原子结构与元素的性质

原子结构与元素的性质 ????? 2 1．在必修化学的基础上，进一步认识卢瑟福和波尔的原子结构模型 2．了解核外电子的运动状态 3．了解原子结构的构造原理，知道原子核外的能级分布 4．能用电子排布式示1~36号元素的核外电子排布 5．知道核外电子在一定条件下会发生越迁，了解其简单的应用 5 必修2知识回顾 1. 原子序数：含义： （1） 原子序数与构成原子的粒子间的关系： 原子序数＝ ＝ ＝ 。 （2）原子组成的表示方法 a. 原子符号： AX A z z b. 原子结构示意图： c.电子式： （3）特殊结构微粒汇总： 无电子微粒 无中子微粒 2e-微粒 10e-微粒 18e-微粒 2. 元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右 排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有 上到下排成纵行，叫族。 （2）结构： 各周期元素的种数 0族元素的原子序数 第一周期 2 2 第二周期 8 10 第三周期 8 18 第四周期 18 36 第五周期 18 54 第六周期 32 86 不完全周期 第七周期 26 118 族序数 罗马数字 用表示；主族用 A 表示；副族用 B 表示。 主族 7个 副族 7 个 第VIII族是第8、9、10纵行 零族是第 18 纵行 阿拉伯数字： 1 2 3 4 5 6 7 8 罗马数字： I 、 II III IV V VI VII VIII （3）元素周期表与原子结构的关系： ?周期序数＝ 电子层数 ?主族序数＝ 原子最外层电子数＝元素最高正化合价数 (4)元素族的别称：?第?A族：碱金属 第?IA族：碱土金属?第?A 族：卤族元素 ?第0族：稀有气体元素 3、 有关概念： （1） 质量数： （2） 质量数（ ）＝ （ ）＋ （ ） （3） 元素：具有相同 的 原子的总称。 （4） 核素：具有一定数目的 和一定数目 的 原子。 （5） 同位素： 相同而 不同的同一元素的 原子，互称同位素。 （6） 同位素的性质：?同位素的化学性质几乎完全相同 ?在天然存在的某种元素里， 无论是游离态还是化合态，各种元素所占的百分比是不变的。 （7） 元素的相对原子质量： a、 某种核素的相对原子质量＝ b、 元素的相对原子质量＝ 4、元素周期律： （1）含义 （2）本质 （3）具体体现 5、判断元素金属性或非金属性的强弱的依据 金属性强弱 非金属性强弱 1、最高价氧化物对应水化物碱性强弱 最高价氧化物对应水化物酸性强弱 2、与水或酸反应，置换出H的易难 与H化合的难易及气态氢化物的稳定性 2 3、活泼金属能从盐溶液中置换出不活活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属 泼金属 单质 6、比较微粒半径的大小 （1）核电荷数相同的微粒，电子数越多，则半径越 +-2+3+ +- 如: H＜ H＜ H; Fe ＞ Fe ＞ Fe Na Na; Cl Cl （2）电子数相同的微粒，核电荷数越多则半径越 ．如： -+2+?与He电子层结构相同的微粒: H＞Li＞Be 2--+2+3+?与Ne电子层结构相同的微粒：O＞F＞Na＞Mg＞Al 2--+2+ ?与Ar电子层结构相同的微粒: S＞Cl＞K＞Ca 7、 电子数和核电荷数都不同的微粒： (1)同主族的元素,半径从上到下 - + (2)同周期:原子半径从左到右递减.如：Na Cl Cl Na (3)比较Ge、P、O的半径大小 8、核外电子排布的规律： （1） （2） （3） （一）原子核外电子的运动特点 1．原子核外电子以极高的速度、在极小的空间内作永不停止的运动。 2．核外电子的运动不遵循宏观物体所具有的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、速度， 即不能描画出它的运动轨迹）。描述核外电子运动通常采用统计的方法---电子云 ： （1）电子云是人们形象虾地描述电子在原子核外空间出现的机会的多少 （2）电子云图通常是用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的多少所得到 的图形，即小黑点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。小黑点密表示电子在该 区域出现的机会多，小黑点疏表示电子在该区域出现的机会少 （二）核外电子的运动状态 1．电子层（n）1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 分层依据：电子运动的能量不同、电子运动的主要区域离核的远近不同 2．原子轨道 分 类： s、p、d、f 分类依据：同一电子层中电子运动的能量仍有区别，电子云的形状也不相同 （1）原子轨道形状----决定轨道的类型 s----球形 p---仿锥形 d、f轨道较复杂 （2）原子轨道的空间伸展方向----决定该种轨道类型的个数 s------1 p-----3 d-------5 f-----7 电子层 原子轨道类型 原子轨道数目 可容纳电子数 1 2 3 4 n 3．电子的自旋：原子核外电子有两种不同的自旋方式。通常“?”和“?”用表示 小结；（1）原子核外电子的运动状态是由该电子所处的点子层、原子轨道（包括形状和伸展 方向）、电子自旋几个方面决定 （2）从能量角度看，不同的电子层具有不同的能量（因此电子层也称为不同的能层）； 同一电子层（即同一能层）中不同形状的轨道也具有不同的能量（因此一定电子层中具有一 定形状的轨道也称为能级），但同一能级的不同伸展方向的能级具有相同的能量 （3）轨道能量（能级）的高低顺序 1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f＜5d＜6p＜7s＜5f＜6d （注意从3p开始出现能级交错现象） 1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的 ；各能层最多容纳的电子数为 。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的 ；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按 的顺序升高， 即E（s）＜E（p）＜E（d）＜E（f） 。 