2025届高三化学二轮复习 17.原子的结构与性质 课件

第五单元 第一节 原子结构与元素周期表 1 课标要求 1.1原子核外电子的运动状态 了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续),电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。知道电子的运动状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和电子云模型来描述。 1.2核外电子排布规律 知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 1.3核外电子排布与元素周期律（表） 认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律（表）的应用价值。 电子运动模型历史发展过程 电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续)→氢原子光谱是不连续的线状光谱 专项突破1-原子结构 (2)微粒之间的关系 ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝____________； ②电子排布完全相同的原子一定是同一原子吗？ ③氢元素有几种表示方式？ ④质子数相同的微粒一定是同一元素吗？元素的种数＝核素的种数吗？ ⑤不同的核素之间质子数、中子数、质量数一定不同吗？ 专项突破1-原子结构 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的比较 (2)同位素的特征 同一元素的各种核素的________不同，________相同，化学性质________________，物理性质______； (4)几种重要的核素的用途 中子数 质子数 几乎完全相同 不同 专项突破1-原子结构 辨析：同位素以及原子内部各微粒数量 微粒 质量数 质子数 中子数 电子数 11H 12H 13H D2O H218O 14C16O 专项突破1-原子结构 专项突破2-核外电子排布 1. 核外电子排布规律 2n2 低 高 8 18 专项突破2-核外电子排布 2.能层与能级的关系 （1）能层(n)：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量不同，可将核外电子分成不同的能层。 （2）能级：在多电子原子中，同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级。 （3）原子轨道与电子云模型 1s电子在原子核外出现的概率分布图 ★量子力学中将这种电子云轮廓图称为“原子轨道” 专项突破2-核外电子排布 总结 专项突破2-核外电子排布 3. 基态原子的核外电子排布（明确三大规则） （1）能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理 （2）泡利不相容原理：简单叙述为：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态不同。 （3）洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 构造原理图 专项突破2-核外电子排布 4. 基态原子的核外电子排布表示方法[都需要注意什么] 表示方法 举例 原子结构示意图 P： 电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1 价层电子排布式 Fe：3d64s2 轨道表示式(或电子排布图) 专项突破2-核外电子排布 （1）判断下列电子排布方式是否遵循基态原子排布规则 4. 基态原子的核外电子排布表示方法 （2）如何根据基态原子的电子排布式书写离子的？ 专项突破2-核外电子排布 4. 基态原子的核外电子排布表示方法 微粒 电子排布式 电子排布简式 价电子排布式 价电子排布图 S Cu Cr Fe2+ Fe3+ 专项突破2-核外电子排布 5.原子状态与原子光谱 电子跃迁中的基态和激发态 (1)原子状态 ①基态原子：处于最低能量状态的原子。 ②激发态原子：基态原子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变为激发态原子。 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，利用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 专项突破2-核外电子排布 5.原子状态与原子光谱 霓虹灯为什么能够发出五颜六色的光？发射光谱和吸收光谱分别是什么，需要什么前提？ 专项突破2-核外电子排布 提升：判断原子能量以及失电子难度大小 （1）试比较下列碳原子轨道表示式表示的状态中能量关系： （2）试比较失去一个电子所需要的能量大小 专项突破2-核外电子排布 总结：判断原子能量以及失电子难度大小 ①原子能量越高，失去1个e-所需要的能量就越低 ②失去第2个e-所需能量＞失去第1个e-所需的能量 ③长周期中的p区元素，用简化电子表达式书写时，注意nd10，如As核外电子排布为[Ar]3d104s24p3 专项突破2-核外电子排布 6.电子能量、状态描述 名词 释义 以基态硫原子为例分析 电子的空远运动状态 原子轨道数 电子的运动状态 电子数 能量不同的电子 能级数 单电子数 未成对的电子 专项突破2-核外电子排布 训练讲评 专项突破2-核外电子排布 训练讲评 专项突破2-核外电子排布 训练讲评 一、原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号称为原子序数。 原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝质子数。 二、编排原则 (1)周期：在周期表中，把电子层数目相同的元素按__________递增的顺序从左到右排成横行，每个横行各为一个周期。 (2)族：把不同横行中______________相同的元素，按_________递增的顺序由上而下排成纵列。 原子序数 最外层电子数 电子层数 专项突破3-元素周期表 专项突破3-元素周期表 三、元素周期表中的分区 (1)标出族序数、周期数。 (2)第四周期所有元素的价电子排布式 (3)画出元素的分区，并用阴影表示出过渡元素的位置。 (4)标出每周期中的元素种类数。 (5)标出镧系、锕系的位置。 (6)标出114号元素的位置。 专项突破3-元素周期表 思考 1.原子结构与元素所在周期表的位置有什么关系？ 2.如何快速根据原子价电子排布确定元素位置？ 3d24s2 5s25p4 3d104s1 3.如何根据原子的质子数快速确定元素在周期表中的位置？ 38号元素 113号元素 专项突破3-元素周期表 补充：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(如图)的有些性质是相似的(如理和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为对角线规则。 Li2CO3、MgCO3都能溶于水，Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性等。 专项突破4-元素周期律 一、元素周期律 二、元素周期表、元素周期律的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 ①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法 ②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法 注意： 非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性与氢化物不相关 专项突破4-元素周期律 (2)预测未知元素的某些性质 ①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。 ②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。 (3)启发人们在一定区域内寻找新物质 专项突破4-元素周期律 三、元素周期律的具体表现形式 （1）原子结构的递变规律[理解记忆] 专项突破4-元素周期律 （2）原子性质的递变规律 专项突破4-元素周期律 比较金属性与非金属性 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(特例Pb>Sn) 非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强 还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强 专项突破4-元素周期律 比较金属性与非金属性 金属元素 非金属元素 专项突破4-元素周期律 思考提升 1.写出下列元素的最高价氧化物对应的水化物 B C N Al Si P S Cl 2.若两种元素不在同周期也不在同主族又应该怎么比较？例如Li和Mg比较原子失电子能力，O和Cl比较得电子能力？ 3.思考：原子及离子半径大小的影响因素及变化规律是什么？ 专项突破4-元素周期律 四、电离能 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·mol-1 规律 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 同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小 同种原子：逐级电离能越来越大（即I1I2I3…） 专项突破4-元素周期律 四、电离能 1.电离能前五位的元素是哪些？ 2.请解释第三周期元素第一电离的变化趋势及反常情况的原因 专项突破4-元素周期律 思考提升 1.元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是什么？ 2.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)。 专项突破4-元素周期律 思考提升 3.观察下表，思考这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系。 专项突破4-元素周期律 五、电负性 含义 元素的原子在化合物中吸引键和电子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和电子吸引键合电子的能力越强 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计) 变化 规律 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 专项突破4-元素周期律 五、电负性 电负性前五位的元素及大小 专项突破4-元素周期律 思考提升 观察下表，回答以下问题 （1）同一周期中，元素的电负性如何变化？试从原子结构进行分析。 （2）同一主族中，元素的电负性如何变化？试从原子结构进行分析 专项突破4-元素周期律 五、电负性---应用 元素的原子在化合物中吸引键和电子吸引键合电子能力的标度。 专项训练讲评 专项训练讲评 $$