高中化學選擇性必修二全冊課件

高中同步學案優(yōu)化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第一課時能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜構造原理與電子排布式第一章2021內容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.通過認識原子結構及核外電子排布,知道原子核外電子的能層、能級及電子排布規(guī)律,形成宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。2.結合原子模型的演變過程,掌握原子核外電子排布的構造原理,形成證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識鋪墊】1.原子是由原子核和核外電子組成的,核外電子是分層排布的;離核越遠的電子能量越高。2.寫出氮、氧、鈉、氯的原子結構示意圖:【自主梳理】1.能層與能級(1)能層核外電子按能量不同分成能層,能層序數(shù)一、二、三、四、五、六、七分別用K、L、M、N、O、P、Q表示。能層越高,電子的能量越高,能量的高低順序為E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。(2)能級①同一能層的電子,又被分成不同能級。任一能層的能級總是從

s能級開始,能級的字母代號按s、p、d、f……排序,每個能級最多可容納的電子數(shù)依次為自然數(shù)

1、

3、

5、

7……的2倍。②同一能層不同能級的能量順序:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……

任何能層均有s能級(3)各能層、能級中最多容納的電子數(shù)

能層一二三四五……KLMNO……能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…………最多電子數(shù)226261026101426…………281832…………【微思考1】能層序數(shù)與所含的能級數(shù)有何關系?提示

能級數(shù)等于能層序數(shù)。2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)

原子光譜(1)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子(2)原子光譜與光譜分析①光譜的成因及分類②光譜分析:現(xiàn)代化學中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析?！疚⑺伎?】金屬的焰色試驗中,一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因是什么?提示

激發(fā)態(tài)原子中的電子躍遷到低能級時,多余的能量以光的形式釋放出來。3.構造原理與電子排布式(1)構造原理①含義以光譜學事實為基礎,從氫開始,隨核電荷數(shù)遞增,新增電子填入能級的順序稱為構造原理。

即電子填充能級的順序②示意圖

(2)電子排布式①定義:將能級上所容納的電子數(shù)標在該能級符號右上角,并按照能層從左到右的順序排列的式子。②表示方法:如氮原子的電子排布式為③能級交錯。隨核電荷數(shù)遞增,電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層,如電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的,這種現(xiàn)象被稱為能級交錯?；鶓B(tài)鉻、銅的核外電子排布不符合構造原理,Cr、Cu基態(tài)原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1。【微思考3】基態(tài)原子的電子排布式是按照構造原理的順序依次書寫的嗎?提示

不是?；鶓B(tài)原子按照構造原理填充電子,可能存在能級交錯;而電子排布式是按照能層由低到高、同一能層按照能級由低到高的順序書寫的。【自我檢測】1.判斷下列說法的正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)原子中第n能層容納的電子數(shù)一定是2n2(

)(2)最外層電子排布式為4s1的元素一定為K(

)(3)能層序數(shù)大,該能層中能級的能量一定高(

)(4)原子光譜是原子發(fā)生電子得失而引起的(

)(5)K的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1(

)×××××2.下列能級表示正確(實際存在的)且最多容納的電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是(

)A.1s、2p、3d B.1s、2s、3sC.2s、2p、2d D.3p、3d、3f答案

A解析

不同能層中符號相同的能級最多容納的電子數(shù)相同,B項錯誤;從M層開始有d能級,不存在2d能級,C項錯誤;從N層開始有f能級,不存在3f能級,D項錯誤。3.(1)根據(jù)構造原理,試比較下列能級的能量高低(填“>”或“<”)。①4s

3d;②6s

4f

5d。

(2)根據(jù)構造原理,寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布式:①2He:

;

②8O:

;

③10Ne:

;

④14Si:

;

⑤18Ar:

。

答案

(1)①<

②<

<(2)①1s2

②1s22s22p4

③1s22s22p6④1s22s22p63s23p2

⑤1s22s22p63s23p64.(2021河北卷,17節(jié)選)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中,核外電子排布相同的是

(填離子符號)。

答案

K+、P3-課堂篇素養(yǎng)提升探究1能層與能級的組成以及能量關系【問題探究】在多電子的原子中,同一能層的電子,能量也可能不同,據(jù)此把它們分為能級。(1)符號相同的不同能級(如2p、3p)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同?提示

相同。如2p、3p能級最多容納的電子數(shù)都是6。(2)不同能層的s能級之間,能量高低有何關系?同一能層不同能級之間能量高低有何關系?提示

1s<2s<3s<4s<……;ns<np<nd<nf<……?！旧罨卣埂磕軐又懈髂芗壷g能量的大小關系(1)能層或能級的能量關系(2)不同能層中不同能級的能量高低順序(按構造原理排序,存在能級交錯):ns<(n-2)f<(n-1)d<np?！舅啬軕谩康淅?已知n為能層序數(shù),下列有關認識正確的是(

)A.各能層含有的電子數(shù)為2n2B.各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束C.各能層含有的能級數(shù)為n-1D.各能級最多容納的電子數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7的2倍答案

D解析

各能層最多含有的電子數(shù)為2n2,A項錯誤;各能層的能級都是從s能級開始,但并不是都到f能級結束,如第1、2、3能層,B項錯誤;各能層含有的能級數(shù)與其能層序數(shù)相等,C項錯誤;各能級最多容納的電子數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7的2倍,D項正確。易錯警示

能層與能級的認識誤區(qū)(1)任何能層均含有s能級,但不是任何能層均含有s、p、d、f能級。(2)能層就是電子層,各能層具有的能級數(shù)等于能層序數(shù),例如:K層只有1s能級;L層有2s、2p兩個能級等。(3)從第3能層(M層)開始出現(xiàn)d能級,且3d能級的能量大于4s能級。變式訓練1按能量由低到高的順序排列,正確的一組是(

