高考化学一轮复习-原子的结构与性质-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考化学一轮复习 原子的结构与性质课件 新人教版,知识结构网络,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,3.,原子核外电子排布原理,（,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。原子轨道能量由低到高的顺序为,1s,、,2s,、,2p,、,3s,、,3p,、,4s,、,3d,、,4p,、,5s,、,4d,、,5p,、,6s,、,4f,、,5d,、,6p,、,7s,、,5f,、,6d,（,n,s,、,(,n,-2)d,、（,n,-1)d,、,n,p),。,（,2,）泡利不相容原理：,1,个原子轨道里最多容纳,2,个电子，且自旋方向相反。,（,3,）洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。,（,4,）特例,有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有,1,个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满（如,p,6,和,d,10,）、半充满（如,p,3,和,d,5,）和全空（如,p,0,和,d,0,）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,Y的L层有4个电子，为碳元素；,判断元素的化合价(I1、I2表示各级电离能)：,(2)位于同一周期、同一族的只能为族，原子序数T比Q多2，则T为28Ni、Q为26Fe，Fe2+的价电子排布式为3d6，d轨道共有5个轨道，所以电子排布是1对、4单。,电离能越小，金属原子越易失去电子，金属性越强；,XYZ D.,同一周期的不同主族元素，第一电离能越大，电负性也就越大，最高化合价也越高,解析：同周期从左到右第一电离能增大，但第A族的第一电离能比相邻的第A族元素大，A正确；,(3)第3周期熔点最高的单质应是Si；,判断元素的化合价(I1、I2表示各级电离能)：,电离能越小，金属原子越易失去电子，金属性越强；,S的基态原子核外有 个未成对电子；,同种原子：逐级电离能越来越大(即I1I2I3)。,同主族元素从上到下，原子半径逐渐 。,(3)Cu+基态核外电子排布式为 。,Q的核电荷数=16+8=24，为铬元素；,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,（,4,）电子排布图,每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如硫元素基态原子的电子排布如图所示。,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,5.,基态原子 激发态原子 原子光谱,(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。,(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，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。其中从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，从激发态跃迁到基态时产生发射光谱。,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,1.(1),基态,Si,原子中，电子占据的最高能层符号为,，该能层具有的原子轨道数为,、电子数为,。,(2),基态,Fe,原子有,个未成对电子。,Fe,3+,的电子排布式为,。,(3)Cu,+,基态核外电子排布式为,。,(4)Na,位于元素周期表第,周期第,族；,S,的基态原子核外有,个未成对电子；,Si,的基态原子核外电子排布式为,。,(5),铝原子核外电子云有,种不同的伸展方向，有,种不同运动状态的电子。,解析：,(1),最高能层就是该原子的最外能层；,(2),原子失去电子时，先失去最外能层电子，同一能层时，先失去能量高的能级上的电子；,(4),铝原子核外电子云有,s,、,p,，分别有,1,、,3,种伸展方向，同一个原子里没有两个运动状态完全相同的电子，所以有多少个电子，就有多少种不同的运动状态。,答案：,(1)M 9 4,(2)4,Ar,3d,5,(3),Ar,3d,10,或,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,(4),三,IA 2 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,或,Ne,3s,2,3p,2,(5)4 13,、,Y,、,Z,、,Q,、,E,五种元素中，,X,原子核外的,M,层中只有两对成对电子，,Y,原子核外的,L,层电子数是,K,层的两倍，,Z,是地壳内含量,(,质量分数,),最高的元素，,Q,的核电荷数是,X,与,Z,的核电荷数之和，,E,在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：,(1)X,、,Y,的元素符号依次为,、,。,(2)XZ,2,与,YZ,2,分子的空间构型分别是,和,，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是,(,写分子式,),，理由是,。