化學選修3第一章復習小結ppt課件.ppt

1 第一章原子結構與性質的復習和小結 第一節(jié)原子結構 2 一 原子的組成 原子的構成 原子 核外電子是如排布的 3 二 描述核外電子運動狀態(tài)的四因素 1 能層 電子按能量由低到高進行排布 4 2 能級 在多電子原子中 同一能層的電子 能量也可能不同 還可以把它們分成能級 按能量由低到高排布 規(guī)律 1 任意一個能層 其能級數 能層序數 2 s p d f可容納的電子數依次是1 3 5 7的兩倍 5 3 原子軌道 能級 spdfg 軌道數 13579 軌道形狀 球形啞鈴形 4 電子的自旋順時針逆時針 6 1 構造原理隨原子核電荷數遞增 絕大多數原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序 這個排布順序被稱為構造原理 三 構造原理與電子排布式 7 2 電子排布式 Na 1s22s22p63s1 能層序數 該能級上排布的電子數 能級符號 K L M 按能層次序書寫 8 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 練習 寫出第26號元素鐵的電子排布式 簡化為 Ar 3d64s2 3 簡化電子排布式 Ar 1s22s22p63s23p6 9 四 核外電子排布遵循的原理和規(guī)則 1 能量最低原理核外電子排布時 總是盡先占有能量最低的軌道 處于最低能量的原子為基態(tài)原子 當基態(tài)原子的電子吸收能量會變成激發(fā)態(tài)原子 由于不同原子的電子發(fā)生躍遷會吸收或釋放不同的光 所以可以用光譜儀產生的光譜線來鑒定元素 10 2 泡利原理 在一個原子軌道里 最多能容納2個電子 而且它們的自旋狀態(tài)相反 3 洪特規(guī)則基態(tài)原子中的電子進入并肩軌道后 總是優(yōu)先單獨占據一個軌道而且自旋方向相同 洪特規(guī)則的特例 當能級較高的電子處于半滿 全滿狀態(tài)時原子處于穩(wěn)定態(tài) 如 Cr3d44S2 3d54S1Cu3d94S2 3d104S1 11 小結 一 能層與能級二 構造原理三 電子排布式 遵循能量由低到高的原理 12 1 以下能級符號正確的是 A 6sB 2dC 3fD 1p A 13 2 下列各能層中不包含p能級的是 A NB MC LD K D 14 3 按能量由低到高的順序排列 正確的一組是 A 1s 2p 3d 4sB 1s 2s 3s 2pC 2s 2p 3s 3pD 4p 3d 4s 3p C 15 第二節(jié)原子結構與元素的性質 16 一 元素周期系1 堿金屬元素基態(tài)原子的電子排布 Ne 3s1 17 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 Xe 6s1 18 2 元素周期系的形成 1 周期系的形成隨著元素原子的核電荷數的遞增 每到出現(xiàn) 就開始建立一個新的電子層 隨后最外層上的電子逐漸增多 最后達到8個電子 出現(xiàn) 這樣形成一個 循環(huán)往復形成周期系 堿金屬 稀有氣體 周期 19 2 原因 的周期性重復 原子核外電子排布 20 二 元素周期表1 周期表的結構 21 2 周期與族 1 周期 具有相同的 的元素按照原子序數 的順序排列成的一個橫行 2 族 周期表中 有 個縱列 除 三個縱列叫第 族外 其余15個縱列每一個縱列標作一族 電子層數 遞增 18 8 9 10 22 三 元素周期律和原子半徑1 元素周期律元素的性質隨 的遞增發(fā)生周期性遞變的規(guī)律 2 原子半徑 1 決定因素 核電荷數 增大 越大 越小 23 2 變化規(guī)律 電子能層數 增大 不變 增大 減小 24 思考感悟3 是否電子的能層數多的元素的原子半徑一定大于電子的能層數小的元素的原子半徑 提示 不一定 原子半徑的大小由核電荷數與電子的能層數兩個因素綜合決定 如堿金屬元素的原子半徑比它下一周期鹵素原子的半徑大 25 四 電離能1 概念 原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 叫做第一電離能 2 元素第一電離能的意義衡量元素的原子失去一個電子的難易程度 第一電離能數值 原子越容易失去一個電子 氣態(tài)電中性基態(tài) 最低能量 越小 26 3 元素第一電離能的變化規(guī)律 1 同周期元素隨著原子序數的遞增 元素的第一電離能呈現(xiàn) 的趨勢 2 同族元素從上到下第一電離能逐漸 增大 減小 27 五 電負性1 鍵合電子和電負性的含義 1 鍵合電子元素相互化合時 原子中用于形成 的電子 2 電負性用來描述不同元素的原子對 吸引力的大小 電負性越大的原子 對鍵合電子的吸引力 化學鍵 鍵合電子 越大 