)A.1s、2p、3d、4s B.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3p D.3p、3d、4s、4p答案

C解析

電子能量的高低主要由能層和能級決定。當能級符號相同時,能層序數(shù)越大,能量越高,例如E1s<E2s<E3s;E2p<E3p<E4p。當能層序數(shù)相同時,能量順序為ns<np<nd<nf,如E3s<E3p<E3d。能級和能層都不相同時,根據(jù)構造原理判斷,如D項中各能級能量由低到高順序為3p、4s、3d、4p。方法技巧

判斷能級能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看能級,同一能層中的各能級,能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)還要注意能級交錯現(xiàn)象,即高能層的s、p能級的能量可能會小于低能層的d、f能級,如4s<3d,6p<5f等。探究2構造原理與電子排布式的書寫方法【問題探究】根據(jù)構造原理示意圖回答以下問題:(1)分別寫出O、Na、23V、26Fe的電子填充順序和電子排布式。

提示

元素ONa23V26Fe電子填充順序1s22s22p41s22s22p63s11s22s22p63s23p64s23d31s22s22p63s23p64s23d6電子排布式1s22s22p41s22s22p63s11s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d64s2(2)已知Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。這兩種元素的基態(tài)原子核外電子排布不符合構造原理,是根據(jù)什么確定其電子排布的?提示

Cr、Cu兩種元素基態(tài)原子的電子填充順序與構造原理不符合,這是根據(jù)Cr、Cu的原子光譜確定的。(3)元素周期表中鈉原子的簡化電子排布式寫成[Ne]3s1,方括號里的符號是什么意義?模仿鈉原子的簡化電子排布式寫出8號、14號、26號元素原子的簡化電子排布式。提示

方括號里符號的意義是對應稀有氣體元素原子的電子排布式。8號、14號、26號元素分別為O、Si、Fe,其簡化電子排布式分別為:O[He]2s22p4;Si[Ne]3s23p2;Fe[Ar]3d64s2?！旧罨卣埂侩娮优挪际降臅鴮懛椒?1)簡單原子的電子排布式按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如6C:1s22s22p2。(2)復雜原子的核外電子排布式

↓

↓例如

26Fe:1s22s22p63s23p64s23d6

1s22s22p63s23p63d64s2(3)特殊原子當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時,能量相對較低,原子結構較穩(wěn)定。如24Cr:(4)簡化電子排布式為了避免電子排布式過于煩瑣,可以把內層電子達到稀有氣體電子層結構的部分,以相應稀有氣體元素符號外加方括號來表示。如K:1s22s22p63s23p64s1,其簡化電子排布式為[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式,即1s22s22p63s23p6。【素能應用】典例2寫出下列原子的電子排布式。(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式是

。

(2)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為

。

(3)寫出基態(tài)As原子的電子排布式:

。

(4)P原子的電子排布式是

。

答案

(1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3(4)1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3解析

根據(jù)構造原理填充核外電子,根據(jù)能層序數(shù)由低到高的順序書寫電子排布式。要注意從3d能級開始出現(xiàn)“能級交錯”現(xiàn)象。易錯警示

(1)與化合價有關的電子叫價層電子,價層電子并不都是指原子的最外層電子,主族元素的價層電子就是最外層電子,但過渡元素的價層電子包括最外層s電子,次外層d電子,有的還包括倒數(shù)第三層f電子。(2)書寫電子排布式時,同一能層按能級由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。(3)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性,Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(4)在原子失去價電子時,并不都是按照填充的相反順序失去,而是按電子排布式順序從外層向內層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能級上的兩個電子和3d能級上的一個電子。變式訓練2下列基態(tài)原子或離子的電子排布式錯誤的是(

)A.Ca

1s22s22p63s23p64s2 B.Mg2+

1s22s22p6C.F-

1s22s22p5 D.Br

1s22s22p63s23p63d104s24p5答案

C解析

Ca原子核外有20個電子,根據(jù)構造原理,其電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,A項正確;Mg2+核外有10個電子,根據(jù)構造原理,其電子排布式為1s22s22p6,B項正確;F-核外有10個電子,根據(jù)構造原理,其電子排布式為1s22s22p6,C項錯誤;Br原子核外有35個電子,根據(jù)構造原理,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5,D項正確。

素養(yǎng)脈絡

隨堂檢測1.下列能級不屬于M能層的是(

)A.3s B.4s C.3p D.3d答案

B解析

M能層包含3s、3p、3d三個能級。2.下列說法正確的是(

)A.基態(tài)原子的能量一定比激發(fā)態(tài)原子的能量低B.1s22s12p1表示的是基態(tài)原子的電子排布C.日常生活中我們看到的許多可見光,如霓虹燈光、節(jié)日焰火,都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜答案

C解析

同類原子基態(tài)比激發(fā)態(tài)的能量低,A選項錯誤;1s22s12p1不符合構造原理,該原子處于激發(fā)態(tài),B選項錯誤;原子光譜有發(fā)射光譜和吸收光譜兩種,電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生發(fā)射光譜,從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生吸收光譜,D選項錯誤。3.下列各基態(tài)原子的電子排布式正確的是(

)A.Be:1s22p2 B.C:1s22s22p2C.He:1s12s1 D.Cl:1s22s22p63s23p6答案

B解析

A項中基態(tài)Be原子的電子排布式應為1s22s2;C項中基態(tài)He原子的電子排布式應為1s2;D項中基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5。4.寫出下列原子在基態(tài)時的電子排布式:(1)11Na

