第一章 原子结构与性质 章末复习 课件1-2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

章末复习 第一章 原子结构与性质 化学 1.了解原子核外电子排布,了解原子结构与元素周期表的关系,提升宏观辨识与微观探析的核心素养。 学习目标 2.掌握元素性质与原子结构、元素位置的关系,掌握元素性质变化规律,提升证据推理与模型认知的核心素养。 3.通过“位—构—性”关系能预测元素性质,提升模型认知能力。 重点、难点： “位—构—性”思维模型的构建与应用。 学习重难点 导入新课 元素周期表的出现及元素周期律的研究对化学的发展起到了重要的促进作用。 导入新课 元素周期表的发展历程。 导入新课 元素周期表的发展历程。 导入新课 元素周期表的发展历程。 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题1】划分能层、能级的依据是什么? 根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，核外电子按照能量不同分成不同的能层,能层又分成不同的能级。 1.原子核外电子排布 课堂探究 一、基础知识回顾 第一层只能有一个能级（1s)，第二层有两个能级（2s 、2p)，第三层有三个能级（3s、 3p、 3d），以此类推，以s,p,d,f…来排序的各能级所能容纳的最多电子数依次是1、3、5、7的二倍。 1.原子核外电子排布 【问题2】能层与能级的关系是什么? 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题3】电子在能级中的填充顺序是什么？ 最低能级先填充，最高能级后填充的原则，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s…… 1.原子核外电子排布 课堂探究 一、基础知识回顾 多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量的高低存在如下规律: (1)相同能层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf。 (2)形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s…… (3)能层和形状均相同的原子轨道能量相等,例如2px、2py、2pz轨道的能量相等。 (4)能级交错规律:ns<(n-2)f<(n-1)d<np。 课堂探究 一、基础知识回顾 能级和亚层：核外电子被划分为不同的能级（如K、L、M层等），每个能级又可以细分为多个亚层（如s、p、d、f轨道）。同一能级中的电子虽然具有相同的主量子数，但它们在亚层上的分布可能不同。 1.原子核外电子排布 【问题4】核外电子在同一能级中的运动状态是怎样的? 优先单独占据一个轨道,自旋平行。同一轨道中最多容纳两个电子,自旋相反。 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题5】什么是原子轨道?原子轨道的形状是什么样的? 1.原子核外电子排布 原子轨道:电子在原子核外的一个空间运动状态。s轨道呈球形,p轨道呈哑铃形。 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题1】元素周期表中,原子序数的确定依据是什么? 原子序数的确定依据是元素的核电荷数，即原子中质子的数量。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 元素的周期数是基于其电子层数，而族序数则是基于元素外层电子的数量。周期数=能层数;主族序数=价层电子数。 【问题2】元素周期数、族序数的确定依据是什么? 2.原子结构与元素在周期表中的位置的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题1】什么是金属性?什么是非金属性? 金属性是指元素倾向于失去电子，形成阳离子的能力。金属元素通常具有较低的电离能和较强的导电性、导热性。 非金属性是指元素倾向于获得电子，形成阴离子的能力。非金属元素通常具有较高的电离能和电负性。 3.原子结构与元素性质的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题2】金属性、非金属性与原子结构有什么关系? 原子核电荷数越大,半径越小,吸引电子能力越强,元素金属性越弱、非金属性越强。 3.原子结构与元素性质的关系 【问题3】第一电离能与原子结构有什么关系? 规律:原子半径越小,核电荷数越大,第一电离能越大。 特殊:最高能级为全充满或半充满状态时,结构较稳定,第一电离能较高。 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题4】电负性与原子结构有什么关系? 原子核电荷数越大,半径越小,吸引电子能力越强,电负性越强。电负性可体现元素金属性、非金属性的强弱。 3.原子结构与元素性质的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题1】原子半径的影响因素及变化规律是怎样的? 原子半径受能层数和核电荷数的影响,能层数相同时,核电荷数越大,半径越小;核电荷数相差不大时,能层数越大,半径越大。 同周期主族元素原子半径,随核电荷数的增加而减小;同主族元素原子半径,随核电荷数的增大而增大。 4.元素位置与元素性质的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题2】元素金属性、非金属性的变化规律是怎样的? 同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,金属性减弱,非金属性增强。 同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,金属性增强,非金属性减弱。 4.元素位置与元素性质的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题3】元素第一电离能在元素周期表中的变化规律是怎样的? 同主族元素从上往下,第一电离能逐渐减小;同周期元素从左往右,第一电离能呈现增大的趋势。 同周期元素,第ⅡA族元素第一电离能略高于第ⅢA族,第ⅤA族元素第一电离能略高于第ⅥA族。 4.元素位置与元素性质的关系 课堂探究 一、基础知识回顾 【问题4】元素电负性的变化规律是怎样的? 同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,电负性增强。同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,电负性减弱。 4.元素位置与元素性质的关系 课堂探究 二.方法和技巧 1.如何比较原子半径大小? (1)同一元素:阴离子>原子>阳离子。 (2)同一周期:随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,但长周期中各元素的原子半径的减小幅度越来越小(稀有气体除外)。 (3)同一主族:随着原子序数的增加,原子半径逐渐增大。 (4)能层结构相同的离子,随核电荷数增大,半径减小。 课堂探究 二.方法和技巧 2.如何比较元素金属性的强弱? (1)单质与水或非氧化性酸反应时生成H2的难易,产生H2越容易,元素金属性越强。例如,钠和镁的比较:钠与冷水就能剧烈反应,而镁需要和沸水才能反应,则金属性:Na>Mg。 (2)单质的还原性越强,金属性越强。 (3)最高价氧化物对应的水化物[M(OH)m]碱性越强,金属性越强。如Ba(OH)2是强碱,Mg(OH)2是中强碱,则金属性:Ba>Mg。 (4)置换反应:一种金属元素能把另一种金属元素从它的盐溶液里置换出来,表明它的金属性比另一种元素的强。例如Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu,证明Fe元素的金属性强于Cu元素的金属性。 课堂探究 二.方法和技巧 3.如何比较元素非金属性的强弱? (1)生成气态氢化物的难易,单质越容易和H2化合,元素非金属性越强。