資源簡介

(共47張PPT)
舉一反三
典例精講
考點梳理
思維導圖
原子結構與性質(zhì)
串講05
目
錄
CONTENTS
1
原子結構
2
原子結構與元素的性質(zhì)
思維導圖
原子結構
考點01
考點01 原子結構
考點梳理
一、能層與能級
(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__________。
能量
升高
能量
(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
s、p、d、f
s、p、d、f
E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)
考點01 原子結構
考點梳理
能層（n） 一 二 三 四 五……
符號 K L M N O……
能層最多電子數(shù) 2 8 18 32
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……
能級最多電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6……
電子離核遠近 近→遠 電子能量高低 (3) 能層與能級的關系：
能層序數(shù)
？
2n2
低→高
【特別提醒】
(1) 能層數(shù)＝電子層數(shù)。(2) 能級數(shù)＝能層序數(shù)。
第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。
考點01 原子結構
考點梳理
二、電子云與原子軌道
(1) 電子云
電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云。
s 電子云
球形
啞鈴形
3個相互垂直的電子云：
2px、2py、2pz
考點01 原子結構
考點梳理
(2) 電子云輪廓圖：
電子云圖很難繪制，使用不便，我們常使用電子云輪廓圖（電子云輪廓的形狀）。
都是球形
半徑越來越大
3個方向
能量相等
考點01 原子結構
考點梳理
(3) 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(tài)稱為一個原子軌道。
因此，常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。
原子軌道
考點01 原子結構
考點梳理
能層（n） 一 (K) 二 (L) 三 (M) 四 (N) ……
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
原子軌道數(shù) 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 ……
原子軌道名稱 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz … 4s 4px 4py 4pz … … …
小 結
考點01 原子結構
考點梳理
(1) 基態(tài)原子：處于_____________狀態(tài)的原子。
最低能量
(2) 激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。
(3) 原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)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原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。
三、基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜
考點01 原子結構
考點梳理
附：可見光的波長范圍
顏色 波長范圍
紅 770～622 nm
橙 622～597 nm
黃 597～577 nm
綠 577～492 nm
藍、靛 492～455 nm
紫 455～350 nm
【特別提醒】
(1) 可見光中，紅光的波長最長，紫色的波長最短。(2) 焰色反應是電子躍遷的結果，故金屬的焰色反應是物理變化過程，不屬于化學變化。
考點01 原子結構
考點梳理
（1）構造原理
以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。
構造原理示意圖
能級交錯
四、基態(tài)原子的核外電子排布
考點01 原子結構
考點梳理
（2）能量最低原理
即電子盡可能地先占有能量低的原子軌道，然后進入能量高的原子軌道，使整個原子的能量最低。
練習1：
書寫前20號元素的基態(tài)原子的電子排布式
練習2：
書寫K、Fe、Zn的基態(tài)原子的電子排布式
書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構造原理順序?qū)憽?br/>考點01 原子結構
考點梳理
1、電子排布式能否簡化？
2、什么叫價電子層？
思考：
為突出化合價與電子排布的關系，將在化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層（簡稱價層）
如Na的電子排布式可簡化為[Ne]3s1
練習:
寫出O、Si、Cu的簡化電子排布式
如Fe的價層電子排布式為3d64s2
練習:
寫出Na、Al、Cl、Mn的價層電子排布式
考點01 原子結構
考點梳理
（3）電子自旋與泡利原理
① 自旋：電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。
電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反。
常用上下剪頭（↑和↓）表示自旋相反的電子。
② 泡利原理：每個原子軌道里，最多只能容納______個電子，且自旋___________。
如2s軌道上的電子排布為 ，不能表示為
2
相反
③ 電子排布的軌道表示式：表述電子排布的一種圖示。
？
考點01 原子結構
考點梳理
（4）洪特規(guī)則：
基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。
如2p3的電子排布為 ，不能表示為 或
洪特規(guī)則特例
當能量相同的原子軌道在:
全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時，
體系的能量最低.