;(2)16S

;

(3)35Br

;(4)19K

;

(5)31Ga

;(6)30Zn

。

答案

(1)1s22s22p63s1

(2)1s22s22p63s23p4(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5(4)1s22s22p63s23p64s1(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1(6)1s22s22p63s23p63d104s2解析

根據(jù)構造原理填充各能級中的電子,按能層序數(shù)從小到大的順序書寫原子的電子排布式。注意從3d能級開始出現(xiàn)“能級交錯”現(xiàn)象。5.某元素的原子序數(shù)為34,則:(1)此元素原子的電子總數(shù)是

,有

個電子層,

個能級。

(2)它的價電子排布式為

。

答案

(1)34

4

8(2)4s24p4解析

原子序數(shù)為34的元素,原子核外的電子總數(shù)是34,根據(jù)原子的核外電子數(shù),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,有4個電子層,8個能級;它的價電子排布式為4s24p4。高中同步學案優(yōu)化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第二課時電子云與原子軌道泡利原理、

洪特規(guī)則、能量最低原理第一章2021內容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.通過原子核外電子運動的形象化表達,了解電子云和原子軌道的概念,形成宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。2.通過對核外電子排布規(guī)律的探究,了解泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理等,形成證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識鋪墊】1.核外電子是分層排布的,在離核較近的區(qū)域運動的電子能量較低,在離核較遠的區(qū)域運動的電子能量較高。2.原子核外電子排布有以下規(guī)律(1)原子核外第n層最多容納的電子為

2n2個。(2)最外層中的電子數(shù)最多只有

8個(K層最多只有

2個)。(3)次外層電子數(shù)不超過

18個。(4)倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過

32個。【自主梳理】1.電子云與原子軌道(1)電子云①定義:電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。②含義:用單位體積內小點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小,小點越密,表示概率密度越大。③形狀(2)原子軌道①定義:電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。②伸展方向s電子的原子軌道呈球形,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。p電子的原子軌道呈啞鈴形,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。

③能級與原子軌道數(shù)目的關系

第n能層原子軌道數(shù)目為n2【微思考1】電子云中的一個小點表示電子在該處出現(xiàn)過一次嗎?提示

不是。電子云圖中獨立的小點沒有意義,小點的密度才有意義,小點的密度大小表示電子出現(xiàn)概率的大小。能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目13572.泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理(1)泡利原理在一個原子軌道里最多只能容納

2個電子,而且自旋相反,常用上下箭頭(↑和↓)表示。(2)洪特規(guī)則基態(tài)原子中,填入簡并軌道(能量相同的原子軌道)的電子總是先單獨分占,且自旋平行,稱為洪特規(guī)則。(3)能量最低原理基態(tài)原子中,電子盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低,這就是能量最低原理。3.電子排布的軌道表示式軌道表示式又稱電子排布圖,如氫原子、氧原子的軌道表示式分別為:其中方框(或圓圈)表示原子軌道,能量相同的原子軌道相連,箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子;“↑↓”稱電子對,“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子)。特別提醒

在軌道表示式(或電子排布圖)中,不同能級中的方框(或圓圈)要相互分開,同一能級中的方框(或圓圈)要相互連接。【微思考2】對于多電子的基態(tài)原子,核外電子排布總是按照構造原理,由低能級到高能級依次排列才能保證原子的能量最低嗎?提示

不是。如Cr、Cu的核外電子排布并不完全符合構造原理。【自我檢測】1.判斷下列說法的正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)在原子中第n能層電子占有的軌道數(shù)最多為n2(

)(2)同一原子中的npx與npy軌道形狀相同,半徑相同且在空間相互垂直(

)(3)電子云圖中小點密度的大小可表示電子的多少(

)(4)p軌道呈啞鈴形,因此p軌道上的電子運動軌跡呈啞鈴形(

)√√×××2.以下表示氦原子結構的化學用語中,對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是(

)A.電子式:He∶B.原子結構示意圖:C.電子排布式:1s2D.軌道表示式:答案

D解析

A、B、C三項的表示方法只能說明氦原子核外有兩個電子或第一能層有兩個電子,但不能說明這兩個電子的自旋情況,而D項可以說明兩個電子均在1s能級的原子軌道中,且自旋相反。3.(1)下列表示原子軌道的符號正確的是

(填字母)。

A.2s B.2dC.3p D.3f(2)符號2px的意義是

。

(3)根據(jù)25Mn原子核外電子排布情況,回答下列問題。①價層電子軌道表示式為

。

②在錳原子的核外電子中,有

種運動狀態(tài)不同的電子;共有

對成對電子;有

個未成對電子;最高化合價為

價。

答案

(1)AC

(2)2px表示在第2能層,沿x軸方向伸展的p軌道(3)①

②25

10

5

+74.(2021湖南卷,18節(jié)選)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為

。

課堂篇素養(yǎng)提升探究1從電子云輪廓圖的繪制理解電子云和原子軌道【問題探究】繪制電子云輪廓圖的目的是表示電子云輪廓的形狀,對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如,繪制電子云輪廓圖時,把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來。(1)畫出電子云輪廓圖的繪制過程。提示

(2)畫出同一原子的s電子的電子云輪廓圖。提示

(3)電子云輪廓圖中的小點的含義是什么?小點的密度表示什么?提示

小點是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象表述。小點密度越大,表明電子在核外出現(xiàn)的概率密度越大。(4)電子在原子核外出現(xiàn)的概率有什么規(guī)律?提示