,(3)Q,的元素符号是,，它属于第,周期，它的核外电子排布式为,，在形成化合物时它的最高化合价为,。,(4),用氢键表示式写出,E,的氢化物溶液中存在的所有氢键,。,解析：,本题考查物质结构与性质中电子排布、分子空间结构、物质性质和氢键等知识。,X,元素原子核外的,M,层中只有两对成对电子，可知其第三层为最外层，且有,6,个电子，则为硫元素；,Y,的,L,层有,4,个电子，为碳元素；地壳中含量最高的元素为氧元素，,Z,为氧元素；,Q,的核电荷数,=16+8=24,，为铬元素；电负性最大的是,F,元素，所以,E,为氟元素。,(1)X,、,Y,元素符号分别为,S,、,C,。,(2)SO,2,、,CO,2,分子中前者有孤电子对，后者没有，所以前者为,V,形，后者为直线形，根据“相似相溶”原理，可知,SO,2,的溶解度较大。,(3)Q,为,Cr,，由电子层结构可知，其最高化合价为,+6,价。,(4),氢键是电负性大、半径较小的原子,(,如,F,、,O,、,N),与氢原子之间的一种作用，用“,”,表示氢键。,答案：,(1)SC (2)V,形 直线形,SO,2,因为,CO,2,是非极性分子，,SO,2,和,H,2,O,都是极性分子，根据“相似相溶”原理，,SO,2,在,H,2,O,中的溶解度较大,(3)Cr,四,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,+6 (4)F,H,F,、,F,H,O,、,O,H,F,、,O,H,O,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,元素的第一电离能：AlSi,判断核外电子的分层排布情况：,解析：本题考查物质结构与性质中电子排布、分子空间结构、物质性质和氢键等知识。,(5)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。,(浙江卷)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。,(4)氢键是电负性大、半径较小的原子(如F、O、N)与氢原子之间的一种作用，用“”表示氢键。,(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。,根据已知条件及表中数值：Li3N电负性差值为，大于形成离子键，为离子化合物；,Si的基态原子核外电子排布式为 。,电离能越小，金属原子越易失去电子，金属性越强；,其中从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，从激发态跃迁到基态时产生发射光谱。,(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。,S的基态原子核外有 个未成对电子；,电离能越小，金属原子越易失去电子，金属性越强；,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。,如果某元素的In+1 In，则该元素的常见化合价为+n。,解析：同周期从左到右第一电离能增大，但第A族的第一电离能比相邻的第A族元素大，A正确；,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,(1)影响因素,能层数：能层数越多，原子半径,;,核电荷数：核电荷数越大，原子半径,;,(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,；同主族元素从上到下，原子半径逐渐,。,(1)含义,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,，符号,，单位,。,(2)规律,同周期：从左到右，越来越大。,同族元素：从上至下第一电离能越来越小,同种原子：逐级电离能越来越大,(,即,I,1,I,2,I,3,),。,(3)应用,判断元素金属性的强弱：,电离能越小，金属原子越易失去电子，金属性越强；反之越弱。,判断元素的化合价,(,I,1,、,I,2,表示各级电离能,),：,如果某元素的,I,n+1,I,n,，则该元素的常见化合价为,+n,。如钠元素,I,2,I,1,，所以钠原子的最外层电子数为,1,，其化合价为,+1,。,越大,越小,减小,增大,最低能量,I,kJ,mol,-1,判断核外电子的分层排布情况：,多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。,判断原子的核外电子排布特点：,同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。,4.,电负性,(1),含义：不同元素的原子在化合物中吸引键合电子的能力的标度。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。,(2),标准：以最活泼的非金属氟的电负性为和锂的电负性为作为相对标准，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，非金属元素的电负性一般，而位于非金属三角区边界的“类金属”,(,如锗、锑等,),的电负性则在左右，它们既有金属性又有非金属性。,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。,(4),应用,同一周期的元素，,I,1,有反常情况存在：,A,族大于,A,族，,A,族大于,A,族。