2018年高三新课标化学总复习课件：第十二章 物质结构与性质（选修3） 12-1 .ppt

第一节第一节 原子结构与性质原子结构与性质 考纲要求 考情分析 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。2了解元素电离能、电负性的含义，并能用以说明元素的某些性质。3了解原子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。高考对本部分知识的考查主要有三方面：前四周期元素中基态原子核外电子排布式的书写以及根据电子排布式的特点进行元素推断；运用电离能、电负性解释、推测某些元素的性质；结合元素周期律、周期表以推断题的形式进行考查原子结构与性质的应用。近五年高考新课标卷对原子结构与性质考查4次，题型有选择题和非选择题。核核 心心 考点突破考点突破 考点一考点一 原子的结构原子的结构 基态原子的核外电子排布基态原子的核外电子排布 1能层与能级能层与能级(1)能层符号及各能层最多容纳电子数能层符号及各能层最多容纳电子数 2n2 50 32 18 8 2 最多电子数最多电子数 Q P O N M L K 符号符号 七七n 六六 五五 四四 三三 二二 一一 能层能层(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数如下能级的符号和所能容纳的最多电子数如下 14 10 6 2 10 6 2 6 2 2 最多电最多电子数子数 7 5 3 1 5 3 1 3 1 1 轨道数轨道数 5s 5p 4f 4d 4p 4s 3d 3p 3s 2p 2s 1s 能级符能级符号号 O N M L K 能层能层 2.原子轨道的能量关系原子轨道的能量关系 3原子核外电子排布规律原子核外电子排布规律(1)能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理，能使能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于整个原子的能量处于 状态，简称能量最低原理。状态，简称能量最低原理。构造原理即基态原子核外电子进入原子轨道的顺序。示构造原理即基态原子核外电子进入原子轨道的顺序。示意图如下：意图如下：最低最低 (2)泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳 电电子，且它们的自旋状态子，且它们的自旋状态 。(3)洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态洪特规则：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原子中的电子总是优先 ，且自旋状，且自旋状态态 。2个个 相反相反 单独占据一个轨道单独占据一个轨道 相同相同 4基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法 5.原子状态与原子光谱原子状态与原子光谱(1)原子的状态原子的状态 基态原子：处于基态原子：处于 的原子。的原子。激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从 跃迁到跃迁到 状态的原子。状态的原子。(2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会 或或 不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。最低能量最低能量 低能级低能级 高能级高能级 吸收吸收 释放释放 (3)基态、激发态及光谱示意图基态、激发态及光谱示意图 (1)任一电子层的能级总是从任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于能级开始，而且能级数等于该电子层序数；该电子层序数；(2)以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数排序的各能级可容纳的最多电子数依次为依次为1、3、5、7的二倍；的二倍；(3)核外电子在排布时三条原则要兼顾，不可顾此失彼，核外电子在排布时三条原则要兼顾，不可顾此失彼，同时要注意洪特规则的特例：同时要注意洪特规则的特例：当原子轨道为全空、半当原子轨道为全空、半充满或全充满时，这些状态下总充满或全充满时，这些状态下总的电子云的分布是空间对称的，原子体系的能量低，原子的的电子云的分布是空间对称的，原子体系的能量低，原子的电子排布最稳定。电子排布最稳定。(4)构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序，能量大小规律是顺序，能量大小规律是ns(n2)f(n1)dnp。1下列电子排布图分别违背了什么原理？下列电子排布图分别违背了什么原理？答案答案 违背了能量最低原理。违背了能量最低原理。违背了泡利原理。违背了泡利原理。违背了洪特规则。违背了洪特规则。违背了洪特规则。违背了洪特规则。2以下是表示铁原子和铁离子的以下是表示铁原子和铁离子的3种不同种不同化学用语。化学用语。(1)铁原子最外层电子数为铁原子最外层电子数为_，铁在发生化学，铁在发生化学反应时，参加反应的电子可能是反应时，参加反应的电子可能是_。(2)请你通过比较、归纳，分别说出请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。反映的粒子结构信息。答案答案 (1)2 4s上的上的2个电子和个电子和3d上的上的1个电子个电子(2)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各电子层上的电子数。电子排布式：能直观地反映子层数及各电子层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图能核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。电子排布图能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方方向。向。角度一：基态原子核外电子排布及正误判断角度一：基态原子核外电子排布及正误判断 1下列电子排布图所表示的元素原子中，正确的是下列电子排布图所表示的元素原子中，正确的是 _。解析解析 不符合不符合能量最低原理；能量最低原理；不符合洪特规则；不符合洪特规则；不符合能量最低原理。不符合能量最低原理。