第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)-高二化學(xué)同步課堂（魯科版2019選擇性必修2）

魯科版選擇性必修2

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)同學(xué)們好歡迎來(lái)到化學(xué)課堂教材分析本章通過(guò)對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識(shí)以及對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、核外電子排布規(guī)律、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表之間的關(guān)系、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，繼續(xù)發(fā)展“變化觀念與平衡思想”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，重點(diǎn)發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

學(xué)業(yè)要求化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

學(xué)業(yè)要求meiyangyang8602知識(shí)體系元素周期表原子結(jié)構(gòu)元素性質(zhì)基態(tài)原子核外電子排布核外電子排布與元素周期表能量最低原理泡利不相容原理洪特規(guī)則及其特例構(gòu)造原理價(jià)電子排布與周期劃分價(jià)電子排布與族劃分元素周期表分區(qū)元素原子得失電子能力電離能電負(fù)性定義變化規(guī)律應(yīng)用定義變化規(guī)律應(yīng)用同周期，左至右，逐減小同主族，上至下，逐增大同周期，左至右，失減弱得增強(qiáng)同主族，上至下，失增強(qiáng)得減弱同周期，有起伏同主族，逐減小同周期，逐增大同主族，逐減小原子半徑周期性變化原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展史氫原子光譜和玻爾原子結(jié)構(gòu)模型核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基態(tài)與激發(fā)態(tài)玻爾原子結(jié)構(gòu)模型觀點(diǎn)電子云、原子軌道圖形電子層、能級(jí)、原子軌道決定反映決定反映位置反映反映位置單元復(fù)習(xí)

第一章

原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)meiyangyang8602meiyangyang8602原子結(jié)構(gòu)模型的演變玻爾理論的出現(xiàn)解決了什么問(wèn)題呢？01

原子結(jié)構(gòu)meiyangyang8602原子光譜與原子結(jié)構(gòu)的模型認(rèn)知基態(tài)激發(fā)態(tài)吸收能量輻射能量不同原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)可以吸收不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。

不同原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)可以發(fā)射不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子的發(fā)射光譜。meiyangyang8602原子光譜與原子結(jié)構(gòu)的模型認(rèn)知基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量吸收光譜發(fā)射光譜電子躍遷原子光譜量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述證據(jù)推理解釋考點(diǎn)一：量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述電子層(n)1234…符號(hào)KLMN…能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f…原子軌道數(shù)1131351357…最多容納的電子數(shù)每個(gè)能級(jí)2262610261014…每個(gè)電子層281832…能量K<L<M<N<…考點(diǎn)一：量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述【例1】下列說(shuō)法中正確的是()A．任何一個(gè)能層最多只有s、p、d、f四個(gè)能級(jí)B．同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多C．在一個(gè)多電子原子中，不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子D．在一個(gè)多電子原子中，N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高C思維建模1基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式簡(jiǎn)化電子排布式軌道表示式

價(jià)電子排布式或軌道表示式離子（S2-）的電子、價(jià)電子排布式考點(diǎn)二：原子（離子）核外電子排布的表示方法【例2】：(2022高考節(jié)選）(1)(全國(guó)甲)基態(tài)F原子的軌道表示式為_(kāi)_____________。(2)(全國(guó)乙)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有___，其中能量較高的是___。(填標(biāo)號(hào))a.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5d.1s22s22p33p2(3)(北京)Fe2+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。(4)(山東)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______，在元素周期表中位置為_(kāi)_________________。(5)(海南)基態(tài)O原子的電子排布式_____________，其中未成對(duì)電子有__個(gè)。3d84s2

ad

d

第4周期第VIII族

3d6

1s22s22p4或[He]2s22p4

2練習(xí)meiyangyang8602meiyangyang86021：已知某原子結(jié)構(gòu)示意圖為

，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.結(jié)構(gòu)示意圖中x=4B.該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4C.該原子的電子排布圖為

D.該原子結(jié)構(gòu)中共有5個(gè)能級(jí)上填充有電子D

練習(xí)meiyangyang8602meiyangyang86022，下列化學(xué)用語(yǔ)的表達(dá)正確的是()A．原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子：168OB．氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：C．Fe3＋的最外層電子排布式：3s23p63d5

D．基態(tài)銅原子的外圍電子軌道表示式：↑↓↑↓↑↓↑↓3d4s↑↓↑Cmeiyangyang8602考點(diǎn)三，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理meiyangyang8602考點(diǎn)三，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理【例3】，由電子排布式或軌道表示式所得的結(jié)論錯(cuò)誤的是(

)選項(xiàng)電子排布式結(jié)論A1s22s22p2p2p違背洪特規(guī)則B1s22s22p63s23p63d3違背能量最低原則CN的軌道表示式：違背泡利不相容原理D1s22s22p63s23p63d54s1違背能量最低原則D練習(xí)meiyangyang8602meiyangyang86023，(1)(2022河北)基態(tài)S原子的價(jià)電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為_(kāi)________。(2)(2021福建)基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為_(kāi)______。(3)(2021山東)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種(4)(2018新課標(biāo)2)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)_____形。1:2或2:192:1啞鈴02

元素周期表及元素周期律meiyangyang8602meiyangyang8602

鮑林原子軌道近似能級(jí)圖meiyangyang8602meiyangyang8602核外電子排布與元素周期表周期數(shù)一二三四五六七新添能級(jí)組元素種數(shù)

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p22+6=82+10+6=182+14+10+6=32主族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子構(gòu)型ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5副族序數(shù)ⅢB

