第一章 原子结构与性质 章末复习 课件2-2024-2025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,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 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。 学习目标 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 复习目标 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。本节课我们就对本章进行复习,进一步完善“位—构—性”思维模型。 课堂探究 一、原子结构 [例题1]下列说法正确的是(　　) A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 B.同一原子中,2p上的电子较3p上的离核远 C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动 D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数) D 解题思路:同一原子中能层序数越大,能级越高,原子轨道中的电子能量越高,离核越远,A、B、C项错误。 课堂探究 一、原子结构 [例题2]若n=3,以下能级符号错误的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.np B.nf C.nd D.ns B 解题思路:能级数等于该能层序数,第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p、3d),无3f能级,B项错误。 课堂探究 一、原子结构 [例题3]下列有关认识正确的是(　　) A.各能级按s、p、d、f的顺序所容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的2倍 B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C.各能层含有的能级数为n+1 D.各能层含有的电子数为2n2 A 解题思路: 各能层中的能级数等于其能层序数,也就是说n=1时,只有一个s能级,n=2时,才有s、p两个能级,所以B、C项错误。能层就是电子层,每个能层最多能填充2n2个电子,但不是所有的能层都含有2n2个电子,D项错误。 课堂探究 一、原子结构 [问题2]能层与能级的关系是什么? 能层 序数(n) 一 二 三 四 五 六 七 能层符号 K L M N O P Q 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… 最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… 2 8 18 32 …… 2n2 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。 [问题1]划分能层、能级的依据是什么? 课堂探究 一、原子结构 [例题4]下列各原子或离子的电子排布式错误的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　 A.Mg2+　1s22s22p6 B.F 　1s22s22p5 C.Cl- 　1s22s22p63s23p5 D.As　 1s22s22p63s23p63d104s24p3 C 解题思路:s能级最多容纳2个电子,p能级最多容纳6个电子,电子总是从能量低的能层、能级开始排列。C项中Cl-的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。 课堂探究 一、原子结构 [例题5]已知Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1,通常可把内层已达稀有气体原子的电子层结构的部分写成“原子实”,如Na的核外电子排布式可写成[Ne]3s1。用“原子实”表示的30号元素锌的原子核外电子排布式正确的是(　　) A.[Ne]3d104s2 B.[Ar]3d104s24p2 C.[Ar]3d84s24p2 D.[Ar]3d104s2 D 解题思路:根据构造原理可知,锌元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,除3d104s2外,锌原子内层电子的排布与稀有气体原子Ar的电子排布相同,因此锌的原子核外电子排布式可写为[Ar]3d104s2。 课堂探究 一、原子结构 [例题6]根据构造原理写出下列元素基态原子的核外电子排布式: (1)N　　　　　　　　　　　　　　　; (2)Ne　　　　　　　　　　　　　　; (3)S　　　　　　　　　　　　　　; (4)Ca　　　　　　　　　　　　　; (5)29Cu　　　　　　　　　　　　　; (6)32Ge　　　　　　　　　　　　　　。 1s22s22p63s23p63d104s24p2 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p3 1s22s22p63s23p64s2 1s22s22p63s23p4 1s22s22p6 课堂探究 一、原子结构 [问题3]电子在能级中的填充顺序是什么? 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s…… 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、原子结构 [例题7]对于1s电子云图,下列说法正确的是(　　) A.一个小黑点表示1个自由运动的电子 B.1s轨道的电子云形状为圆形的面 C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转 D.1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现概率的大小 D 解题思路:处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称,而且电子在原子核附近出现的概率大,离核越远,出现的概率越小。电子云图中的小黑点不表示电子,而是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。 课堂探究 一、原子结构 [例题8]Cl-核外电子的运动状态共有(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.3种 B.5种 C.17种 D.18种 D 解题思路:每个核外电子的运动状态都不相同,因此核外电子有几个就有几种运动状态。 课堂探究 一、原子结构 [例题9]下列电子排布图中违反洪特规则的是(　　) A.C　 B.P　 C.N　 D.Mg　 C 解题思路:A、B项电子排布图正确;C项违反洪特规则;D项违反泡利原理。 