第一章 原子结构与元素性质-高二化学同步课堂（鲁科版2019选择性必修2）

鲁科版选择性必修2

物质结构与性质同学们好欢迎来到化学课堂教材分析本章通过对原子结构模型的认识以及对原子核外电子运动状态、核外电子排布规律、原子结构与元素性质之间的关系、原子结构与元素周期表之间的关系、元素性质的周期性变化规律及其应用的学习，继续发展“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”化学学科核心素养，重点发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”化学学科核心素养。化学学科核心素养

学业要求化学学科核心素养

学业要求meiyangyang8602知识体系元素周期表原子结构元素性质基态原子核外电子排布核外电子排布与元素周期表能量最低原理泡利不相容原理洪特规则及其特例构造原理价电子排布与周期划分价电子排布与族划分元素周期表分区元素原子得失电子能力电离能电负性定义变化规律应用定义变化规律应用同周期，左至右，逐减小同主族，上至下，逐增大同周期，左至右，失减弱得增强同主族，上至下，失增强得减弱同周期，有起伏同主族，逐减小同周期，逐增大同主族，逐减小原子半径周期性变化原子结构模型发展史氢原子光谱和玻尔原子结构模型核外电子运动状态基态与激发态玻尔原子结构模型观点电子云、原子轨道图形电子层、能级、原子轨道决定反映决定反映位置反映反映位置单元复习

第一章

原子结构与元素性质meiyangyang8602meiyangyang8602原子结构模型的演变玻尔理论的出现解决了什么问题呢？01

原子结构meiyangyang8602原子光谱与原子结构的模型认知基态激发态吸收能量辐射能量不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。

不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。meiyangyang8602原子光谱与原子结构的模型认知基态原子激发态原子吸收能量释放能量吸收光谱发射光谱电子跃迁原子光谱量子力学对原子核外电子运动状态的描述证据推理解释考点一：量子力学对原子核外电子运动状态的描述电子层(n)1234…符号KLMN…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f…原子轨道数1131351357…最多容纳的电子数每个能级2262610261014…每个电子层281832…能量K<L<M<N<…考点一：量子力学对原子核外电子运动状态的描述【例1】下列说法中正确的是()A．任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子D．在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高C思维建模1基态原子（离子）核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式简化电子排布式轨道表示式

价电子排布式或轨道表示式离子（S2-）的电子、价电子排布式考点二：原子（离子）核外电子排布的表示方法【例2】：(2022高考节选）(1)(全国甲)基态F原子的轨道表示式为______________。(2)(全国乙)氟原子激发态的电子排布式有___，其中能量较高的是___。(填标号)a.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5d.1s22s22p33p2(3)(北京)Fe2+的价层电子排布式为_______。(4)(山东)基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为__________________。(5)(海南)基态O原子的电子排布式_____________，其中未成对电子有__个。3d84s2

ad

d

第4周期第VIII族

3d6

1s22s22p4或[He]2s22p4

2练习meiyangyang8602meiyangyang86021：已知某原子结构示意图为

，下列有关说法正确的是(

)A.结构示意图中x=4B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4C.该原子的电子排布图为

D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子D

练习meiyangyang8602meiyangyang86022，下列化学用语的表达正确的是()A．原子核内有10个中子的氧原子：168OB．氯原子的结构示意图：C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5

D．基态铜原子的外围电子轨道表示式：↑↓↑↓↑↓↑↓3d4s↑↓↑Cmeiyangyang8602考点三，电子的运动状态和泡利原理、洪特规则、能量最低原理meiyangyang8602考点三，电子的运动状态和泡利原理、洪特规则、能量最低原理【例3】，由电子排布式或轨道表示式所得的结论错误的是(

)选项电子排布式结论A1s22s22p2p2p违背洪特规则B1s22s22p63s23p63d3违背能量最低原则CN的轨道表示式：违背泡利不相容原理D1s22s22p63s23p63d54s1违背能量最低原则D练习meiyangyang8602meiyangyang86023，(1)(2022河北)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_________。(2)(2021福建)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。(3)(2021山东)基态F原子核外电子的运动状态有___种(4)(2018新课标2)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。1:2或2:192:1哑铃02