離核越近,電子出現(xiàn)的概率越大,電子云越密集。(5)不同能層的同種能級符號的原子軌道形狀是否完全相同?提示

不同能層的同種能級符號的原子軌道形狀相似,但不完全相同,因為原子軌道的半徑不同,能級序數(shù)n越大,電子的能量越大,原子軌道的半徑越大。例如1s、2s、3s軌道均為球形,原子軌道半徑:r(1s)<r(2s)<r(3s)。【深化拓展】1.s能級和p能級的原子軌道的對比能級sp軌道輪廓圖

軌道形狀球形啞鈴形能級sp軌道數(shù)目1

3(空間相互垂直)

各軌道中電子能量相同最多容納電子數(shù)26相同點①均以原子核為對稱中心;②原子軌道的平均半徑分別隨能層序數(shù)增大而增大,且同種能級符號的原子軌道形狀相似2.不同能層中的原子軌道

能層能級原子軌道數(shù)原子軌道名稱電子云輪廓圖形狀取向K1s11s球形—L2s12s球形—2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形—3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5………………N4s14s球形—4p34px、4py、4pz啞鈴形相互垂直4d5………………4f7………………………………………………【素能應用】典例1下列說法中正確的是(

)A.1s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運動B.ns能級的原子軌道可表示為C.3d3表示3d能級有3個軌道D.電子云輪廓圖中的小點密度大,說明該原子核外空間電子數(shù)目多答案

B解析

電子云表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率,不代表電子的運動軌跡,故A錯誤;ns能級的電子云輪廓圖呈球形,所以可以用題給圖示表示該能級的原子軌道,故B正確;3d3表示3d能級有3個電子,故C錯誤;電子云輪廓圖中小點的疏密表示電子出現(xiàn)概率的大小,密則概率大,疏則概率小,故D錯誤。規(guī)律總結

(1)不同能層的同種能級的原子軌道形狀相同,但半徑不同。能層序數(shù)n越大,原子軌道的半徑越大。(2)s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道,它們互相垂直,分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同。(3)原子軌道數(shù)與能層序數(shù)n的關系:原子軌道數(shù)目=n2。變式訓練1如圖是2pz原子軌道電子云形狀的示意圖,請觀察圖示并判斷下列說法中不正確的是(

)A.2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布是z軸對稱B.s電子的電子云形狀是球形對稱的C.電子先沿z軸正半軸運動,然后再沿負半軸運動D.2pz原子軌道形狀為啞鈴形答案

C解析

電子云是表示電子在核外一定區(qū)域內出現(xiàn)概率大小的圖形,它并不是電子運動的實際軌跡,故C錯;s軌道是球形對稱的,s電子的電子云是球形對稱的,故B對;觀察題給圖示可知A對;該p軌道為啞鈴形,D正確。探究2核外電子排布規(guī)律及其表達方式【問題探究】原子核外電子排布的多種表達方式:(1)下列原子或離子的電子排布式正確的是

(填序號,下同),違反能量最低原理的是

,違反洪特規(guī)則的是

,違反泡利原理的是

。

①Ca2+:1s22s22p63s23p6②F-:1s22s23p6④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2+:1s22s22p6答案

(1)①⑤⑥

②④

⑦

③

(2)為什么基態(tài)K和Ca的價層電子是4s1和4s2,而不是3d1和3d2。提示

根據(jù)構造原理,3d軌道能量高于4s軌道,所以依據(jù)能量最低原理,電子填入能量低的能級可使整個原子的能量最低。(3)下列有關碳原子的軌道表示式中,能量最低的是

。

答案

D解析

根據(jù)洪特規(guī)則,原子的核外電子在能量相同的軌道上排布時,電子盡可能分占不同的軌道且自旋相同,這樣整個原子的能量最低。A中2p軌道上兩個電子擠在同一個軌道上,B、C中2p軌道兩個電子的自旋相反,均與洪特規(guī)則相違背,只有D中的排布符合洪特規(guī)則,能量最低?！旧罨卣埂?.核外電子排布式與原子結構示意圖、軌道表示式的關系原子結構示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細化核外電子的運動狀態(tài)。2.核外電子排布表示方法的常見誤區(qū)(1)當出現(xiàn)d能級時,雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書寫電子排布式時,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正確,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。(2)在畫基態(tài)原子的軌道表示式時,常出現(xiàn)以下錯誤:【素能應用】典例2A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,該基態(tài)原子的軌道表示式為

。

(2)B元素的負一價離子與C元素的正一價離子的電子排布式都與氬原子相同,B元素的符號為

,C的離子結構示意圖為

。

(3)D元素正三價離子的3d能級為半充滿,D的元素符號為

,其基態(tài)原子的電子排布式為

。

(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,E的元素符號為

,其價電子軌道表示式為

。

解析

(1)根據(jù)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子可知,該元素的基態(tài)原子有2個電子層,共有7個電子,是N元素,其軌道表示式為

。(2)B元素的負一價離子與C元素的正一價離子的電子排布式都與氬原子相同,即都有18個電子,則B元素為Cl,C元素為K,K+的結構示意圖為

。(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿,即三價陽離子的價電子排布式為3d5,則原子的價層電子排布式為3d64s2,即26號Fe元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。(4)由E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有1個未成對電子,可知其價層電子排布式為3d104s1,所以E為Cu元素,其價層電子軌道表示式為規(guī)律總結

1~36號元素中原子核外電子排布的特殊性。(1)最外層只有一個未成對電子的元素:①第ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);②第ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);③第ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。(2)最外層有2個未成對電子的元素:①第ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);②第ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。(3)最外層有3個未成對電子的元素:第ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。(4)3d能級半充滿的元素:Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。變式訓練2-1下列電子排布的表示正確的是(

