第一章原子结构与元素性质复习 课件（31张）2021-2022学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第一章原子结构与元素性质复习 课件（31张）2021-2022学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-09 18:53:11 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第一章原子结构与元素性质
本章知识网络
元素周期表
原子结构
元素性质
基态原子核外电子排布
核外电子排布与元素周期表
能量最低原理
泡利不相容原理
洪特规则及其特例
构造原理
价电子排布与周期划分
价电子排布与族划分
元素周期表分区
元素原子得失电子能力
电离能
电负性
定义
变化规律
应用
定义
变化规律
应用
同周期，左至右，逐减小
同主族，上至下，逐增大
同周期，左至右，失减弱得增强
同主族，上至下，失增强得减弱
同周期，有起伏
同主族，逐减小
同周期，逐增大
同主族，逐减小
原子半径周期性变化
原子结构模型发展史
氢原子光谱和玻尔原子结构模型
核外电子运动状态
基态与激发态
玻尔原子结构模型观点
电子云、原子轨道图形
电子层、能级、原子轨道
决定
反映
决定
反映
位置反映
反映位置
知识点一：核外电子排布
1、核外电子的运动状态：电子层、能级、原子轨道、自旋状态
例1 下列说法中正确的是 （ ）
A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子
D.在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高
【方法规律】：能层、能级、原子轨道与原子运动状态的关系
(1)同一能层，不同能级其原子轨道形状不同，数目不同；
不同能层，同种能级其原子轨道形状相同，半径不同，能量不同。
(2)电子的运动状态与能层、能级、自旋状态有关，同一原子内部不存在两个运动状态完全相同的电子。
考点、能层、能级、原子轨道与原子运动状态的考查
2、电子排布式：根据能级顺序并用数字在能级符号的右上角表明该能级上的排布的电子数目来表示元素原子的电子排布情况的式子。
Na： 1s2 2s2 2p6 3s1
能层序数
该能级上的电子数
能级符号
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
原则:按构造原理充入电子,按能层次序书写。
价电子排布式：
钾K： ； 钙Ca： ；
铬Cr： ； 铁Fe： ；
钴Co： ； 铜Cu： ；
锌Zn： ； 溴Br： 。
了解元素周期表中主族中的ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA元素的价电子排布。
4s1 4s2
3d54s1 3d64s2
3d74s2 3d104s1
3d104s2 4s24p5
3、轨道表示式(电子排布图)
用一个小圆圈(或方框)表示一个原子轨道，在圆圈(或方框)内用箭头“↑”或“↓”标明原子核外电子排布的式子称为轨道表示式。
按照三个排布规则，尝试写出符合下列要求的基态的核外电子排布式。
19钾 K：
20钙 Ca2+：
24铬 Cr：
26铁 Fe价电子：
27钴 Co：
29铜 Cu：
30锌 Zn：
35溴 Br：
36氪 Kr：
1s22s22p63s23p64s1；
1s22s22p63s23p64s2；
1s22s22p63s23p63d54s1 ；
1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d74s2；
1s22s22p63s23p63d104s1 ；
1s22s22p63s23p63d104s2 ；
1s22s22p63s23p63d104s24p5；
1s22s22p63s23p63d54s2 4p6
考点、核外电子排布及规律的综合考查
例2 下列化学用语的表达正确的是 （ ）
A.原子核内有10个中子的氧原子：
B.氯原子的结构示意图：
C.Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D.基态铜原子的价电子轨道表示式：
例3 下列由电子排布式或轨道表示式所得的结论错误的是 （ ）
选项 电子排布式 结论
A 违背洪特规则
B 1s22s22p63s23p63d3 违背能量最低原理
C N的轨道表示式： 违背泡利原理
D 1s22s22p63s23p63d54s1 违背能量最低原理
【解题指导】核外电子的排布表示方法的常见误区
(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d，np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：
①(违反能量最低原则) ②(违反泡利不相容原理)
③(违反洪特规则) ④(违反洪特规则)
⑤画轨道表示式时，省略空轨道。如C的轨道表示式应为 ，而不是。
（3）电子排布时按照构造原理先排4s能级再排3d能级，但失电子时，先失最外层电子4S电子。
↑
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↑↓
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1s
↑↓
↑↓
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2p
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例4．电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是( )
A．ns B．np C．(n－1)d D．(n－2)f
.
