【课件】高二化学物构第一章复习

1、光谱形成的原因光谱形成的原因原子在正常或稳定状态时，电子尽可能处于能量最低的轨原子在正常或稳定状态时，电子尽可能处于能量最低的轨道，这种状态称为道，这种状态称为_；电子受激发处于能量高于；电子受激发处于能量高于_的状态称为的状态称为_。原子核外电子在一定条件下会发生。原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，跃迁过程中伴随着跃迁，跃迁过程中伴随着_的变化。如果辐射或吸收的变化。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。4基态基态激发态能量 氢原子光谱呈线状光谱的原因是什么？氢原子光谱呈线状光谱的原因是什么？提示提示根据玻尔理论，氢原

2、子的一个电子通常在能量最低根据玻尔理论，氢原子的一个电子通常在能量最低的轨道的轨道(基态基态)上运动，不释放能量。但当氢原子受到激发上运动，不释放能量。但当氢原子受到激发(加热或氢气放电管放电加热或氢气放电管放电)时，核外电子获得能量，即由基时，核外电子获得能量，即由基态跃迁至激发态。而处于激发态的电子极不稳定，它会迅态跃迁至激发态。而处于激发态的电子极不稳定，它会迅速再跃迁至基态。在此跃迁过程中以光子的形式放出辐射速再跃迁至基态。在此跃迁过程中以光子的形式放出辐射能，发射出光子的频率取决于电子跃迁两轨道能级之差。能，发射出光子的频率取决于电子跃迁两轨道能级之差。由于各轨道的能量是不连续的由于

3、各轨道的能量是不连续的(即量子化的即量子化的)，所以由电子，所以由电子的跃迁而发射出的光的频率也是不连续的，这便是氢原子的跃迁而发射出的光的频率也是不连续的，这便是氢原子光谱呈线状光谱的原因。光谱呈线状光谱的原因。线状光谱与连续光谱在谱线特征上有所不同，线状光谱是线状光谱与连续光谱在谱线特征上有所不同，线状光谱是不连续的，连续光谱是连续的。彼此之间的关系为不连续的，连续光谱是连续的。彼此之间的关系为E0hEE末末E始始。【慎思1】能层能层多电子原子的核外电子的多电子原子的核外电子的_是不同的，按电子的是不同的，按电子的_差异，可以把核外电子分为不同的能层，用符号差异，可以把核外电子分为不同的能

4、层，用符号K、L、_、O、P、Q表示，从表示，从KQ，能量逐渐升高。，能量逐渐升高。能级能级在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，在每个能层中，能级符号的顺序是可以把它们分成能级，在每个能层中，能级符号的顺序是_、_、nd、nf等。等。笃学二能层、能级和四个量子数1.2能量能量M、Nnsnp四个量子数四个量子数(n、l、m、ms)原子中单个电子的空间运动状态可以用原子中单个电子的空间运动状态可以用_来描来描述，而每个原子轨道由三个只能取整数的量子数述，而每个原子轨道由三个只能取整数的量子数_、_、_共同描述。共同

5、描述。(1)主量子数主量子数n决定轨道能量的高低。决定轨道能量的高低。n的取值为正整数的取值为正整数1，2，3，4。n越大，电子离核的平均距离越远，能量越越大，电子离核的平均距离越远，能量越_。n值与电子值与电子层相对应，层相对应，n1表示能量最表示能量最_、离核最、离核最_的第一电子层。的第一电子层。主量子数与电子层符号的对应关系是：主量子数与电子层符号的对应关系是：3原子轨道nlm高低近主量子数主量子数n1234567电子层符号电子层符号KLMNOPQn1，l0，l只有只有_个值，有一个能级个值，有一个能级(s)。n2，l_，l有有_个值，有个值，有_个能级个能级(s和和p)。nn，l0，

6、1，(n1)，l有有_个值，有个值，有n个能级。个能级。(3)磁量子数磁量子数m无外加磁场的一条谱线在外加磁场时分裂为无外加磁场的一条谱线在外加磁场时分裂为_条，对每个条，对每个确定的确定的l，m可取可取0，1，2l共共_个值。个值。n、l、m共同确定了原子核外电子的共同确定了原子核外电子的_。(4)自旋磁量子数自旋磁量子数ms一0，1两两n多(2l1)空间运动状态自旋运动两 量子数与原子轨道有何关系？量子数与原子轨道有何关系？提示提示【慎思2】主量子主量子数数n角量子数角量子数l磁量子磁量子数数m原子轨道原子轨道自旋磁自旋磁量子数量子数ms取取值值符符号号取值取值符符号号取值取值符号符号取值