课堂探究 一、原子结构 [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,自旋方向相同。同一轨道中最多容纳两个电子,自旋方向相反。 [小结]核外电子的运动状态包含空间运动状态和自旋状态,所以每一个电子都有自己单独的运动状态。 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。不同能级的同一轨道大小不同,形状相同。 [问题5]什么是原子轨道?原子轨道的形状是什么样的? 课堂探究 二、原子结构与元素周期表 [例题1]原子外围电子排布式为3d104s2的元素在周期表中的位置是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.第三周期第ⅦB族 B.第三周期第ⅡB族 C.第四周期第ⅦB族 D.第四周期第ⅡB族 D 解题思路:该元素原子核外有4个能层,应位于第四周期,3d和4s电子数之和为12,应在第12列,是第ⅡB族元素。 课堂探究 二、原子结构与元素周期表 [例题2]下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是(　　) A.基态原子核外N能层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B.原子核外价层电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定是主族元素 C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D.基态原子核外价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y C 课堂探究 二、原子结构与元素周期表 解题思路:基态原子核外N能层上只有一个电子的元素,可能是钾元素,也可能是铬元素或铜元素,A项错误;原子核外价层电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素是第Ⅷ族元素,不是主族元素,B项错误;基态原子的p能级上半充满的元素,其基态原子核外价层电子排布式为ns2np3,则该元素一定属于p区元素,C项正确;基态原子核外价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数可能为x+y(x+y≤7),也可能为8(8≤x+y≤10),还可能为y(x=10),D项错误。 课堂探究 二、原子结构与元素周期表 [例题3]甲元素基态原子的L能层上只有一个空原子轨道;乙元素原子的核电荷数为33。根据甲、乙两元素的信息,回答有关问题: (1)甲的元素符号是　　　　;其基态原子电子排布图为　　　　　　　　　　。 (2)乙元素基态原子的最外层电子排布式为　　　　　　,其在元素周期表中的位置是　　　　　　　　。 (3)甲属于　　　区元素,乙属于　　　区元素。 C p p 第四周期第ⅤA族 4s24p3 课堂探究 [问题1]原子序数的确定依据是什么? 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 二、原子结构与元素周期表 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? 课堂探究 [拓展提升]金、银、铜、铁、铝和钛均是人类生产和生活中大量使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题: (1)上述金属元素中属于主族元素的有　　　　。 (2)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”。基态钛原子价层电子排布图为　　　　 。 (3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于 第 　　　　 周期第　　　　族。 (4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于　　　　区。 二、原子结构与元素周期表 ds 六 铝 ⅠB　 课堂探究 三、元素周期律 [例题1]已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-有相同的能层结构,则原子半径由大到小的顺序是(　　)　　　　　　 A.C>D>B>A B.A>B>C>D C.D>C>A>B D.A>B>D>C D 解题思路:A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下表: 根据原子半径大小变化规律可知,原子半径:A>B>D>C。 课堂探究 [例题2]已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的能层结构,则下列叙述正确的是(　　) A.原子半径:A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a C.离子半径:C3->D->B+>A2+ D.单质的还原性:A>B>D>C C 三、元素周期律 课堂探究 三、元素周期律 解题思路:aA2+、bB+、cC3-、dD-都是短周期元素的离子,能层结构相同,其在周期表中的相对位置关系可表示为 因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为a>b>d>c;元素原子半径的大小顺序为r(B)>r(A)>r(C)>r(D);能层结构相同的离子,阴离子半径大于阳离子半径,且带负电荷越多半径越大,阳离子带正电荷越多，半径越小,故离子半径由大到小的顺序为r(C3-)>r(D)>r(B+)>r(A2+);同周期金属元素A、B,A的原子序数大于B,故单质的还原性应为B>A;同周期非金属元素C、D,C的原子序数小于D,单质的还原性应为C>D。 cC3- dD- bB+ aA2+ …… 课堂探究 [问题1]粒子半径的影响因素及变化规律是什么? 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。 (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,其半径随核电荷数的增大而减小。 三、元素周期律 课堂探究 [例题3]几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示: 下列叙述正确的是(　　) A.X、Y元素的金属性:X<Y B.一定条件下,Z的单质与W的常见单质直接反应生成ZW2 C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 D.一定条件下,W的单质可以将Z的单质从其氢化物中置换出来 D 三、元素周期律 元素 X Y Z W 原子半径/pm 160 143 70 66 主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2 课堂探究 三、元素周期律 解题思路:根据提供的原子半径和主要化合价,可以推断X为Mg元素,Y为Al元素,Z为N元素,W为O元素。