例5.下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为______、_____
A.
B.
C.
D.
知识点二：元素周期表
1、元素周期表的结构
2、核外电子排布与元素周期表的分区
按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
考点三．原子结构与元素周期表
例9．下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A．ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2
B．第三、四周期同主族元素的原子序数均相差8
C．第四、五、六周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族
例10．下列说法不正确的是( )
A．某价电子排布式为4f75d16s2的基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C．当碳原子的核外电子排布由
转变为
时，释放能量，由激发态转化成基态
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
知识点三：元素周期律
金属元素的第一电离能都较小，非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都较大。为什么？
1、电离能：
电离能的变化规律？
同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势。为什么？
同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。为什么？
过渡元素第一电离能变化不太大。为什么？
从原子结构的角度解释电离能的变化规律？
2.电离能的应用：
⑶利用逐级电离能判断化合价，判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷。。
如K： I1 I2＜I3 ，表明K原子容易失去一个电子形成＋1价阳离子。
⑴确定核外电子排布。
如Li：I1 I2＜I3,表明Li核外3个电子排布K、L层,最外层只1个电子。
⑵判断元素性质强弱或判断金属原子在气态时失电子的难易程度。I1 越大，元素非金属性越强；I1 越小，元素金属性越强。
(3)对副族而言,同族元素的电负性也大体呈现同主族元素的变化趋势。因此,电负性大的元素位于元素周期表的右上角,电负性小的元素位于元素周期表的左下角。
3.电负性的变化规律
(1)对主族元素,同一周期从左到右,电子层数相同,核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引力逐渐增强,元素电负性逐渐增大。
(2)同一主族从上到下,核电荷数逐渐增大,随电子层数的增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱,元素的电负性逐渐减小。
(2)判断元素的化合价的正负。
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸收电子的能力强,元素的化合价为负值。
4.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱。
①金属的电负性一般小于2,非金属的电负性一般大于2。(1.8)
②金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
(3)判断化学键的类型。
一般地,如果两种成键元素的电负性差值较大(＞1.7)时易形成离子键;如果两种成键元素的电负性差值较小(＜1.7)时易形成共价键。
元素的电离能和电负性的规律及应用
【例11】有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞③＞②＞①
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
【方法规律】
(1)利用元素的第一电离能和电负性的大小可以比较元素金属性、非金属性的相对强弱。
(2)利用两种元素电负性的相对大小可判断化合物类型、化学键类型以及元素化合价的正负。
(3)利用元素的逐级电离能可以判断原子核外电子分层的排布的情况和可能的化合价。
例12．A、B、C、D、E、F为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素，A原子核外只有1种运动状态的电子，B、C元素位于第2周期且原子半径：B>C，D与C同主族，E、F元素电离能数据如下表：
元素 E F
第一电离能/kJ·mol－1 418.8 577.5
第二电离能/kJ·mol－1 3 052 1 816.7
第三电离能/kJ·mol－1 4 420 2 744.8
第四电离能/kJ·mol－1 5 877 11 577
请回答下列问题：
(1)A在元素周期表中属于________区元素。
(2)基态E原子的电子排布式为________________。
(3)D、E、F离子半径大小顺序为__________________________(用离子符号表示)。
(4)B、C、D电负性大小顺序为____________________________(用元素符号表示)。
(5)参照表数据进行判断：Mg原子第一电离能______(填“大于”或“小于”)577.5 kJ·mol－1。
(6)通过上述信息和表中数据分析，为什么E原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：________________________。
【链接高考】
【链接高考】
1．（2020年新课标Ⅰ） (1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是 。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是 。2．（2020年新课标Ⅱ） 基态Ti原子的核外电子排布式为 。3．（2020年江苏） C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。4．（2020年天津）Fe、Co、Ni在周期表中的位置为 ，5．[2019新课标Ⅰ] （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ）A．