7、取值1K0s01s2L0s02s1p0，12px，2py，2pz3M0s03s1p0，13px，3py，3pz2d0,1，23dxy、 3dyz、3dzx、3dz2、3dx2y2主量子主量子数数n1234n电子层电子层符号符号KLMN角量子角量子数数l0010120123能级符能级符号号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f磁量子磁量子数数m000、100、10、1、200、10、1、21、2、3原子轨道的图形描述原子轨道的图形描述(1)原子轨道示意图概念原子轨道示意图概念将原子轨道的空间分布在直角坐标系中表示出来的图形，将原子轨道的空间分布在直角坐标系中表示出来的图形，就是原子轨道示意图。

8、就是原子轨道示意图。(2)s、p轨道示意图轨道示意图s轨道在三维空间分布的图形为轨道在三维空间分布的图形为_形，即该原子轨道具形，即该原子轨道具有球对称性。有球对称性。笃学一原子轨道的图形描述和电子云1.球p轨道空间分布的图形特点是分别相对于轨道空间分布的图形特点是分别相对于x、y、z轴对称，轴对称，因此，因此，p轨道在空间的分布分别沿轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向，即三个方向，即p能级原子轨道的形状是能级原子轨道的形状是_形。如下图所示。形。如下图所示。纺锤(3)电子云的意义电子云的意义电子云的形状并不是电子的运动轨道。它是电子电子云的形状并不是电子的运动轨道。它是电子_的统计结果

9、。电子云图中小黑点密的地方，说明在那里电的统计结果。电子云图中小黑点密的地方，说明在那里电子在子在_；小黑点稀疏的地方，说；小黑点稀疏的地方，说明在那里电子在明在那里电子在_。说明说明：在电子云图中，一个小黑点并不代表一个电子，它：在电子云图中，一个小黑点并不代表一个电子，它只是代表电子在核外此处出现过。只是代表电子在核外此处出现过。出现概率单位体积内出现的概率大单位体积内出现的概率小基态原子核外电子排布规则基态原子核外电子排布规则(1)能量最低原理能量最低原理在多电子原子中，核外电子总是尽先占有能量在多电子原子中，核外电子总是尽先占有能量_的轨道，然后再依次进入能量的轨道，然后再依次进入能量

10、_的原子轨道，以使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。的原子轨道，以使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。(2)泡利不相容原理泡利不相容原理一个原子轨道只能容纳一个原子轨道只能容纳2个电子，且自旋方向个电子，且自旋方向_。或者说一个原子中不会存在。或者说一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。氦原四个量子数完全相同的电子。氦原笃学一基态原子核外电子排布原则1.最低较高相反子的轨道表示式为子的轨道表示式为_，电子排布式为，电子排布式为_，原子结构，原子结构 示意图为示意图为_，电子式为，电子式为_。(3)洪特规则洪特规则对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可对于基态原子，

11、电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占能分占_并且自旋并且自旋_(即自旋方向即自旋方向_)。1s2He不同轨道方向平行相同基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式：可简单写为电子排布式：可简单写为nlx，其中，其中n为主量子数，为主量子数，x为电子数，为电子数，角量子数角量子数l用其所对应的符号表示。用其所对应的符号表示。如如Li原子的电子排布式为：原子的电子排布式为：_Al原子的电子排布式为：原子的电子排布式为：_(2)轨道表示式：用小圆圈轨道表示式：用小圆圈(或方框、短线或方框、短线)表示一个给定量子数表示一个给定量子数n、l、m的原子轨道，并用的原

12、子轨道，并用“”或或“”区别区别ms不同的电子。不同的电子。如：如：S原子的轨道表示式：原子的轨道表示式： 或或_。21s22s11s22s22p63s23p1Ne 基态铬原子的电子排布式为：基态铬原子的电子排布式为：_。基态铜原子的电子排布式为：基态铜原子的电子排布式为：_。有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在的偏差。因为能量相同的原子轨道在_(如如p6和和d10)、_(如如p3和和d5)和和_(如如p0和和d0)状态时，体系的能量较状态时，体系的能量较低，原子较稳定。低，原子较稳定。笃学二 “

