復(fù)習(xí)提綱物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).ppt

1了解原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn) 元素(136號(hào))原子核外電子的排布。了解原子核外電子的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2了解元素電離能的含義，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。 3了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單 應(yīng)用。 4了解元素的電負(fù)性及其應(yīng)用。,5了解共價(jià)鍵的主要類型鍵和鍵，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、 鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。 6了解簡(jiǎn)單配位化合物的成鍵情況。 7了解離子鍵、金屬鍵的定義和形成。 8了解分子間作用力和氫鍵的區(qū)別與聯(lián)系。 9了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié) 構(gòu)、微粒及微粒間作用力的區(qū)別。 10了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原 子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 11理解金屬鍵理論，解釋金屬的物理性質(zhì)。,原子核外電子的運(yùn)動(dòng),第一單元 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì),氫原子光譜 (1)人們常常利用儀器將物質(zhì)吸收光或發(fā)射光的_和_分別記錄下來(lái)，就得到所謂的光譜。 (2)氫氣在高壓分解為原子后得到的光譜特點(diǎn)是有特定波長(zhǎng)、彼此分立的，這種光譜是_，原子光譜即為線狀光譜；而陽(yáng)光形成的光譜為_(kāi)，這種光譜的特點(diǎn)是相近的波長(zhǎng)差別極小，不能分辨。,1,波長(zhǎng),強(qiáng)度,線狀光譜,連續(xù)光譜,玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型 (1)原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng)，并且不輻射能量。 (2)在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量(E)，而且能量是_的。 (3)只有當(dāng)電子從一個(gè)軌道(Ei)_到另一個(gè)軌道(Ej)才會(huì)輻射或吸收能量。h|EjEi|。,2,量子化,躍遷,3能層、能級(jí)及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系,原子核外電子排布規(guī)律 (1)能量最低原理 原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。 基態(tài)原子：_。當(dāng)基態(tài)原子_能量后，電子會(huì)_，變成_原子。 (2)泡利原理 一個(gè)原子軌道最多容納_個(gè)電子，而且_相反。 (3)洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先_，而且_相同。,4.,處于最低能量的原子,吸收,躍遷到較高能級(jí),激發(fā)態(tài),自旋狀態(tài),2,單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,自旋狀態(tài),怎樣描述原子軌道的圖形？ 提示 原子軌道圖形是描述原子核外電子在空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的圖形。s軌道在三維空間分布圖形為球形。p軌道在空間的分布特點(diǎn)是分別相對(duì)于x、y、z軸對(duì)稱，呈紡錘形。電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定了電子的能量，電子在原子軌道上的特點(diǎn)決定了它的反應(yīng)性能。,1,試舉例說(shuō)明洪特規(guī)則的特例？ 提示 洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全滿(如p6、d10)、半滿(如p3、d5)和全空(p0、d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均為半充滿狀態(tài))；29Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10為全充滿狀態(tài)，4s1為半充滿狀態(tài))。,2,元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,原子半徑 (1)影響因素,1,能層數(shù)能層數(shù)越多，原子半徑_ 核電荷數(shù)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子半徑_,(2)變化規(guī)律 元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸_。,越大,越小,增大,電離能 (1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去_電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)一價(jià)陽(yáng)離子所需要的最低能量。第一電離能越小，越易失去電子，金屬的活潑性就越強(qiáng)。 (2)規(guī)律 同周期：第一個(gè)元素的第一電離能_，最后一個(gè)元素的第一電離能最大，同周期中第A族元素比A族元素的第一電離能大，A族元素比A族元素的第一電離能大。 同族元素：從上到下第一電離能變_。 