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文档介绍
2019届一轮复习鲁科版12-1原子结构教案
第 章 物质结构与性质(选考) 第 1 节 原子结构 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示式(轨道表示 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| 原子核外电子排布 (对应学生用书第 233 页) [考纲知识整合] 1．电子层(或电子层)、能级和原子轨道 电子层 K L M N 能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 原子轨道数目 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 2.原子轨道的形状、数目及能量关系 (1)轨道形状Error! (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 相同 示例 (1)(2017·全国Ⅰ卷)基态 K 原子中，核外电子占据最高电子层符号是 N，占 据该电子层电子的电子云轮廓图形状为球形。 (2)(2015·全国Ⅰ卷)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密 度分布可用电子云形象化描述。 3．原子核外电子排布规律 (1)能量最低原则：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处 于最低状态，简称能量最低原则。 构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增， 原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的 能量由低到高的顺序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为 构造原理。 构造原理示意图： (2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个 电子的自旋方向必须相反。 (3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能 分占不同的轨道并且自旋方向相同。 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。 提醒：(1)一个原子轨道若有 2 个电子且自旋状态相反，这 2 个电子称成对 电子，即电子对。 (2)一个原子轨道若有 1 个电子，这个电子称为未成对电子， 即单电子。 示例 氮原子(N)的电子排布式为 1s22s22p3，电子轨道表示式(又称轨道表示式)为 ， 核外电子占据的原子能级数为 3，轨道数为 5，未成对电子数为 3，存在 2 对自旋相反的电子。 4．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，电子会从低能级跃迁到较高能级，变成激发 态原子。 ②激发态―→基态： 激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量。 (2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，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。 提醒：“七基色”与波长的关系为：按“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”的 顺序，波长逐渐变小。 [高考命题点突破] 命题点 1 核外电子排布及其表示方式 1．(高考组合题)(1)(2017·全国Ⅱ卷)氮原子价层电子的轨道表示式(轨道表示 式)为______________________________________________________ _________________________________________________。 (2)(2017·全国Ⅲ卷)Co 基态原子核外电子排布式为________________。元素 Mn 与 O 中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。 (3)(2016·全国Ⅰ卷)基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]________，有 ________个未成对电子。 (4)(2016·全国Ⅱ卷)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d 能级上的 未成对电子数为________。 (5)(2014·全国Ⅰ卷)基态 Fe 原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布 式为________。 (6)(2013·全国Ⅰ卷)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________。 (7)(2012·全国卷)Se 原子序数为________，其核外 M 层电子的排布式为 ________。 (8)(2016·江苏高考)Zn2＋基态核外电子排布式为________。 【答案】 (1) (2)1s22s22p63s23p63d74s2 或[Ar]3d74s2 Mn (3)3d104s24p2 2 (4)[Ar]3d84s2 或 1s22s22p63s23p63d84s2 2 (5)4 [Ar]3d5 或 1s22s22p63s23p63d5 (6)M 9 4 (7)34 3s23p63d10 (8)[Ar]3d10 或 1s22s22p63s23p63d10 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________，价电子轨道表示式________________。 (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________，价电子轨道 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 3．写出下列原子或离子的①电子占的原子轨道数②未成对电子数。 (1)Fe2＋：①________②________。 (2)Cu：①________②________。 (3)Se：①________②________。 (4)Br－：①________②________。 【答案】 (1)①14 ②4 (2)①15 ②1 (3)①18 ②2 (4)①18 ②0 [易错防范] 分清核外电子排布的两类化学用语 注意：(1)上述两类化学用语还应注意是原子还是离子，对于阳离子，先失 去最外层电子再失去次外层的 d 电子，如 Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6。 (2)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。 (3)轨道表示式常出现以下错误： 命题点 2 根据核外电子的排布特点推断元素 4．(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＋的结构示意图为________。 (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______________________。 (6)G 基态原子 L 层中 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍，则 G 的价电子 排布式为________________。 (7)H 的基态原子 4s 和 3d 轨道电子半充满，则 H 的外围电子轨道表示式为 ________________，未成对电子数为________________。 【 解 析 】 (1)A 元 素 基 态 原 子 的 电 子 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 元素最外层电子排布式为 2s22p4。 (6)G 基态原子的 L 层电子排布式为 2s22p4，也是价电子排布式。 (7)H 基态原子的外围电子排布式为 3d54s1，为 Cr；其未成对电子数有 6 个。 【答案】 [思维建模] 根据电子排布推断元素的思维模板 命题点 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( ) 【导学号：95160402】 A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22p1x―→1s22s22p1y 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．(2017·全国Ⅰ卷)元素 K 的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长 为________nm(填标号)。 A 404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5 A [紫色光对应的波长最短，一般范围为 400～430 nm。] 7 ． 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 [题后归纳] 基态、激发态及光谱示意图 考点 2| 原子结构与元素的性质 (对应学生用书第 235 页) [考纲知识整合] 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(镧系、 锕系除外) (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 示例 第 4 周期中，未成对电子数最多的元素是铬(填名称)。 (1)它位于ⅥB 族。 (2)核外电子排布式是[Ar]3d54s1。 (3)它有 4 个电子层，7 个能级，24 种运动状态不同的电子。 (4)价电子排布式为 3d54s1，价电子轨道表示式为 。 (5)属于 d 区。 2．原子半径 (1)影响因素 Error! (2)变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素 从上到下，原子半径逐渐增大。 3．电离能 (1)定义：处于基态的气态原子失去一个电子，生成＋1 价气态阳离子所需要 的能量叫作第一电离能。 (2)规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大， 总体呈现从左至右增大的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。 ③同种元素的逐级电离能逐渐增大，即 I1查看更多