～VBVIBⅦB價(jià)電子構(gòu)型ⅧⅠBⅡB(n-1)d1-3ns2(n-1)d5ns1(n-1)d5ns2(n-1)d6~9ns1~2(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p區(qū)3s區(qū)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d區(qū)ds區(qū)567鑭系f區(qū)錒系元素周期表的五個(gè)分區(qū)meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律原子半徑及其變化規(guī)律共價(jià)半徑范德華半徑金屬半徑rrr原子半徑，總是以相鄰原子的核間距為基礎(chǔ)而定義的。meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律原子半徑及其變化規(guī)律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的電離能及其變化規(guī)律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的電離能及其變化規(guī)律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期律元素的電負(fù)性的變化規(guī)律meiyangyang8602meiyangyang8602

元素“位”“構(gòu)”“性”的關(guān)系結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)體現(xiàn)決定體現(xiàn)決定決定體現(xiàn)meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考點(diǎn)四：元素的電離能和電負(fù)性的規(guī)律及應(yīng)用【例4】,下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說(shuō)法中不正確的是()A．元素電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)B．通常元素的第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)C．根據(jù)元素逐級(jí)電離能的數(shù)值可以確定主族元素的最高化合價(jià)D．在形成化合物時(shí)，元素的電負(fù)性大的顯正價(jià)，電負(fù)性小的顯負(fù)價(jià)D練習(xí)4,現(xiàn)有七種元素,其中A、B、C、D、E為短周期主族元素,F、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息回答問(wèn)題。元素相關(guān)信息A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等,也是宇宙中最豐富的元素B原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能分別是I1=738kJ·mol-1;I2=1451kJ·mol-1;I3=7733kJ·mol-1;I4=10540kJ·mol-1D原子核外所有p能級(jí)全滿或半滿E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4F是前四周期中電負(fù)性最小的元素G在周期表的第七列meiyangyang8602練習(xí)(1)已知BA5為離子化合物,寫(xiě)出其電子式:

。

(2)B基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有

個(gè)方向,原子軌道呈

形。

(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C基態(tài)原子的軌道表示式為

。該同學(xué)所畫(huà)的軌道表示式違背了

。

(4)G位于

族

區(qū),價(jià)電子排布式為

。

3啞鈴泡利原理d第VIIB3d54s2meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考點(diǎn)四：元素的電離能和電負(fù)性的規(guī)律及應(yīng)用5：(1)(2022全國(guó)甲)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________________；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))。

同一周期第一電離能的總體趨勢(shì)是依次升高的，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高

圖a

圖b

(2)(2022湖南)富馬酸亞鐵（FeC4H2O4）是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)____________。O＞C＞H＞Fe練習(xí)meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

考點(diǎn)五：元素周期表

元素周期律的綜合應(yīng)用【例5】

在元素周期表前四周期中，有A、B、C、D四種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A原子有3個(gè)未成對(duì)電子；B元素原子次外層有8個(gè)電子，1molB單質(zhì)與足量鹽酸反應(yīng)可生成1molH2，B單質(zhì)不易與冷水反應(yīng)；C元素的＋3價(jià)離子的d軌道是半充滿的；D元素易形成－1價(jià)離子。(1)填寫(xiě)下表：(2)A元素位于第______周期______族，B元素位于第______周期______族。(3)C元素位于第______周期______族，C2＋的電子排布式為_(kāi)______________________，(4)寫(xiě)出B與D兩種元素形成的化合物的電子式：___________________________，此化合物屬于______化合物。(5)四種元素中電負(fù)性最大的元素是______(用元素符號(hào)表示，下同)，第一電離能最小的元素是____________。A、B兩種元素的原子半徑大小關(guān)系是______________，單核離子的離子半徑大小是________________________。元素ABCD名稱(chēng)、符號(hào)

電子排布式

軌道表示式

——屬于哪個(gè)區(qū)

meiyangyang8602meiyangyang8602【答案】(1)元素AB名稱(chēng)、符號(hào)氮N鎂Mg電子排布式1s22s22p31s22s22p63s2軌道表示式屬于哪個(gè)區(qū)p區(qū)s區(qū)元素CD名稱(chēng)、符號(hào)鐵Fe溴Br電子排布式1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s24p5

軌道表示式——屬于哪個(gè)區(qū)d區(qū)p區(qū)

(2)2ⅤA3ⅡA(3)4Ⅷ1s22s22p63s23p63d6(4)離子(5)NMgMg＞NMg2＋＜N3－meiyangyang8602

考點(diǎn)五：元素周期表

元素周期律的綜合應(yīng)用meiyangyang8602meiyangyang86026：

按要求完成以下題目:(1)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是

___________________________。

I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是______________________________________________________________。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na與Li同族,Na電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子。Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大meiyangyang8602

考點(diǎn)五：元素周期表

元素周期律的綜合應(yīng)用練習(xí)meiyangyang8602

考點(diǎn)五：元素周期表

元素周期律的綜合應(yīng)用(2)H、B、N中,原子半徑最大的是

。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素

的相似。

BSi(硅)(3)C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)____________N>O>C(4)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是

(填標(biāo)號(hào))。A(5)NH4H2PO4中,電負(fù)性最高的元素是

。

O(6)元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是

_________________________________________。

銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子練習(xí)meiyangyang8602

考點(diǎn)五：元素周期表

元素周期律的綜合應(yīng)用(7)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱(chēng)作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是

_______________________________________________________________________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是

_________________________________________________________

。

N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有