- 2021-04-13 发布 |
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文档介绍
2018届一轮复习苏教版原子结构与元素的性质教案
选修3 物质结构与性质 第一单元 原子结构与元素的性质 考纲定位 1.了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。 2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及简单应用。 4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 考点1| 原子核外电子的运动 [基础知识自查] 1．玻尔的原子结构模型 (1)原子核外电子在一系列稳定的原子轨道上运动，核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 (2)不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续，即量子化的。 (3)原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。 ①电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，可以得到发射光谱，②电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时，可以得到吸收光谱。 2．电子云 (1)概念 形象地描述电子在原子核外空间出现的机会大小的图形。 (2)意义 电子云图中，点密集的地方表示在那里电子在单位体积内出现的机会大；点稀疏的地方表示在那里电子在单位体积内出现的机会小。 3．电子层和原子轨道 电子层 K L M N 原子轨道及其数目 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 1 1＋3＝4 1＋3＋5＝9 1＋3＋5＋7＝16 最多容纳电子数目 2 8 18 32 4.原子轨道的形状、数目及能量关系 (1)轨道形状 (2)s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。 (3)能量关系 5．原子核外电子排布规律 (1)能量最低原理：其原子轨道能量顺序图示如下： (2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。 (3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各上轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。 注：洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(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。 6．电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁 ①基态―→激发态 当基态原子的电子吸收能量后，电子会从能量较低轨道跃迁到能量较高轨道变成激发态原子，得到吸收光谱。 ②激发态―→基态 激发态原子的电子从能量较高轨道跃迁到能量较低轨道时会释放出光子，得到发射光谱。 (2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或放出不同的光子，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。包括吸收光谱和发射光谱。用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 [应用体验] 写出下列原子或离子的①电子排布式②价电子轨道表示式③电子占的原子轨道数④未成对电子数。 (1)N：①________②________③________④________。 (2)Cl：①________②________③________④________。 (3)Fe2＋：①________②________③________④________。 (4)Cu：①________②________③________④________。 (5)Se：①________②________③________④________。 (6)Br－：①________②________③________④________。 [提示] ④3 [考点多维探究] 角度1 核外电子排布的表示 1．(高考组合题)(1)(2016·全国乙卷)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。 (2)(2016·全国甲卷)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d轨道上的未成对电子数为________。 (3)(2015·全国卷Ⅰ)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。 (4)(2014·全国卷Ⅰ)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为________。 (5)(2013·全国卷Ⅰ)基态Si原子中，电子占据的最高电子层符号为________，该电子层具有的原子轨道数为______、电子数为________。 (6)(2012·全国卷)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。 (7)(2016·江苏高考)Zn2＋基态核外电子排布式为________。 (8)(2015·海南高考)钒在元素周期表中的位置为________，其价层电子排布图为________________。 (9)(2015·上海高考)Mg原子核外电子排布式为________；Ca原子最外层电子的能量________Mg原子最外层电子的能量(选填“低于”、“高于”或“等于”)。 [答案] (1)3d104s24p2 2 (2)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 2 (3)电子云 2 (4)4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 (5)M 9 4 (6)34 3s23p63d10 (7)[Ar]3d10 或1s22s22p63s23p63d10 (8)第4周期ⅤB族 (9)1s22s22p63s2 高于 2．完成下列化学用语 (1)Cr原子的核外电子排布式________，外围电子排布式________，原子结构示意图________，轨道表示式________________。 (2)Cu2＋的核外电子排布式________，离子结构示意图________。 (3)As的核外电子排布式________，原子结构示意图________价，轨道表示式________________。 (4)Co的外围电子排布式________________，外围电子轨道表示式________________。 [答案] (1)1s22s22p63s23p63d54s1 3d54s1 描述核外电子排布的两种化学用语 (1)电子排布式 (2) 注意：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 正确，1s22s22p63s23p64s23d6错误。 角度2 根据核外电子的排布特点推断元素 3．(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__________；其价层电子轨道表示式为___________________。 (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________。 (3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，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层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________________。 (5)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，核外电子轨道表示式为________。 [解析] (1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成：，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。 (2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。 (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)E元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1故E为Cu。 (5)F最外层电子排布式为2s22p4。 [答案] (1)N (2)Cl (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu [Ar]3d104s1 (5)2 2p 4．(2016·四川高考改编) M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题： (1)写出M、R的价电子排布式：M________、R________。 (2)写出X、Y的价电子轨道表示式：X________、Y________。 (3)写出Z的核外电子排布式________，Z的核外未成对电子数为________。 [解析] 根据题目给出的M、R和X的信息确定，M是氧元素，R是钠元素，X是硫元素。根据M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素确定Y是氯元素。根据Z的基态原子4s和3d轨道半充满，则Z元素原子的核外有24个电子，它是铬元素。 [答案] (1)2s22p4 3s1 (2) (3)[Ar]3d54s1 6 根据电子排布推断元素的思维模板 分析题意―→确定元素―→ 角度3 电子跃迁与原子光谱 5．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是( ) A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22px―→1s22s22py B [A项，吸收光能，形成吸收光谱；B项，由激发态→基态，释放光能，形成发射光谱；C项，形成吸收光谱；D项，2px与2py能量相同，不属于电子跃迁。] 6．从电子跃迁的角度指出焰色反应呈现不同颜色光的原理是 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 [答案] 吸收能量后，电子从激发态向基态发生跃迁，跃迁时以不同颜色光的形式释放出不同能量 基态、激发态及光谱示意图 考点2| 元素性质的递变规律 [基础知识自查] 1．元素周期表的结构与性质特点 分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑) d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) d轨道也不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 2.电离能 (1)定义：元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的最低能量，叫做该元素的第一电离能。 (2)分类 M(g)M＋(g)M2＋(g)M3＋(g) (3)影响因素 电离能数值的大小取决于原子的有效核电荷数、电子层结构及原子的半径。 (4)同种元素的逐级电离能逐渐增大，即I1＜I2＜I3。不同电子层的逐级电离能发生突跃。如Na的I1I2。 (5)电离能的3个重要应用 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：I1I2查看更多