高考化学(苏教版)一轮复习配套课件：选修3-1物质结构与性质
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课 前 基 础 探 究 课 堂 优 化 探 究
课 时 演 练 探 究
[答案] (1)6 3
(2)2p 哑铃
(3)1s22s22p63s23p63d54s1 Fe 3d104s1
(4)紫
激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，
可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子 光谱。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(4)电子云：是指用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积 内出现概率大小的一种图形。离核越近处，单位体积内电子出现概率
越大，“电子云”密度越大，相反，离核越远处，单位体积内电子出
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(2)构造原理示意图
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(3)基态原子核外电子排布的表示方法
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现的概率越小，“电子云”密度越小。
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请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因？ 提示：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。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量，形成不同的颜色
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1．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且 都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电 子排布为 ns1， B和 D 也属同一族，它们原子最外层的 p 能级电子数是 s 能级电子数的两倍。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数 的一半。请回答下列问题： (1)A 是 ________ ， B 是 ________ ， C 是 ________ ， D 是 ________ ， E是________。 (2) 由这五种元素组成的一种化合物是 ( 写化学式 )____________。 写出该物质的一种主要用途：________。 (3) 写 出 C 元 素 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 ： _____________________________________________________________ ___________。
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二、原子结构与元素周期表
1．元素周期表中每周期所含元素种数
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2.周期表的分区与原子的价电子排布的关系
5．元素的电负性越大，其金属性越弱，非金属性越强。(√) 6．O2－、F－、Na＋、Al3＋的离子半径逐渐减小。(√)
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基态原子核外电子排布
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1．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( 合价相同的是( C．1s22s22p3 ) B．1s22s22p1 D．1s22s22p63s23p4 A．1s22s22p63s23p1
用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。
2．性质递变规律 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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2．表示方法
(1)电子排布式 按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出
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各能级中的电子数，同时注意特例。
如：Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 (2)简化电子排布式 山 东 金 (3)轨道表示式 太 用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子， 阳 书 按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如： 业 有 限 公 司 如：Cu：[Ar]3d104s1
2.原子轨道
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3．原子核外电子排布规律 (1)电子排布原理 ①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原 子的能量处于最低状态。 ②泡利不相容原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它们的 自旋状态相反。 ③洪特规则：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，且自旋状态相同。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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其原子最外层电子排布式为 2s22p2＋ 1，其能量最高的电子是 2p 电子，
原子轨道呈哑铃状；(3)原子的M层上有1个未成对的p电子，可能为Al 或Cl，单质常温、常压下是气体的只有Cl元素，故Z为氯元素，Q为铬 元素，基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1；R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 Fe ；根据题意要求， E 元素的电子排 布式： 1s22s22p63s23p63d104s1 ，该元素为 29 号元素 Cu ，价电子排布式 为3d104s1；(4)钾元素的焰色为紫色，激发态的电子从能量较高的轨道 跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长 (可见光区域 )光的形式释放能 量，形成不同的颜色。
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“[稀有气体的元素符号]＋价层电子”的形式表示。
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[ 典例 1]
已知 X 、 Y 、 Z、 W 、 Q 、 R 、 E 七种元素中，原子序数
X<Y<Z<W<Q<R<E，其结构或性质信息如下表。
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3.对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质 是相似的，如
1．为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？ 提示：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吸力也越来越大，消耗的能量越来越 山 多。 东 2 ． 为什么镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大？ 金 太 提示：Mg：1s22s22p63s2 P：1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最 阳 外层能级中，电子处于全满或半满状态，相对比较稳定，失电子较难。 书 业 如此相同观点可以解释 N的第一电离能大于 O， Zn的第一电离能大于 有 限 Ga。 公 司
(1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
(2)能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按电子层序数的增 加 而 升高 ，不 同 电子 层的 电 子级 之间 的 能量 高低 有交 错现象 ， 如
E(3d)>E(4s) 、 E(4d)>E(5s) 、 E(5d)>E(6s) 、 E(6d)>E(7s) 、 E(4f)>E(5p) 、
E(4f)>E(6s)等。 (3)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的基态原子电子 排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。
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)，最高化
山 解析：同主族原子的电子层数越多，半径越大；电子层数相同时， 东 金 质子数越小，半径越大。元素的最高化合价等于原子的最外层电子数。 太 阳 答案：A AB 书 业 有 限 公 司
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1．核外电子排布规律
用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
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[主干知识] 一、原子结构 1．电子层与能级
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[自我诊断] 1．基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2。(×)
2．多电子原子中，在离核较近区域运动的电子能量高。(×)
3．Cr原子的价电子轨道表示式为 (√)
4．C、N、O三种元素的第一电离能逐渐增大。(×)
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三、元素周期律
1．电离能、电负性 (1)第一电离能
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某元素的气态原子失去一个电子形成＋ 1 价气态阳离子所需的最
低能量。 (2)电负性
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请根据信息回答有关问题： (1) 元素 X 的原子核外共有 ________ 种不同运动状态的电子，有 ________种不同能级的电子。 (2) 元 素 Y 原 子 中 能 量 最 高 的 是 ________ 电 子 ， 其 原 子 轨 道 呈 ________状。 (3)Q的基态电子排布式为________，R的元素符号为________，E 元素原子的价电子排布式为________。 (4)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以 发生焰色反应，其原因是_____________________________________。
选修3
物质结构与性质
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第一单元 原子结构与性质
[考纲展示 ] 运动状态。 质。 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
2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性 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 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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4.原子光谱和电子云
