1、第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),【2020備考】 最新考綱：1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理，能正確書(shū)寫(xiě)136號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和軌道表示式。2.了解電離能的含義，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。,核心素養(yǎng)：1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從能層、能級(jí)等不同層次認(rèn)識(shí)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.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的問(wèn)題，如核外電子排布、元素第一電離能的特殊性等，面對(duì)異常現(xiàn)象敢于

2、提出自己的見(jiàn)解。,考點(diǎn)一原子核外電子排布原理 (頻數(shù)：難度：),本考點(diǎn)主要考查核外電子排布規(guī)律，特別是基態(tài)原子的核外電子,排布式是考查重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)加以關(guān)注。,1.能層、能級(jí)與原子軌道,球形,1,啞鈴形,3,第一能層(K)，只有s能級(jí)；第二能層(L)，有s、p兩種能級(jí)，p能級(jí)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(jí)。 能層數(shù)電子層數(shù)，每個(gè)能層所包含的能級(jí)數(shù)能層序數(shù)。,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(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

3、軌道上的排布順序圖：,(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)。,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。 在書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)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(hào))。,全滿(mǎn),半滿(mǎn),全空,基態(tài)原子：處于最低能量的原子。當(dāng)基態(tài)原子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，釋放一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子光譜的原因。,速查速測(cè)

4、,1.(易混點(diǎn)排查)正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”,2.(教材改編題)(RJ選修3P124改編)下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是(),A.K1s22s22p63s23p6 B.F1s22s22p5 C.S21s22s22p63s23p4 D.Ar1s22s22p63s23p6 答案C,3.(思維探究題)請(qǐng)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。,答案26Fe的價(jià)電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3的價(jià)電子排布式為3d5，F(xiàn)e2的價(jià)電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿(mǎn)和半滿(mǎn)時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半滿(mǎn)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更穩(wěn)定。,A組基礎(chǔ)知識(shí)鞏

5、固,1.(2018北京東城區(qū)檢測(cè))下列說(shuō)法中正確的是(),A.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布 B.3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道 C.同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 D.同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多,解析A項(xiàng)，根據(jù)能量最低原理，1s22s12p1中2s能級(jí)未排滿(mǎn)電子，但2p能級(jí)排布1個(gè)電子，故為激發(fā)態(tài)原子，其基態(tài)原子的電子排布式應(yīng)為1s22s2，正確；B項(xiàng)，3p2表示3p能級(jí)上填充了2個(gè)電子，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同一原子中，電子層數(shù)越多，離核越遠(yuǎn)，能量也就越高，故1s、2s、3s電子的能量逐漸增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同一原子中，2p、3p、4p的軌道數(shù)是相等

6、的，都含有3個(gè)原子軌道，錯(cuò)誤。 答案A,2.下列各組表述中，兩個(gè)原子不屬于同種元素原子的是(),答案C,3.A、B、C、D、E、F代表6種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為_(kāi)； (2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為_(kāi)，C的元素符號(hào)為_(kāi)； (3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿(mǎn)，D的元素符號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)；,(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn)，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi) _。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsn

7、npn1，則n_；原子中能量最高的是_電子。,(4)根據(jù)題意要求，首先寫(xiě)出電子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號(hào)元素Cu。 (5)s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道，故最多只能容納2個(gè)電子，即n2，所以元素F的原子的最外層電子排布式為2s22p3，由此可知F是N元素；根據(jù)核外電子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外電子中的2p能級(jí)能量最高。 答案(1)C或O(2)ClK (3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (5)22p,【歸納總結(jié)】 1.核外電子排布的三大表示

8、方法,2.“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)。 (2)半充滿(mǎn)、全充滿(mǎn)狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 (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(shū)寫(xiě)時(shí)，仍把(n1)d放在ns前。,B組考試能力過(guò)關(guān),4.按要求完成以下試題,(1)(2018課標(biāo)全國(guó))下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_(kāi)、_(填標(biāo)號(hào))。,答案DC,(2)(2018課標(biāo)全國(guó))基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為_(kāi)，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)形。,(3)(2018課標(biāo)全國(guó))Z

9、n原子核外電子排布式為_(kāi) _。,答案Ar3d104s2,(4)(2017全國(guó)卷)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)nm(填標(biāo)號(hào))。 A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8E.766.5 基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀是_。,答案AN球形,(5)(2017全國(guó)卷)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_(kāi) _。,答案,(6)(2017全國(guó)卷)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)。元素Mn與O中，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是_。 答案Ar3d74s2Mn (7)(2017江蘇卷)Fe3基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。

10、 答案Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5 (8)(2016全國(guó)卷)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)。 答案1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)2,(9)(2016全國(guó)卷)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個(gè)未成對(duì)電子。 答案3d104s24p22 (10)(2016全國(guó)卷)寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。 答案1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d104s24p3),考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) (頻數(shù)：難度：),本考點(diǎn)在選修中主要側(cè)重于電負(fù)性與電離能的考查，注意掌握,常見(jiàn)元素電負(fù)性與電離能的

11、比較方法及特殊情況。,1.原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系,(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格),10,1s22s22p6,Ne3s1,18,Ar4s1,36,Xe6s1,86,(2)每族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn) 主族,ns1,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,0族：He：1s2；其他ns2np6。 過(guò)渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。 (3)元素周期表的分區(qū) 根據(jù)核外電子排布分區(qū),各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn),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(chēng)梯形線)附近