同種原子：隨著電子的逐個(gè)失去，陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)越來(lái)越大，再失去電子需克服的電性引力越來(lái)越大，消耗的能量越來(lái)越大，逐級(jí)電離能越來(lái)越_。,2,一個(gè),最小,小,大,電負(fù)性 (1)含義：用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)_吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。 (2)標(biāo)準(zhǔn)：以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。 (3)變化規(guī)律：在元素周期表中，_從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族中從上到下元素的電負(fù)性逐漸_ _。,3,鍵合電子,同周期中,小,減,(4)應(yīng)用 判斷元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱：非金屬的電負(fù)性1.8；金屬的電負(fù)性1.8；類金屬的電負(fù)性在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。 判斷化學(xué)鍵的類型：元素的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵；元素的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。,在元素第一電離能的遞變規(guī)律中，有什么特例出現(xiàn)？并從原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋。 提示 在同周期元素第一電離能的遞變過(guò)程中，A族和A族作為特例出現(xiàn)，第一電離能分別比同周期相鄰的元素都高，這主要是因?yàn)锳族元素原子最外電子層的s軌道處于全充滿狀態(tài)，p軌道處于全空狀態(tài)，A族的元素原子最外層3個(gè)能量相同的p軌道處于半充滿狀態(tài)，均屬于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，故這兩個(gè)主族的元素原子相對(duì)難失去第1個(gè)電子，第一電離能相對(duì)較大，屬于電離能周期性變化的特例，如I(Al)I(Mg)、I(S)I(P)。,3,在同周期元素第一電離能的遞變過(guò)程中，過(guò)渡元素第一電離能的變化幅度相對(duì)較小，這主要是因?yàn)殡S著元素原子序數(shù)的遞增，新增加的電子排在次外層的d軌道上，有效核電荷數(shù)增加幅度小，核對(duì)外層電子的有效吸引力增加幅度小造成的。,原子結(jié)構(gòu)示意圖 可表示核外電子的分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，如 電子式,原子結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)表示方法,1,。,2,3,電子排布式 (1)用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式。例如：K：1s22s22p63s23p64s1。 (2)為了避免電子排布式書寫過(guò)于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號(hào)外加方括號(hào)表示。例如：K：Ar4s1。 (3)有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布相對(duì)于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差。因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。,4,軌道表示式 用方框表示一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子，如氮原子的軌道表示式為：,5,13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，Kurt Wuithrich等人為此獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下面有關(guān)13C與15N的敘述正確的是 ( )。A.13C與15N有相同的中子數(shù) B. 13C電子排布式為1s22s22p3 C. 15N與14N互為同位素 D.15N的電子排布式為1s22s22p4 解析 13C與15N的中子數(shù)分別為7、8，A項(xiàng)不正確；15N與14N互為同位素，C項(xiàng)正確；13C、15N的電子排布式分別為1s22s22p2、1s22s22p3，B、D項(xiàng)均不正確。 答案 C,【典例1】,1.原子結(jié)構(gòu)示意圖只能表示核外電子的分層排布和原子核 內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，如 。,3.電子排布式：如O原子的電子排布式為1s22s22p4，它能告訴我們氧原子核外的電子分為2個(gè)電子層，3個(gè)能級(jí)，并不能告訴我們?cè)雍说那闆r，也不能告訴我們它的各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,4.電子排布圖，如 這個(gè)式子，對(duì)氧原子核外電子排布的情況表達(dá)得就更加詳細(xì)。,現(xiàn)有A、B、C、D四種元素，A是第五周期A族元素，B是第三周期元素，B、C、D的價(jià)電子數(shù)分別為2、2、7。四種元素原子序數(shù)從小到大的順序是B、C、D、A。已知C和D的次外層電子均為18個(gè)。 （1）寫出A、B、C、D元素符號(hào)：A：_、 B： _ 、C： _ 、D： _ 。 （2）寫出B、C的基態(tài)原子的核外電子排布式及A、D的價(jià)電子排布式： B： _ 、C： _ 、 A、 _ 、D： _ 。,【應(yīng)用1】,（3）寫出堿性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式：_。 （4）寫出酸性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式： _ 。 