高三化学一轮复习 物质结构与性质 第一章 原子结构课件 鲁科选修31

• 解析 电子本身的能量越高，就越容易失 去、电离能就越小，就在离核越远的区域 内运动。
• 答案 C
• 1．核外电子排布与周期的划分：一个能级 组最多容纳的电子数等于一个周期所包含 的元素种数，因此元素周期表中7个周期分 别对应着7个能级组，7个周期对应的元素 种数分别为2、8、8、18、18、32、32。
• (2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多 只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋 方向必须相反。
• (3)洪特规则
• ①对于基态原子，电子在能量相同的轨道 上排布时，将尽可能分占不同的轨道且自 旋方向相同。
• ②能量相同的轨道在全充满、半充满、全 空状态时体系的能量较低，原子较稳定。
• 2．基态原子核外电子排布的表示方法
• (4)轨道表示式，如这个式子，对氧原子核 外电子排布的
• 情况表达的就更加详细。
• 1．(2008·海南)在基态多电子原子中，关于 核外电子能量的叙述错误的是
• A．最易失去的电子能量最高 • B．电离能最小的电子能量最高 • C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 • D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
呈现从 到 的变化趋势；同主族元素从上
到下的第一电离能逐渐 。
• 3．电负性及其变化规律
• (1)电负性：用来描述不同元素的键原合电子子对吸引力 的大小。
• (2)同一周期的元素从左到右，元素的电增负大
性逐渐 ，同主族元素的减小电负性从上到下
逐渐
。
• 1．原子核外电子排布的原理
• (1)能量最低原则，即：电子尽先占有能量 低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整 个原子的能量处于最低状态。
原子的电子
后，电子会跃迁到
，变成激发态原子。
• 3．基态、激发态相互转化与能量转化的关 系
• 三、核外电子的运动
• 1．电子云与原子轨道 • (1)电子云：描述电在子核外空间出现概率大小
的图称为电子云图。
• (2)原子轨道：表示核外电子在空间里经常
电出子现云区的域
称为原子轨道。常
见原球子形轨道的形状：s纺原锤子形轨道为 ，p原子
•正(离1)子所需要的最低能量 。
叫做第一电离能
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18
•
• (2)由电离能的定义推知，电离能越小，表 示在气态时该原强子失去电子能力越 ，
反之电离能越大，难表示在气态时该原子失
去电子金能属力性强越弱 ，因此运用电离能的数
值可以判断元素的
。
• 碱(3金)由属元电素离能的大小可以看出稀有，气对体于同一周
期元素而言， 小 大 的第一电离能最
小，
的第一减电小离能最大，从左到右
•
则该元素核外有7个电子
，为氮元素，其元素符号为N。
• (2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核 外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为 19号元素K。
• (3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后 变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式 为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。
<f。
py pz
• (3)同主量子数、角量子数的原子轨道能量
相同。
• 例如：2px＝2 ＝2 。
• 二、能量最低原理
• 1．能量最低原理
• 原子的电子排布遵构循造原理
，能使整个
原子的能量处于最低状态，简称能量最低
原理。
• 2．基态最低原能子量与激发态原子
• 处吸收于能量
的原子叫做较高基能态级原子，当基态
• 原子中的电子自运旋动状态状态可由n、l、m确定的
来描述，并取两种
• 2．各原子轨道之间的能量大小关系
• (1)不同主量子数的相同角量子数的原子轨 道，主越量高子数越大1能量2 3 。例2如3：4 s< s< s……； p< p< p……。
• (2)同主量子数而p不同d 角量子数的原子轨道
，角量子数越大能量越高。例如：s< <
•
有第4周期的A、B、C、D四种元素
，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子
序数按照A、B、C、D依次增大。已知A与
B的次外层电子数为8，而C与D为18。根据
原子结构，判断A、B、C、D各是什么元素
？
• (1)哪些是金属元素？
• (2)D与A的简单离子是什么？并写出其离子 的电子排布式。
• (3)哪一元素的氢氧化物碱性最强？
• 周期的划分与主量子数n有关：最外层电子 的主量子数为n时，该元素属第n周期。
• 2．核外电子排布与族的划分：族的划分与 原子的价电子数和价电子排布有关。
• 3．元素周期表区的划分
• s区元素：ⅠA和ⅡA族；p区元素：ⅢA～ ⅦA和0族；d区元素：ⅢB～Ⅷ族；ds区元 素：包括ⅠB和ⅡB族；f区元素：包括镧系 元素和锕系元素。
• 答案 (1)N (2)Cl K • (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 • (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
• (5)2 2p
• 规律方法 • 到目前为止，我们学过的表示原子结构的
化学用语有多种，它们各有不同的侧重。 • (1)原子结构示意图只能表示核外电子分层
• 2．电离能