13、1936”号元素的基态原子的核外电子排布1.Cr： 1 s22s22p63s23p63d54s12Cu：1s22s22p63s23p63d104s13全充满半充满全空 有有A、B、C、D四种元素且原子序数四种元素且原子序数(均不超过均不超过36)依依次递增，它们原子核外的电子层数各不相同。次递增，它们原子核外的电子层数各不相同。A元素原子元素原子核外是仅有一种原子轨道的元素；核外是仅有一种原子轨道的元素；B元素原子核外的元素原子核外的p电电子数与子数与s电子数相等；电子数相等；C元素原子的价电子排布式为元素原子的价电子排布式为3s23p5；D元素原子最外层只有元素原子最外层只有1个电子，次外层

14、有个电子，次外层有13个电子。个电子。(1)写出四种元素的元素符号：写出四种元素的元素符号：A_，B_，C_，D_。(2)写出写出C、D两种元素基态原子核外电子轨道表示式。两种元素基态原子核外电子轨道表示式。C_，【例2】D_。(3)写出写出B、A两种元素单质在一定条件下反应的化学方程两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式式_。(4)写出写出B元素单质和氢化物的电子式：单质元素单质和氢化物的电子式：单质_，氢化物氢化物_。解析解析A可能是可能是H或或He，但由问题，但由问题(3)说明说明A只能是只能是H元素；元素；B是是O或或Mg，但，但C是是Cl，因它们原子核外电子层数均不相，因它们原子核

15、外电子层数均不相同，所以同，所以B是是O元素；元素；D的次外层有的次外层有13个电子，最外层有个电子，最外层有1个电子且原子序数不超过个电子且原子序数不超过36，说明，说明D为为Cr。根据教材中根据教材中“鲍林近似能级图鲍林近似能级图”可以得出可以得出(1)第一能级对应第第一能级对应第_周期，原子的电子排布特点是周期，原子的电子排布特点是_，该能级组只含一个，该能级组只含一个s轨道，至多能容纳轨道，至多能容纳_个电个电子，该周期只有子，该周期只有_元素。元素。(2)第二、三能级组涉及第二、三能级组涉及_轨道和轨道和_轨道，分别对应二、轨道，分别对应二、三周期，最外层电子从三周期，最外层电子从_

16、个逐渐增加到个逐渐增加到_个。这两个能级组所容纳的电子数分别等于第个。这两个能级组所容纳的电子数分别等于第2、3周期所包含的周期所包含的_，这两个周期的元素种数恰好是原子轨道数目的，这两个周期的元素种数恰好是原子轨道数目的_倍。倍。笃学一核外电子排布与周期和族的划分1.一1s122两种ps18元素种数两(3)第四能级组对应第第四能级组对应第_周期周期(长周期长周期)，从，从_号到号到_号共号共包含包含_种元素，其中过渡元素的原子中新增的电子逐渐种元素，其中过渡元素的原子中新增的电子逐渐填入填入_轨道。该能级组所能容纳的电子数轨道。该能级组所能容纳的电子数_第四周第四周期的元素种数，该周期的元素

17、种数也是原子轨道数目的期的元素种数，该周期的元素种数也是原子轨道数目的_。(4)依次类推，第五、六、七能级组最多容纳电子数分别依次类推，第五、六、七能级组最多容纳电子数分别为为_、_、_。若有第八能级组，则最多容纳。若有第八能级组，则最多容纳50个电个电子。子。由此可见，一个能级组最多所能容纳的电子数等于一个周由此可见，一个能级组最多所能容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种数。期所包含的元素种数。1936183d等于两倍183232四(1)族的划分与原子的族的划分与原子的_数和数和_密切相关。密切相关。同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电子全都排布同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电

18、子全都排布在最外层的在最外层的_或或_轨道上。尽管同族元素的电子层轨道上。尽管同族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布数从上到下逐渐增加，但价电子排布_，并且主，并且主族元素所在族的序数等于该族元素原子的族元素所在族的序数等于该族元素原子的_数。除数。除氦元素外，稀有气体元素原子的最氦元素外，稀有气体元素原子的最_层电子排布均为层电子排布均为ns2np6。这种。这种_电子的结构是稀有气体元素原子具电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。有特殊稳定性的内在原因。2价电子价电子排布nsnsnp完全相同价电子全充满外(2)对于过渡元素的原子，价电子排布为对于过渡元素的原子，价电

