人教版選修3 第1章 本章整合 課件（18張）.ppt

本章整合 專題1原子核外電子排布與元素周期律對(duì)于氫原子來(lái)說(shuō) 在通常情況下 其核外的一個(gè)電子通常是位于基態(tài)的1s軌道上 但對(duì)于多電子原子來(lái)說(shuō) 其核外電子是按能級(jí)順序分層排布的 1 多電子原子軌道的能級(jí)在多電子原子中 由于電子間的相互排斥作用 原子軌道能級(jí)關(guān)系較為復(fù)雜 1939年鮑林 l pauling 根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出多電子原子中各原子軌道能級(jí)的相對(duì)高低的情況 并用圖近似地表示出來(lái) 稱為鮑林近似能級(jí)圖 專題1 專題2 專題1 專題2 圖中圓圈表示原子軌道 其位置的高低表示各軌道能級(jí)的相對(duì)高低 圖中每一個(gè)方框中的幾個(gè)軌道的能量是相近的 稱為一個(gè)能級(jí)組 相鄰能級(jí)組之間能量相差比較大 每個(gè)能級(jí)組 除第一能級(jí)組外 都是從s能級(jí)開始 于p能級(jí)終止 能級(jí)組序數(shù)等于核外電子層數(shù) 能級(jí)組的劃分與周期表中周期的劃分是一致的 從圖中可以看出 1 同一原子中的同一能層內(nèi) 各能級(jí)之間的能量高低次序?yàn)閚s np nd nf 2 同一原子中的不同能層內(nèi) 相同類型能級(jí)之間的能量高低次序?yàn)?s 2s 3s 3 同一原子中第三能層以上的能層中 不同類型的能級(jí)之間 在能級(jí)組中常出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象 如 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 專題1 專題2 對(duì)于鮑林近似能級(jí)圖 需要注意以下幾點(diǎn) 1 它只有近似的意義 不可能完全反映出每個(gè)原子軌道能級(jí)的相對(duì)高低 2 它只能反映同一原子內(nèi)各原子軌道能級(jí)的相對(duì)高低 不能用鮑林近似能級(jí)圖來(lái)比較不同元素原子軌道能級(jí)的相對(duì)高低 專題1 專題2 2 易混概念的比較原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中 相似概念可以采用比較法學(xué)習(xí) 在比較中找差異 通過(guò)概念之間的差異加深理解 抓住本質(zhì) 避免應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤 重點(diǎn)抓住下列概念的辨析與比較 專題1 專題2 1 電子層 次外層 最外層 最內(nèi)層 內(nèi)層在推斷題中經(jīng)常出現(xiàn)與層數(shù)有關(guān)的概念 理解這些概念是正確推斷的關(guān)鍵 為了研究方便 人們形象地把原子核外電子運(yùn)動(dòng)看成分層運(yùn)動(dòng) 在原子結(jié)構(gòu)示意圖中 按能量高低將電子分為能層k l m n o p q 統(tǒng)稱為電子層 一個(gè)原子在基態(tài)時(shí) 電子所占據(jù)的電子層數(shù)等于該元素在周期表中所在的周期數(shù) 倒數(shù)第一層 稱為最外層 從外向內(nèi) 倒數(shù)第二層稱為次外層 最內(nèi)層就是第一層 k層 內(nèi)層是除最外層外剩下的電子層的統(tǒng)稱 以基態(tài)鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖為例 鐵原子共有4個(gè)電子層 最外層 n層 只有2個(gè)電子 次外層 m層 有14個(gè)電子 最內(nèi)層 k層 有2個(gè)電子 內(nèi)層共24個(gè)電子 專題1 專題2 2 基態(tài) 激發(fā)態(tài)基態(tài)指原子處于穩(wěn)定狀態(tài) 能量最低 基態(tài)原子核外電子排布遵循泡利原理 洪特規(guī)則 能量最低原理 激發(fā)態(tài)指原子接受能量 外圍電子向較高能級(jí)躍遷 例如 堿金屬原子的焰色反應(yīng) 就是灼燒時(shí) 原子最外層電子向較高能級(jí)躍遷 冷卻時(shí)又回到基態(tài) 在此過(guò)程中 能量 以光能等形式釋放 3 價(jià)電子 最外層電子價(jià)電子指原子參加化學(xué)反應(yīng)與元素化合價(jià)相關(guān)的電子 稱為價(jià)態(tài)電子 最外層電子指電子層數(shù)最高的電子 對(duì)于主族元素 最外層電子數(shù)等于價(jià)電子數(shù) 對(duì)于副族元素 部分能量高的次外層電子參與成鍵 即次外層部分電子與最外層電子統(tǒng)稱為價(jià)電子 專題1 專題2 4 能層 能級(jí) 軌道同一電子層稱為同一能層 同一能層中能級(jí)能量有差異 同一能級(jí)中有多個(gè)軌道 其能量相同 例如 鎳 ni 原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2 其中1 2 3 4稱為能層 2s 2p表明第2能層上有2個(gè)能級(jí) 即鎳原子基態(tài)核外電子排布有4個(gè)能層 