高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 17.原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第五單元

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課標(biāo)要求1.1原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了解有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)模型的歷史發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征（能量不連續(xù)),電子可以處于不同的能級(jí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷。知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（空間分布及能量）可通過原子軌道和電子云模型來描述。1.2核外電子排布規(guī)律知道原子核外電子的能級(jí)高低順序，了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理，認(rèn)識(shí)基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則等。知道1～36號(hào)元素基態(tài)原子核外電子的排布。1.3核外電子排布與元素周期律（表）認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因。知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征，了解元素周期律（表）的應(yīng)用價(jià)值。電子運(yùn)動(dòng)模型歷史發(fā)展過程電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征（能量不連續(xù))→氫原子光譜是不連續(xù)的線狀光譜專項(xiàng)突破1-原子結(jié)構(gòu)(2)微粒之間的關(guān)系①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝____________；②電子排布完全相同的原子一定是同一原子嗎？③氫元素有幾種表示方式？④質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定是同一元素嗎？元素的種數(shù)＝核素的種數(shù)嗎？⑤不同的核素之間質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)一定不同嗎？專項(xiàng)突破1-原子結(jié)構(gòu)2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的比較(2)同位素的特征同一元素的各種核素的________不同，________相同，化學(xué)性質(zhì)________________，物理性質(zhì)______；(4)幾種重要的核素的用途中子數(shù)質(zhì)子數(shù)幾乎完全相同不同專項(xiàng)突破1-原子結(jié)構(gòu)辨析：同位素以及原子內(nèi)部各微粒數(shù)量微粒質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電子數(shù)11H12H13HD2OH218O14C16O專項(xiàng)突破1-原子結(jié)構(gòu)專項(xiàng)突破2-核外電子排布1.核外電子排布規(guī)律2n2低高818專項(xiàng)突破2-核外電子排布2.能層與能級(jí)的關(guān)系（1）能層(n)：原子核外電子是分層排布的，根據(jù)電子的能量不同，可將核外電子分成不同的能層。（2）能級(jí)：在多電子原子中，同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級(jí)。（3）原子軌道與電子云模型1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖★量子力學(xué)中將這種電子云輪廓圖稱為“原子軌道”專項(xiàng)突破2-核外電子排布總結(jié)專項(xiàng)突破2-核外電子排布3.基態(tài)原子的核外電子排布（明確三大規(guī)則）（1）能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理（2）泡利不相容原理：簡(jiǎn)單敘述為：一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)不同。（3）洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。構(gòu)造原理圖專項(xiàng)突破2-核外電子排布4.基態(tài)原子的核外電子排布表示方法[都需要注意什么]表示方法舉例原子結(jié)構(gòu)示意圖P：電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化電子排布式Cu：[Ar]3d104s1價(jià)層電子排布式Fe：3d64s2軌道表示式(或電子排布圖)專項(xiàng)突破2-核外電子排布（1）判斷下列電子排布方式是否遵循基態(tài)原子排布規(guī)則4.基態(tài)原子的核外電子排布表示方法（2）如何根據(jù)基態(tài)原子的電子排布式書寫離子的？專項(xiàng)突破2-核外電子排布4.基態(tài)原子的核外電子排布表示方法微粒電子排布式電子排布簡(jiǎn)式價(jià)電子排布式價(jià)電子排布圖SCuCrFe2+Fe3+專項(xiàng)突破2-核外電子排布5.原子狀態(tài)與原子光譜電子躍遷中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)(1)原子狀態(tài)

①基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。

②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量后，電子躍遷到較高能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(2)原子光譜

不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，利用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。在現(xiàn)代化學(xué)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。專項(xiàng)突破2-核外電子排布5.原子狀態(tài)與原子光譜霓虹燈為什么能夠發(fā)出五顏六色的光？發(fā)射光譜和吸收光譜分別是什么，需要什么前提？專項(xiàng)突破2-核外電子排布提升：判斷原子能量以及失電子難度大?。?）試比較下列碳原子軌道表示式表示的狀態(tài)中能量關(guān)系：