19、子排布为_。由此可以看出，虽然同一副族内不同。由此可以看出，虽然同一副族内不同元素原子的电子层数不同，价电子排布却元素原子的电子层数不同，价电子排布却_相同，而相同，而且且BB族的价电子的数目仍然与族的价电子的数目仍然与_相同。价电子相同。价电子排布为排布为(n1)d68ns2的三个族统称为的三个族统称为族。族。B和和B族则族则是根据是根据ns轨道上是有一个还是两个电子来划分的。轨道上是有一个还是两个电子来划分的。(n1)d110ns12基本族数原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化(1)一般来说，同周期中，除一般来说，同周期中，除_外，随着原子外，随着原子序数的增大，元素的原子半径自左至右

20、逐渐序数的增大，元素的原子半径自左至右逐渐_。这是。这是因为每增加一个电子，原子核中相应增加一个正电荷。由因为每增加一个电子，原子核中相应增加一个正电荷。由于增加的电子分布在同一层上，所以增加的电子产生的电于增加的电子分布在同一层上，所以增加的电子产生的电子间的排斥作用子间的排斥作用_核电荷增加导致的核对外层电子的核电荷增加导致的核对外层电子的吸引作用，有效核电荷增加结果使原子半径逐渐减小。吸引作用，有效核电荷增加结果使原子半径逐渐减小。3稀有气体元素减小小于(2)对同主族元素的原子来说，随着原子序数的逐渐增大，对同主族元素的原子来说，随着原子序数的逐渐增大，原子半径自上而下逐渐原子半径自上而

21、下逐渐_。这是因为电子层的依次增。这是因为电子层的依次增加，使核电荷增加对电子所施加的影响处于加，使核电荷增加对电子所施加的影响处于_地位，地位，电子间的排斥作用占了电子间的排斥作用占了_地位。地位。(3)从总的变化趋势来看，同一周期从总的变化趋势来看，同一周期(如第四周期如第四周期)的过渡元的过渡元素，自左至右原子半径的减小幅度越来越小。这是因为增素，自左至右原子半径的减小幅度越来越小。这是因为增加的电子都分布在加的电子都分布在_轨道上，它对外层电子的排轨道上，它对外层电子的排斥作用与核电荷增加带来的核对电子的有效吸引作用大致斥作用与核电荷增加带来的核对电子的有效吸引作用大致相当，使有效核电

22、荷的变化幅度不大。相当，使有效核电荷的变化幅度不大。增大次要主要(n1)d【例1】 已知某元素3价离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是 ()。A第三周期族 B第三周期B族C第四周期族 D第四周期B族解析3价离子的核外有23个电子，则原子核外有26个电子，26号元素是铁，位于第四周期族。答案C 【体验1】(1)写出该元素原子核外电子排布式。(2)指出该元素的原子序数，在周期表中所处的分区、周期数和族序数，是金属还是非金属以及最高正化合价。归纳总结归纳总结：原子半径的变化规律：原子半径的变化规律(1)同一周期随原子序数的增加原子半径逐渐减小。同一周期随

23、原子序数的增加原子半径逐渐减小。(2)同一主族中一般是随原子序数的增加，原子半径逐渐增同一主族中一般是随原子序数的增加，原子半径逐渐增大。大。(3)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，其微粒半径越电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，其微粒半径越小。小。(4)同一元素的原子半径，大于其阳离子半径，小于其阴离同一元素的原子半径，大于其阳离子半径，小于其阴离子半径。子半径。如比较如比较Ca2和和Cl先看电子层数，若相同；再看核电荷数：先看电子层数，若相同；再看核电荷数：Ca2Cl，因此半径大小为，因此半径大小为(Cl)(Ca2)。在中学要求的范畴内可按在中学要求的范畴内可按“三看三看”规律来比较微粒

24、半径的大小。规律来比较微粒半径的大小。“一看一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层越多，半径越电子层数：当电子层数不同时，电子层越多，半径越大。大。“二看二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。越小。“三看三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。电子数越多，半径越大。 【体验3】 具有相同电子层结构的三种微粒具有相同电子层结构的三种微粒An、Bn、C，下，下列分析正确的是列分析正确的是 ()。A原子序数的关系是原子序数的关系是CBAB微粒半径的关系是