)C.基態(tài)Cr原子的電子排布式:[Ar]3d54s1D.基態(tài)Ca原子的電子排布式:[Ar]3d2答案

C變式訓練2-2A、B、C、D是四種短周期元素,E是過渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子結構示意圖為,B是同周期除稀有氣體外原子半徑最大的元素,C最外層有三個未成對電子,E的價層電子排布式為3d64s2?；卮鹣铝袉栴}:(1)A為

(寫出元素符號,下同),電子排布式是

。

(2)B為

,簡化電子排布式是

。

(3)C為

,價層電子排布式是

。

(4)D為

,軌道表示式是

。

(5)E為

,原子結構示意圖是

。

答案

(1)Si

1s22s22p63s23p2(2)Na

[Ne]3s1

(3)P

3s23p3(4)N

(5)Fe

解析

由題意可知,A為Si,B為Na,C為P,則D為N,E為Fe。這五種元素基態(tài)原子的電子排布式如下。A:1s22s22p63s23p2,B:1s22s22p63s1,C:1s22s22p63s23p3,D:1s22s22p3,E:1s22s22p63s23p63d64s2。由電子排布式可寫出正確答案。

素養(yǎng)脈絡

隨堂檢測1.圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。下列有關認識正確的是(

)A.圖1中的每個小點表示1個電子B.圖2表示1s電子只能在球體內出現(xiàn)C.圖2表明1s軌道呈圓形,有無數(shù)對稱軸D.圖1中小點的疏密表示某一時刻電子在核外出現(xiàn)概率的大小答案

D解析

圖1中小點只是電子在原子核外空間的概率密度分布,A錯誤;圖2只是表示電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率較大,在此之外也能出現(xiàn),不過概率很小,B錯誤;1s軌道在空間呈球形而不是圓形,C錯誤。2.下列說法正確的是(

)A.基態(tài)原子中,3d3表示3d能級有3個電子且自旋不是都平行B.np能級全充滿時的軌道表示式為:C.核外電子運動的電子云輪廓圖就是原子軌道D.電子的運動狀態(tài)可從能層、能級、原子軌道3個方面進行描述答案

B解析

3d3表示第三能層d能級有3個電子,d能級有5個軌道,當5個d軌道中有3個電子時,這3個電子自旋平行,A項不正確;電子云是對電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述,而原子軌道是用來描述核外電子空間運動狀態(tài)的,C項不正確;核外電子的運動狀態(tài)從能層、能級、原子軌道和電子自旋四個方面進行描述,D項不正確。3.下列基態(tài)原子的價電子軌道表示式正確的是(

)答案

B4.下面是s能級、p能級的原子軌道圖,據(jù)圖回答下列問題:(1)s能級的原子軌道呈

形,每個s能級有

個原子軌道;p能級中的原子軌道分別相對于x、y、z軸

,每個p能級有

個原子軌道。

(2)s能級原子軌道、p能級原子軌道的半徑與什么因素有關?是什么關系?答案

(1)球1對稱3(2)原子軌道的半徑與能層序數(shù)有關,并隨能層序數(shù)增大而增大。解析

s能級中的原子軌道在三維空間分布的圖形為球形,p能級中的原子軌道在空間分布的圖形分別相對于x、y、z軸對稱;原子軌道的半徑與能層序數(shù)有關,并隨能層序數(shù)增大而增大。5.(1)寫出砷的元素符號:

,砷原子中所有電子占據(jù)

個能級,共占有

個軌道,核外共有

個不同運動狀態(tài)的電子。

(2)寫出元素Ni的名稱:

,該元素在元素周期表的位置為第

周期第

族。

(3)第四周期基態(tài)原子中未成對電子數(shù)最多的元素是

,該元素基態(tài)原子的價層電子軌道表示式為

。

(4)第三電子層上有

個能級,作為內層最多可容納

個電子,作為最外層時,最多可含有

個未成對電子。

答案

(1)As

8

18

33

(2)鎳四Ⅷ(3)鉻(或Cr)

(4)3

18

3解析

(1)砷的元素符號為As,是第33號元素,核外有33個不同運動狀態(tài)的電子,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,電子占據(jù)8個能級,共占有18個原子軌道。(2)鎳的元素符號為Ni,在元素周期表中的第四周期第Ⅷ族。(3)第四周期元素中,價電子排布式為ndxnsy,且能級處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)時含有的未成對電子數(shù)最多,即價電子排布式為3d54s1的元素鉻含有的未成對電子數(shù)最多,其基態(tài)原子的價層電子軌道表示式為

。(4)第三電子層有3s、3p、3d三個不同的能級,由于每個電子層最多容納2n2個電子,故當?shù)谌娮訉幼鳛閮葘訒r,最多可容納18個電子,作為最外層時,當3p能級中填充3個電子時未成對電子最多,即最多有3個未成對電子。高中同步學案優(yōu)化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第一課時原子結構與元素周期表第一章2021內容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.通過對元素周期表發(fā)展史的了解,認識科學家對元素周期表經(jīng)歷的探索過程,培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。2.通過對構造原理與元素周期表分區(qū)關系的分析,了解元素周期表是微觀上原子核外電子排布的宏觀表達方式,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識鋪墊】1.原子核外電子排布遵循構造原理,電子從低能級向高能級進行填充。2.元素周期表有七個周期,其中第一、二、三周期是短周期,第四、五、六、七周期是長周期。3.元素周期表中有18列,分為16個族,主族有7個,副族有8個,一個0族。4.原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質子數(shù)=原子的核外電子數(shù)?！咀灾魇崂怼?.元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律:元素的性質隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性的遞變。(2)元素周期系:按原子核電荷數(shù)遞增排列的序列。(3)元素周期表:是呈現(xiàn)元素周期系的表格。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的。2.周期、能級組和元素數(shù)目的對應關系

