高考化学总复习 第1讲 原子结构 鲁科版选修3

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1、选修3一气贯通的课堂学案一卷冲关的课后练案第1讲考纲展示考纲展示（1）了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示）了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示 常见元素（常见元素（136号）原子核外电子的排布。了解原号）原子核外电子的排布。了解原 子核外电子的运动状态子核外电子的运动状态（2）了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性）了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性 质质（3）了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系）了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系（4）了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其）了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其

2、 简单应用简单应用热点关注热点关注（1）用原子结构理论分析和解决有关元素的）用原子结构理论分析和解决有关元素的 性质问题性质问题（2）书写电子排布式、轨道表示式）书写电子排布式、轨道表示式（3）用电离能等解释元素的某些性质）用电离能等解释元素的某些性质（4）运用原子核外电子跃迁等解释某些实际）运用原子核外电子跃迁等解释某些实际 问题问题1.能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层、能级及其最多容纳电子数的关系能能层层一一二二三三四四五五符符号号KLMNO能能级级1s 2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s能层能层一一二二三三四四五五最多最多容纳容纳电子电子数数22626 10 2610 14

3、22818322n22.核外电子排布遵循的规律核外电子排布遵循的规律(1) 能量最低原理：能量最低原理：原子的核外电子在原子轨道上遵循下列排布顺序，原子的核外电子在原子轨道上遵循下列排布顺序，使整个原子的能量处于最低状态。使整个原子的能量处于最低状态。（2）泡利原理：）泡利原理：1个原子轨道里最多容纳个原子轨道里最多容纳2个电子，个电子， 且它们的自旋状态相反。且它们的自旋状态相反。（3）洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，）洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时， 基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道， 且自旋方向相同。且自旋方向相同。3

4、.核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法（1）电子排布式：）电子排布式： 用数字在能级符号右上角表明该能级上排布用数字在能级符号右上角表明该能级上排布 的电子数，如的电子数，如K：1s22s22p63s23p64s1。 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层 电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应 稀有气体的元素符号外加方括号表示，如稀有气体的元素符号外加方括号表示，如K： Ar4s1。（2）电子排布图（轨道表示式）：）电子排布图（轨道表示式）： 每个圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个每个圆圈代表一个原子

5、轨道，每个箭头代表一个 电子，如氧元素基态原子的电子排布如图所示：电子，如氧元素基态原子的电子排布如图所示：特别提醒特别提醒（1）核外电子排布遵循以上三条原则的同时，还必须）核外电子排布遵循以上三条原则的同时，还必须满足洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满、半满足洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量最低，原子较稳定，即充满和全空状态时，体系能量最低，原子较稳定，即Cr、Cu的电子排布式为的电子排布式为Ar3d54s1和和Ar3d104s1，而不，而不是是Ar3d44s2和和Ar3d94s2。（2）书写轨道表示式时，空轨道不能省略，如）书写轨道表示式时，空轨

6、道不能省略，如C的轨道的轨道表示式为表示式为，而不是，而不是例例1A、B、C、D、E、F代表代表6种元素。请填空：种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外个未成对电子，次外层有层有2个电子，其元素符号为个电子，其元素符号为；（2）B元素的负一价离子和元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，层结构都与氩相同，B的元素符号为的元素符号为，C的元的元素符号为素符号为；（3）D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d能级为半充满，能级为半充满，D的元素的元素符号为符号为，其基态原子的电子排布式为，其基态原子的电子

7、排布式为；（4）E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满，层全充满，N层没有成对电子，层没有成对电子，只有一个未成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为的元素符号为，其基，其基态原子的电子排布式为态原子的电子排布式为；（5）F元素的原子最外层电子排布式为元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，则，则n；原子中能量最高的是；原子中能量最高的是电子，其原电子，其原子轨道呈子轨道呈状。状。解析解析（1）A元素基态原子的电子排布图由题意元素基态原子的电子排布图由题意可写成：可写成： ，则该元素核外有，则该元素核外有7个电子，为氮个电子，为氮元素，其元素符号为元素，其元素符号为N。（2）B、C的

8、电子层结构都与的电子层结构都与Ar相同，即核外都有相同，即核外都有18个电子，则个电子，则B为为17号元素号元素Cl，C为为19号元素号元素K。（3）D元素原子失去元素原子失去2个个4s电子和电子和1个个3d电子后变成电子后变成3价离子，其原子的核外电子排布式为价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即即26号元素号元素Fe。 （4）根据题意要求，首先写出电子排布式：）根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为，该元素为29号元素号元素Cu。（5）因）因s轨道最多容纳轨道最多容纳2个电子，所以个电子，所以n2，其能

