1、2021届高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质 第39讲 原子结构与性质教案 新人教版2021届高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质 第39讲 原子结构与性质教案 新人教版年级:姓名:- 17 -第39讲原子结构与性质考纲要求 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、价电子的排布式和轨道表达式。2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。考点一原子核外电子排布1能层与能级2.原子轨道(1)轨道形状s电子的原子轨道呈球形对称。p电子的原
2、子轨道呈哑铃形。(2)各能级上的原子轨道数目能级nsnpndnf原子轨道数1357(3)能量关系相同能层上原子轨道能量的高低:nsnpndnf形状相同的原子轨道能量的高低:1s2s3s4s同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如npx、npy、npz轨道的能量相等。3基态原子核外电子排布依据(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。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:(2)泡利原理1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相反。如2s轨道上的电子排布为,不能表示为。(3)洪特规则电子排布在同一能级的不同轨道时
3、,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同。如2p3的电子排布为,不能表示为或洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如:24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。4基态原子核外电子排布的表示方法表示方法举例(以S原子为例)电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(轨道表示式) 价电子排布式3s23p45.基态、激发态及光谱1判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)p能级的能量一定比s能级的能量高()(2)同一原子中,2p、3p
4、、4p能级的轨道数依次增多()(3)2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等()(4)2px、2py、2pz的能量相等()(5)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()(6)Cr的基态原子的简化电子排布式为Ar3d44s2()(7)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)E(2s)E(2px)E(2py)OFC()(4)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于族()(5)外围电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期A族,是p区元素()(6)元素的电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大()2(1)第三周期所有元素的第
5、一电离能(I1)大小顺序为_(用元素符号表示)。(2)Na的逐级电离能中有_次突跃。分别是哪级电离能发生突跃?_、_。(3)C、N、O、F的电负性大小顺序为_,第一电离能大小顺序为_。(4)F、Cl、Br、I的第一电离能大小顺序为_,电负性大小顺序为_。答案:(1)NaAlMgSiSPClONCFNOC(4)FClBrIFClBrI题组一由原子序数确定元素周期表中的位置1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)画出该元素基态原子的电子排布式。(3)它有多少个电子层?有多少个能级?(4)它的价电子构型是什么?(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、?(6)它有多少个未成对电子?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,7个能级,价电子排布为3d104s1,属于第B族,为ds区。其价电子的电子排布图为,故有一个未成对电子。答案:(1)铜Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4个电子层7个能级(4)3d104s1(5)第四周期B族副族ds区(6)有1个未成对电子题组二元素周期律2下列四种元素的基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5则下列有关的比较中正确的是()A
7、第一电离能:B原子半径:C电负性:D最高正化合价:A3(2019安徽淮南调研)表1是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子电子排布式:_。(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:_。(3)o、p两元素的部分电离能数据如表2:元素电离能/kJmol1opI1717759I21 5091 561I33 2482 957表2比较两元素的I2、I3可知,气态o2再失去一个电子比气态p2再失去一个电子难。对此,你的解释是_。(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示,其中电负性最大的是
8、_(填图1中的序号)。(5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示,则该元素是_(填元素符号)。答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(2)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(3)Mn2的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定(4)2(5)Al4根据信息回答下列问题:不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值:元素符号LiBeBCO
9、FNaAlSiPSCl电负性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)根据对角线规则,Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似,它们都具有_性,其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_、_。(2)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性值的最小范围_。(3)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_。(4)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物:AlF3_,AlCl3_,AlBr3_。答案:(1)两Be(OH)22H=Be22H2OBe(OH)22OH=BeO2H2O(2)0.91.5(3)非金属性越强,电负
10、性越大;金属性越强,电负性越小(4)离子化合物共价化合物共价化合物12019全国卷,35(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。A由题给信息知,A项和D项代表Mg,B项和C项代表Mg。A项,Mg再失去一个电子较难,即第二电离能大于第一电离能,所以电离最外层一个电子所需能量A大于B;3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去,故电离最外层一个电子所需能量AC、AD,选A。22019全国卷,35(2)(3)(1)Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3价层电子排布式为_。(2)比较离子半径:F_O2(填“大于”“等于”或
11、“小于”)。解析:(1)Fe的价层电子排布式为3d64s2,其阳离子Fe2、Fe3的价层电子排布式分别是3d6、3d5,二者均首先失去4s轨道上的电子;Sm失去3个电子成为Sm3时首先失去6s轨道上的电子,然后失去1个4f轨道上的电子,故Sm3的价层电子排布式为4f5。(2)F与O2电子层结构相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越大,离子半径越小,故离子半径FO2。答案:(1)4s4f5(2)小于32019全国卷,35(1)(4)(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。(2)NH4H2PO4中,电负性最高的
12、元素是_。解析:(1)由元素周期表中的“对角线规则”可知,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反。(2)同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增强,故O的电负性大于N,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,故电负性N大于P,又H的电负性小于O,因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。答案:(1)Mg相反(2)O42018全国卷,35(1)(2)(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。(2)Li与H具有相同的电子构型,r(Li)小于r(H),原因是_。解析:(1)根据能级能量E(1s)E(2s)GeZn(2)大于小于