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)與元素周期表課標要求1.1原子核外電子的運動狀態(tài)了解有關(guān)核外電子運動模型的歷史發(fā)展過程，認識核外電子的運動特點。知道電子運動的能量狀態(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，在一定條件下會發(fā)生激發(fā)與躍遷。知道電子的運動狀態(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高低順序，了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理，認識基態(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。知道1～36號元素基態(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）認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質(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)用價值。電子運動模型歷史發(fā)展過程電子運動的能量狀態(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專項突破1-原子結(jié)構(gòu)專項突破2-核外電子排布1.核外電子排布規(guī)律2n2低高818專項突破2-核外電子排布2.能層與能級的關(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：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。（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”專項突破2-核外電子排布總結(jié)專項突破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，電子將盡可能地占據(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（2）泡利不相容原理：簡單敘述為：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋狀態(tài)不同。（3）洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。構(gòu)造原理圖專項突破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簡化電子排布式Cu：[Ar]3d104s1價層電子排布式Fe：3d64s2軌道表示式(或電子排布圖)專項突破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式價電子排布式價電子排布圖SCuCrFe2+Fe3+專項突破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，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)生躍遷時會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）試比較失去一個電子所需要的能量大小專項突破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幽芰吭礁撸?個e-所需要的能量就越低②失去第2個e-所需能量＞失去第1個e-所需的能量③長周期中的p區(qū)元素，用簡化電子表達式書寫時，注意nd10，如As核外電子排布為[Ar]3d104s24p3專項突破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運動狀態(tài)原子軌道數(shù)電子的運動狀態(tài)電子數(shù)能量不同的電子能級數(shù)單電子數(shù)未成對的電子專項突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評專項突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評專項突破2-核外電子排布訓(xùn)練講評一、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，每個橫行各為一個周期。(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)專項突破3-元素周期表專項突破3-元素周期表三、元素周期表中的分區(qū)(1)標出族序數(shù)、周期數(shù)。(2)第四周期所有元素的價電子排布式(3)畫出元素的分區(qū)，并用陰影表示出過渡元素的位置。(4)標出每周期中的元素種類數(shù)。(5)標出鑭系、錒系的位置。(6)標出114號元素的位置。專項突破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號元素113號元素專項突破3-元素周期表補充：對角線規(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的堿性強弱方法②比較H2O和SiH4的穩(wěn)定性強弱的方法注意：非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性與氫化物不相關(guān)專項突破4-元素周期律(2)預(yù)測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)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)專項突破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]專項突破4-元素周期律（2）原子性質(zhì)的遞變規(guī)律專項突破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，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”金屬活動性順序表：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，或最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，則金屬性越強與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，或最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，則非金屬性越強氧化性金屬離子的氧化性越弱，對應(yīng)單質(zhì)的金屬性越強還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應(yīng)單質(zhì)的非金屬性越強專項突破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突破4-元素周期律思考提升1.寫出下列元素的最高價氧化物對應(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：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同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小同種原子：逐級電離能越來越大（即I1I2I3…）專項突破4-元素周期律四、電離能1.電離能前五位的元素是哪些？2.請解釋第三周期元素第一電離的變化趨勢及反常情況的原因?qū)ｍ椡黄?-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，電離最外層一個電子所需能量最大的是_______(填標號)。專項突破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、鋁的化合價有什么聯(lián)系。專項突破4-元素周期律五、電負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度。元素的電負性越大，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標準以最活潑的非金屬氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)變化規(guī)律