元素周期表及元素周期律meiyangyang8602meiyangyang8602

鲍林原子轨道近似能级图meiyangyang8602meiyangyang8602核外电子排布与元素周期表周期数一二三四五六七新添能级组元素种数

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p22+6=82+10+6=182+14+10+6=32主族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子构型ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5副族序数ⅢB

～VBVIBⅦB价电子构型ⅧⅠBⅡB(n-1)d1-3ns2(n-1)d5ns1(n-1)d5ns2(n-1)d6~9ns1~2(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p区3s区ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d区ds区567镧系f区锕系元素周期表的五个分区meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律原子半径及其变化规律共价半径范德华半径金属半径rrr原子半径，总是以相邻原子的核间距为基础而定义的。meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律原子半径及其变化规律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的电离能及其变化规律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的电离能及其变化规律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的电负性的变化规律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素“位”“构”“性”的关系结构位置性质体现决定体现决定决定体现meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考点四：元素的电离能和电负性的规律及应用【例4】,下列关于电离能和电负性的说法中不正确的是()A．元素电负性越大，元素的非金属性越强B．通常元素的第一电离能越小，元素的金属性越强C．根据元素逐级电离能的数值可以确定主族元素的最高化合价D．在形成化合物时，元素的电负性大的显正价，电负性小的显负价D练习4,现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题。元素相关信息A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素B原子核外p电子数比s电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是I1=738kJ·mol-1;I2=1451kJ·mol-1;I3=7733kJ·mol-1;I4=10540kJ·mol-1D原子核外所有p能级全满或半满E元素的主族序数与周期数的差为4F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列meiyangyang8602练习(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式:

。

(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有

个方向,原子轨道呈

形。

(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的轨道表示式为

。该同学所画的轨道表示式违背了

。

(4)G位于

族

区,价电子排布式为

。

3哑铃泡利原理d第VIIB3d54s2meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考点四：元素的电离能和电负性的规律及应用5：(1)(2022全国甲)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_______(填标号)。

同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高

图a

图b

(2)(2022湖南)富马酸亚铁（FeC4H2O4）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_____________。O＞C＞H＞Fe练习meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考点五：元素周期表

元素周期律的综合应用【例5】

在元素周期表前四周期中，有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，A原子有3个未成对电子；B元素原子次外层有8个电子，1molB单质与足量盐酸反应可生成1molH2，B单质不易与冷水反应；C元素的＋3价离子的d轨道是半充满的；D元素易形成－1价离子。(1)填写下表：(2)A元素位于第______周期______族，B元素位于第______周期______族。(3)C元素位于第______周期______族，C2＋的电子排布式为_______________________，(4)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式：___________________________，此化合物属于______化合物。(5)四种元素中电负性最大的元素是______(用元素符号表示，下同)，第一电离能最小的元素是____________。A、B两种元素的原子半径大小关系是______________，单核离子的离子半径大小是________________________。元素ABCD名称、符号

电子排布式

轨道表示式

——属于哪个区

meiyangyang8602meiyangyang8602【答案】(1)元素AB名称、符号氮N镁Mg电子排布式1s22s22p31s22s22p63s2轨道表示式属于哪个区p区s区元素CD名称、符号铁Fe溴Br电子排布式1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s24p5

轨道表示式——属于哪个区d区p区

(2)2ⅤA3ⅡA(3)4Ⅷ1s22s22p63s23p63d6(4)离子(5)NMgMg＞NMg2＋＜N3－meiyangyang8602

考点五：元素周期表

元素周期律的综合应用meiyangyang8602meiyangyang86026：

按要求完成以下题目:(1)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是

___________________________。

I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是______________________________________________________________。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子。Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大meiyangyang8602

考点五：元素周期表

元素周期律的综合应用练习meiyangyang8602

考点五：元素周期表

元素周期律的综合应用(2)H、B、N中,原子半径最大的是

。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素

的相似。

BSi(硅)(3)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________N>O>C(4)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(5)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是

。

O(6)元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是

_________________________________________。

铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子练习meiyangyang8602

考点五：元素周期表

元素周期律的综合应用(7)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是

_______________________________________________________________________;氮元素的E1呈现异常的原因是

_________________________________________________________

。

N原子的2p轨道为半充满状态,具有