周期對應能級組對應能級組電子最大容量周期中所含元素的數(shù)目一1s22二2s、2p88三3s、3p88四4s、3d、4p1818五5s、4d、5p1818六6s、4f、5d、6p3232七7s、5f、6d、7p32323.元素周期表的結構(1)周期(2)族:(3)分區(qū):①根據(jù)核外電子排布,可把周期表里的元素劃分成5個區(qū):s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)。除ds區(qū)外,區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。②根據(jù)元素的金屬性和非金屬性,劃分為金屬元素區(qū)(周期表左下方)和非金屬元素區(qū)(周期表右上方)。(4)對角線規(guī)則某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的,這種相似性稱之為對角線規(guī)則。如Li和Mg在過量的氧氣中燃燒生成正常氧化物,而不是過氧化物?！疚⑺伎肌磕吃氐碾娮优挪际綖?s22s22p63s23p63d104s2,據(jù)此判斷該元素在周期表中的位置,并指出屬于周期表中的哪一區(qū)元素。提示

第四周期第ⅡB族;位于ds區(qū)?！咀晕覚z測】1.判斷下列說法的正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)周期序數(shù)越大,該周期所含金屬元素越多(

)(2)非金屬元素都分布在p區(qū)(

)(3)Be和Al的某些性質是相似的(

)(4)價層電子排布式為3d84s2的元素屬于s區(qū)(

)(5)處于非金屬與金屬分界線上的元素可稱為半金屬或類金屬(

)√×√×√2.下列各組元素都屬于p區(qū)的是(

)A.原子序數(shù)為1、2、7的元素B.O、S、PC.Fe、Ar、ClD.Na、Li、Mg答案

B解析

A項中的氫元素及D項中的Na、Li、Mg均屬于s區(qū),C項中的Fe屬于d區(qū)。3.Y原子的核電荷數(shù)為33,其核外電子排布式是

,其在元素周期表中的位置是

,屬于

區(qū)的元素。

答案

1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期第ⅤA族p解析

Y原子的核電荷數(shù)為33,根據(jù)構造原理和核外電子排布規(guī)則可知,Y原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,電子層數(shù)為4,且最外層有5個電子,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,最后一個電子填充在4p軌道上,故屬于p區(qū)元素。課堂篇素養(yǎng)提升探究1核外電子排布與元素周期表的關系【問題探究】某課外興趣小組研究了元素原子價層電子排布與元素周期表的關系,采用列表法分析如下:表一:主族元素的價層電子排布與族序數(shù)的關系主族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價層電子排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5表二:過渡元素的價層電子排布

族序數(shù)ⅢBⅣB…ⅦB價層電子排布式(n-1)d1ns2(n-1)d2ns2…(n-1)d5ns2族序數(shù)Ⅷ(特殊元素除外)ⅠBⅡB價層電子排布式(n-1)d6~8ns2(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2思考下列問題:(1)價電子排布式為5s25p1的元素,在元素周期表中處于什么位置?據(jù)此分析元素的價電子排布與元素在周期表中的位置有何關系。提示

該元素位于第五周期第ⅢA族。元素能級中最高能層序數(shù)=周期序數(shù),主族元素原子的價層電子數(shù)=該元素在周期表中的主族序數(shù)。(2)某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,你能否據(jù)此寫出該元素原子的價電子排布式和電子排布式?提示

該元素的價電子排布式為4s24p3;電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(3)原子序數(shù)1~36的某元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,該元素可能屬于哪一族?提示

0族(He)、第ⅡA族、第ⅡB族、第ⅢB族、第ⅣB族、第ⅤB族、第ⅦB族、第Ⅷ族?！旧罨卣埂績r層電子與核外電子排布的關系主族元素的價電子為該元素原子的最外層電子。如堿金屬元素原子的價電子排布為ns1。副族元素的價電子與其最外層電子和次外層d電子有關(鑭系、錒系元素還與倒數(shù)第3層的f電子有關)。如鐵元素原子的價電子排布式為3d64s2?！舅啬軕谩康淅?(2021銀川高二檢測)某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,則該元素的名稱和價層電子排布式均正確的是(

)A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5C.磷,3s23p3 D.銻,5s25p3答案

A解析

由該元素在元素周期表中的位置可知,其價層電子排布式為4s24p3,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,為33號元素砷,故A項正確。變式設問

(1)上述例題中所選元素的原子核外未成對電子數(shù)是多少?答案

由于該元素原子的價層電子排布式為4s24p3,4p軌道上的3個電子均為未成對電子。(2)上述例題除正確選項外,其他三項中的元素分別在元素周期表中的哪一周期,哪一族?答案

B項,第四周期第ⅦA族;C項,第三周期第ⅤA族;D項,第五周期第ⅤA族。規(guī)律總結

主族元素在元素周期表中位置的判斷方法由元素價層電子排布式可推知其在元素周期表中的位置及化合價。(1)周期序數(shù)=電子層數(shù);(2)主族序數(shù)=價層電子數(shù)(最外層電子數(shù))=最高化合價(O、F除外);(3)主族序數(shù)-8=最低化合價(H除外)。變式訓練1下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的敘述正確的是(