28 2 衡量標準以氟的電負性為 和鋰的電負性為 作為相對標準 得出各元素的電負性 稀有氣體未計 3 遞變規(guī)律 1 同周期 自左到右 元素原子的電負性逐漸 2 同主族 自上到下 元素原子的電負性逐漸 4 0 1 0 變大 變小 29 4 應用 判斷金屬性 非金屬性強弱 強 強 金屬 非金屬 30 六 對角線規(guī)則在元素周期表中 某些主族元素與 的主族元素的電負性接近 有些性質相似 被稱為 對角線規(guī)則 如 右下方 31 寫出13Al 24Cr 26Fe 33As等元素原子的電子排布式 并判斷它們在元素周期表中的位置 13Al 24Cr 26Fe 33As 32 變式訓練1X Y Z是 A A族的三種非金屬元素 它們在周期表中的位置如圖所示 試回答 1 X元素單質的化學式是 2 Y元素的原子結構示意圖是 Y與Na所形成化合物的電子式為 33 3 Z元素的名稱是 從元素原子得失電子的角度看 Z元素具有 性 若從Z元素在周期表中所處位置看 它具有這種性質的原因是 其價電子排布式為 34 1 根據核外電子排布 1 分區(qū) 35 2 各區(qū)元素化學性質及原子最外層電子排布特點 36 37 2 根據元素金屬性與非金屬性 38 特別提醒 1 過渡元素均為金屬元素 但金屬元素卻不都是過渡元素 如堿金屬 堿土金屬等 2 處于金屬與非金屬交界線 又稱梯形線 附近的非金屬元素具有一定的金屬性 被稱為半金屬或準金屬 但不能叫兩性非金屬 39 在研究原子核外電子排布與元素周期表的關系時 人們發(fā)現(xiàn)價電子排布相似的元素集中在一起 據此 人們將元素周期表分為五個區(qū) 并以最后填入電子的軌道能級符號作為該區(qū)的符號 如圖所示 40 1 在s區(qū)中 族序數最大 原子序數最小的元素 其原子的價電子的電子云形狀為 2 在d區(qū)中 族序數最大 原子序數最小的元素 它常見離子的電子排布式為 3 在ds區(qū)中 族序數最大 原子序數最小的元素 其原子的價電子排布式為 4 在p區(qū)中 第二周期 A族元素原子的價電子的電子排布圖為 5 當今常用于核能開發(fā)的元素是鈾和钚 它們處在元素周期表的 區(qū)中 41 解析 1 s區(qū)包括 A族和 A族 族序數最大 原子序數最小的元素應是第二周期 A族的Be 其電子排布式為1s22s2 價電子排布式為2s2 其電子云形狀為球形 2 d區(qū)包括 B B族和 族 其中族序數最大 原子序數最小的元素應該是第四周期 族的Fe Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2 Fe的常見離子為Fe2 和Fe3 42 3 ds區(qū)包括 B族和 B族 族序數最大 原子序數最小的元素是Zn B族價電子的電子排布結構特征是 n 1 d10ns2 故Zn的價電子排布式為3d104s2 4 在p區(qū)中 位于第二周期 A族的元素是N 其最外層電子排布式為2s22p3 則電子排布圖為 43 變式訓練2下列說法中正確的是 A 所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B 最外層電子數為2的元素都分布在s區(qū)C 元素周期表中 B族到 B族10個縱行的元素都是金屬元素D s區(qū)均為金屬元素 44 45 46 特別提醒 可用 三看 法快速判斷簡單微粒半徑大小 一看 電子層數 最外層電子數相同時 電子層數越多 半徑越大 二看 核電荷數 當電子層結構相同時 核電荷數越大 半徑越小 三看 核外電子數 當電子層數和核電荷數均相同時 核外電子數越多 半徑越大 47 具有相同電子層結構的三種微粒An Bn 和C 下列分析正確的是 A 原子序數關系 C B AB 微粒半徑關系 r Bn r An C 微粒C是稀有氣體元素的原子D 原子半徑關系是 r A r B r C 思路點撥 解答本題要注意以下兩點 1 據電子層結構相同推測三種元素在周期表中的位置關系 進而進行原子序數和原子特點的推斷 2 分析微粒特點 選擇合理的方法比較半徑大小 48 49 1 電離能的有關規(guī)律 1 第一電離能 每個周期的第一種元素 氫和堿金屬 第一電離能最小 稀有氣體元素原子的第一電離能最大 同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢 同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小 50 2 逐級電離能 原子的逐級電離能越來越大 首先失去的電子是能量最高的電子 故第一電離能較小 以后再失去的電子都是能量較低的電子 所需要吸收的能量多 同時 失去電子后離子所帶正電荷對電子的吸引更強 從而電離能越來越大 51 當電離能突然變大時說明電子的能層發(fā)生了變化 