數－陽離子所帶的電荷數，如Mg2＋的核外電子數是10。
③陰離子的核外電子數＝質子數＋陰離子所帶的電荷數，如Cl－的核外電子數是18。
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夯基·必備基礎知識
3.微粒符號周圍數字的含義
【特別提醒】
知識點1　原子結構
①原子中不一定都含有中子，如11H中沒有中子。
②電子排布完全相同的原子不一定是同一種原子，如互為同位素的各原子。
③易失去1個電子形成＋1價陽離子的不一定是金屬原子，如氫原子失去1個電子形成H＋。
④形成穩定結構的離子最外層不一定是8個電子，如Li＋為2個電子穩定結構。
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夯基·必備基礎知識
1.元素、核素、同位素的概念及相互關系
2.同位素的特征
知識點2　元素、核素、同位素
①相同存在形態的同位素，化學性質幾乎完全相同，物理性質不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數(豐度)一般不變。
3.同位素的“六同三不同”
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夯基·必備基礎知識
4.常見的重要核素及其應用
5.元素、核素、同位素的聯系與區別
知識點2　元素、核素、同位素
①現行元素周期表已發現的元素有118種，由于同位素的存在，故核素的種數遠大于118種。
②不同核素可能具有相同的質子數，如11H、21H；也可能具有相同的中子數，如146C、168O；也可能具有相同的質量數，如146C、147N。
③同位素之間的轉化，既不是物理變化也不是化學變化，是核反應。
④同位素之間可形成不同的同位素單質。如氫的三種同位素形成的單質有六種：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他們的物理性質(如密度)有所不同，但化學性質幾乎完全相同。
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夯基·必備基礎知識
6.相對原子質量
知識點2　元素、核素、同位素
⑤同位素之間可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他們的相對分子質量不同，物理性質(如密度)有所不同，但化學性質幾乎完全相同。
(1)原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與一個C-12質量的1/12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量。
(2)元素的相對原子質量：是根據該元素各種天然同位素的相對原子質量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。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
(3)核素的近似相對原子質量＝該核素的質量數。
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02
夯基·必備基礎知識
知識點2　元素、核素、同位素
(4)元素的近似相對原子質量：是根據該元素各種天然同位素的質量數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。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
7.核反應方程
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02
提升·必備題型歸納
考向1 核反應方程的簡單分析
D
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02
提升·必備題型歸納
考向1 核反應方程的簡單分析
D
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02
提升·必備題型歸納
考向2 “幾同”概念辨析
A
02
提升·必備題型歸納
考向2 “幾同”概念辨析
C
02
原子核外電子排布
PART ONE
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02
夯基·必備基礎知識
運動速度很快，與宏觀物體的運動有極大不同：不能同時確定速度和位置，不能描繪動軌跡。
1.能層：根據多電子原子的核外電子的能量差異，將核外電子分成不同的能層，能層用n表示。n值越大，能量越高。
知識點2　能層和能級
知識點1 電子的運動特征
2.能級：
①根據多電子原子中同一能層電子能量的不同，將它們分成不同能級。
②能級用相應能層的序數和字母s、p、d、f組合在一起來表示，如n能層的能級按能量由低到高的順序排列為ns、np、nd、nf等。
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02
夯基·必備基礎知識
③能層序數等于該能層所包含的能級數，如第三能層有3s、3p、3d能級。
知識點2　能層和能級
3.能層、能級與其容納的最多電子數之間的關系
④s、p、d、f能級可容納的電子數為1、3、5、7的二倍。
02
夯基·必備基礎知識
1.電子云：電子云是處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。小黑點越密，表示概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。
知識點3　電子云與原子軌道
2.原子軌道：量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。
能級符號 電子云形狀 空間延伸方向
s 球形 一種
p 啞鈴形 三種(相互垂直，分別相對于x、y、z軸對稱)