9、量最，其能量最高的电子是高的电子是2p电子，原子轨道呈哑铃状。电子，原子轨道呈哑铃状。答案答案（1）N（2）ClK（3）Fe1s22s22p63s23p63d64s2或或Ar3d64s2（4）Cu1s22s22p63s23p63d104s1或或Ar3d104s1（5）22p哑铃哑铃归归纳纳拓拓展展（1）电子排布的顺序）电子排布的顺序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s， 书写时，把电子层数相同的写在一起。书写时，把电子层数相同的写在一起。（2）原子轨道能量高低顺序：）原子轨道能量高低顺序：nfndnpns，ns （n1）s（n2）s（n3）s。（3）s能级原子轨道呈球状，能级原子轨

10、道呈球状，p能级原子轨道呈哑铃状。能级原子轨道呈哑铃状。（4）核外电子排布式或轨道表示式符合三原则时为基）核外电子排布式或轨道表示式符合三原则时为基 态原子，否则为激发态原子。态原子，否则为激发态原子。11.若例题中若例题中A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有2个未成对电个未成对电 子，则子，则A是是（填元素符号）。（填元素符号）。 解析：解析：A元素基态原子的电子排布式为元素基态原子的电子排布式为1s22s22p2或或 1s22s22p4。 答案：答案：C或或O12.下列关于硅原子的核外电子排布表示式中，错误的下列关于硅原子的核外电子排布表示式中，错误的 是是（）（） A.1s22

11、s22p63s23p2 B.Ne3s23p2C.D.解析：解析：A和和B两个选项都是电子排布式，两个选项都是电子排布式，C和和D两个选两个选项都是轨道排布式，其中项都是轨道排布式，其中C选项违背了洪特规则。选项违背了洪特规则。答案：答案：C13.（1）若以）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺表示某能级的能量，下列能量大小顺 序中正确的是序中正确的是。 A.E（3s）E（2s）E（1s） B.E（3s）E（3p）E（3d） C.E（4f）E（4s）E（3d） （2）写出下列元素的基态原子的电子排布式：）写出下列元素的基态原子的电子排布式： 19K_。 23V_。（3）当碳原子的核外电子排布由

12、）当碳原子的核外电子排布由 该碳原子由该碳原子由态变为态变为态，碳原子要态，碳原子要（填（填“吸收吸收”或或“放出放出”）能量；与碳同周期的非金属元素能量；与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大的第一电离能大于于O的第一电离能，原因是的第一电离能，原因是_。答案：答案：（1）A（2）1s22s22p63s23p64s1或或Ar4s11s22s22p63s23p63d34s2或或Ar3d34s2（3）基激发吸收）基激发吸收N原子原子2p轨道处于半充满状轨道处于半充满状态，原子比较稳定，失去电子较难态，原子比较稳定，失去电子较难1.原子结构与元素性质的递变规律原子结构与元素性质的递变规律项目项目同

13、周期（从左同周期（从左右）右）同主族（从上同主族（从上下）下）原子核外原子核外电子排布电子排布电子层数相同，最外层电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，电子数逐渐增多，18（第（第1周期周期12）最外层电子数相同，最外层电子数相同，电子层数递增电子层数递增原子半径原子半径逐渐减小（逐渐减小（0族除外）族除外）逐渐增大逐渐增大项目项目同周期（从左同周期（从左右）右）同主族（从上同主族（从上下）下）元素主要元素主要化合价化合价最高正价由最高正价由17（O，F除外），除外），最低负价由最低负价由41最高正价主族序数最高正价主族序数（O，F除外），除外），非金属最低负价主非金属最低负价主族序数族序数8原

14、子得、原子得、失电子能失电子能力力得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强项目项目同周期（从左同周期（从左右）右）同主族（从上同主族（从上下）下）元素的第元素的第一电离能一电离能增大的趋势增大的趋势逐渐减小逐渐减小元素的电元素的电负性负性逐渐增大逐渐增大逐渐减小逐渐减小元素金属元素金属性、非金性、非金属性属性金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱2.对角线规则对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的在

15、元素周期表中，某些主族元素与右下方的 主族元素的有些性质是相似的，如主族元素的有些性质是相似的，如3.电离能和电负性的应用电离能和电负性的应用(1)电离能的应用：电离能的应用： 判断元素的金属性与非金属性强弱；一般元素的判断元素的金属性与非金属性强弱；一般元素的 第一电离能越大，元素的非金属性越强，金属性越第一电离能越大，元素的非金属性越强，金属性越 弱；元素的第一电离能越小，元素的非金属性越弱，弱；元素的第一电离能越小，元素的非金属性越弱， 金属性越强。金属性越强。 化学键类型的判断：当两个电离能相差较大的元化学键类型的判断：当两个电离能相差较大的元 素原子成键时，一般为离子键；当两个电离能