25、微粒半径的关系是BnAnCC一定是稀有气体元素的一种原子一定是稀有气体元素的一种原子D原子半径的关系是原子半径的关系是ACB【案例】 比较元素金属性或非金属性强弱的方法。比较元素金属性或非金属性强弱的方法。答案答案(1)元素金属性强弱的实验标志元素金属性强弱的实验标志与水或酸反应置换出氢的难易：金属单质与水或酸与水或酸反应置换出氢的难易：金属单质与水或酸(非氧化性非氧化性酸酸)置换出氢的速率越快置换出氢的速率越快(反应越剧烈反应越剧烈)，表明元素金属性越强。，表明元素金属性越强。最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，表明元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，表明元素金属性越强。

26、金属性越强。置换反应：一种金属能把另一种金属元素从它的盐溶液里置置换反应：一种金属能把另一种金属元素从它的盐溶液里置换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被置换出的金属元换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被置换出的金属元素金属性较弱。素金属性较弱。(2)元素非金属性强弱的实验标志元素非金属性强弱的实验标志单质与氢气化合及氢化物的稳定性：非金属单质与氢气化合越容易、形成的气态氢化物越单质与氢气化合及氢化物的稳定性：非金属单质与氢气化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，表明元素非金属性越强。稳定，表明元素非金属性越强。气态氢化物的还原性：元素气态氢化物的还原性越强，元素非金属性越弱；气态氢化物的

27、气态氢化物的还原性：元素气态氢化物的还原性越强，元素非金属性越弱；气态氢化物的还原性越弱，元素非金属性越强。还原性越弱，元素非金属性越强。最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，表明元素非金属性越强。最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，表明元素非金属性越强。置换反应：对于特定的置换反应，一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或置换反应：对于特定的置换反应，一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液中置换出来，表明前一种元素非金属性较强，被置换出的非金属元素非金属性较弱。酸溶液中置换出来，表明前一种元素非金属性较强，被置换出的非金属元素非金属性较弱。元元 素素 的

28、的 电电 负负 性、性、 变变 化化 规规 律律 和和 应应 用用吸引电子4.0递增递减金属非金属负正离子键共价键新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、电离能及其变化规律一、电离能及其变化规律1.概念概念气态原子或气态离子失去气态原子或气态离子失去_电子所需要的电子所需要的_。表示符号：。表示符号：_，单位：，单位：kJmol1。一个一个最小能量最小能量I2.分类分类3.影响因素影响因素核电荷数核电荷数电子层结构电子层结构原子半径原子半径4.电离能的变化规律及应用电离能的变化规律及应用(1)规律规律同同周周期期_元素的第一电离能最小，元素的第一电离能最小，_元素的第一电离能最大，

29、从左元素的第一电离能最大，从左到右，电离能总体呈现到右，电离能总体呈现_的趋势的趋势碱金属碱金属稀有气体稀有气体由小到大由小到大同主族同主族从上到下第一电离能逐渐从上到下第一电离能逐渐_同种元同种元素的原子素的原子电离能逐级电离能逐级_ (例如，某种元例如，某种元素的第二电离能大于第一电离能素的第二电离能大于第一电离能)减小减小增大增大想一想想一想1同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，为什么第为什么第A与第与第A族元素的第一电离能反而比族元素的第一电离能反而比相邻元素要大？相邻元素要大？提示：提示：第第A族的价电子排布为族的价电子排布为ns2、第

30、、第A族的价族的价电子排布为电子排布为ns2np3，原子处于稳定状态，再失一个，原子处于稳定状态，再失一个e需能量较大，故第一电离能比相邻元素高。需能量较大，故第一电离能比相邻元素高。即时应用即时应用1.如图是部分元素原子的第一电离能如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数随原子序数变化的曲线图。变化的曲线图。请回答以下问题：请回答以下问题：(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将律，将NaAr之间六种元素用短线连接起来，构之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。成完整的图像。(2)由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能由图分析可

31、知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是变化规律是_。(3)图中图中5号元素在周期表中的位置是号元素在周期表中的位置是_。(4)图中出现的元素中最活泼的金属元素为图中出现的元素中最活泼的金属元素为_。(5)写出图中写出图中6号元素的价电子排布式号元素的价电子排布式_。解析：解析：(1)参考第参考第2周期周期LiNe的图像作图。的图像作图。(2)第一电离能第一电离能I1变化规律是从上到下依次减变化规律是从上到下依次减小。小。(3)上图中上图中5号元素在周期表中的位置是第号元素在周期表中的位置是第3周周期、期、A族。族。(4)因同主族元素随着原子序数的增加因同主族元素随着原子序数的增加I1逐渐逐渐减小，而每一周期中减小，而每一周期中A族元素的电离能最族元素的电离能最小，故图