邳州市第二中学高三化学复习第十二章第1讲原子结构与性质课件

能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s „ „
2 8
6
2
6 10 2 18
6 10 14 32
2 „ „
„
2n2
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第1讲
特别提醒
(1)任一能层的能级总是从 s 能级开始，而且能级
数等于该能层序数；(2)以 s、p、d、f„„排序的各能级可容 纳的最多电子数依次为 1、3、5、7„„的二倍；(3)构造原理 中存在着能级交错现象；(4)我们一定要记住前四周期的能级 排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
第1讲
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b.各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 分区 元素分布 外围电子排布 s区 ⅠA、ⅡA 族及 He 元素 ns1～2
第1讲
ⅢA 族～ⅦA 族、0 p区 族(除氦外) ⅢB 族～ⅦB 族、Ⅷ d区 族(除镧系、锕系外) ds 区 ⅠB 族、ⅡB 族 f区 镧系、锕系
ns2np1～6 (n－1)d1～9ns1～2 (n－1)d10ns1～2 (n－2)f0～14(n－ 1)d0～2ns2
特别提醒 由于能级交错，3d 轨道的能量比 4s 轨道的能量 高，排电子时是先排 4s 轨道再排 3d 轨道，而失电子时，却 先失 4s 轨道上的电子。
＋ ＋
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第1讲
考点二 原子结构与元素性质 1．原子结构与周期表的关系 (1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格) 能 每周期第一个元素 每周期最后一个元素 周 层 原子 基态原子的 原子 期 基态原子的电子排布式 数 序数 电子排布式 序数 [He]2s1 二 2 3 10 1s22s22p6 三 四 五 六 3 4 5 6 11 19 37 55
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特别提醒
基态原子：处于最低能量的原子。当基态原子吸
收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子 从激发态跃迁回基态时，释放一定频率的光子，这是产生原 子光谱的原因。
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第1讲
深度思考 1．完成下表，理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系 能层 一 符号 K 最多 2 容纳 电子 2 数 二 L 三 M 四 N 五 O „ „
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第1讲
(3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现 的 区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 原子轨道 s p 轨道形状 轨道个数
球形 纺锤形
1 3
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第1讲
特别提醒
第一能层(K)，只有 s 能级；第二能层(L)，有 s、
p 两种能级，p 能级上有三个原子轨道 px、py、pz，它们具有 相同的能量；第三能层(M)，有 s、p、d 三种能级。
元素性质特点 除氢、氦外都是活泼 金属元素；通常是最 外层电子参与反应 通常是最外层电子参 与反应 d 轨道可以不同程度 地参与化学键的形成 金属元素 镧系元素化学性质相 近，锕系元素化学性 质相近
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第1讲
c.若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表 中的位置。如：某元素的外围电子排布为 4s24p4，由此可知， 该元素位于 p 区，为第四周期ⅥA 族元素。即最大能层为其 周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族 与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数 而不是其族序数(镧系、锕系除外)。
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第1讲
归纳总结
(1)周期的序号等于能层数。(2)每一周期都是从活
泼碱金属开始逐渐过渡到活泼的非金属，最后以惰性气体结 束。(3)主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数， 等于最外层电子数。(4)ⅢB～ⅦB 族元素原子的价电子数目 与族序数相同。
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(3)元素周期表的分区 ①根据核外电子排布 a．分区
2 2 6 2 6 6
[Ar]3d64s2
[Ar]3d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1
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第1讲
特别提醒
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：1s22s22p63s23p64s23d6 错误。
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第1讲
答案
(1)铜
Cu
7个能级
(2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3)4个能层
(4)3d104s1
(5)第四周期 ⅠB族 (6)有1个未成对电子
副族
ds区
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第1讲
6． 同周期内不同元素的第一电离能 I1 随着原子序数的增大而 增大，但个别元素的 I1 出现反常现象。下列关系正确的是 ( A．I1(氮)>I1(氧) C．I1(镁)<I1(铝) B．I1(氟)<I1(氧) D．I1(钙)>I1(镁) )
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2．原子核外电子排布的原理
第1讲
(1)能量最低原理：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。 如图为构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨 道上的排布顺序图：
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第1讲
(2)泡利原理 一个原子轨道最多容纳 2 个电子，并且 自旋状态 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 单独占据一个轨道 ，并且 自旋状态 相同。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在 全满 (p6、d10、f14)、 半满 (p3、d5、f7)和 全空 (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最 低，如：24Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。
第1讲
4．请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的 原因？ 答案 26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子的
电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为3d6。根据 “能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原 则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3 较Fe2 更为 稳定。
