物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第五章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)、核外電子排布2017版課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)1.了解元素、核素和同位素的含義2.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系3.了解原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)、能級分布和排布原理，能正確書寫1～36號元素原子核外電子、價電子的電子排布式和軌道表示式4.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用1.宏觀辨識與微觀探析：能從能層、能級等不同層次認(rèn)識原子的結(jié)構(gòu)，以及核外電子的排布規(guī)律，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能運(yùn)用構(gòu)造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外電子排布的規(guī)律3.變化觀念與平衡思想：能多角度、動態(tài)地分析核外電子的運(yùn)動狀態(tài)及原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，認(rèn)識元素性質(zhì)的變化規(guī)律欄目導(dǎo)航01必備知識關(guān)鍵能力02真題體驗領(lǐng)悟高考03配套訓(xùn)練必備知識關(guān)鍵能力1原子結(jié)構(gòu)核素【基礎(chǔ)整合】元素原子化學(xué)(2)微粒的基本關(guān)系式。①原子：質(zhì)量數(shù)(A)＝________(Z)＋________(N)；②質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝____________；③陽離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－_______________________；④陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋_________________________。質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)陽離子所帶的電荷數(shù)陰離子所帶的電荷數(shù)(3)微粒符號周圍數(shù)字的含義?！敬鸢浮竣儋|(zhì)子數(shù)②質(zhì)量數(shù)③化合價④電荷數(shù)⑤原子數(shù)2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關(guān)系?！敬鸢浮?1)核電荷數(shù)質(zhì)子中子質(zhì)子數(shù)中子數(shù)(2)同位素的性質(zhì)。同位素的________不同，________相同，化學(xué)性質(zhì)______________，物理性質(zhì)____________。(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．由核外電子排布認(rèn)識元素的性質(zhì)(1)核外電子排布規(guī)律。①核外電子的分層排布及能量變化【答案】低高a．2n2

b．8

c．18

②原子結(jié)構(gòu)示意圖(以Na為例)【答案】核電荷數(shù)電子數(shù)(2)核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系。①金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4，較易______電子，形成陽離子，表現(xiàn)出______性，在化合物中顯正化合價。②非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易______電子，活潑非金屬原子易形成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價。③稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，通常表現(xiàn)為0價。失去

還原

得到

【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)√

(8)×

(9)×

(10)√【重難突破】【答案】B

【解析】金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體，B錯誤。3．某元素的一種同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A，含N個中子，它與1H原子構(gòu)成HmX分子，在agHmX中所含原子的物質(zhì)的量為____________，所含中子的物質(zhì)的量為____________，所含質(zhì)子數(shù)為____________，所含電子數(shù)為____________。抓住描述的對象，突破“四同”的辨別同位素同素異形體同分異構(gòu)體同系物對象原子單質(zhì)化合物有機(jī)物辨析同一元素的不同核素同一元素形成的不同單質(zhì)分子式相同，結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)相似，組成上相差n個CH2原子團(tuán)性質(zhì)物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似4．下列有關(guān)短周期元素原子的說法正確的是(

)A．當(dāng)原子形成簡單離子后，其最外層上的電子數(shù)可超過8個B．原子最外層上的電子數(shù)少于4個時，電子數(shù)越多，還原性越強(qiáng)C．在原子核外電子中，最外層上的電子能量最高D．當(dāng)最外層上的電子數(shù)變?yōu)?個時即達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】C

【解析】原子形成簡單離子，最外層應(yīng)滿足穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可為2或8等，A錯誤；Al比Na的電子數(shù)多，但Al還原性弱，B錯誤；原子核外電子離核越遠(yuǎn)，能量越高，C正確；最外層上的電子軌道全充滿時達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可為2或8，D錯誤。原子核外電子排布原理【基礎(chǔ)整合】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、f

s、p、d、f

E(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數(shù)s____________p__________________________d復(fù)雜________f復(fù)雜________核外經(jīng)常出現(xiàn)球形1

啞鈴形(或紡錘形)