解析 根據(jù)A在周期表的位置可知為Rb，價(jià)電子排布為5s1；由B是第三周期元素，價(jià)電子數(shù)為2，得B為Mg，核外電子排布式為1s22s22p63s2；C、D的價(jià)電子數(shù)分別為2和7，且知C和D的次外層電子均為18個(gè)，所以C為30號(hào)Zn，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，D為35號(hào)Br，價(jià)電子排布式為4s24p5。堿性最強(qiáng)最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為RbOH，酸性最強(qiáng)最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HBrO4。 答案 （1）Rb Mg Zn Br （2）1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p63d104s2 5s1 4s24p5 （3）RbOH （4）HBrO4,1.核外電子在原子軌道上的排布順序圖,原子核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用,原子核外電子排布的規(guī)律 (1)泡利不相容原理 1925年泡利（Pauli）提出：在同一原子中不可能有4個(gè)量子數(shù)n、l、m、ms完全相同的電子存在，或者說(shuō)由4個(gè)量子數(shù)n、l、m、ms確定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只能存在一個(gè)電子，即在一個(gè)原子軌道上，只能容納兩個(gè)自旋相反的電子。 (2)能量最低原理 能量最低原理：原子核外電子排布，在不違背泡利不相容原理的前提下，應(yīng)盡可能使原子體系的能量最低。因此，核外電子排布時(shí)，總是盡可能排布在能量低的軌道，這就決定了原子中的電子按原子軌道能級(jí)圖中能級(jí)的高低順序由低到高填充。,2.,(3)洪特規(guī)則 1925年洪特（Hund）根據(jù)原子光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)而提出：電子在角量子數(shù)l相同的軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占磁量子數(shù)m不同的軌道，且自旋方向平行。洪特規(guī)則實(shí)際上是泡利原理的推論，也是能量最低原理的要求。 (4)洪特規(guī)則的特例 當(dāng)?shù)葍r(jià)軌道為全空、半充滿或全充滿時(shí)，這些狀態(tài)下總的電子云的分布是對(duì)稱的，原子體系的能量低，原子的電子排布是最穩(wěn)定的。,具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子和離子，其對(duì)應(yīng)的元素一定屬于同一周期的是 ( )。 A.兩原子其核外全部都是s電子 B.最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為 2s22p6的離子 C.原子核外M層上的s、p能級(jí)都充滿電子，而d能級(jí)上沒(méi) 有電子的兩種原子 D.兩原子N層上都有1個(gè)s電子，一個(gè)原子有d電子，另一個(gè) 原子無(wú)d電子,【典例2】,解析 氫原子和鋰原子都只有s電子但不在同一周期，A錯(cuò)；2s22p6的離子如果是陽(yáng)離子的話，對(duì)應(yīng)的元素就和2s22p6的原子對(duì)應(yīng)的元素不在同一周期，B錯(cuò)；雖然M層上的s、p能級(jí)都充滿電子，即使d能級(jí)沒(méi)有電子，但4s上可能有電子或沒(méi)有電子，C錯(cuò)。 答案 D,下列各組表述中，兩個(gè)微粒不屬于同種元素原子的是 ( )。 A.3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布為 1s22s22p63s23p2的原子 B.2p能級(jí)無(wú)空軌道，且有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原 子的最外層電子排布為2s22p5的原子 C.M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布為 1s22s22p63s23p64s2的原子 D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/5的原子和最外層電 子排布為4s24p5的原子,【應(yīng)用2】,答案 C,1.不同周期中特征原子的電子排布式,原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系,2.元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJmol1。請(qǐng)根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷，錯(cuò)誤的是 ( )。,【典例3】,A.元素X的常見(jiàn)化合價(jià)是1 B.元素Y是A族元素 C.元素X與氯形成化合物時(shí)，化學(xué)式可能是XCl D.若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應(yīng),解析 X的第一電離能（I1）顯著小于I2、I3等，可知X最外層只有一個(gè)電子，故常見(jiàn)化合價(jià)為1價(jià)，且與Cl元素形成XCl，A、C兩項(xiàng)正確；Y元素的I1、I2、I3相差不懸殊，與I4懸殊明顯，故Y最外層有3個(gè)電子，為A族元素，當(dāng)n3時(shí)，Y為Al，與冷水不反應(yīng)，故B正確，而D錯(cuò)誤。 答案 D,下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是 ( )。 A.原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布 式為1s22s2的Y原子 B.原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與