高三化学一轮复习课件2：12.1 原子结构与性质

第十二章物质结构与性质(选考)第1讲

原子结构与性质

[考纲定位]

1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。一、核外电子排布规律1．遵守三大基本原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则。2．能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高，不同能层的能级之间的能量高低有交错现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等。考点一

核外电子排布及表示方法突破考点3．洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。二、核外(价)电子排布的表示方法关键提醒(1)构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序，可由公式得出ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。(2)全充满、半充满稳定。如：Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。

(1)(2013·新课标全国卷Ⅰ)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。(2)(2013·福建高考)基态铜原子的核外电子排布式为________。(3)(2013·浙江高考)基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。(4)(2012·安徽高考)Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2则Y为________元素。——————[1个示范例]——————【解析】

(1)Si的原子序数为14，则核外电子数为14，电子排布式为1s22s22p63s23p2，依据核外电子能量排布原理，电子由离核近的区域依次由里向外排布，所以电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道为s、p、d轨道，共计9个原子轨道，电子数为4。(2)铜为29号元素，根据构造原理和全满能量最低，其排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(3)Ge的原子序数为32，根据构造原理可写电子排布式为[Ar]3d104s24p2。(4)根据ns容纳的电子数知nsnnpn＋2为2s22p4，可推Y为O。【答案】

(1)M

9

4

(2)[Ar]3d104s1(3)[Ar]3d104s24p2

(4)氧或O考向预测1核外电子排布表示法1．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________；其价层电子排布图为________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C离子的结构示意图为_____________________________________。————————[2个预测练]————————(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为_______________，其原子的结构示意图为______________。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子价层电子排布式为________。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。考向预测2根据核外电子排布式确定元素2．(1)(2013·安徽高考)Z的基态原子核外电子排布式为3s23p1，则Z为________，其原子结构示意图为________。(2)(2013·四川高考)R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。则R为________，其价层电子排布式为________。(3)(2013·江苏高考)元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，则Y为________。(4)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________形。【解析】

(1)根据3s23p1可知Z为ⅢA元素即Al元素。(2)根据题意可知R的价层电子排布式为3d64s2，为Fe元素。(3)根据题意可知Y的价层电子排布式为3s23p4，为S元素。(4)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p4，由此可知F是氧元素；根据核外电子排布的能量最低原理，可知核外电子中的2p能级能量最高，p电子的原子轨道呈哑铃形。一、元素电离能和电负性的递变及应用1．递变规律电离能电负性同周期(从左到右)增大的趋势逐渐增大同主族(从上到下)逐渐减小逐渐减小考点二电离能和电负性的含义及其应用2．应用(1)电离能的应用①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。②判断元素在化合物中的化合价，如K元素I1≪I2＜I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2＜I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。(2)电负性的应用①判断元素金属性、非金属性强弱。电负性越大，非金属性越强，金属性越弱。②判断化学键的类型。一般认为：如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成离子键，若差值小于1.7，通常形成共价键。③判断元素在化合物中的价态。共价化合物中，成键元素电负性大的表现负价。关键提醒同周期主族元素，ⅡA族(ns2np0)和ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素，如第一电离能Mg>Al、P>S。

(2013·新课标全国卷Ⅱ节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：(1)D2＋的价层电子排布图为________。(2)四种元素中第一电离能最小的是______，电负性最大的是________(填元素符号)。————————[1个示范例]————————(2)F是电负性最大的元素；同周期元素中随原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，四种元素中第一电离能最小的是K元素。考向预测1电离能和电负性的判断3．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(

)A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①————————[2个预测练]————————【解析】

①元素为S；②元素为P；③元素为N；④元素为F。【答案】

A考向预测2电离能和电负性的应用4．(1)(2013·浙江自选模块，节选)N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：则该元素是________(填写元素符号)。电离能I1I2I3I4……Ia/kJ·mol－15781817274511578……(2)如表：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16①通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围________________。②请归纳元素的电负性和金属、非金属性的关系是_________________________________________________。③从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？________，理由是______________________________。【解析】

(1)分析表中数据可知，该元素的逐级电离能中，I1、I2、I3与I4相差较大，说明该元素原子最外层有3个