3

5

7

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。(4)完成下表，理解電子層、能級及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系。電子層一二三四五…符號KLMNO…能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多容納電子數(shù)22626102610142……281832…2n2①任一電子層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該電子層序數(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。2．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，使整個原子的能量處于______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：最低所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。2

相反單獨(dú)占據(jù)一個軌道相同全滿半滿全空(4)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____________軌道表示式價電子排布式____________1s22s22p63s23p4

[Ne]3s23p4

3s23p4(1)原子核外電子排布應(yīng)熟記前四個能級組的順序圖，1s→(2s→2p)→(3s→3p)→(4s→3d→4p)。(2)與4s、3d有關(guān)的問題。①填充時一定是先填充4s后填充3d，但書寫順序則相反，將3d寫在3p后4s前。②反應(yīng)中失去電子時，由于4s軌道位于3d外，故在化學(xué)反應(yīng)中，第4周期過渡元素首先失去4s上的電子，當(dāng)4s上電子全部失去后才會失去3d上的電子。(3)Fe3＋比Fe2＋更穩(wěn)定的原因。26Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3＋價層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2＋價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。3．原子狀態(tài)及原子光譜(1)基態(tài)原子：處于____________的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從_______躍遷到________狀態(tài)的原子。(3)原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會______或______不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。最低能量低能級高能級吸收放出①電子的躍遷是物理變化，是在原子內(nèi)部進(jìn)行的，原子組成沒有變化。②電子躍遷一般發(fā)生在能量相近的能級間。(4)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖。寫出下列原子或離子的①電子排布式、②價電子軌道表示式、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對電子數(shù)。(1)N：①_______________________________________。②_____________________________________________。③________。④________。(2)Cl：①___________________________________。②____________________________________________。③________。④________。(3)Fe2＋：①_________________________________________。②___________________________________________。③________。④________。(4)Cu：①__________________________________________。②_______________________________________________。③________。④________。(5)Se：①__________________________________________。②______________________________________________。③________。④________。(6)Br－：①______________________________________。②_____________________________________________。③________。④________。【重難突破】1．(1)(2020·湖北武漢質(zhì)檢)Ti基態(tài)原子核外電子排布式為__________________，基態(tài)鋁原子核外電子云形狀有________(填形狀名稱)。(2)(2018·重慶一中模擬)基態(tài)硅原子的電子排布圖為__________________；硫的基態(tài)原子能量最高的電子云在空間有____個伸展方向，原子軌道呈____形。(3)(2019·四川成都七中一診)航母甲板鎳鉻鋼表面涂有一層耐高溫的材料聚硅氧烷?；鶓B(tài)鉻原子的價電子排布式為____________，基態(tài)硅原子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為______形，元素C、O、F的電負(fù)性由大到小的順序為______________。(4)(2019·山東濟(jì)南質(zhì)檢)①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用________上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。②基態(tài)N原子的價電子占據(jù)的能量最高的能級是________，價電子在該能級上的排布遵循的原則是________。3．第三代半導(dǎo)體材料的優(yōu)異性能和對新興產(chǎn)業(yè)的巨大推動作用，使得發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展第三代半導(dǎo)體材料及其相關(guān)器件等列為半導(dǎo)體重要新興技術(shù)領(lǐng)域，投入巨資支持發(fā)展。第三代半導(dǎo)體材料有氮化鎵、碳化硅等。請回答下列問題：(1)硅原子占據(jù)電子的能級符號有______________，其中占據(jù)電子的能量最高的能級符號為________，該能級已經(jīng)容納了______個電子。(2)N原子中，有電子占據(jù)的最高能層符號為______，該能層已經(jīng)容納的電子數(shù)為______個。(3)鎵為元素周期表中第31號元素，位于元素周期表第4周期。鎵原子具有______個能層，每個能層已經(jīng)容納的電子數(shù)之比為______________?！敬鸢浮?1)1s、2s、2p、3s、3p

3p

2

(2)L

5

(3)4

2∶8∶18∶36．(1)(2019·廣東汕頭模擬)Z