人教版（2019）选择性必修二 1.1 原子结构 复习课件(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修二 1.1 原子结构 复习课件(共24张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-20 09:23:03 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第一节 原子结构（第1课时复习课）
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
知识点一、能层、能级和原子轨道的关系
1.能层、能级中的数量关系:
(1)任一能层,能级数=能层序数,且总是从s能级开始。
(2)以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。
(3)每个能层最多可容纳的电子数是能层序数的平方的二倍,即2n2。
(4)能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。
《物质结构与性质》
2.能层、能级中的能量关系:
《物质结构与性质》
【例1】已知n为能层序数,下列有关认识正确的是( )
A.各能层含有的电子数为2n2
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍
答案 D
解析 各能层最多含有的电子数为2n2,A项错误;各能层的能级都是从s能级开始,但并不是都到f能级结束,如第1、2、3能层,B项错误;各能层含有的能级数与其能层序数相等,C项错误;各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍,D项正确。
《物质结构与性质》
【例2】比较下列能级的能量大小(填“>”“＝”或“<”)。
(1)2s________4s；(2)3p________3d；
(3)3d________4s；(4)4d________5d；
(5)2p________3s；(6)4d________5f。
【答案】(1)< (2)< (3)> (4)< (5)< (6)<
【解析】由构造原理可知：①同一能层中各能级的能量高低顺序为ns《物质结构与性质》
【易错警示】能层与能级的认识误区
(1)任何能层均含有s能级,都是从s能级开始,且能级数与能层序数相同,但不是任何能层均含有任何能级。
(2)能层就是电子层。
(3)从第3能层开始出现d能级,且3d能级的能量大于4s能级。
(4)每个能层最多容纳电子数是能层序数平方的二倍,但与实际填充的电子数不一定相同。
【方法技巧】 判断能级能量高低的方法
(1)首先看能层,一般能层序数越大,能量越高。
(2)再看能级,同一能层中的各能级,能量由低到高：ns(3)还要注意能级交错现象,即高能层的s、p能级的能量可能会小于低能层的d、f能级,如4s<3d,6p<5f等。
《物质结构与性质》
知识点二、构造原理和电子排布式
3.电子排布式的书写方法
(1)简单原子的电子排布式
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如6C:1s22s22p2。
(2)复杂原子的核外电子排布式
↓ ↓
例如 26Fe:1s22s22p63s23p64s23d6 1s22s22p63s23p63d64s2
《物质结构与性质》
(3)特殊原子
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定。
如24Cr:
(4)简化电子排布式
为了避免电子排布式过于烦琐,可以把内层电子达到稀有气体电子层结构的部分,以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
如K:1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6。
《物质结构与性质》
【例3】按要求填空:
(1)基态B原子的电子排布式为____________。
(2)基态N原子的价电子排布式为____________。
(3)Se原子序数为_________,其核外M层电子的排布式为____________。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为____________。
(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:________________。
《物质结构与性质》
【解析】B的核外有5个电子,电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1。N原子最外层有5个电子,最高能层为2,价电子排布式为2s22p3。Se与O同主族。原子序数为34,N能层有6个电子,故其M层排满,M层电子排布式为3s23p63d10。N原子电子排布式为1s22s22p3,N原子得到3个电子所得N3-的电子排布式为1s22s22p6。Ga为第四周期第ⅢA族元素。故其原子最外层电子排布式为4s24p1,Ga原子电子排布式为[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。
答案:(1)1s22s22p1或[He]2s22p1 (2)2s22p3 (3)34 3s23p63d10
(4)1s22s22p6 (5)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
《物质结构与性质》
【易错警示】电子排布式书写的易错点
(1)电子排布式的书写:
①要依据构造原理来完成;
②对于副族元素要注意能级交错;
③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别;④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别。
(2)并不是所有的原子核外电子的排布都遵循构造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性 Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。
《物质结构与性质》
(3)与化合价有关的电子叫价层电子,价层电子并不都是指原子的最外层电子,主族元素的价层电子就是最外层电子,但过渡元素的价层电子包括最外层s电子,次外层d电子,有的还包括倒数第三层f电子。
(4)书写电子排布式时,同一能层按能级由低到高顺序连在一起。如基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。
(5)在原子失去价电子时,并不都是按照填充的相反顺序失去,而是按电子排布式顺序从外层向内层失去。如基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能级上的两个电子和3d能级上的一个电子。