• 气态电中性基态原子失去一个电子转化为 气态基态正离子所需要的最低能量叫做第 一电离能(用I1表示)，一价气态基态正离子 再失去一个电子所需消耗的最低能量叫做 第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到 I3、I4……同一种元素的逐级电离能的大小 关系为I1<I2<I3<I4＜……即一个原子的逐级 电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子 的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来 越大，再要失去一个电子需克服的电性引 力也越来越大，消耗的能量也越来越多。
排布和原子核内的质子数，如＋8 。(2)核组成式：如168O，侧重于表示原子核的结构，它能
告诉我们该原子核内的质子数和电子数，以及所能表示的质
量数，还有核外电子数，并电子排布式为 1s22s22p4，它能告诉我们氧原子核外的电子 分为2个电子层，3个能级，并不知道它的 原子核的情况，也不知道它的各个电子的 运动状态。
• [Ar]4s1；[Ar]3d54s1；[Ar]3d104s1。
• 答案 19K：[Ar]4s1 24Cr：[Ar]3d54s1 29Cu：[Ar]3d104s1
• 1．原子半径
• 影响原子半径大小的因素有电子的能层数 、核电荷数。同周期元素从左到右原子半 径减小，同主族元素从上到下原子半径增 大。
• 每个周期的第一个元素第一电离能最小， 最后一个元素的第一电离能最大；同族元 素从上到下第一电离能变小。
• 3．电负性
• 原子的电负性用以量度分子中原子对成键 电子吸引能力的相对大小，所以电负性表 示的是原子吸引成键电子能力的相对强弱 。同周期从左向右随着原子序数的递增， 原子的电负性逐渐增大；同一主族元素， 从上到下电负性逐渐减小。电负性的大小 也可以作为判断元素金属性和非金属性强 弱的尺度。金属的电负性一般小于1.8，非 金属的电负性一般大于1.8。
• (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________；
• (5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋ 1，则n＝________；原子中能量最高的是 ________电子。
• 解析 (1)A元素基态原子次外层有两个电子 故次外层为K层，A元素有两个电子层，由 题意可写出其轨道排布式为：
• 考纲定位 • (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
• 命题趋势
• 本章中的原子结构和元素周期律与必考内 容中的相关内容联系密切，近几年高考中 该选考内容中出现关于元素周期律的试题 较多，一般结合电离能和电负性内容考查 同周期或同主族的递变规律，在复习中应 多加重视。
• 特别提醒 • (1)在写基态原子的轨道表示式时，常出现
以下几种错误：
• (2)当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n－1)d ，np顺序填序，但在书写电子排布式时， 仍把(n－1)d放在ns前，如Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2正确；Fe：
•
A、B、C、D、E、F代表6种元素。
• (4)B与D两原子间能形成何种化合物？写出
• 解析 此题的突破口在于A价电子数为1， 且次外层电子数为8，且在第4周期，所以A 为K；B价电子数为2，次外层电子数为8， 所以B为Ca；C、D价电子数为2、7，次外 层电子数都为18，又都在第4周期，所以C 、D分别是Zn、Br。
• 答案 A：K B：Ca C：Zn D：Br
• 一、原子轨道与四个量子数
• 1．量子数描述核外电子的运动状态
• (1)主量子数n对应着电子层
；
• (2)主量子数n和角量子数l对应着n电子能级层中
的；
• (3)主量原子子轨数道n，角量子数l，磁量子数m对应
着n电子层l能级中的
；
• (4)自自旋旋状磁态 量子数对应着同一原子轨道中的
电子的
。
原子轨道
优先占据不同轨道
相同
• 4．洪特规则：当电子排布在同一能级的不
同轨道时，总是
，而且自
旋方向 ，称为洪特规则。
• 四、元素周期律
• 1．随着原子序数的递增，主族元素原子半
径的大小呈现周期性变化：同周期中(除稀
有气体外)，随着逐原渐子变序小数的增大，元素的
原子半径
。
• 2．电气离态电能中及性其基态变原化子规失去律一个电子转化为气态基态
轨道为
。
• 2．能级与原子轨道的关系：ns能级1 各有
个轨3道，np能级有 5 个轨道，nd能级7有 个
轨道，nf能级有 个轨垂直道。np能级中的3个
原子轨道互相 ，分别以px、py、pz表示 ，它们具有相同的能量。
2
• 3．泡利原相反理：1个原子轨道里最多只容纳
个电子，而且自旋方向
，这就是
泡利原理。
请填空：
• (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能级为半充满， D的元素符号为________，其基态原子的电 子排布式为
• (1)K、Ca、Zn (2)Br－： 1s22s22p63s23p63d104s24p6
• K＋：1s22s22p63s23p6 (3)K
• 2. 若第4周期的某元素原子最外层仅有1个 电子，则该元素可能为何种元素？原子序 数各为多少？并写出相应的电子排布式。
• 解析 该元素处于第4周期且最外层仅有1 个电子，则其最外层电子排布为4s1，此时 ，3s和3p应已填满，3d轨道可能全空，半充 满或全充满即其电子排布分别为：
• (4)根据题意要求，首先写出电子排布式：
• 1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。
• (5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容 纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子最 外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元 素；根据核外电子排布的能量最低原则， 可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最 高。