12、的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱(chēng)為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。,(1)能層數(shù)電子層數(shù)周期數(shù) 主族序數(shù)價(jià)電子數(shù) (2)對(duì)于主族元素，價(jià)電子層就是最外電子層，而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價(jià)電子層排布為3d64s2。,2.對(duì)角線規(guī)則,在元素周期表中，某些主族元素與 的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如,右下方,3.元素周期律,(1)原子半徑,越大,越小,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 ；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸。 (2)電離能 第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 ，符號(hào)，單位。 規(guī)律 a.同周期元素：第

13、一種元素的第一電離能，最后一種元素的第一電離能 ，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸 的變化趨勢(shì)。 b.同族元素：從上至下第一電離能逐漸。 c.同種原子：逐級(jí)電離能越來(lái)越 (即I1 I2 I3)。,減小,增大,最低能量,I1,kJmol1,最小,最大,增大,減小,大,(3)電負(fù)性 含義：元素的原子在化合物中能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中的能力越 。 標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體元素未計(jì))。 變化規(guī)律 金屬元素的電負(fù)性一般 ，非金屬元素的電負(fù)性一般 ，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類(lèi)金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8

14、左右，它們既有金屬性又有非金屬性。 在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸。,吸引鍵合電子,吸引鍵合電子,強(qiáng),4.0,小于1.8,大于1.8,增大,減小,金屬活動(dòng)性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷電離能的大小 第二、三、四周期的同周期主族元素，第A族(ns2np0)和第A族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿(mǎn)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A族和第A族元素的，如第一電離能：MgAl，PS。 共價(jià)化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng)。 同周期元素，從左到右，非金屬性

15、越來(lái)越強(qiáng)，電負(fù)性越來(lái)越大，第一電離能總體呈增大趨勢(shì)。,速查速測(cè),1.(易混點(diǎn)排查)正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”,(1)價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第5周期A族，是s區(qū)元素( ) (2)主族元素的電負(fù)性越大，元素原子的第一電離能一定越大( ) (3)在元素周期表中，同周期主族元素電負(fù)性從左到右越來(lái)越大( ) (4)在形成化合物時(shí)，電負(fù)性越小的元素越容易顯示正價(jià)( ) (5)正三價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于族( ),2.(教材改編題)(LK選修3P28改編題)下表列出了九種元素在元素周期表中的位置。,(1)這九種元素電負(fù)性最大的是_，第一電離能

16、最小的元素是_，最不活潑的是_(均用元素符號(hào)填空)。 (2)這九種元素中最外層電子排布為4s1的元素為_(kāi)(用元素符號(hào)填空)。 (3)c、d、e三種元素第一電離能由大到小的順序是_，電負(fù)性由大到小的順序是_(均用元素符號(hào)填空)。,(4)寫(xiě)出d元素原子的軌道表示式_， i元素原子基態(tài)電子排布式_。,答案(1)FKNe(2)K和Cu (3)PSSiSPSi,3.(思維探究題)為什么Na容易形成1價(jià)離子，而Mg、Al易形成2價(jià)、3價(jià)離子？ _。,答案Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成1價(jià)離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2

17、比I3小很多，所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成2價(jià)離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個(gè)電子形成3價(jià)離子。,A組基礎(chǔ)知識(shí)鞏固,1.已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJmol1。請(qǐng)根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，錯(cuò)誤的是 (),A.元素X的常見(jiàn)化合價(jià)是1價(jià) B.元素Y是A族元素 C.元素X與氯形成化合物時(shí)，化學(xué)式可能是XCl D.若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應(yīng) 解析由數(shù)據(jù)分析X中I2I1，X易呈1價(jià)，為第A族元素，A、C均正確；Y中I4I3，易呈3價(jià)，應(yīng)在第A族，B正確；若Y處于第三周期，則Y為鋁元素，Al不與冷水反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 答案D,2.下表為一些元素

18、的電負(fù)性：,回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Be、Al元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的性質(zhì)相似，它們都具有兩性，其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是_ _。 (2)通過(guò)分析電負(fù)性變化規(guī)律，確定Mg元素電負(fù)性的最小范圍_。 (3)請(qǐng)歸納元素的電負(fù)性和金屬、非金屬的關(guān)系是_ _。,(4)從電負(fù)性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價(jià)化合物？請(qǐng)說(shuō)出理由，并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明上述所得結(jié)論。,【方法規(guī)律】 電離能和電負(fù)性的應(yīng)用 1.電離能的四大應(yīng)用,(1)判斷元素金屬性的強(qiáng)弱。 電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。 (2)判斷元素的化合價(jià) I1、I2表示各級(jí)電離能。如果某元素的In1In，則該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為n。如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價(jià)為1。,(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(jí)電離能逐級(jí)增大，有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突躍時(shí)，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(diǎn) 同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當(dāng)元素的核外電子排布是全空、半充滿(mǎn)和全充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí)，第一電離能就會(huì)反常的大。,2.電負(fù)性的三大應(yīng)用,B組考試能力過(guò)關(guān),3.按要求完成以下試題,(1)(2018課標(biāo)全國(guó))Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)下圖的BornHaber循環(huán)計(jì)算