（2）試比較失去一個(gè)電子所需要的能量大小專項(xiàng)突破2-核外電子排布總結(jié)：判斷原子能量以及失電子難度大?、僭幽芰吭礁?，失去1個(gè)e-所需要的能量就越低②失去第2個(gè)e-所需能量＞失去第1個(gè)e-所需的能量③長周期中的p區(qū)元素，用簡(jiǎn)化電子表達(dá)式書寫時(shí)，注意nd10，如As核外電子排布為[Ar]3d104s24p3專項(xiàng)突破2-核外電子排布6.電子能量、狀態(tài)描述名詞釋義以基態(tài)硫原子為例分析電子的空遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原子軌道數(shù)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)電子數(shù)能量不同的電子能級(jí)數(shù)單電子數(shù)未成對(duì)的電子專項(xiàng)突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評(píng)專項(xiàng)突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評(píng)專項(xiàng)突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評(píng)一、原子序數(shù)按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)稱為原子序數(shù)。原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)。二、編排原則(1)周期：在周期表中，把電子層數(shù)目相同的元素按__________遞增的順序從左到右排成橫行，每個(gè)橫行各為一個(gè)周期。(2)族：把不同橫行中______________相同的元素，按_________遞增的順序由上而下排成縱列。原子序數(shù)最外層電子數(shù)電子層數(shù)專項(xiàng)突破3-元素周期表專項(xiàng)突破3-元素周期表三、元素周期表中的分區(qū)(1)標(biāo)出族序數(shù)、周期數(shù)。(2)第四周期所有元素的價(jià)電子排布式(3)畫出元素的分區(qū)，并用陰影表示出過渡元素的位置。(4)標(biāo)出每周期中的元素種類數(shù)。(5)標(biāo)出鑭系、錒系的位置。(6)標(biāo)出114號(hào)元素的位置。專項(xiàng)突破3-元素周期表思考1.原子結(jié)構(gòu)與元素所在周期表的位置有什么關(guān)系？2.如何快速根據(jù)原子價(jià)電子排布確定元素位置？3d24s25s25p43d104s1

3.如何根據(jù)原子的質(zhì)子數(shù)快速確定元素在周期表中的位置？38號(hào)元素113號(hào)元素專項(xiàng)突破3-元素周期表補(bǔ)充：對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如理和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為對(duì)角線規(guī)則。Li2CO3、MgCO3都能溶于水，Be(OH)2、Al(OH)3都具有兩性等。專項(xiàng)突破4-元素周期律一、元素周期律二、元素周期表、元素周期律的應(yīng)用(1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)①比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱方法②比較H2O和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的方法注意：非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性與氫化物不相關(guān)專項(xiàng)突破4-元素周期律(2)預(yù)測(cè)未知元素的某些性質(zhì)①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。②已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學(xué)元素砹(At)的化合物的性質(zhì)為HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt難溶于水。(3)啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)專項(xiàng)突破4-元素周期律三、元素周期律的具體表現(xiàn)形式（1）原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律[理解記憶]專項(xiàng)突破4-元素周期律（2）原子性質(zhì)的遞變規(guī)律專項(xiàng)突破4-元素周期律比較金屬性與非金屬性三表元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性逐漸減弱(特例Pb>Sn)非金屬活動(dòng)性順序表：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性逐漸減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的非金屬性越強(qiáng)專項(xiàng)突破4-元素周期律比較金屬性與非金屬性金屬元素非金屬元素專項(xiàng)突破4-元素周期律思考提升1.寫出下列元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物B

C

N

Al

Si

P

S

Cl2.若兩種元素不在同周期也不在同主族又應(yīng)該怎么比較？例如Li和Mg比較原子失電子能力，O和Cl比較得電子能力？3.思考：原子及離子半徑大小的影響因素及變化規(guī)律是什么？專項(xiàng)突破4-元素周期律四、電離能第一電離能氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號(hào)：I1，單位：kJ·mol-1規(guī)律同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小同種原子：逐級(jí)電離能越來越大（即I1I2I3…）專項(xiàng)突破4-元素周期律四、電離能1.電離能前五位的元素是哪些？2.請(qǐng)解釋第三周期元素第一電離的變化趨勢(shì)及反常情況的原因?qū)ｍ?xiàng)突破4-元素周期律思考提升1.元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是什么？2.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))。專項(xiàng)突破4-元素周期律思考提升3.觀察下表，思考這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有什么聯(lián)系。專項(xiàng)突破4-元素周期律五、電負(fù)性含義元素的原子在化合物中吸引鍵和電子吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵和電子吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))變化規(guī)律