7個(gè)能級(jí) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 軌道 s p d f所含軌道數(shù)分別為1 3 5 7 1s 2s 3s 4s能級(jí)的能量不同 但是軌道數(shù)相同 電子進(jìn)入能級(jí)的順序是 按能量高低排序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 在推斷題中 常根據(jù)各能級(jí)中電子排布情況推斷元素的原子序數(shù) 例如 某基態(tài)m3 核外電子排布式中3d能級(jí)半充滿 推斷該元素 m失去3個(gè)電子后得到的離子m3 中 3d能級(jí)半充滿 表明能量低的軌道已排滿 即m3 的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5 m原子的質(zhì)子數(shù)為26 m為鐵 專題1 專題2 專題1 專題2 例題1 在基態(tài)多電子原子中 關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是 a 最易失去的電子能量最高b 電離能最小的電子能量最高c p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量d 在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量最低答案 c解析 核外電子分層排布 電子總是盡可能地排布在能量最低的電子層里 離原子核越近 能量越低 離原子核越遠(yuǎn) 能量越高 因此選項(xiàng)a b d正確 在同一能層中 p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量 但在不同能層中s軌道電子能量也可能高于p軌道電子能量 如e n 1 s e np 專題1 專題2 專題2同周期 同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律 專題1 專題2 專題1 專題2 例題2 下表是元素周期表的一部分 表中所對(duì)應(yīng)的字母分別代表某一化學(xué)元素 1 下列 填寫編號(hào) 組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體 a c h b g k c h l d e f 專題1 專題2 2 如果給核外電子足夠的能量 這些電子便會(huì)擺脫原子核的束縛而離去 核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響 原子核失去核外不同電子所需的能量 kj mol 1 如下表 專題1 專題2 通過(guò)上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析 為什么鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需要的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需要的能量 表中x可能為以上13種元素中的 填寫字母 元素 用元素符號(hào)表示x和j形成的化合物的化學(xué)式 y是周期表中族的元素 以上13種元素中 填寫字母 元素原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量最多 答案 1 2 li原子失去一個(gè)電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 此時(shí)再失去一個(gè)電子很困難 ana2o和na2o2 a m 專題1 專題2 解析 1 從所給元素在周期表中的位置不難知道 a c d f分別為na mg sr和al e處于過(guò)渡元素區(qū) 也一定為金屬 它們都是電的良導(dǎo)體 h為碳元素 其單質(zhì)中的石墨也是電的良導(dǎo)體 故應(yīng)選 2 鋰原子核外共有三個(gè)電子 其中兩個(gè)在k層 一個(gè)在l層 當(dāng)失去最外層的一個(gè)電子后 鋰離子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 根據(jù)題給信息可知 要使鋰離子再失去電子便會(huì)形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 因此鋰原子失去第二個(gè)電子時(shí)所需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需要的能量 由表中數(shù)據(jù)可知 x失去第二個(gè)電子所需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需要的能量 故最外層只有一個(gè)電子 結(jié)合所給的周期表知 x應(yīng)為a 即鈉元素 與j 氧元素 所形成的化合物化學(xué)式分別為na2o和na2o2 專題1 專題2 由表中所給y的數(shù)據(jù)可知 y失去第一 二 三個(gè)電子所需能量差別不太大 而失去第四個(gè)電子所需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去前三個(gè)電子所