《物质结构与性质》
知识点三 电子云和原子轨道
1.s能级和p能级的原子轨道的对比
能级 s p
轨道轮廓图
轨道形状 球形 哑铃形
《物质结构与性质》
能级 s p
轨道数目 1
3(空间相互垂直)
各轨道中电子能量相同
最多容纳电子数 2 6
相同点 ①均以原子核为对称中心;
②原子轨道的平均半径分别随能层序数增大而增大,且同种能级符号的原子轨道形状相似
《物质结构与性质》
2.不同能层中的原子轨道
能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 电子云轮廓图
形状 取向
K 1s 1 1s 球形 —
L 2s 1 2s 球形 —
2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直
M 3s 1 3s 球形 —
3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直
3d 5 …… …… ……
N 4s 1 4s 球形 —
4p 3 4px、4py、4pz 哑铃形 相互垂直
4d 5 …… …… ……
4f 7 …… …… ……
…… …… …… …… …… ……
《物质结构与性质》
【例4】下列说法中正确的是( )
A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.ns能级的原子轨道可表示为
C.3d3表示3d能级有3个轨道
D.电子云轮廓图中的小点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
答案 B
解析 电子云表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运动轨迹,故A错误;ns能级的电子云轮廓图呈球形,所以可以用题给图示表示该能级的原子轨道,故B正确;3d3表示3d能级有3个电子,故C错误;电子云轮廓图中小点的疏密表示电子出现概率的大小,密则概率大,疏则概率小,故D错误。
《物质结构与性质》
[方法技巧]
(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同,但半径不同。能层序数n越大,原子轨道的半径越大。
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道,它们互相垂直,分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)原子轨道数与能层序数n的关系:原子轨道数目=n2。
《物质结构与性质》
知识点四 核外电子排布规律及其表达方式
4.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式的关系
原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
《物质结构与性质》
【例5】 A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,该基态原子的轨道表示式为 。
(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同,B元素的符号为 ,C的离子结构示意图为 。
(3)D元素正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为 ,其价电子轨道表示式为 。
Cl
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
Cu
《物质结构与性质》
[方法技巧] 1～36号元素中原子核外电子排布的特殊性。
(1)最外层只有一个未成对电子的元素:
①第ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);
②第ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);
③第ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);
④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。
(2)最外层有2个未成对电子的元素:
①第ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);
②第ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。
(3)最外层有3个未成对电子的元素:
第ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。
(4)3d能级半充满的元素:Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。
《物质结构与性质》
总结：（原子结构）知识点脉络结构
《物质结构与性质》
练习1.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是( )
A.图1中的每个小点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈圆形,有无数对称轴
D.图1中小点的疏密表示某一时刻电子在核外出现概率的大小
答案 D
解析 图1中小点只是电子在原子核外空间的概率密度分布,A错误;图2只是表示电子在该区域出现的概率较大,在此之外也能出现,不过概率很小,B错误;1s轨道在空间呈球形而不是圆形,C错误。
《物质结构与性质》
练习2.下列说法正确的是( )
A.基态原子中,3d3表示3d能级有3个电子且自旋不是都平行
B.np能级全充满时的轨道表示式为:
C.核外电子运动的电子云轮廓图就是原子轨道
D.电子的运动状态可从能层、能级、原子轨道3个方面进行描述
答案 B
解析 3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,当5个d轨道中有3个电子时,这3个电子自旋平行,A项不正确;电子云是对电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,而原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的,C项不正确;核外电子的运动状态从能层、能级、原子轨道和电子自旋四个方面进行描述,D项不正确。
《物质结构与性质》
练习3.下列说法正确的是( )
A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低
B.1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布
C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