答案答案 2气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是化，吸收能量最多的是()A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1 B1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2 C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3 D1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1 解析解析 np3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多。吸收的能量多。答案答案 B (1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：(2)当出现当出现 d 轨道时，虽然电子按轨道时，虽然电子按 ns、(n1)d、np 的顺序的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d 放在放在 ns 前，前，如如 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。错误。角度二：正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语角度二：正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语 3按要求填空按要求填空(1)质量数为质量数为37的氯的氯原子符号为原子符号为_。(2)S2的结构示意图的结构示意图_。(3)氮原子的电子式氮原子的电子式_，N2的电子式的电子式_，NH4的电子式的电子式_。(4)磷原子的核外电子排布式磷原子的核外电子排布式_，价电子排布式，价电子排布式_，价电子排布图，价电子排布图_。4写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式 原子原子 电子排布式电子排布式 简化电子排布式简化电子排布式 N Cl Ca Fe Cu 答案答案 (从左到右，从上到下从左到右，从上到下)1s22s22p3 He2s22p3 1s22s22p63s23p5 Ne3s23p5 1s22s22p63s23p64s2 Ar4s2 1s22s22p63s23p63d64s2 Ar3d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 Ar3d104s1 化学用语的规范使用及意义化学用语的规范使用及意义 为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素。示各个元素。它们有各自不同的侧重点：它们有各自不同的侧重点：(1)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。子层数及各层上的电子数。(2)核组成式：如核组成式：如16 8O，侧重于表示原子核的，侧重于表示原子核的结构，它能告结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。能反映核外电子的排布情况。(3)电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。各个电子的运动状态。(4)电子排布图：能反映各轨道的能量的高低，各轨道上电子排布图：能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。的电子分布情况及自旋方向。(5)价电子排布式：如价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。子数。考点二考点二 原子结构与元素的性原子结构与元素的性质质 1原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表(1)原子结构与周期表的关系原子结构与周期表的关系(完成下列表格完成下列表格)(2)每族元素的价电子排布特点每族元素的价电子排布特点 主族主族 ns2np5 ns2np4 ns2np3 排布排布 特点特点 A A A 主族主族 ns2np2 ns2np1 ns2 ns1 排布排布 特点特点 A A A A 主族主族 0族族：He：1s2；其他其他：ns2np6。过渡元素过渡元素(副族和第副族和第族族)：(n1)d110ns12(Pd除外除外)。(3)元素周期表的分区元素周期表的分区 周期表的分区周期表的分区 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 镧系元素化学性质相近，镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近锕系元素化学性质相近(n2)f014(n1)d102ns2 镧系、锕系镧系、锕系 f区区 金属元素金属元素(n1)d10ns12 B族、族、B族族 ds区区 d轨道可以不同程度地参轨道可以不同程度地参与化学键的形成与化学键的形成(n1)d19ns12(Pd除外除外)B族族B族、族、族族(除镧系、锕除镧系、锕系外系外)d区区 通常是最外层电子参与通常是最外层电子参与反应反应 ns2np16 AA族、族、0族族 p区区 除氢外都是活泼金属元除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子素；通常是最外层电子参与反应参与反应 ns12 A、A族族 s区区 元素性质特点元素性质特点 价电子排布价电子排布 元素分布元素分布 分分区区 元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内；处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常角三角区内；处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为被称为 或或 。半金属半金属 准金属准金属 2元素周期律元素周期律(1)电离能、电负性电离能、电负性 第一电离能：气态电中性基态原子第一电离能：气态电中性基态原子 一个电子转一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量。化为气态基态正离子所需的最低能量。电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子电负性：用来