2、以下能级符号正确的是 （ ） A. 6s B.2d C.3f D.7p 3、下列能级中轨道数为5的是 （ ） A.s能级 B.p能级 C.d能级 D.f能级 4、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低 （1）1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 5、下面是s能级p能级的原子轨道图，试回答问题： ?s电子的原子轨道 呈 形，每个s能级 有 个原子轨道；p电 子的原子轨道呈 形， 每个p能级有 个原 子轨道。 ?s电子原子轨道、p电 子原子轨道的半径与什么 因素有关？是什么关系？ （一）原子核外电子排布遵守的原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序： 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f„„ 构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现 象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等。 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表 示式）的主要依据之一。 2．能量最低原理：原子核外电子尽先占有能量最低的轨道（即优先进入能量低的能级） 3．泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向不同的2个电子 4．洪特规则：在能量相同轨道上的电子，将尽先分占不同轨道且自旋方向相同 5．洪特规则特例：当原子核外电子排布在能量相等的原子轨道形成全空（s0000、p、d、f）、 1357261014、p、d、f）全满（s、p、d、f）时，原子能量、稳定。 （二）原子核外电子的表示 半满（s1．电子排布式 电子排布式的书写格式： ?元素符号；?轨道符号；?轨道顺序按电子层由里到外和s 、p、d、f的顺序； ?电子个数（右上角） 2．轨道表示式 轨道表示式的书写格式 ?元素符号；?轨道框（一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起）；?电子自旋状态（用 “?”、“?”表示）；?轨道符号（轨道框下面） 1．原子实：原子核外内层电子已达到稀有气体结构的部分 2．外围电子排布式：原子电子排布式中省去原子实的剩余部分 3．价电子：主族元素的外围电子排布式，也就是主族元素的最外层电子 4．基态：最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。 5．激发态：较高能量状态（相对基态而言）。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较 高能级成为激发态原子。 6．光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态?激发态）和放出（基态?激发态）能 量，产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。光是电子释放能量的重要形式。 利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 1．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 （ ） A．Al 1s 226212-2262s2p3s3p B．O 1s2s2p +226222C．Na 1s2s2p D．Si 1s2s2p 2．写出下列基态原子的电子排布式和轨道表示式 （1）N （2）Ne （3）Cu （4）Ca 29 123．若某基态原子的外围电子排布为4d5s，则下列说法正确的是（ ） A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子 4．下列微粒的核外电子的表示方法是否正确？若不正确请说明理由并改正 （1）C 1s 2s 2p （2）P原子外围电子轨道式 41 4s 3s 3p 2+2262642（3）Cr原子的外围电子排布式 3d（4）Fe 1s2s2p3s3p3d4s 5．某同学在“构造原理、能量最低原理、泡利原理、洪特规则”后得出了：“在同一原 子里，没有运动状态完全相同的电子存在”的结论。 你认为此结论是否正确，请说明理由。 6．按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。 A的原子中只有一个能层且只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s263p。 （1）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式（至少写出5个）： ； （2）写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式（至少写出2个）： 、 ； +（3）检验某溶液中是否含有D的离子，可通过______________反应来实现； — 检验某溶液中是否含有B的离子，通常所用的试是_________和_______ （4）写出E的元素符号___________，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___。 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效 的文档营销服务。包括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地 的文档拥有者和代理商提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地 建立便捷、安全、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。