d / /
f / /
02
夯基·必備基礎知識
3.軌道能量
知識點3　電子云與原子軌道
①同能層的不同能級能量s②不同能層相同能級的能量1s<2s<3s……，2p<3p<4p……，半徑隨能層增大而增大。
③同能層同能級不同軌道能量相同2px＝2py＝2pz。
02
夯基·必備基礎知識
1.能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態。即原子的核外電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態。
知識點4 基態原子核外電子排布
2.構造原理：隨著原子核電荷數的遞增，原子核每增加一個質子，原子核外便增加一個電子，這個電子大多是按如圖所示的能級順序填充的，填滿一個能級再填一個新能級。
【特別提醒】所有電子排布規則都需要滿足能量最低原理。
02
夯基·必備基礎知識
3.核外電子排布的三個規律
知識點4 基態原子核外電子排布
能量最低原理 原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態
泡利原理 每個原子軌道里最多只能容納2個自旋狀態相反的電子
洪特規則 當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態原子中的電子總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋狀態相同
02
夯基·必備基礎知識
4.核外電子排布的表示方法
知識點4 基態原子核外電子排布
表示方法 以硫原子為例
原子結構示意圖
電子排布式 1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(軌道表示式)
價電子排布式 3s23p4
02
夯基·必備基礎知識
1.基態原子：處于最低能量的原子。
知識點5 原子狀態與原子光譜
3.原子光譜
①當電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時,釋放一定頻率的光子,這是產生原子發射光譜的原因；當電子從較低能量的激發態乃至基態躍遷到較高能量的激發態時,需吸收一定頻率的光子,這是產生原子吸收光譜的原因。
2.激發態原子：基態原子的電子吸收能量后，電子躍遷到較高能級，變成激發態原子。
02
夯基·必備基礎知識
②不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜,總稱原子光譜。利用原子光譜的特征譜線來鑒定元素的分析方法，稱為光譜分析。
知識點5 原子狀態與原子光譜
③光譜分析的應用：鑒定元素。
02
夯基·必備基礎知識
1.主量子數n，n＝1，2，3，4，……(只能取正整數)，描述原子中電子出現概率最大區域離核的遠近(對應不同的能層)，用K、L、M、N等符號表示，決定電子能量高低。
知識點6 原子核外電子運動狀態的描述——“四個量子數”
2.角量子數l，l＝0，1，2，3……n－1(取值受n的限制)，描述原子軌道或電子云的形狀(對應不同的能級)，用s、p、d、f等符號表示，與主量子數n共同決定電子的能量。
3.磁量子數m，m＝0，±1，±2，……±l(取值受l的限制)，描述原子軌道或電子云在空間的伸展方向(對應不同的原子軌道)。
02
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4.自旋磁量子數m，m＝±(1/2)，表示同一原子軌道中電子的兩種自旋狀態。
知識點6 原子核外電子運動狀態的描述——“四個量子數”
如對于基態的氟原子，其價電子自旋磁量子數的代數和為＋(1/2)或－(1/2)。
例如：F原子核外電子數為9，基態氟原子核外電子排布式為1s22s22p5，其價電子排布式為2s22p5，若一種自旋狀態用＋表示，與之相反的用－表示，則價電子自旋磁
量子數的代數和為 ，也可以是 。
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提升·必備題型歸納
考向1 電子排布式　軌道表達式的規范書寫
C
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考向1 電子排布式　軌道表達式的規范書寫
B
02
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考向2 電子躍遷與原子光譜
B
例2．（2022·全國·高三專題練習）原子光譜是線狀光譜，是由不連續的譜線組成的，這表明
A．在原子中只有某些電子能夠躍遷產生光譜
B．原子中的電子可以處于某些特定的能量狀態，即電子的能量是量子化的
C．原子發射的光是單色光
D．白光可以由多種單色光組成
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提升·必備題型歸納
考向2 電子躍遷與原子光譜
D
【變式訓練】（2023·海南海口·海南中學校考二模）下列說法錯誤的是
A．基態氯原子核外電子的運動狀態有17種
B．“風干日曝咸味加，始灌潮波塯成鹵”，該過程涉及的操作方法是蒸發結晶
C．霧有丁達爾現象是因為膠體粒子對光有散射作用
D．鈉鹽焰色原因是電子由較低能量向較高能量的軌道躍遷時吸收除黃色光以外的光
真題感悟
PART ONE
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真題感悟
D
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真題感悟
A
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真題感悟
C
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真題感悟
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