,稀有气体元素，有电离能数据，但没有电负性数据。,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,基础知识梳理,基础知识整合,考点能力突破,典例解析方法,解析：,(1),由信息所给的图可以看出，同周期的,A,族元素的第一电离能最小，而,A,族元素的第一电离能小于,A,的第一电离能，故,Na,Al,Mg,。图中电离能最小的应是碱金属元素,Rb,在元素周期表中第五周期,A,族。（,2,）元素的电负性是元素的基本性质，且随着原子序数的递增呈周期变化。根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，可知，在同周期中电负性,Na,Mg,Al,同主族,Be,Mg,Ca,最小范围应为。根据已知条件及表中数值：,Li,3,N,电负性差值为，大于形成离子键，为离子化合物；,BeCl,2,、,AlCl,3,、,SiC,电负性差值分别为，均小于，形成共价键,为共价化合物。,答案：,（,1,）,Na Mg ,五,A,(2),随着原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化,0.91.5 .A .BCD,基础知识梳理,典例解析方法,速效提升训练,考点能力突破,基础知识梳理,典例解析方法,速效提升训练,考点能力突破,1.(浙江卷)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是(),A.原子半径：ZYX,X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点,2与水发生氧化还原反应时，CaY2只作氧化剂,2、CaY2和CaZ2等3种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为 12,解析：本题应首先对元素作出准确的推断，然后再解答问题。Ca2+为18电子微粒，则X-和Z-的核外电子数只能分别为2和10，故X为H，Z为F，Y的核外电子数应为18-1-9=8，故Y为O。A项，原子半径OFH，故A错；B项，在HF、HCl、HBr和HI中，因HF中存在氢键，故沸点最高，B正确；C项，2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2，CaO2中-1价的氧，一部分降低为-2价，一部分升高为0价，CaO2既作氧化剂，又作还原剂，故C错；D项，在CaH2、CaO2和CaF2中，CaO2的电子式为 ，所以阳离子与阴离子个数之比为11，故D错。,答案：,B,基础知识梳理,典例解析方法,速效提升训练,考点能力突破,3.,下列关于电离能和电负性的说法不正确的是,(),A.,第一电离能的大小：,Mg,Al,B.,锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳,是元素周期表中第,28,号元素，第,2,周期基态原子未成对电子数与,Ni,相同且电负性最小的元素是碳,D.,元素的第一电离能：,Al,Si,解析：,同周期从左到右第一电离能增大，但第,A,族的第一电离能比相邻的第,A,族元素大，,A,正确；锗是金属而碳是非金属元素，第一电离能低于碳，,B,不正确；,Ni,的价电子排布为,3d84s2,，未成对电子数为,2,，第,2,周期未成对电子数为,2,的元素有碳和氧，同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性,C,O,，故该元素为碳，,C,正确；,Al,是活泼金属，容易失去电子，第一电离能小，硅是非金属，不容易失去电子，第一电离能大，,D,项正确。,答案：,B,4.,下列说法中不正确的是（）,A.,同一周期的不同主族元素，第一电离能越大，电负性也就越大，最高化合价也越高,B.,元素周期表中从,B,族到,B,族,10,个纵行的元素都是金属元素,C.,一个微粒有多少个电子，电子就有多少个不同的运动状态,D.,同一元素的各种同位素的物理性质不完全相同，但化学性质完全相同,解析：,同一周期的元素，从左到右，电负性越来越大，但第一电离能有反常情况，如,A,第一电离能比,A,大，所以,A,选项错误。,答案：,A,5.,已知,X,、,Y,和,Z,为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：,则,X,、,Y,、,Z,的电负性从大到小的顺序为,(,),A.ZYX B.XZY,C.XYZ D.YZX,解析：,先看三种元素电离能数据发生突变的情况，如：,X,元素的,I,4,远大于,I,3,可知,X,元素最外层有,3,个电子，同理可知,Y,和,Z,最外层电子数分别为,2,和,1,，又因为它们在同一周期，所以原子序数从大到小的顺序为：,X,Y,Z,，因此电负性由大到小的顺序为：,XYZ,。,答案：,C,6.(全国新课标卷，改编)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A-和B+的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。,回答下列问题：,(1)D2+的价层电子排布图为 。,(2)四种元素中第一电离能最小的是 ，电负性最大的是 (填元素符号)。,(3)用B元素的盐，在酒精灯上灼烧时，火焰的颜色为：，进行请用原子结构的知识解释发光的原因：。