)A.原子價層電子排布為ns2np1~6的元素一定是主族元素B.基態(tài)原子最外電子層的p能級上有5個電子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的價層電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族D.基態(tài)原子N能層上只有1個電子的元素一定是主族元素答案

B解析

除He外,0族元素原子的價層電子排布均為ns2np6,0族元素不是主族元素;基態(tài)原子最外電子層的p能級上有5個電子,即價層電子排布為ns2np5,該元素一定處于第ⅦA族;原子的價層電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素處于第Ⅷ族;基態(tài)原子N能層上只有1個電子的元素,除主族元素K外,還有過渡金屬元素Cu、Cr。探究2元素周期表的分區(qū)【問題探究】根據(jù)核外電子排布,可把元素周期表劃分為五個區(qū),即s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū),具體如下圖所示:思考下列問題:(1)在s區(qū)中,族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素是什么元素?該元素原子價層電子的電子云是什么形狀?提示

s區(qū)包括第ⅠA族、第ⅡA族,其中族序數(shù)最大,原子序數(shù)最小的元素為Be,其電子排布式為1s22s2,價層電子的電子云形狀為球形。(2)Fe元素處于元素周期表中的哪個區(qū)?寫出Fe2+、Fe3+的電子排布式。這兩種離子哪一種更穩(wěn)定?為什么?提示

Fe位于元素周期表中的d區(qū);Fe2+、Fe3+的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,由離子的電子排布式可知Fe3+的3d能級為“半充滿”,所以其穩(wěn)定性強于Fe2+。(3)某元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,該元素位于元素周期表中的哪一區(qū)?是何種元素?提示

該元素位于元素周期表中的ds區(qū);元素名稱為鋅,元素符號為Zn?！旧罨卣埂扛鲄^(qū)內元素分布及原子結構特點分區(qū)元素分布價層電子排布元素性質特點s區(qū)第ⅠA族、第ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素p區(qū)第ⅢA~ⅦA族、0族ns2np1~6(He除外)最外層電子參與成鍵(0族元素一般不考慮)d區(qū)第ⅢB~ⅦB族、第Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)次外層d能級中的電子不同程度地參與化學鍵的形成分區(qū)元素分布價層電子排布元素性質特點ds區(qū)第ⅠB族、第ⅡB族(n-1)d10ns1~2都是金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2鑭系元素化學性質相近;錒系元素化學性質相近【素能應用】典例2元素X、Y、Z在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的價層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),則下列說法不正確的是(

)A.Y元素原子的價層電子排布式為3s23p4B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素位于元素周期表的d區(qū)D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3

X

Y

Z

答案

C解析

Y元素原子的價層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的價層電子排布式為3s23p4,則Y元素位于第三周期第ⅥA族,Z位于第四周期第ⅤA族,價層電子排布式為4s24p3,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。X、Y、Z最外層電子填充在p軌道上,故X、Y、Z均位于p區(qū)。思維建模

根據(jù)原子結構特征判斷元素在元素周期表中的位置

變式訓練2已知某元素基態(tài)原子的價層電子排布為(n-1)dansb(a、b均為大于0的正整數(shù)),下列有關說法正確的是(

)A.該元素一定位于元素周期表中的d區(qū)B.該元素一定位于元素周期表中的ds區(qū)C.該元素的族序數(shù)為a+bD.該元素一定為金屬元素答案

D解析

該元素基態(tài)原子的價層電子排布為(n-1)dansb,該元素為過渡元素,也是金屬元素,該元素可能位于元素周期表中的d區(qū)或ds區(qū)。由元素周期表中各元素的價層電子排布可知,該元素的族序數(shù)不一定為a+b。

素養(yǎng)脈絡

隨堂檢測1.根據(jù)核外電子排布的特點可知,銅元素在元素周期表中屬于(

)A.s區(qū) B.p區(qū)

C.d區(qū) D.ds區(qū)答案

D2.按核外電子層結構,可把元素周期表里的元素劃分成5個區(qū),以下元素屬于s區(qū)的是(

)A.Fe B.Mg C.As D.Cu答案

B3.下面元素周期表中鐵元素所在的區(qū)域為(

)A.s區(qū) B.p區(qū)