即同一能層中電離能相近 不同能層中電離能有很大的差距 如表所示鈉 鎂 鋁的電離能 kJ mol 1 52 3 金屬活動性順序與相應的電離能的大小順序不一致 金屬活動性順序表示自左向右 在水溶液中金屬原子失去電子越來越困難 電離能是指金屬原子在氣態(tài)時失去電子成為氣態(tài)陽離子的能力 它是金屬原子在氣態(tài)時活潑性的量度 由于金屬活動性順序與電離能所對應的條件不同 所以二者不可能完全一 53 致 例如 堿金屬元素Li Na K Rb Cs的第一電離能分別為520kJ mol 1 496kJ mol 1 419kJ mol 1 403kJ mol 1 376kJ mol 1 由此可知 氣態(tài)鋰原子最不易失去電子 但在溶液中鋰原子的金屬活動性卻最強 其主要原因是鋰原子形成水合離子時放出的能量最多 54 2 電離能的應用 1 判斷元素原子核外電子的分層排布 這是由于層與層之間電離能相差很大 電離能數值在層與層電子之間呈突躍性變化 而同層內電離能數值差別相對較小 如Na的第一到第七級電離能分別為 單位kJ mol 1 496 4562 6912 9543 13353 16610 20114 從中明顯看出在第一 第二電離能之間有突躍 故可判斷Na最外層只有1個電子 2 判斷金屬原子在氣態(tài)時失去電子的難易 3 判斷主族元素在元素周期表中的族序數 價電子數 進而確定其最高化合價 55 特別提醒 由電離能的遞變規(guī)律可知 同周期主族元素從左到右 元素的第一電離能呈增大趨勢 但 A族的Be Mg Ca的第一電離能較同周期 A族的B Al Ga的第一電離能要大 A族的N P As的第一電離能較同周期 A族的O S Se的第一電離能要大 這是由于 A族元素的最外層電子排布為ns2 為全充滿較穩(wěn)定狀態(tài) 而 A族元素的最外層電子排布為np3 為半充滿狀態(tài) 比 A族的np4狀態(tài)穩(wěn)定 56 不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個電子所需要的能量 設其為E 如圖所示 試根據元素在周期表中的位置 分析圖中曲線的變化特點 并回答下列問題 57 1 同主族內不同元素的E值變化的特點是 各主族中E值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質的 變化規(guī)律 2 同周期內 隨原子序數增大 E值增大 但個別元素的E值出現(xiàn)反?，F(xiàn)象 試預測下列關系式中正確的是 填寫編號 E 砷 E 硒 E 砷 E 硒 E 溴 E 硒 58 3 估計1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個電子所需能量E值的范圍 E 4 10號元素E值較大的原因是 59 變式訓練4有A B C D E五種短周期元素 它們的核外四個電子的電離能數據如下 60 由表中數據可知 元素符號依次為A B C D E 61 1 判斷元素的金屬性和非金屬性及其強弱 1 金屬的電負性一般小于1 8 非金屬的電負性一般大于1 8 而位于非金屬三角區(qū)邊界的 類金屬 如鍺 銻等 的電負性則在1 8左右 它們既有金屬性 又有非金屬性 2 金屬元素的電負性越小 金屬元素越活潑 非金屬元素的電負性越大 非金屬元素越活潑 62 2 判斷元素的化合價 1 電負性數值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱 元素的化合價為正值 2 電負性數值大的元素在化合物中吸引電子的能力強 元素的化合價為負值 3 判斷化學鍵的類型一般認為 1 如果兩個成鍵元素原子間的電負性差值大于1 7 它們之間通常形成離子鍵 2 如果兩個成鍵元素原子間的電負性差值小于1 7 它們之間通常形成共價鍵 63 4 元素 對角線 規(guī)則在元素周期表中 某些主族元素與其右下方的主族元素 如圖 的有些性質是相似的 如硼和硅的含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔 被稱為 對角線規(guī)則 Li Mg的電負性分別為1 0 1 2 Be Al的電負性分別為1 5 1 5 B和Si的電負性分別為2 0 1 8 它們的電負性接近 說明它們對鍵合電子的吸引力相當 表現(xiàn)出的性質相似 64 有A B C D E5種元素 它們的核電荷數依次增大 且都小于20 其中C E是金屬元素 A和E屬同一族 它們原子的最外層電子排布為ns1 B和D也屬同一族 它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍 C原子最外層上電子數等于D原子最外層上電子數的一半 A B C D E五種元素的電負性為2