第一章 原子結(jié)構(gòu)――導(dǎo)學(xué)案

1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一章 原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案一、考向指南原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì):(1了解原子核外電子的能級分布,能用電子排布式表示常見元素(136號原 子核外電子的排布,了解原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。(2了解元素電離能的含義,并能用以說明元素的某些性質(zhì)。 (3了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷,了解其簡單應(yīng)用。 (4了解電負(fù)性的概念,知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。 二、基本內(nèi)容回顧 1. 原子結(jié)構(gòu)模型(1玻爾原子結(jié)構(gòu)模型:成功地解釋了氫原子光譜是的實(shí)驗(yàn)事實(shí), 闡明了原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷, 而電子所處的軌道的能 量是量子化的。2. 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 (1基態(tài)原子的核外電子

2、排布泡利不相容原理:一個(gè)原子軌道最多只能容納 個(gè)電子且 必 須相反。洪特規(guī)則:基態(tài)原子的電子在能量相同的軌道上排布時(shí), 將盡可能分占 的 軌道且相同,這樣有利于降低體系的能量。洪特規(guī)則特例:能量相同的軌道全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)是比較穩(wěn)定。(2核外電子排布與元素周期表 能級組數(shù)=序數(shù)=。能級組中最多容納的電子數(shù)=該周期所含種數(shù)。主族元素價(jià)電子數(shù)=。 B B 中價(jià)電子總數(shù)=。(3核外電子排布與原子半徑原子半徑:通常用到的原子半徑有三種:一是 半徑,二是 半徑,三是半徑。原子半徑的周期性變化 . 一般來說,同周期中除稀有氣體元素外,隨著原子序數(shù)的增大,元素的原子 半徑自左至右逐漸。 . 對同主族

3、元素的原子來說,隨著原子序數(shù)的逐漸增大,原子半徑自上而下逐 漸。主量子數(shù) n 取值:1, 2, 3符號:K , L , M , 決定 角量子數(shù) l 取值:0, 1, 2, , 1 n 符號:s , p , d , 決定 磁量子數(shù) m :取值:0,±1,±2,±l 決定 自旋磁量子數(shù) s m :取值:±21描述電子的自旋性質(zhì)四 個(gè)子 數(shù)電子云形狀 :p : (啞鈴形量子力學(xué)對原 子核外電子運(yùn) 動狀態(tài)的描述 (原子軌道 (2特殊:全充滿 (如 p 6或 d 10 , 半充滿 (如 p 3或p 5 , p 0或 d 0能量最低原則 :1s 22s 22p 63

4、s 23p 63d 44s 2(×:1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1( 如 Cu :1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2(× Cu :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1(3. 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) (3實(shí)質(zhì):元素性質(zhì)的周期性變化取決于周期性。 三、知識歸納與整理 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) (1核外電子排布的表示形式 電子排布式a. 用數(shù)字在能級符號的右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù),即電子排布式,如 Mg :1s 22s 22p 63s 2;b. 為了避免電子排布式書寫過于繁瑣,把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的

5、部 分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號來表示,如 K :Ar 4s 1。 軌道表示式用一個(gè)小方框或小圓圈代表一個(gè)軌道,每個(gè)軌道中最多可容納兩個(gè)電子。 如 K : (2核外電子排布與族的關(guān)系族劃分依據(jù),依原子的價(jià)電子排布相同或相似為根據(jù)。同主族、 B 、 B 和 0族 元素(除氦外原子的價(jià)電子排布分別相同,除 B 、 B 外,其余同族過渡元素原 子的價(jià)電子排布相同或相似。 主族的族序數(shù)與原子的價(jià)電子數(shù)相等, B B 的族序數(shù)與原子的價(jià)電子數(shù)相等, B 、 B 的族序數(shù)與原子最外層的 s 電子數(shù)相等。(3元素周期表的結(jié)構(gòu)(5電負(fù)性的運(yùn)用確定元素類型(電負(fù)性>1.8,非金屬元素;電負(fù)性<1.8,

6、金屬元素 ;確定化 學(xué)鍵類型(兩元素電負(fù)性差值>1.7,離子鍵;兩元素電負(fù)性差值<1.7,共價(jià)鍵 ; 判斷元素價(jià)態(tài)正負(fù)(電負(fù)性大的為負(fù)價(jià),小的為正價(jià) ;電負(fù)性是判斷元素金屬 性和非金屬性強(qiáng)弱的重要參數(shù)之一 (表明原子得電子能力強(qiáng)弱 ; 元素周期表中 “對 角線規(guī)則” :元素周期表中, 某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的。定義:氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個(gè)電子所需要的最小能量,常用符號 I表示,單位:kJ mol-1變 化 規(guī)律 :同一 周期 元素 , 從左 到 右, 第一 電離 能 在總 體 上呈 趨勢;同一主族元素,從左到下,第一電離能逐漸 應(yīng)用:判斷元素化合價(jià) (1