C.d區(qū) D.ds區(qū)答案

C4.某元素R基態(tài)原子的價層電子排布為5s25p1,則R元素在元素周期表中的位置是(

)A.第四周期第ⅤA族

B.第五周期第ⅢA族C.第五周期第ⅠA族

D.第四周期第ⅢA族答案

B5.指出下列元素是主族元素還是副族元素,及其在元素周期表中的位置。(1)1s22s22p63s2是

族元素,位于元素周期表中第

周期第

族,屬于

區(qū)元素。

(2)[Kr]4d105s25p2是

族元素,位于元素周期表中第

周期第

族,屬于

區(qū)元素。

(3)[Ar]3d14s2是

族元素,位于元素周期表中第

周期第

族,屬于

區(qū)元素。

(4)[Ar]3d104s1是

族元素,位于元素周期表中第

周期第

族,屬于

區(qū)元素。

答案

(1)主三ⅡA

s(2)主五ⅣA

p(3)副四ⅢB

d(4)副四ⅠB

ds解析

(1)最后一個電子填充在3s能級,屬于s區(qū),屬于主族元素。族序數(shù)=ns能級中的電子數(shù),即族序數(shù)為2,位于第三周期第ⅡA族。(2)最后一個電子填充在5p能級,屬于p區(qū),屬于主族元素。族序數(shù)為2+2=4,位于第五周期第ⅣA族。(3)最后一個電子填充在3d能級,3d能級上的電子數(shù)小于10,屬于d區(qū),屬于副族元素。族序數(shù)為1+2=3,位于第四周期第ⅢB族。(4)最后一個電子填充在3d能級,且3d能級電子數(shù)等于10,屬于ds區(qū),屬于副族元素。族序數(shù)為1,位于第四周期第ⅠB族。高中同步學案優(yōu)化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第二課時元素周期律第一章2021內容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.分析原子結構中原子核對核外電子作用力的變化,理解原子半徑、第一電離能和電負性的遞變規(guī)律及其原因,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。2.通過原子半徑、第一電離能和電負性的數(shù)據(jù)和圖示,掌握相關規(guī)律,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識鋪墊】1.元素周期律的本質:隨著原子序數(shù)的遞增,原子核外電子排布呈周期性變化。2.同周期主族元素自左向右,原子半徑逐漸減小,同主族元素自上而下,原子半徑逐漸增大。3.同周期主族元素自左向右,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強?！咀灾魇崂怼?.原子半徑(1)影響因素(2)遞變規(guī)律

【微思考1】對于主族元素,原子半徑最小和最大的元素都在第ⅠA族,該說法是否正確?提示

正確。原子半徑最小的是H元素,原子半徑最大的是Fr元素,二者都在第ⅠA族。2.電離能(可用符號I表示)(1)第一電離能①定義:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。②意義:判斷元素的原子失去一個電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小,原子越容易失去一個電子。③可用I1、I2、I3……表示元素的各級電離能。(2)第一電離能的變化規(guī)律①同一周期:從左到右,元素的第一電離能呈增大的趨勢。②同一主族:從上到下,元素的第一電離能逐漸減小。③同種原子:逐級電離能越來越大。(3)第ⅢA族和第ⅥA族元素第一電離能“異?！钡脑颌俚冖驛族元素如B和Al的第一電離能較第ⅡA族Be、Mg小的原因:B和Al失去的能量最高的電子處于np能級,該能級的能量比同周期第ⅡA族元素的ns能級的能量高。②第ⅥA族元素如O、S的第一電離能較第ⅤA族N、P小的原因是:第ⅤA族N、P的最外層np能級的電子排布為半充滿,比較穩(wěn)定,故電離能較高?！疚⑺伎?】非金屬性越強的元素,其第一電離能就越大嗎?舉例說明。提示

不是。如氧的非金屬性比氮的非金屬性強,但氧的第一電離能小于氮。3.電負性(1)相關定義①鍵合電子:元素相互化合時,原子之間產(chǎn)生化學作用力,形象地叫做化學鍵,原子中用于形成化學鍵的電子稱為鍵合電子。②電負性:用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子,對鍵合電子的吸引力越大。③衡量標準:以氟的電負性為4.0,鋰的電負性為1.0作為相對標準,得出了各元素的電負性(稀有氣體未計)。(2)遞變規(guī)律①同周期:自左向右,主族元素的電負性逐漸

變大

(稀有氣體元素除外)。②同主族:自上而下,元素的電負性逐漸變小。(3)應用:判斷元素金屬性和非金屬性的強弱。①金屬元素的電負性一般小于1.8。②非金屬元素的電負性一般大于1.8。③位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”,電負性在1.8左右,既有金屬性,又有非金屬性。【微思考3】元素周期表中電負性最大的元素和最小的元素分別是什么元素(放射性元素除外)?提示

電負性最大的元素是F,電負性最小的元素是Cs?！咀晕覚z測】1.判斷下列說法的正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)原子半徑:r(Si)>r(C)>r(B)(

)(2)離子半徑:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)(

)(3)同周期元素從左到右,第一電離能有增大的趨勢,故第一電離能C<N<O(

)(4)元素電負性的大小反映了元素原子對鍵合電子吸引力的大小(

)(5)主族元素的電負性越大,元素原子的第一電離能一定越大(

)×√×√×2.下列有關電離能的說法正確的是(

)A.第一電離能越大的原子失電子的能力越強B.第一電離能是元素的原子失去核外第一個電子需要的能量C.同一周期中,主族元素原子第一電離能從左到右越來越大D.同主族元素,隨原子序數(shù)的遞增,第一電離能逐漸減小答案

D解析

①第一電離能是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去核外第一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量;②元素原子的第一電離能越大,表示該元素的原子越難失去電子;③從總的變化趨勢上看,同一周期從左到右,元素的第一電離能逐漸增大,但有反常情況,如第一電離能N>O。3.(1)比較下列微粒半徑的大小(填“>”“=”或“<”)。①F-

。②Na

Mg

Cl;

③F-

Cl-

Br-;④

S。

(2)C、H、O三種元素的電負性由小到大的順序為

。

(3)第三周期所有元素的第一電離能由小到大的順序為

。

(4)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序為

,電負性大小順序為

。

答案

(1)①<

②>

>

③<

<

④>(2)H<C<O

(3)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar

(4)F>Cl>Br>I

F>Cl>Br>I課堂篇素養(yǎng)提升探究1微粒半徑大小比較的方法規(guī)律【問題探究】材料:元素周期表中部分元素原子與離子半徑的對比(單位:pm)

稀有氣體一般不參與原子半徑的比較H37H-140

Li152Li+60Be89Be2+31B82C77N75N3-171O74O2-140F71F-136Ne154Na186Na+95Mg160Mg2+65Al143Al3+50Si117P110P3-212S102S2-184Cl99Cl-181Ar192K232K+138Ca197Ca2+100

Br114Br-195

已知:短周期元素的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的電子層結構。結合上述數(shù)據(jù)分析:(1)A、B、C、D四種元素在同