第十三章 学案63 原子结构与性质.pptx

(1)同主族内不同元素的 E 值变化的特点是
。各主族中
E 值的这种变化特点体现了元素性质的
变化规律。
(2) 同周期内，随原子序数增大，E 值增大。但个别元素的 E 值出现反常现象。试预测下
列关系式中正确的是
。
①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒)
③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒)
(3)估计1 mol 气态Ca 原子失去最外层一个电子所需能量E 值的范围：
的递增，基态原子的核外电子按照右图中箭头的方向依次排布，即
1s,2s,2p， ， ， ， ， ， ，4d,5p……该原理适用于绝大多数基态原
子的核外电子排布。
4．原子核外电子排布规律
学海无涯
(1)能量最低原理
①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。
②基态原子：
。当基态原子
能量后，电子会
(3)当能层不同，能级相同时，其能量关系如何？
(4)高能层上的电子能量一定比低能层上的能量高吗？
2. 电子云 怎样理解电子云的小黑点及小黑点的疏密？
3. 基态原子核外电子排布的表示方法 基态原子核外电子的表示方法有哪些？各表示什么含义？请举例说明。
典例导悟 1 A、B、C、D、E 代表 5 种元素。请填空：
④
1.43
＋3
⑤
0.77
＋4
－4
⑥
1.10
＋5
－3
⑦
0.99
＋7
－1
⑧
1.86
＋1
⑨
0.75
＋5
－3
⑩
1.17
＋4
－4
请回答下列问题：
(1)以上 10 种元素中，第一电离能最小的是
(填编号)。
(2) 上述⑤⑥⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足 8 电子稳定
结构的物质可能是
(写分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为
(3) M 电子层上有 个能级，有 个轨道，作为内层最多可容纳 个电子，作为最
外层时，最多可含有 个未成对电子。
(4)在元素周期表中，最外层只有 1 个未成对电子的主族元素原子处于
族；最
外层有 2 个未成对电子的主族元素原子处于
族。
(5) A 元素的最高正价是＋4，A 原子次外层上有 2 个电子，A 原子的电子排布式是
知识点一 原子核外电子排布及表示方法
1．能层、能级及其最多容纳电子数的关系
能层 一
二
三
四
五
…
符号 K 能级 1s
L 2s 2p 3s
M
N
O
…
3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … …
最多 2
2
62
6 10 2 6 10 14 2 … …
容纳
电子 2
8
18
数
32
…
2n2
2.原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在
题组二 元素的推断
B．20、8、6 D．15～20、3～8、1～6
3．(2011·烟台调研)下列各组中的X 和 Y 两种原子，化学性质一定相似的是( )
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 1s22s2 C．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 层上仅有两个电子
(1)W 位 于 元 素 周 期 表 第
周期第
H2O(g)
(填“强”或“弱”)。
(2)Y 的基态原子核外电子排布式是
族。W 的气态氢化物稳定性比
，
Y 的第一电离能比 X 的
(填“大”或“小”)。
(3)Y 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 浓 溶 液 与 Z 的 单 质 反 应 的 化 学 方 程 式 是
Si、H 的电负性由大到小的顺序为
。
11．(2009·安徽理综，25 改编)W、X、Y、Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素，
其原子序数依次增大。W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质，X 的基态原子核外有 7 个原
子轨道填充了电子，Z 能形成红色(或砖红色)的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物。
最高价氧 化物对应 水化物的 酸碱性
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能力逐渐减弱
第一电离能呈
的趋势
电负性逐渐
金属性逐渐 非金属性逐渐
氧化性逐渐 还原性逐渐
碱性逐渐
酸性逐渐
能力逐渐增强 第一电离能
电负性 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 氧化性逐渐 还原性逐渐
