適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第23講原子結(jié)構(gòu)原子核外電子排布課件

第23講原子結(jié)構(gòu)原子核外電子排布【課標(biāo)指引】

1.知道元素、核素的含義,了解原子核外電子的排布。2.了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理,認(rèn)識基態(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。3.知道1~36號元素基態(tài)原子核外電子的排布。考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)核素與同位素考點(diǎn)二原子核外電子的排布目錄索引

素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)核素與同位素必備知識?梳理1.原子結(jié)構(gòu)(1)構(gòu)成原子的粒子及作用核素

(2)粒子之間的數(shù)量關(guān)系質(zhì)量數(shù)=________+________對于原子:質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核電荷數(shù)=原子核外電子數(shù)中子數(shù)

質(zhì)子數(shù)

2.元素、核素和同位素情境思考核污染水中含有多種放射性元素,包括氚、碘、銫、鍶等。這些元素在核反應(yīng)中產(chǎn)生,對人體健康有極大的危害。不是

1∶15∶65579同位素

(1)元素、核素和同位素的定義及關(guān)系

質(zhì)子數(shù)

質(zhì)子

中子

質(zhì)子數(shù)

中子數(shù)

(2)同位素的特征①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)________;

②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。(3)常見的重要核素及其應(yīng)用中子數(shù)

質(zhì)子數(shù)

幾乎完全相同

差異較大

氫彈

關(guān)鍵能力?提升考向1元素、核素和同位素及辨析

DC考向2微粒中各粒子數(shù)的關(guān)系及計(jì)算BB考點(diǎn)二原子核外電子的排布必備知識?梳理1.能層、能級和原子軌道(1)能層(n)核外電子按________不同分成能層,電子的能層由內(nèi)向外排序,通常用K、L、M、N……表示,能量依次________。

(2)能級同一能層里的電子按________不同將其分成不同的能級,通常用________等表示;同一能層里,各能級的能量按ns、np、nd、nf的順序依次________。(3)電子云①處于一定________狀態(tài)的電子在原子核外空間的________分布的形象化描述;

②同一原子的能層越高,相應(yīng)的s電子云半徑________。

能量

升高

能量

s、p、d、f升高

空間運(yùn)動

概率密度

越大

(4)原子軌道量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道,即電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。原子軌道軌道形狀軌道數(shù)目s

1p

3d—5f—7空間運(yùn)動狀態(tài)種類=原子軌道數(shù)目

球形

啞鈴形

2.基態(tài)、激發(fā)態(tài)和原子光譜(1)基態(tài)、激發(fā)態(tài)和原子光譜的關(guān)系(2)原子光譜不同元素原子的電子發(fā)生________時(shí)會________或________不同的光,可用光譜儀攝取各種元素原子的________或________,總稱原子光譜。常利用原子光譜上的________來鑒定元素,稱為光譜分析。

躍遷

吸收

釋放

吸收光譜

發(fā)射光譜

特征譜線

情境思考Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能。下列Li原子軌道表示式(又稱電子排布圖)表示的狀態(tài)中:(1)表示基態(tài)原子的是_____(填字母,下同),表示激發(fā)態(tài)原子的是________。(2)圖中不同Li原子具有能量由高到低的順序?yàn)開___________(填字母)。

(3)A→B過程,Li原子要________(填“吸收”或“釋放”)能量,形成________(填“吸收”或“發(fā)射”)光譜。

DABCC>B>A>D吸收

吸收

3.基態(tài)原子的核外電子排布(1)核外電子排布“三原則”最低

2相反

平行

(2)構(gòu)造原理如圖為構(gòu)造原理示意圖,即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的填充順序圖示。能層

能級

關(guān)鍵能力?提升考向1原子核外電子排布的規(guī)范表示例1實(shí)驗(yàn)室常用鐵氰化鉀溶液來檢驗(yàn)Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為K++Fe2++[Fe(CN)6]3-═KFe[Fe(CN)6]↓(藍(lán)色)。下列化學(xué)用語表示正確的是(

)A.基態(tài)Fe3+的簡化電子排布式:[Ne]3d5B.基態(tài)碳原子的軌道表示式:C.Fe2+的價(jià)層電子軌道表示式為

D.基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式:2s22p3D歸納總結(jié)1.基態(tài)原子核外電子排布的表示方法(以基態(tài)磷原子為例)2.核外電子排布的常見錯(cuò)誤[對點(diǎn)訓(xùn)練1]