(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(2)激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较 高能级，变成激发态原子。
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(3)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，
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[解析]
(1)X原子的L层上s电子数等于p电子数，即其电子排布式
为1s22s22p2，故X为碳元素，其原子核外共有 6种不同运动状态的电子， 有3种不同能级的电子；(2)因Y元素s轨道最多容纳2个电子，所以n＝2，
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[答案] (1)6 3
(2)2p 哑铃
(3)1s22s22p63s23p63d54s1 Fe 3d104s1
(4)紫
激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，
可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子 光谱。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(4)电子云：是指用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积 内出现概率大小的一种图形。离核越近处，单位体积内电子出现概率
越大，“电子云”密度越大，相反，离核越远处，单位体积内电子出
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(3)基态原子核外电子排布的表示方法
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现的概率越小，“电子云”密度越小。
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请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因？ 提示：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。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量，形成不同的颜色
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1．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且 都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电 子排布为 ns1， B和 D 也属同一族，它们原子最外层的 p 能级电子数是 s 能级电子数的两倍。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数 的一半。请回答下列问题： (1)A 是 ________ ， B 是 ________ ， C 是 ________ ， D 是 ________ ， E是________。 (2) 由这五种元素组成的一种化合物是 ( 写化学式 )____________。 写出该物质的一种主要用途：________。 (3) 写 出 C 元 素 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 ： _____________________________________________________________ ___________。
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二、原子结构与元素周期表
1．元素周期表中每周期所含元素种数
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2.周期表的分区与原子的价电子排布的关系
5．元素的电负性越大，其金属性越弱，非金属性越强。(√) 6．O2－、F－、Na＋、Al3＋的离子半径逐渐减小。(√)
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1．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( 合价相同的是( C．1s22s22p3 ) B．1s22s22p1 D．1s22s22p63s23p4 A．1s22s22p63s23p1
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2．表示方法
(1)电子排布式 按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出
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如：Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 (2)简化电子排布式 山 东 金 (3)轨道表示式 太 用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子， 阳 书 按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如： 业 有 限 公 司 如：Cu：[Ar]3d104s1
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3．原子核外电子排布规律 (1)电子排布原理 ①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原 子的能量处于最低状态。 ②泡利不相容原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它们的 自旋状态相反。 ③洪特规则：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，且自旋状态相同。 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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其原子最外层电子排布式为 2s22p2＋ 1，其能量最高的电子是 2p 电子，
原子轨道呈哑铃状；(3)原子的M层上有1个未成对的p电子，可能为Al 或Cl，单质常温、常压下是气体的只有Cl元素，故Z为氯元素，Q为铬 元素，基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1；R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 Fe ；根据题意要求， E 元素的电子排 布式： 1s22s22p63s23p63d104s1 ，该元素为 29 号元素 Cu ，价电子排布式 为3d104s1；(4)钾元素的焰色为紫色，激发态的电子从能量较高的轨道 跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长 (可见光区域 )光的形式释放能 量，形成不同的颜色。
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“[稀有气体的元素符号]＋价层电子”的形式表示。
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已知 X 、 Y 、 Z、 W 、 Q 、 R 、 E 七种元素中，原子序数
X<Y<Z<W<Q<R<E，其结构或性质信息如下表。
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3.对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质 是相似的，如
1．为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？ 提示：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吸力也越来越大，消耗的能量越来越 山 多。 东 2 ． 为什么镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大？ 金 太 提示：Mg：1s22s22p63s2 P：1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最 阳 外层能级中，电子处于全满或半满状态，相对比较稳定，失电子较难。 书 业 如此相同观点可以解释 N的第一电离能大于 O， Zn的第一电离能大于 有 限 Ga。 公 司
(1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
(2)能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按电子层序数的增 加 而 升高 ，不 同 电子 层的 电 子级 之间 的 能量 高低 有交 错现象 ， 如
E(3d)>E(4s) 、 E(4d)>E(5s) 、 E(5d)>E(6s) 、 E(6d)>E(7s) 、 E(4f)>E(5p) 、
E(4f)>E(6s)等。 (3)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的基态原子电子 排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。
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)，最高化
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2．多电子原子中，在离核较近区域运动的电子能量高。(×)
3．Cr原子的价电子轨道表示式为 (√)
4．C、N、O三种元素的第一电离能逐渐增大。(×)
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1．电离能、电负性 (1)第一电离能
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低能量。 (2)电负性
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请根据信息回答有关问题： (1) 元素 X 的原子核外共有 ________ 种不同运动状态的电子，有 ________种不同能级的电子。 (2) 元 素 Y 原 子 中 能 量 最 高 的 是 ________ 电 子 ， 其 原 子 轨 道 呈 ________状。 (3)Q的基态电子排布式为________，R的元素符号为________，E 元素原子的价电子排布式为________。 (4)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以 发生焰色反应，其原因是_____________________________________。
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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
2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性 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 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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4.原子光谱和电子云
(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(2)激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较 高能级，变成激发态原子。
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(3)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，
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(1)X原子的L层上s电子数等于p电子数，即其电子排布式
为1s22s22p2，故X为碳元素，其原子核外共有 6种不同运动状态的电子， 有3种不同能级的电子；(2)因Y元素s轨道最多容纳2个电子，所以n＝2，