7、電離能 定義:是的標(biāo)度變化規(guī)律:同一周期元素,從左到右,電負(fù)性, 同一主族元素,從上到下,電負(fù)性應(yīng)用:判斷化學(xué)鍵類型(2電負(fù)性四、遷移應(yīng)用 例 1. 下列有關(guān) n 、 l 、 m 、 s m ,四個(gè)量子數(shù)的說法中,正確的是( A. 一般而言, n 越大,電子離核平均距離越遠(yuǎn),能量越低 B. l 的數(shù)值多少,決定了某電子層不同能級的個(gè)數(shù) C. 對于確定的 n 值, m 的取值共有 12( n 個(gè)例 2. (1 Li 3N 晶體中氮以 N 3-存在,基態(tài) N 3-的電子排布式為, 離子半徑 N 3-Na +。(2 W 原子的 L 層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為 4:1,其 d 軌道中的電子數(shù)與最 外

8、層電子數(shù)之比為 5:1,則 W 的+2價(jià)離子核外電子排布式為。(3 Q 原子位于第四周期,其一種重要化合物可用于檢驗(yàn)司機(jī)是否飲酒,在此化合 物中 Q 顯+6價(jià),其原子的核外電子排布式為。例 3. A、 B 、 C 、 D 、 E 五種元素原子序數(shù)依次增大, A 元素原子的價(jià)電子排布為 ns 2np 2, B 元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的 3倍, E 元素的原子序數(shù)比元素周期表第 4 mol -1 ; (1化合價(jià)是元素性質(zhì)的一種體現(xiàn)。由 C 、 D 的電離能數(shù)據(jù)判斷,在化合物中 C 通 常顯價(jià), D 顯價(jià)。(2某單質(zhì)甲與化合物 AB 分子中電子總數(shù)相等,原子總數(shù)相等,請指出甲分子中 包含

9、的化學(xué)鍵類型和數(shù)目:。(3 AB 分子的總鍵能大于甲的總鍵能,但化合物 AB 比甲容易參加化學(xué)反應(yīng)。根 據(jù)下表數(shù)據(jù),說明化合物 AB 比甲活潑的原因是。(4寫出 E 的基態(tài)原子的核外電子排布式:。例 4. 下列說法中正確的是( A. 第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小 B. 鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C. 在所有元素中,氟的第一電離能最大 D. 鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大第一章 原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案答案 二、 1. (1線狀光譜(2電子層 能級 電子空間運(yùn)動狀態(tài) 球形 紡錘形 2. (1 2 自旋方向 不同 自旋方向(2周期 原子核外電子層數(shù) 元素主族序數(shù) 族序數(shù)(3共價(jià) 金屬 范德

10、華 . 減小 . 增大3. (1增大 減小(2元素的原子在化合物中吸引電子能力 遞增 遞減(3元素原子核外電子排布的三、 (4 A 族元素原子 S 軌道全充滿, A 族元素原子最外層 P 軌道半充滿。四、例 1. B例 2. (1 1s 22s 22p 6>(2 1s 22s 22p 63s 23p 63d 10或Ar 3d 10 (3 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1或Ar 3d 54s 1例 3. (1+2 +3 (2 1個(gè)鍵, 2個(gè)鍵(3 CO 打開第一個(gè)鍵需要 1071.9kJ mol -1-798.7kJ mol -1 =273.2kJ mol -1能量

11、,而 N 2打開第一個(gè)鍵需要941.7kJ mol -1-418.4kJ mol -1=523.3kJ mol -1能量 (4 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2或Ar 3d 54s 2例 4. A第一章 原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案答案 二、 1. (1線狀光譜(2電子層 能級 電子空間運(yùn)動狀態(tài) 球形 紡錘形 2. (1 2 自旋方向 不同 自旋方向(2周期 原子核外電子層數(shù) 元素主族序數(shù) 族序數(shù)(3共價(jià) 金屬 范德華 . 減小 . 增大3. (1增大 減小(2元素的原子在化合物中吸引電子能力 遞增 遞減(3元素原子核外電子排布的三、 (4 A 族元素原子 S 軌道全充滿, A 族元素原子最外層 P 軌道半充滿。四、例 1. B例 2. (1 1s 22s 22p 6>(2 1s 22s 22p 63s 23p 63d 10或Ar 3d 10 (3 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1或Ar 3d 54s 1例 3. (1+2 +3 (2