B．
C．
D．
6．[2019新课标Ⅱ ] （1）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______________。（2）比较离子半径：F __________O2 （填“大于”等于”或“小于”）。7．(2018·全国卷Ⅲ) (1)Zn原子核外电子排布式为 。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________________________。8．(2018·全国卷Ⅱ)(1)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为_________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______________形。
第一章原子结构与元素性质
本章知识网络
元素周期表
原子结构
元素性质
基态原子核外电子排布
核外电子排布与元素周期表
能量最低原理
泡利不相容原理
洪特规则及其特例
构造原理
价电子排布与周期划分
价电子排布与族划分
元素周期表分区
元素原子得失电子能力
电离能
电负性
定义
变化规律
应用
定义
变化规律
应用
同周期，左至右，逐减小
同主族，上至下，逐增大
同周期，左至右，失减弱得增强
同主族，上至下，失增强得减弱
同周期，有起伏
同主族，逐减小
同周期，逐增大
同主族，逐减小
原子半径周期性变化
原子结构模型发展史
氢原子光谱和玻尔原子结构模型
核外电子运动状态
基态与激发态
玻尔原子结构模型观点
电子云、原子轨道图形
电子层、能级、原子轨道
决定
反映
决定
反映
位置反映
反映位置
知识点一：核外电子排布
1、核外电子的运动状态：电子层、能级、原子轨道、自旋状态
例1 下列说法中正确的是 （ ）
A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子
D.在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高
【方法规律】：能层、能级、原子轨道与原子运动状态的关系
(1)同一能层，不同能级其原子轨道形状不同，数目不同；
不同能层，同种能级其原子轨道形状相同，半径不同，能量不同。
(2)电子的运动状态与能层、能级、自旋状态有关，同一原子内部不存在两个运动状态完全相同的电子。
考点、能层、能级、原子轨道与原子运动状态的考查
2、电子排布式：根据能级顺序并用数字在能级符号的右上角表明该能级上的排布的电子数目来表示元素原子的电子排布情况的式子。
Na： 1s2 2s2 2p6 3s1
能层序数
该能级上的电子数
能级符号
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
原则:按构造原理充入电子,按能层次序书写。
价电子排布式：
钾K： ； 钙Ca： ；
铬Cr： ； 铁Fe： ；
钴Co： ； 铜Cu： ；
锌Zn： ； 溴Br： 。
了解元素周期表中主族中的ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA元素的价电子排布。
4s1 4s2
3d54s1 3d64s2
3d74s2 3d104s1
3d104s2 4s24p5
3、轨道表示式(电子排布图)
用一个小圆圈(或方框)表示一个原子轨道，在圆圈(或方框)内用箭头“↑”或“↓”标明原子核外电子排布的式子称为轨道表示式。
按照三个排布规则，尝试写出符合下列要求的基态的核外电子排布式。
19钾 K：
20钙 Ca2+：
24铬 Cr：
26铁 Fe价电子：
27钴 Co：
29铜 Cu：
30锌 Zn：
35溴 Br：
36氪 Kr：
1s22s22p63s23p64s1；
1s22s22p63s23p64s2；
1s22s22p63s23p63d54s1 ；
1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d74s2；
1s22s22p63s23p63d104s1 ；
1s22s22p63s23p63d104s2 ；
1s22s22p63s23p63d104s24p5；
1s22s22p63s23p63d54s2 4p6
考点、核外电子排布及规律的综合考查
例2 下列化学用语的表达正确的是 （ ）
A.原子核内有10个中子的氧原子：
B.氯原子的结构示意图：
C.Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D.基态铜原子的价电子轨道表示式：
例3 下列由电子排布式或轨道表示式所得的结论错误的是 （ ）
选项 电子排布式 结论
A 违背洪特规则
B 1s22s22p63s23p63d3 违背能量最低原理
C N的轨道表示式： 违背泡利原理
D 1s22s22p63s23p63d54s1 违背能量最低原理
【解题指导】核外电子的排布表示方法的常见误区
(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d，np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：
①(违反能量最低原则) ②(违反泡利不相容原理)
③(违反洪特规则) ④(违反洪特规则)
⑤画轨道表示式时，省略空轨道。如C的轨道表示式应为 ，而不是。
（3）电子排布时按照构造原理先排4s能级再排3d能级，但失电子时，先失最外层电子4S电子。
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例4．电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是( )
A．ns B．np C．(n－1)d D．(n－2)f
.