,解析：由元素C的价电子层中未成对电子数为4知，其不可能位于短周期，结合题意知，元素C位于第四周期，进一步可推知元素A为F，元素B为K，元素C为Fe，元素D为Ni。(2)K原子易失电子，第一电离能最小，F的非金属性最强，电负性最大。(3)发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。,答案：(1),(2)K F,(3),紫色 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光,(,子,),的形式释放能量。,7.(1)(海南卷，节选)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为 。,(2)(福建卷)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 。,(3)(全国新课标卷)Se原子序数为 ，其核外M层电子的排布式为 。,(4)(全国新课标卷，节选)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。,(5)(浙江卷)可正确表示原子轨道的是(),x,解析：,(1)Cu,原子价电子排布式为：,3d,10,4s,1,，,Au,与,Cu,同族，其价电子排布式应该相同，故其最外层电子排布式为,6s,1,。,(2),位于同一周期、同一族的只能为,族，原子序数,T,比,Q,多,2,，则,T,为,28,Ni,、,Q,为,26,Fe,，,Fe,2+,的价电子排布式为,3d,6,，,d,轨道共有,5,个轨道，所以电子排布是,1,对、,4,单。,(3)Se,位于第四周期，与,S,的原子序数相差,18,，故其原子序数为,34,。由于其核外,M,层有,18,个电子，故,M,层的电子排布式为,3s,2,3p,6,3d,10,。,(4),基态,Si,原子中，有,14,个电子，核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,，电子占据的最高能层符号为,M,。该能层具有的原子轨道数为,1,个,s,轨道，,3,个,p,轨道，,5,个,d,轨道。,(5),第,2,能层中没有,d,轨道，第,3,能层中没有,f,轨道。,答案：,(1)6s,1,(2)3d,8,4s,2,4 (3)34 3s,2,3p,6,3d,10,(4)M 9 4 (5)AC,8.(1)A,、,B,均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出,B,原子的电子排布式：,。,(2),过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其,d,轨道电子排布有关。一般而言，为,d,0,或,d,10,排布时，无颜色；为,d,1,d,9,排布时，有颜色，如,Co(H,2,O),6,2+,显粉红色。据此判断，,Mn(H,2,O),6,2+,颜色,(,填“无”或“有”,),。,(3),第,3,周期,8,种元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“,8,”,代表,(,填元素符号,),：其中电负性最大的是,(,填图中的序号,),。,(4)Fe,和,Mn,两元素的部分电离能数据列于下表：,比较两元素的,I,2,、,I,3,可知，气态,Mn,2+,再失去一个电子比态,Fe,2+,再失去一个电子难。对此，你的解释是,。,(5)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,。,(6)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,。,解析：,(1),由,I,2,与,I,3,相差很大可知,A,、,B,均是,A,族元素，又由,A,的第一电离能大于,B,的可知,A,在,B,的上一周期，所以,B,只能在第,3,周期，为,Mg,。,(2)Mn,的电子排布式为,Ar,3d,5,4s,2,，,Mn,2+,为,Ar,3d,5,。,(3),第,3,周期熔点最高的单质应是,Si,；电负性最大的是,Cl,即图中的,2,。,(4)Mn,2+,的,3d,轨道半充满，能量低更稳定，所以难以再失去一个电子，而,Fe,2+,的,3d,有六个电子，失去一个就变成半充满稳定结构，故容易在失去一个电子。,(5),根据题意要求，首先写出电子排布式：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,，该元素为,29,号,Cu,。,(6)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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,即,26,号元素铁。,答案：,(1)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,(2),有,(3)Si 2 (4)Mn,2+,的,3d,轨道半充满，能量低更稳定，所以难以再失去一个电子，而,Fe,2+,的,3d,有六个电子，失去一个就变成半充满稳定结构，故容易在失去一个电子。,(5)Cu 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,或,Ar,3d,10,4s,1,(6)Fe 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,或,Ar,3d,6,4s,2,