碱性逐渐
酸性逐渐
非金属气态氢化物的稳定性 _
生成由 到 稳定性逐渐
的电负性差值小于 1.7，它们之间通常形成共价键。
问题思考
2．为什么同周期的ⅡA 族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的，ⅤA族的大于ⅥA 族的？
如 I1(Al)<I1(Mg)，I1(S)<I1(P)。
一、原子结构
学海无涯
1．构造原理 (1)能级序数与能层能量之间有什么关系？
(2)在同一能层中，各能级间的能量关系如何？
(2008·海南－23B、C)
2．[2011·福建理综－30(1)节选]氮元素可以形成多种化合物。基态氮原子的价电子排布
式是
。
3．[2011·山东理综－32(1)节选]氧是地壳中含量最多的元素。氧元素基态原子核外未成
对电子数为
个。
4．[2010·福建理综－30(2)]原子序数小于 36 的元素Q 和 T，在周期表中既处于同一周期
1．电离能
(1) 第一电离能：气态电中性基态原子
转化为气态基态正一价离子所需要
的 最低能量。
(2)元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难
易
程度。第一电离能数值越小，原子越易失去一个电子，该元素的金属性越强；反之，第一电
离能数值越大，原子越难失去一个电子。
(3)变化规律： ①同一周期从左到右元素的第一电离能呈
的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道 轨道形状 轨道个数
s
p 第 1 电子层：只有 s 轨道。 第 2 电子层：有 s、p 两种轨道。 第 3 电子层：有 s、p、d 三种轨道。 3 ．构造原理
构造原理：多电子原子的核外电子排布遵循构造原理，根据构造原理可以写出元素基态
原子的电子排布式。
随着
4．(2011·南昌模拟)(1)某质量数为 32，核内有 16 个中子的原子，其电子排布式是
，该原子中有 “相反”)的自旋状态。
个未成对电子，这些未成对电子具有
(填“相同”或
(2) 某元素的原子最外层电子排布为 3s23p2，它的次外层上电子云形状有 所有电子占有 个轨道，核外共有 个电子。
种，原子中
又位于同一族，且原子序数 T 比 Q 多 2。T 的基态原子外围电子(价电子)排布式为
，
Q2＋的未成对电子数是
。
姓名：
班级：
元素的 L 层电子排布式为
学号： 。
5.[2010·课标全国卷一 41(1)]W(O)
6．[2010·江苏－21A(2)]Cu＋基态核外电子排布式为
。
7．[2010·海南，19(1)]Ni 原子的核外电子排布式为
。
(6) B 元素在气态氢化物中显－3 价，气态氢化物极易溶于水，B 原子的电子排布式是 。
(7) E 原 子 核 外 占 有 9 个 轨 道 ， 且 具 有 1 个 未 成 对 电 子 ，E 离 子 结 构 示 意 图 是
。
(8)F、G 都是短周期元素，F2 －与 G3＋的电子层结构相同，则 F2－的电子排布式是
，G 元素的原子序数是
。
题组三 元素周期律
5．下列说法中正确的是( )
A．第三周期所含元素中钠的第一电离能最
小 B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大 D
．钾的第一电离能比镁的第一电离能大
题号
1
2
3
5
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答案 6.(2011·苏州模拟)不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为 E)如 下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
的趋势，但某些地方出现曲折变化，
如>，>，>，>。
②同一族从上到下元素的第一电离能
。
2．电负性
(1)成键电子：原子中用于形成
的电子。
(2)电负性：用来描述不同元素的原子对
吸引力的大小。
(3) 意义：电负性越大的原子，对成键电子的吸引力越大，非金属性越强。故电负性的大
小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。
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第十三章 物质结构与性质(选考)
学案 63 原子结构与性质
[考纲要求] 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1－36 号) 原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并能用以 说明元素的某些性质。3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。4. 了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