如：24號Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1
練習:
寫出Cu的基態(tài)原子的電子排布式
考點01 原子結構
考點梳理
基態(tài)原子核外電子排布的表示方法
表示方法 以硫原子為例
電子排布式
簡化電子排布式
電子排布圖(或軌道表示式)
價電子排布式
價電子排布圖
1s22s22p63s23p4
[Ne]3s23p4
3s23p4
考點01 原子結構
典例精講
【典例01】【能層、能級與軌道】下列關于能層、能級和原子軌道的說法正確的是
A．各能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù)減1
B．各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7
C．各能層所含有的電子數(shù)一定是該能層序數(shù)平方的2倍
D．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束
B
舉一反三
【演練01】【能層與能級】下列有關電子云和原子軌道的說法正確的是
A．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云
B．s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運動
C．p能級的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級原子軌道數(shù)也增多
D．s、p、d能級所含原子軌道數(shù)分別為1，3，5
D
考點01 原子結構
典例精講
【典例02】【基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜】下列說法正確的是
A．自然界中的所有原子都處于基態(tài)
B．在一個基態(tài)多電子的原子中，可以有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子
C．同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量
D．激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強的還原性
C
考點01 原子結構
放射性元素原子處于激發(fā)態(tài)
舉一反三
【演練02】【基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜】對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是
A．氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)
B．在電流的作用下，氖原子與構成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應
C．電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量
D．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線
C
考點01 原子結構
典例精講
【典例03】【基態(tài)原子的核外電子排布】下列給出的基態(tài)原子的電子排布式，其中正確的是
A．11Na：1s22s22p7
B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2
C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2
D．35Br：[Ar]3d104s24p5
D
考點01 原子結構
舉一反三
【演練03】【基態(tài)原子的核外電子排布】下列對電子排布式或電子排布圖書寫的評價正確的是
C
考點01 原子結構
選項 化學用語 評價
A O原子： 錯誤；違反泡利不相容原理
B N原子： 錯誤；違反洪特規(guī)則
C Ca原子： 錯誤；違反能量最低原理
D 正確
原子結構
與元素的性質(zhì)
考點02
實驗方案
實驗課題
實驗報告
實驗總結
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
一、原子結構與元素周期表
周期 電子層數(shù) 每周期第一種元素 每周期最后一種元素 原子序數(shù) 基態(tài)原子的 電子排布式 原子序數(shù) 基態(tài)原子的電子排布式
二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6
三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6
四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6
五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6　　　　　　
六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6
各周期以ns能級開始，以np結束；
而從ns能級開始以np結束遞增的核電荷數(shù)就等于每個周期的元素數(shù)。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
二、族元素的價電子排布特點
① 主族元素
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
排布特點 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
② 0族元素：ns2np6(其中He為1s2)。
③ 過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、鑭系和錒系元素除外)。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
① 周期表的分區(qū)
三、元素周期表的分區(qū)與價電子排布的關系
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
② 各區(qū)元素化學性質(zhì)及原子最外層電子排布特點
分區(qū) 元素分布 價層電子排布 元素性質(zhì)特點
s區(qū) ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素；
通常是最外層電子參與反應
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 通常是最外層電子參與反應
d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (鑭系、錒系除外) (n－1)d1～9ns1～2(鈀除外) d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 鑭系元素化學性質(zhì)相近
錒系元素化學性質(zhì)相近
對于主族元素原子，價電子層就是最外電子層，
而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布式為3d64s2。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
③ 根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或類金屬，但不能叫做兩性非金屬。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如
Li2CO3、MgCO3都能受熱分解為相應氧化物和CO2；
Be(OH)2、Al(OH)3都具有兩性；
鵬與硅的最高價氧化物對應水化物的化學式分別為HBO2、H2SiO3都是弱酸。
四、對角線規(guī)則
1、原子半徑