下列化學(xué)用語表示正確的是(

)A.Ca2+的結(jié)構(gòu)示意圖:B.基態(tài)氮原子的軌道表示式:C.基態(tài)Cr原子的電子排布式:[Ar]3d44s2D.基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子軌道表示式為D考向2核外電子的能量、運(yùn)動狀態(tài)和空間運(yùn)動狀態(tài)例2鈉離子電池是一種二次電池,主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。下列說法不正確的是(

)A.鈉原子核外有11種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子B.基態(tài)鈉原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有11種C.原子具有的能量:1s22s22p63s1<1s22s22p53s2D.基態(tài)鈉原子的內(nèi)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為1∶1B解析

鈉原子核外有11個(gè)電子,不同電子的運(yùn)動狀態(tài)不同,A正確;基態(tài)鈉原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1,電子占據(jù)了1s、2s、2p和3s軌道,故基態(tài)鈉原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有6種,B錯(cuò)誤;1s22s22p63s1表示基態(tài)Na原子,1s22s22p53s2表示激發(fā)態(tài)Na原子,故能量:1s22s22p63s1<1s22s22p53s2,C正確;基態(tài)鈉原子的內(nèi)層電子排布式為1s22s22p6,每個(gè)軌道均有1對自旋狀態(tài)相反的電子,故兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為1∶1,D正確。歸納總結(jié)1.判斷核外電子的運(yùn)動狀態(tài)和空間運(yùn)動狀態(tài)2.核外電子具有能量高低的比較[對點(diǎn)訓(xùn)練2](1)(2022·山東卷,16節(jié)選)基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為________。

(2)(2022·湖南卷,18節(jié)選)基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar]_________。(3)(2022·河北卷,17節(jié)選)基態(tài)S原子的價(jià)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為__________。

(4)(2021·山東卷,16節(jié)選)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)有________種。

3d84s23d104s24p41∶2或2∶19素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階進(jìn)階1練易錯(cuò)·避陷阱1.在考古研究中,通過分析銅器中82Pb(鉛)同位素的比值,可以推斷銅器是否同源。下列說法不正確的是(

)A.204Pb和206Pb互為同素異形體B.204Pb含有中子數(shù)為122C.可用質(zhì)譜法區(qū)分204Pb和206PbD.Pb的原子半徑比Ge大A解析

204Pb和206Pb是Pb元素形成的兩種核素,二者互為同位素,A錯(cuò)誤;Pb是82號元素,其原子的質(zhì)子數(shù)為82,則204Pb含有的中子數(shù)為204-82=122,B正確;質(zhì)譜可測定物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,204Pb和206Pb的質(zhì)量數(shù)不同,故可以用質(zhì)譜法區(qū)分,C正確;Pb和Ge是同主族元素,Pb是第六周期元素,Ge是第四周期元素,則Pb的原子半徑比Ge大,D正確。2.(2023·廣東惠州第三次調(diào)研)“宏、微、符”三重表征是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),工業(yè)合成尿素的反應(yīng):CO2+2NH3═H2O+CO(NH2)2中,下列相關(guān)微粒的化學(xué)用語表述正確的是(

)C進(jìn)階2練熱點(diǎn)·提素能3.(2023·廣東茂名一模)科學(xué)家利用32P、35S、60Co等放射性核素釋放的射線育種。下列說法正確的是(

)A.35S的核電荷數(shù)為35

B.56Co和60Co的中子數(shù)相同C.32P和31P4互為同位素

D.35SO3與水反應(yīng)生成D解析

S元素的核電荷數(shù)是16,A錯(cuò)誤;中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù),56Co和60Co的中子數(shù)不相同,B錯(cuò)誤;31P4是單質(zhì),與32P不屬于同位素關(guān)系,C錯(cuò)誤;35SO3與水反應(yīng)生成

,D正確。4.(2024·重慶主城區(qū)七校聯(lián)考)某種具有高效率電子傳輸性能的有機(jī)發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于該材料組成元素的說法錯(cuò)誤的是(

)

A.基態(tài)碳原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有4種B.基態(tài)N原子核外有7種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子C.基態(tài)原子中未成對電子數(shù):Al>C>N>O>HD.基態(tài)O原子的價(jià)層電子軌道表示式:C解析

基態(tài)碳原子核外電子占據(jù)1s、2s軌道和2個(gè)2p軌道,故基態(tài)碳原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有4種,A正確;基態(tài)N原子核外有7個(gè)電子,其運(yùn)動狀態(tài)均不相同,故核外有7種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,B正確;基態(tài)原子中未成對電子數(shù):N>C=O>Al=H,C錯(cuò)誤。B6.(1)(2023·全國乙卷,35節(jié)選)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為________。

(2)(2023·北