例5.下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为______、_____
A.
B.
C.
D.
知识点二：元素周期表
1、元素周期表的结构
2、核外电子排布与元素周期表的分区
按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
考点三．原子结构与元素周期表
例9．下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A．ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2
B．第三、四周期同主族元素的原子序数均相差8
C．第四、五、六周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族
例10．下列说法不正确的是( )
A．某价电子排布式为4f75d16s2的基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C．当碳原子的核外电子排布由
转变为
时，释放能量，由激发态转化成基态
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
知识点三：元素周期律
金属元素的第一电离能都较小，非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都较大。为什么？
1、电离能：
电离能的变化规律？
同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势。为什么？
同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。为什么？
过渡元素第一电离能变化不太大。为什么？
从原子结构的角度解释电离能的变化规律？
2.电离能的应用：
⑶利用逐级电离能判断化合价，判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷。。
如K： I1 I2＜I3 ，表明K原子容易失去一个电子形成＋1价阳离子。
⑴确定核外电子排布。
如Li：I1 I2＜I3,表明Li核外3个电子排布K、L层,最外层只1个电子。
⑵判断元素性质强弱或判断金属原子在气态时失电子的难易程度。I1 越大，元素非金属性越强；I1 越小，元素金属性越强。
(3)对副族而言,同族元素的电负性也大体呈现同主族元素的变化趋势。因此,电负性大的元素位于元素周期表的右上角,电负性小的元素位于元素周期表的左下角。
3.电负性的变化规律
(1)对主族元素,同一周期从左到右,电子层数相同,核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引力逐渐增强,元素电负性逐渐增大。
(2)同一主族从上到下,核电荷数逐渐增大,随电子层数的增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱,元素的电负性逐渐减小。
(2)判断元素的化合价的正负。
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸收电子的能力强,元素的化合价为负值。
4.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱。
①金属的电负性一般小于2,非金属的电负性一般大于2。(1.8)
②金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
(3)判断化学键的类型。
一般地,如果两种成键元素的电负性差值较大(＞1.7)时易形成离子键;如果两种成键元素的电负性差值较小(＜1.7)时易形成共价键。
元素的电离能和电负性的规律及应用
【例11】有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞③＞②＞①
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
【方法规律】
(1)利用元素的第一电离能和电负性的大小可以比较元素金属性、非金属性的相对强弱。
(2)利用两种元素电负性的相对大小可判断化合物类型、化学键类型以及元素化合价的正负。
(3)利用元素的逐级电离能可以判断原子核外电子分层的排布的情况和可能的化合价。
例12．A、B、C、D、E、F为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素，A原子核外只有1种运动状态的电子，B、C元素位于第2周期且原子半径：B>C，D与C同主族，E、F元素电离能数据如下表：
元素 E F
第一电离能/kJ·mol－1 418.8 577.5
第二电离能/kJ·mol－1 3 052 1 816.7
第三电离能/kJ·mol－1 4 420 2 744.8
第四电离能/kJ·mol－1 5 877 11 577
请回答下列问题：
(1)A在元素周期表中属于________区元素。
(2)基态E原子的电子排布式为________________。
(3)D、E、F离子半径大小顺序为__________________________(用离子符号表示)。
(4)B、C、D电负性大小顺序为____________________________(用元素符号表示)。
(5)参照表数据进行判断：Mg原子第一电离能______(填“大于”或“小于”)577.5 kJ·mol－1。
(6)通过上述信息和表中数据分析，为什么E原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：________________________。
【链接高考】
【链接高考】
1．（2020年新课标Ⅰ） (1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是 。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是 。2．（2020年新课标Ⅱ） 基态Ti原子的核外电子排布式为 。3．（2020年江苏） C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。4．（2020年天津）Fe、Co、Ni在周期表中的位置为 ，5．[2019新课标Ⅰ] （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ）A．
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C．
D．
6．[2019新课标Ⅱ ] （1）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______________。（2）比较离子半径：F __________O2 （填“大于”等于”或“小于”）。7．(2018·全国卷Ⅲ) (1)Zn原子核外电子排布式为 。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________________________。8．(2018·全国卷Ⅱ)(1)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为_________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______________形。