答案 C
解析 同类原子基态比激发态的能量低,A选项错误;1s22s12p1不符合构造原理,该原子处于激发态,B选项错误;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱,D选项错误。
第一节 原子结构（第1课时复习课）
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
知识点一、能层、能级和原子轨道的关系
1.能层、能级中的数量关系:
(1)任一能层,能级数=能层序数,且总是从s能级开始。
(2)以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。
(3)每个能层最多可容纳的电子数是能层序数的平方的二倍,即2n2。
(4)能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。
《物质结构与性质》
2.能层、能级中的能量关系:
《物质结构与性质》
【例1】已知n为能层序数,下列有关认识正确的是( )
A.各能层含有的电子数为2n2
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍
答案 D
解析 各能层最多含有的电子数为2n2,A项错误;各能层的能级都是从s能级开始,但并不是都到f能级结束,如第1、2、3能层,B项错误;各能层含有的能级数与其能层序数相等,C项错误;各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍,D项正确。
《物质结构与性质》
【例2】比较下列能级的能量大小(填“>”“＝”或“<”)。
(1)2s________4s；(2)3p________3d；
(3)3d________4s；(4)4d________5d；
(5)2p________3s；(6)4d________5f。
【答案】(1)< (2)< (3)> (4)< (5)< (6)<
【解析】由构造原理可知：①同一能层中各能级的能量高低顺序为ns
【易错警示】能层与能级的认识误区
(1)任何能层均含有s能级,都是从s能级开始,且能级数与能层序数相同,但不是任何能层均含有任何能级。
(2)能层就是电子层。
(3)从第3能层开始出现d能级,且3d能级的能量大于4s能级。
(4)每个能层最多容纳电子数是能层序数平方的二倍,但与实际填充的电子数不一定相同。
【方法技巧】 判断能级能量高低的方法
(1)首先看能层,一般能层序数越大,能量越高。
(2)再看能级,同一能层中的各能级,能量由低到高：ns
《物质结构与性质》
知识点二、构造原理和电子排布式
3.电子排布式的书写方法
(1)简单原子的电子排布式
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如6C:1s22s22p2。
(2)复杂原子的核外电子排布式
↓ ↓
例如 26Fe:1s22s22p63s23p64s23d6 1s22s22p63s23p63d64s2
《物质结构与性质》
(3)特殊原子
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定。
如24Cr:
(4)简化电子排布式
为了避免电子排布式过于烦琐,可以把内层电子达到稀有气体电子层结构的部分,以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
如K:1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6。
《物质结构与性质》
【例3】按要求填空:
(1)基态B原子的电子排布式为____________。
(2)基态N原子的价电子排布式为____________。
(3)Se原子序数为_________,其核外M层电子的排布式为____________。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为____________。
(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:________________。
《物质结构与性质》
【解析】B的核外有5个电子,电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1。N原子最外层有5个电子,最高能层为2,价电子排布式为2s22p3。Se与O同主族。原子序数为34,N能层有6个电子,故其M层排满,M层电子排布式为3s23p63d10。N原子电子排布式为1s22s22p3,N原子得到3个电子所得N3-的电子排布式为1s22s22p6。Ga为第四周期第ⅢA族元素。故其原子最外层电子排布式为4s24p1,Ga原子电子排布式为[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。
答案:(1)1s22s22p1或[He]2s22p1 (2)2s22p3 (3)34 3s23p63d10
(4)1s22s22p6 (5)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
《物质结构与性质》
【易错警示】电子排布式书写的易错点
(1)电子排布式的书写:
①要依据构造原理来完成;
②对于副族元素要注意能级交错;
③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别;④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别。
(2)并不是所有的原子核外电子的排布都遵循构造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性 Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。
《物质结构与性质》
(3)与化合价有关的电子叫价层电子,价层电子并不都是指原子的最外层电子,主族元素的价层电子就是最外层电子,但过渡元素的价层电子包括最外层s电子,次外层d电子,有的还包括倒数第三层f电子。
(4)书写电子排布式时,同一能层按能级由低到高顺序连在一起。如基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。
(5)在原子失去价电子时,并不都是按照填充的相反顺序失去,而是按电子排布式顺序从外层向内层失去。如基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能级上的两个电子和3d能级上的一个电子。
《物质结构与性质》
知识点三 电子云和原子轨道
1.s能级和p能级的原子轨道的对比
能级 s p
轨道轮廓图
轨道形状 球形 哑铃形
《物质结构与性质》
能级 s p
轨道数目 1
3(空间相互垂直)
各轨道中电子能量相同