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第1讲
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考点一 原子核外电子排布原理 1．能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的 能量 是不同 的，按照电子的 能量 差异将其分成不同能层。通常用K、 L、M、N„„表示，能量依次升高。 (2)能级：同一能层里的电子的 能量 也可能不同，又将其分 成不同的能级，通常用 s、p、d、f 等表示，同一能层里， 各能级的能量按 s、p、d、f 的顺序升高， 即： E(s)<E(p)<E(d)<E(f) 。
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第1讲
②标准：以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 和锂的电负性 为 1.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体 未计)。 ③变化规律 金属元素的电负性一般 小于1.8 ，非金属元素的电负性一般
大于1.8 ，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、
锑等)的电负性则在 1.8 左右。 在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐 增大 ， 同主族从上至下，元素的电负性逐渐 减小 。
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第1讲
3．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状 态的是__________。
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第1讲
解析 ①不符合能量最低原理； ②不符合洪特规则； ④不符合能量最低原理
答案
③⑤
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第1讲
易误警示
在写基态原子的电子排布图时， 常出现以下错误：
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第1讲
思考点拨
依据构造原理，写出电子排布式，依据能层数，
确定周期的序号，依据价电子排布式，确定其所在的族及区。
解析 29 号元素为铜(Cu)元素，其原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s1，故有四个电子层，七个能级，价电子 排布为 3d104s1，属于第ⅠB 族，为 ds 区。其价电子的电子排 布图为 ，故有一个未成对电子。
②变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐 减小 ；同主族元素从上到下，原子半径逐渐 增大 。
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(2)电离能
第1讲
①第一电离能：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，符号： I1 ，单位：kJ· －1 。 mol ②规律 a．同周期：第一种元素的第一电离能 最小 ，最后一种元素的第 一电离能 最大 ，总体呈现 从左至右逐渐增大 的变化趋势。 b．同族元素：从上至下第一电离能 逐渐减小 。 c．同种原子：逐级电离能越来越 大 (即I1 < I2 < I3„)。 (3)电负性 ①含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素 的电负性越大，表示其原子在化合物中 吸引键合电子 的能力 越 强。
第1讲
第十二章
[考纲解读]
物质结构与性质(选考)
原子结构与性质
第wk.baidu.com讲
1.能规范书写常见元素(1～36 号)原子核外电子
的电子排布式和电子排布图。2.运用原子核外电子跃迁等解 释某些实际问题。3.用电离能、电负性等解释元素的某些性 质。4.掌握周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律 及元素性质的递变规律。
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第1讲
思考点拨 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有 关。 通常情况下， 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形 成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构 时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。金属元 素最外层电子数较少，原子半径较大，较易失电子，因此第一 电离能较小。非金属元素最外层电子数较多，原子半径较小， 较难失电子， 因此第一电离能较大。 稀有气体最外层电子排布 ns2np6 达稳定结构(氦为 ns2)，难失电子，第一电离能大。影 响第一电离能的因素：①原子半径，半径小电离能大；②核电 荷数，核电荷数高电离能大；③核外电子排布，稳定结构电离 能大(如全空、半满、全满结构)，如ⅡA、ⅤA 族和 0 族。
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第1讲
②根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素 区和非金属元素区(如下图)，处于金属与非金属交界线(又称 梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属 或准金属，但不能叫两性非金属。
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第1讲
2．元素周期律 (1)原子半径
能层数：能层数越多，原子半径 越大 ①影响因素 核电荷数：核电荷数越大，原子半径 越小
[Ne]3s1
18
36
54 86
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p6 3d104s24p6
1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6
[Ar]4s
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深度思考 5．某元素的原子序数为 29，试问： (1)写出该元素的名称及元素符号。 (2)画出该元素原子的电子排布式。 (3)它有多少个能层？有多少个能级？ (4)它的价电子构型是什么？
第1讲
(5)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？属于哪一个 分区？ (6)它有多少个未成对电子？
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第1讲
2．写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式 原子 N Cl Ca Fe Cu 电子排布式 简化电子排布式
1s22s22p3
1s 2s 2p 3s 3p
2 2 6 2 5
[He]2s22p3
[Ne]3s23p5 [Ar]4s2
2
1s22s22p63s23p64s2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
1
[Kr]5s1 [Xe]6s1
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第1讲
(2)原子构型与族的关系 ①对主族元素：主族元素的族序数＝原子的 最外层电子数 。 ②对副族元素：次外层电子数多于 8 个而少于 18 个的一些元 素，它们除了能失去 最外层 的电子外，还能失去次外层 上的 一部分电子。 例如元素钪[Ar]3d14s2， 总共可以失去三个电子， 钪为ⅢB 族元素。所以，失去的(或参加反应的)电子总数，就 等于该元素所在的族数。除第Ⅷ族元素外，大多数元素所在 族的族序数等于(n－1)d＋ns(n 为最外层)的电子数。