16、相素原子成键时，一般为离子键；当两个电离能相 差较小的元素原子成键时，一般为共价键。差较小的元素原子成键时，一般为共价键。（2）电负性的应用：）电负性的应用： 元素的电负性越大，其金属性越弱，非金属性元素的电负性越大，其金属性越弱，非金属性 越强；元素的电负性越小，其金属性越强，非金越强；元素的电负性越小，其金属性越强，非金 属性越弱。一般情况下，非金属元素的电负性在属性越弱。一般情况下，非金属元素的电负性在 2.0以上，金属元素的电负性在以上，金属元素的电负性在2.0以下。以下。 在不同元素原子形成化学键时，一般其电负性差在不同元素原子形成化学键时，一般其电负性差 值大于值大于1.7者形成离

17、子键，小于者形成离子键，小于1.7者形成共价键。者形成共价键。特别提醒特别提醒 同周期主族元素，第同周期主族元素，第A族（族（np0）和第）和第A族族（ns2np3），因），因p轨道处于全空和半满状态，比较稳轨道处于全空和半满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的定，所以其第一电离能大于同周期相邻的A族和族和A族元素，如第一电离能族元素，如第一电离能MgAl，PS。例例2现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是则下列有

18、关比较中正确的是 （）（）A.第一电离能：第一电离能：B.原子半径：原子半径：C.电负性：电负性：D.最高正化合价：最高正化合价：解析解析由排布式确定四种元素分别为由排布式确定四种元素分别为S、P、N、F，A项应为项应为FNPS，B项应为项应为PSNF，C项应为项应为FNSP，D项项F无正价。无正价。答案答案A探探规规寻寻律律比较不同元素性质的方法比较不同元素性质的方法（1）根据同周期（从左到右）、同主族（从）根据同周期（从左到右）、同主族（从 上到下）元素性质递变规律比较，同时上到下）元素性质递变规律比较，同时 还要熟记特例。如还要熟记特例。如O、F无正价，同周期无正价，同周期 电离能的反常

19、现象等。电离能的反常现象等。（2）不同周期、不同主族元素性质比较利用）不同周期、不同主族元素性质比较利用 代换法，如电负性代换法，如电负性FO，OS，则，则FS。21.下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的 是是 （）（） A.OSSeTe B.CNOF C.PSOF D.KNaMgAl. .解析：解析：A选项元素属于同一主族，电负性从上到下依次减选项元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；小；B选项元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；选项元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两个选项元素的相对位置如下图所示：两个选项元素的相对位置如

20、下图所示：在周期表中，右上角元素（惰性元素除外）的电负性最在周期表中，右上角元素（惰性元素除外）的电负性最大，左下角元素电负性最小。大，左下角元素电负性最小。答案：答案：A22.下列各组元素性质的递变情况错误的是下列各组元素性质的递变情况错误的是 （）（） A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多原子的最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素的最高化合价依次升高元素的最高化合价依次升高 C.N、O、F电负性依次增大电负性依次增大 D.Na、K、Rb第一电离能逐渐增大第一电离能逐渐增大 解析：解析：同主族元素的第一电离能从上至下逐渐减小。同主族元素的第一电离能从上至下逐渐减小。 答案：答案

21、：D23.（2011北京质检）元素周期表中同周期或同主族元北京质检）元素周期表中同周期或同主族元 素，随着原子序数的递增，下列说法正确的是（）素，随着原子序数的递增，下列说法正确的是（） A.A族元素的氢化物沸点逐渐升高族元素的氢化物沸点逐渐升高 B.A族元素的原子核最外层电子数逐渐增多族元素的原子核最外层电子数逐渐增多 C.碱金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增碱金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增 强强 D.第第2周期元素（除稀有气体元素）的最高化合价数值周期元素（除稀有气体元素）的最高化合价数值 逐渐增大逐渐增大解析：解析：A项，项，HF分子间存在氢键，故分子间存在氢键，故A族元素的氢族元素的氢化物沸点出现反常现象；化物沸点出现反常现象；B项，同一主族元素原子最项，同一主族元素原子最外层电子数相等；外层电子数相等；D项，第项，第2周期周期O、F无正价。无正价。答案：答案：C点击进入点击进入“一卷冲关的一卷冲关的课后练案课后练案”