人教版高中化学选修3物质结构与性质第一章原子结构与性质复习课件

第一章原子结构与性质复习课件1.核外电子排布K、L、M、Ns、p、d、f1、3、52相反1相同2．元素性质的递变716由大到小由小到大增大由大到小由小到大由大到小2专题突破·纵引横连专题一原子核外电子的排布专题归纳1．能层、能级和原子轨道的数量关系2．原子核外电子排布的轨道能量顺序多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：(1)相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。(2)形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……(3)能层和形状均相同的原子轨道能量相等，例如2px、2py、2pz轨道的能量相等。(4)能级交错规律：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。3．核外电子排布遵循的三个原理核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。泡利原理一个原子轨道中最多只能容纳两个电子且两个电子自旋状态相反能量最低原理在不违反泡利不相容原理的前提下，核外电子在各原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低洪特规则基态原子的电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同(如np3：)特例：当同一能级上电子排布为全充满、半充满或全空状态时，原子的能量最低，状态最稳定(如Cr：3d54s1，Cu：3d104s1)典例精析例12015·天津高二检测下列有关原子核外电子的排布规律，说法正确的是()A．原子核外电子都是先排内层后排外层B．Fe2＋的价层电子排布式为3d54s1C．15P的电子排布式是1s22s22p63s23p2x3p1yD．同一原子中，ls、2s、3s能级最多容纳的电子数相同解析：由构造原理可知，核外电子排布存在能级交错现象，例如，E(3d)＞E(4s)，先排4s能级后排3d能级。Fe的基态原子的电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2，形成Fe2＋时先失去最外层4s上的两个电子，故Fe2＋的价层电子排布式为3d6。根据洪特规则可知，p能级上有3个电子时，应分占三个轨道，则15P原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z。答案：D点拨：熟记核外电子排布规律、洪特规则及其特例是解决该类问题的有效方法。例22015·厦门高二检测有A、B、C、D、E、F六种元素。请填空(填元素符号)：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为__________。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，则B元素为__________，C元素为__________。(3)D3＋的3d能级为半充满，则D元素为____________，其基态原子的电子排布式为__________。NClKFe[Ar]3d64s2(4)写出3p能级上只有2个未成对电子的元素价电子排布式：____________________________________、________________。(5)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E元素为__________，其基态原子的电子排布式为__________。(6)F元素的原子价电子排布为3s23p2，则F元素在周期表中的位置是______________________。3s23p23s23p4Cu[Ar]3d104s1第三周期ⅣA族解析：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其电子排布式为1s22s22p3，所以A元素为7号元素即氮元素。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，氩元素的原子序数为18，则B元素为17号元素即氯元素，C元素为19号元素即为钾元素。(3)D3＋的3d能级为半充满，则D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则D元素原子序数为26，则为26号元素铁元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)3p能级上只有2个未成对电子的元素，根据洪特规则，可以是3p能级上只有2个电子或者3p能级上有4个电子即价电子排布式为3s23p2或3s23p4。(5)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，即为29号元素——铜元素。(6)F元素的原子价电子排布为3s23p2，则F元素为14号元素，即为硅元素，在周期表中的位置是第三周期ⅣA族。跟踪练习12015·试题调研有A、B、C、D、四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素的原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的外围电子排布为ns2np1；D－的核外电子构型与Ar相同。(1)写出A、C、D的元素符号：A__________，C__________，D__________。(2)写出B元素原子的电子排布式__________。D元素原子的电子排布图__________。(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)__________，电负性由小到大的顺序为(填元素符号)__________。NaAlCl1s22s22p63s2Na＜Al＜Mg＜ClNa＜Mg＜Al＜Cl解析：A形成的阳离子A＋与N3－核外电子排布相同，则A是Na。C的价电子排布为ns2np1，是ⅢA族元素，只能是Al。B为第三周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg，D－的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。跟踪练习22015·经典习题选萃下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区的元素是__________(填编号)。(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种常见环状分子名称为__________；③和⑦形成的常见化合物类型是____________(填“离子”或“共价”)化合物。⑨苯共价(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子数为__________。(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________。2Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O解析：(1)从第四周期开始出现过渡金属元素，属于d区(第六、七周期中还出现f区)。(2)6个氢原子和6个碳原子形成的某种常见环状分子为苯。碳元素和氯元素形成CCl4，为共价化合物。(3)特征电子排布式为nsnnpn＋1，由于s能级只能排入2个电子，所以其排布式实际上可写为2s22p3，此为氮元素，据洪特规则，2p能级的3个电子分占不同的轨道，以使能量最低，所以其最外层成对电子数为2(2s能级中的2个电子)。(4)Be和Al处于对角线位置，性质相似。可利用A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式类推Be(OH)2与NaOH溶液反应的化学方程式，注意Be为＋2价，Al为＋3价。专题二元素性质递变规律专题归纳这一部分题目的解决要把握：同一周期、同一主族元素的第一电离能、电负性的变化规律和第ⅡA族、第ⅤA族元素电离能的特殊性。准确理解和应用元素的金属性和非金属性强弱的判断依据等。典例精析例32015·江苏无锡高二检测下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是()A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子B．X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2C．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子解析：A.第ⅠA族元素及某些副族Cr、Cu的最外层电子数为1，则不一定同主族，A不选。B.X为He，Y为Be，分别为0族、ⅡA族元素，B不选。C.X原子2p能级上有三个电子，X为N元素；Y原子的3p能级上有三个电子，Y为P元素，均为ⅤA族，C正确。D.X原子核外M层上仅有两个电子，X为Mg；Y原子核外N层上也仅有两个电子，Y为Ca、Ti、V等，则不一定同主族，D不选。答案：C例42015·试题调研有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一主族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一主族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)写出C元素基态原子的电子排布式：__________。(2)用电子排布图表示D元素原子的价电子构型：________________________________________________________________________。(3)写出E离子的结构示意图：__________。(4)元素B与D的电负性的大小关系：B__________D，C与E的第一电离能的大小关系：C__________E。(填“＞”、“＜”或“＝”)1s22s22p63s23p1＞＞解析：由已知信息“A、E同主族，最外层电子排布为nsl，且E为金属”，可确定A为氢(H)、E为钠(Na)或钾(K)。因“B、D的最外层p能级电子数是s能级电子数的两倍”，则其价电子排布式为ns2np4，可确定B为氧(O)、D为硫(S)。再由C、D最外层电子数关系推出C为铝(A1)，而E的核电荷数最大，故E只能是钾(K)。跟踪练习32015·试题调研下列说法中不正确的是()A．同周期元素，随着核电荷数的增加，I1总体上呈现由小到大的变化趋势B．电离能越大，表示气态时该原子越易失电子C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强D．电负性是相对的，所以没有单位解析：电离能是指气态电中性基态原子失去电子，转化为气态基态正离子所需要的能量。电离能越大，表示气态时该原子越难失电子。答案：B跟踪练习42015·试题调研以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④D．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是③①X＋②X2＋③X3＋④X4＋解析：A选项：电子层数越多，最外层电子数越少，半径越大，正确；B选项：四种元素均为第三周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知③中3p能级半充满，第一电离能最大；C选项：元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故④符合；D选项：判断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的变化趋势，相邻两级电离能变化较大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可判断出该离子所带的电荷数，所以X最有可能生成的阳离子是X2＋。答案：D谢谢