金属性:Mg>Al,A项错误;N2和O2在放电的条件下生成NO,B项错误;Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,不能溶于稀氨水,C项错误;NH3在纯氧中燃烧,从NH3中置换出N2,D项正确。 课堂探究 [问题2]什么是金属性?什么是非金属性? 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。 三、元素周期律 同周期元素从左往右,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。 金属性:元素失电子的能力。 非金属性:元素得电子的能力。 [问题4]金属性、非金属性变化规律是怎样的? [问题3]金属性、非金属性与原子结构有什么关系? 课堂探究 [例题4]下列叙述正确的是(　　) A.同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其原子半径越大,元素的第一电离能越大 D.同一主族自上而下,元素的第一电离能逐渐减小 D 三、元素周期律 解题思路:A项,同周期元素中0族元素的第一电离能最大,错误;B项,氯元素是主族元素,形成的单原子离子的化合价的绝对值是1,与其族序数不相等,错误;C项,第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其原子半径越大,元素的第一电离能越小,错误;D项,同一主族自上而下,元素的第一电离能逐渐减小,正确。 课堂探究 [例题5]①Al和Si、②Mg和Ca、③P和S三组元素中,每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为(　　) A.40 B.41 C.42 D.48 B 三、元素周期律 解题思路:①Al元素和Si元素位于同一周期且原子序数依次增大,由于同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,所以第一电离能:Si>Al;②Mg元素和Ca元素位于同一主族且原子序数依次增大,由于同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以第一电离能:Mg>Ca;③P元素和S元素位于同一周期且原子序数依次增大,但P原子核外的3p轨道处于半充满状态,比较稳定,所以第一电离能:P>S。综上可知,满足题意的元素的原子序数之和为14+12+15=41。 课堂探究 [问题5]第一电离能与原子结构有什么关系? 整体规律:原子半径越小,核电荷数越大,第一电离能越大。 特殊:原子核外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。 三、元素周期律 [问题6]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,第一电离能呈增大趋势。 同周期元素,第ⅡA族元素的第一电离能略高于第ⅢA族的,第ⅤA族元素的第一电离能略高于第ⅥA族的。 课堂探究 [例题6]下列对电负性的理解不正确的是(　　) A.电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准 B.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小 C.元素的电负性越大,则元素的非金属性越强 D.元素的电负性是元素固有的性质,与原子结构无关 D 三、元素周期律 解题思路:一般来说,同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,因此电负性与原子结构有关,D项错误。 课堂探究 [例题7]下列不能说明X的电负性比Y的大的是(　　) A.与H2化合时X单质比Y单质容易 B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的酸性强 C.X原子的最外层电子数比Y原子的多 D.X单质可以把Y从其氢化物中置换出来 C 三、元素周期律 解题思路:X的电负性比Y的大,表明X的非金属性比Y的强。A、B、D项均能说明X的非金属性比Y的强,原子的最外层电子数不能决定元素原子电负性的大小,则C项不能说明X的电负性比Y的大。 课堂探究 [问题7]同周期元素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。电负性可体现金属性、非金属性的强弱。 三、元素周期律 [问题8]电负性的变化规律是怎样的? 同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大;同主族元素从上到下,电负性逐渐减小。 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 课堂练习 【练习1】 C 解题思路:X为短周期元素,其电子总数为最高能级电子数的2倍,Z与X可形成淡黄色化合物Z2X2,故X为O元素,其核外电子排布式为1s22s22p4,Z为Na元素。Y与W同主族,Y为F,W为Cl。根据各元素在周期表中的位置关系和递变规律,第一电离能:F>O>Cl>Na;离子还原性:Cl->O2->F-;简单离子F-、Na+、O2-是能层结构相同的离子,故C项符合题目要求。 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 课堂练习 【练习2】 D 解题思路:由于Mg的最外层电子排布为3s2,Al的最外层电子排布为3p1,Mg的s能级轨道处于全充满状态,故Mg具有较大的第一电离能,故A项错误;F元素不显正价,更没有+7价,故B项错误;溶液的pH与温度有关,若溶液温度为25 ℃时,pH=6.8的溶液显酸性,若温度为100 ℃时,则显碱性,故C项错误;H2CO3的酸性比HClO的强,故D项正确。 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 课堂练习 【练习3】 C 解题思路:能量越高的电子通常离核越远,故最易失去的电子能量最高,A项正确;电离能最小的电子只需要较少的能量即可脱离原子核的吸引,故其能量最高,B项正确;p轨道电子能量不一定高于s轨道,同一能层的p轨道电子能量高于s轨道,C项不正确;根据能量最低原理可知,在离核最近区域内运动的电子能量最低,D项正确。 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 课堂练习 【练习4】 B 解题思路:核素具有质量数,元素具有相对原子质量,A项错误,B项正确;Bi原子的价层电子轨道表达式为 ,6p能级有3个未成对电子,最外层上有3个能量相同的电子,C、D两项错误。 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 课堂练习 【练习5】 B 解题思路:比较两原子电负性的差,其中Na与F的电负性差最大,故合理选项为B。 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 $$