最多容纳电子数 2 6
相同点 ①均以原子核为对称中心;
②原子轨道的平均半径分别随能层序数增大而增大,且同种能级符号的原子轨道形状相似
《物质结构与性质》
2.不同能层中的原子轨道
能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 电子云轮廓图
形状 取向
K 1s 1 1s 球形 —
L 2s 1 2s 球形 —
2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直
M 3s 1 3s 球形 —
3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直
3d 5 …… …… ……
N 4s 1 4s 球形 —
4p 3 4px、4py、4pz 哑铃形 相互垂直
4d 5 …… …… ……
4f 7 …… …… ……
…… …… …… …… …… ……
《物质结构与性质》
【例4】下列说法中正确的是( )
A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.ns能级的原子轨道可表示为
C.3d3表示3d能级有3个轨道
D.电子云轮廓图中的小点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
答案 B
解析 电子云表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运动轨迹,故A错误;ns能级的电子云轮廓图呈球形,所以可以用题给图示表示该能级的原子轨道,故B正确;3d3表示3d能级有3个电子,故C错误;电子云轮廓图中小点的疏密表示电子出现概率的大小,密则概率大,疏则概率小,故D错误。
《物质结构与性质》
[方法技巧]
(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同,但半径不同。能层序数n越大,原子轨道的半径越大。
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道,它们互相垂直,分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)原子轨道数与能层序数n的关系:原子轨道数目=n2。
《物质结构与性质》
知识点四 核外电子排布规律及其表达方式
4.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式的关系
原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
《物质结构与性质》
【例5】 A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,该基态原子的轨道表示式为 。
(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同,B元素的符号为 ,C的离子结构示意图为 。
(3)D元素正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为 ,其价电子轨道表示式为 。
Cl
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
Cu
《物质结构与性质》
[方法技巧] 1～36号元素中原子核外电子排布的特殊性。
(1)最外层只有一个未成对电子的元素:
①第ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);
②第ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);
③第ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);
④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。
(2)最外层有2个未成对电子的元素:
①第ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);
②第ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。
(3)最外层有3个未成对电子的元素:
第ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。
(4)3d能级半充满的元素:Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。
《物质结构与性质》
总结：（原子结构）知识点脉络结构
《物质结构与性质》
练习1.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是( )
A.图1中的每个小点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈圆形,有无数对称轴
D.图1中小点的疏密表示某一时刻电子在核外出现概率的大小
答案 D
解析 图1中小点只是电子在原子核外空间的概率密度分布,A错误;图2只是表示电子在该区域出现的概率较大,在此之外也能出现,不过概率很小,B错误;1s轨道在空间呈球形而不是圆形,C错误。
《物质结构与性质》
练习2.下列说法正确的是( )
A.基态原子中,3d3表示3d能级有3个电子且自旋不是都平行
B.np能级全充满时的轨道表示式为:
C.核外电子运动的电子云轮廓图就是原子轨道
D.电子的运动状态可从能层、能级、原子轨道3个方面进行描述
答案 B
解析 3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,当5个d轨道中有3个电子时,这3个电子自旋平行,A项不正确;电子云是对电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,而原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的,C项不正确;核外电子的运动状态从能层、能级、原子轨道和电子自旋四个方面进行描述,D项不正确。
《物质结构与性质》
练习3.下列说法正确的是( )
A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低
B.1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布
C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
答案 C
解析 同类原子基态比激发态的能量低,A选项错误;1s22s12p1不符合构造原理,该原子处于激发态,B选项错误;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱,D选项错误。