，
变成
原子。
(2)泡利原理
一个原子轨道最多容纳 个电子，并且
相反。
(3)洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先
，
并且
相同。
问题思考
1．电子按构造原理排布时，先排在 4s 轨道，再排 3d 轨道，为什么？而失电子时，是先
失 4s 轨道上的，还是先失 3d 轨道上的？
知识点二 元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律
，它是一种重要的结构材料，推测它应属于
晶体；元素①的原子价电子
排布式是
。
(3)①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性，由大到小的顺序是
(填化学式)。 (4) ③和⑨两元素比较，非金属性较弱的是
中的 (填序号)。 A. 气态氢化物的挥发性和稳定性 B.单质分子中的键能 C．两元素的电负性 D．含氧酸的酸性
<E<
。
(4) 10 号元素 E 值较大的B、C、D、E、F 六种元素的原子序数依次递增。已知： ①F 的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元素；②E 原子价电子(外围电子)排布式 为 msnmpn－1；③D 原子最外层电子数为偶数；④A、C 原子p 轨道的电子数分别为 2 和 4。
(4)变化规律
①同周期从
元素的电负性逐渐增大。
②同主族从上到下元素的电负性逐渐
。
(5)应用 ①判断元素的金属性和非金属性的强弱：非金属的电负性>1.8；金属的电负性<1.8；类
金属的电负性在 1.8 左右，它们既有金属性又有非金属性。
②判断化学键的类型：两元素的电负性差值大于 1.7，它们之间通常形成离子键；两元素
(填名称)，可以验证你的结论的是下列
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E．氢化物中X—H 键的键长(X 代表③和⑨两元素) F．两单质在自然界的存在形式
题组一 原子的核外电子排布 1．判断正误 (1)硫原子的最外层电子排布式为 3s23p4( )
(2010·上海－2C)
(2) B.电离能最小的电子能量最高( ) C．(在基态多电子原子中)p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量( )
。
(4) 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，E 的元素 符
号为 ，其基态原子的电子排布式为
。
二、元素周期律与元素推断
1．元素周期律所描述内容汇总(完成下表)
项目
同周期(从左→右)
原子核外 电子排布
电子层数相同，最外层电子数 逐渐增多，1→7(第一周期 1→2)
原子半径
。
学海无 涯
题组一 原子核外电子的排布 1．下列关于硅原子的核外电子排布表示式中，错误的是( ) A ．1s22s22p63s23p2 B．[Ne]3s23p2
2．(2011·大连质检)主族元素 A 原子的结构示意图为
。则 X、Y 及该原子 3p 能
级上的电子数分别为( ) A．18、6、4 C．18、8、6
(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，其元素符号为 ；
(2) B 元素的负一价离子和C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B 的元素符号 为
，C 的元素符号为 ；
(3) D 元素的正三价离子的 3d 亚层为半充满，D 的元素符号为
，其基态原子的电子
排布式为
逐渐 (0 族除外)
元素 主要化合价 原子得、失电子能力
最高正价由(＋1→＋7) 最低负价由－4→－1
得电子能力逐渐增强，失电子
同主族(从上→下)
最外层电子数相同，电子层数 递增
逐渐增大
最高正价＝
，非金属
最低负价＝
得电子能力逐渐减弱，失电子
元素的第 一电离能
元素的 电负性 元素金属性、 非金属性
单质氧化性、还原性
。
8．[2011·课标全国卷－37(2)节选]基态 B 原子的电子排布式为
；B 和
N 相比，电负性较大的是
，BN 中 B 元素的化合价为
。
9．[2011·福建理综－30(2)节选]C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是
。 题组二 原子结构与元素性质
10．[2010·山东理综，32(2)]CH4 中共用电子对偏向 C，SiH4 中共用电子对偏向H，则 C、
生成由 到 稳定性逐渐
2.元素周期律与元素推断的关系 在试题中，通常用元素周期律的某项内容，来推断新元素名称，然后再考查该元素的其
它性质。
典例导悟 2 下表列出前 20 号元素中的某些元素性质的一些数据：
性质 元素
原子半径(10－10m)
最高价态 最低价态
①
1.02
＋6
－2
②
2.27
＋1
③
0.74
－2