例如F2和H2在黑暗处就能剧烈反应,Cl2和H2需要点燃或光照才能反应,而Br2需要在较高的温度下与H2化合,则对应元素非金属性:F>Cl>Br。 (2)气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强。例如,稳定性：H2O(g)>H2S>H2Se,则非金属性:O>S>Se。 (3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强。例如,H2SO4酸性比H2CO3强,则S元素的非金属性比C元素的强。 (4)非金属性强的可置换非金属性弱的。例如，2F2+2H2O 4HF+O2，则非金属性：F＞O。 （5）简单阴离子的还原性越强,元素非金属性越弱。 【练习1】 实战演练 有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子,该元素阳离子与N3-核外电子排布相同;B元素原子核外各轨道上均无成单电子;C元素原子的价层电子排布为ns2np1;D-的核外电子结构与Ar相同。 (1)写出A、C、D的元素符号:A ,C ,D 。  (2)写出B元素原子的电子排布式:　　　　　　　　　　, D元素原子的轨道表示式: 。  　　 Na Al Cl 1s22s22p63s2　　　  (3)A、B、C、D第一电离能从小到大的顺序是 ,　电负性由小到大的顺序是 。  Na<Al<Mg<Cl Na<Mg<Al<Cl　 【练习2】 实战演练 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表: 　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　 元素 元素性质或原子结构 T 能形成双原子分子,原子间存在3对共用电子对 X 原子核外M层有3个电子 Y 原子核外最外层电子数是最内层电子数的2倍,其最高价氧化物是一种固体,用于生产光导纤维 Z 最高正价为+7价 【练习2】 实战演练 (1)写出Z基态原子的价层电子排布式: ,Y的最高价氧化物中,化学键Y—O的物质的量与Y的物质的量之比为 (填数字)。 　 (2)X的最高价氧化物与烧碱反应的离子方程式为 (3)Z的非金属性比T元素强,用化学方程式表示:　　　　　　　　 3s23p5 4 Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-　 3Cl2+2NH3=N2+6HCl (4)XT是一种新型的无机材料,可由X的最高价氧化物与T的单质及焦炭反应生成,逸出的气体具有可燃性,写出反应的化学方程式,并标出电子转移的方 向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　　 。 。 。 【练习3】 实战演练 四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶1。 (1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是 、 。 (2)Y与Z比较,电负性较大的是 。  (3)W的+2价离子的核外电子排布式是 。  　　　　　　　　　　　 CH4 SiH4　 C　 1s22s22p63s23p63d10　　 【真题1】 实战演练 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　) A.第一电离能:W>X>Y>Z B.简单离子的还原性:Y>X>W C.简单离子的半径:W>X>Y>Z D.氢化物水溶液的酸性:Y>W　　　　　　　  　 　　　　　 C　 【真题2】 实战演练 以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是(　　) A.∶He B. C.1s2 D.　 　　　　　 D　 【真题3】 实战演练 中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是(　　) A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大 B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7价 C.根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性 D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO 　　　　　 D　 【真题4】 实战演练 元素周期表中铋元素的数据见下图,下列说法正确的是(　　) A.Bi元素的质量数是209 B.Bi元素的相对原子质量是209.0 C.Bi原子6p能级有一个未成对电子 D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子 B　 【真题5】 实战演练 下列关于含氮粒子的表述正确的是( 　　) A.N2的电子式为N︙︙N B.N3-的最外层电子数为6 C.N3-的质子数是20 D.氮原子未成对电子的电子云形状相同 D　 【真题6】 实战演练 在以离子键为主的化合物的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是(　　) A.Li,F B.Na,F C.Na,Cl D.Mg,O B　 【真题7】 实战演练 在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是(　　) A.最易失去的电子能量最高 B.电离能最小的电子能量最高 C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D.在离核最近区域内运动的电子能量最低 C　 【真题8】 实战演练 金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。完成下列填空: (1)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。  (2)镓(Ga)与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式:　 4　 13　 GaCl3+3NH3·H2O3===NH4Cl+Ga(OH)3↓  　 【真题9】 实战演练 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题: (1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。  (2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 ,该元素的名称是 。  1s22s22p63s23p63d104s24p3　 As 　 氧 【真题10】 实战演练 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表: (1)W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有 个电子。  (2)X的电负性比Y的 (填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式)。  四 　 Ⅷ　 2 　 小 　 H2O 　 【真题11】 实战演练 X、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)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 价。  1s22s22p63s23p63d54s1　 四 　 Cr　 C 　 S 　 +6 　 【真题12】 实战演练 X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题: Y基态原子的电子排布式是 ;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是 。  Cl　 1s22s22p4　 课堂小结 归纳整理本章知识框图。 完成教材【复习与提高】、学案【素养专练】,注意解题的规范性。 布置作业 谢谢大家 $$