① 影響因素：
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
五、元素周期律
② 變化規(guī)律：
元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；
同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
2、電離能
第一電離能 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，
符號：I1
單位：kJ·mol－1
規(guī)律 同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，
總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢
同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小
同種原子：逐級電離能越來越大 ( 即I1考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
第ⅡA族(ns2np0)，因p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第ⅢA族。
第ⅤA族(ns2np3)，因p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第ⅥA族。
2、電離能
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
2、電離能
思考:
這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價有什么聯(lián)系？
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
2、電離能的四大應用
(3) 判斷核外電子的分層排布情況
多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，有一定的規(guī)律性。當電離能的變化出現(xiàn)突躍時，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
(4) 反映元素原子的核外電子排布特點
同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸變大的，當元素的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常的大。
金屬活動性順序與元素相應的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序判斷電離能的大小。
(1) 判斷元素的化合價 I1、I2……表示各級電離能。如果某元素的In＋1 In，則該元素的常見化合價為＋n。
如鈉元素I2 I1，所以鈉元素的化合價為＋1。
(2) 判斷元素金屬性的強弱
電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
3、電負性
含義 元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標度。
元素的電負性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強。
標準 以最活潑的非金屬氟的電負性為4.0作為相對標準，
計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)
變化規(guī)律
在元素周期表中，
同周期從左至右，元素的電負性逐漸增大；
同主族從上至下，元素的電負性逐漸減小。
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
考點梳理
3、電負性
典例精講
【典例01】【元素周期表的分區(qū)】下列說法正確的是
A．所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)
B．元素周期表中IIIB～IIB族10個縱列的元素都是金屬元素
C．原子最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)
D．s區(qū)均為金屬元素
B
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
舉一反三
【演練01】【元素周期表的分區(qū)】下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述中，正確的是
A．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是s區(qū)元素
B．原子的價層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素一定是ds區(qū)元素
C．最外層有三個未成對電子的元素一定屬于主族元素
D．基態(tài)原子的價層電子排布式為(n-1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x+y
C
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
典例精講
【典例02】【原子半徑】下列關于粒子半徑的說法正確的是
①
②
③
④
A．①②④ B．①③ C．③④ D．①④
D
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
舉一反三
【演練02】【原子半徑】下列微粒半徑的大小順序不正確的是
A．F-＞O2-＞Na＋＞Mg2＋ B．Fe＞Fe2＋＞Fe3＋
C．S2-＞Cl-＞K＋＞Ca2＋ D．S＞O＞F
A
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
典例精講
【典例03】【電離能】下列關于元素第一電離能的說法不正確的是
A．因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，故第一電離能依次增大
B．對于同一元素而言，原子的電離能I1C．外圍電子排布為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較大
D．鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，故鉀的活潑性強于鈉
A
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
舉一反三
【演練03】【電離能】現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p63s23p5，下列排序正確的是
A．含氧酸的酸性：③>①>②
B．原子半徑：③>②>①
C．第一電離能：③>②>①
D．電負性：③>②>①
C
考點02 水的電離和溶液的pH
典例精講
【典例04】【電負性】下列有關電負性的說法中正確的是
A．主族金屬元素的電負性比過渡金屬元素的電負性更小
B．主族元素原子的電負性越大，其第一電離能也越大
C．在元素周期表中，同一周期主族元素電負性從左到右遞增
D．形成化合物時，元素的電負性越大，吸引電子的能力越強，越容易顯示正價
C
考點02 原子結構與元素的性質(zhì)
舉一反三
【演練04】【電負性】處于同一周期的A、B、C、D四種短周期元素，其氣態(tài)原子獲得一個電子所放出的能量A＞B＞C＞D。則下列說法正確的是
A．元素的非金屬性：A＜B＜C＜D
B．元素的電負性：A＜B＜C＜D
C．元素的第一電離能：A＜B＜C＜D
D．最高價氧化物對應水化物的酸性：A＞B＞C＞D
D
考點02 水的電離和溶液的pH
實驗方案
實驗課題
實驗報告
實驗總結
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