蘇教版化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題1和2知識(shí)點(diǎn)

1、教材整理1探索物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)1.學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的意義決定(1)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)-物質(zhì)的性質(zhì)與變化。(2)學(xué)習(xí)有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí),可以幫助我們更好地解釋和預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì) 與變化。2.研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一般方法(2)分析原子、分子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)：量子力學(xué)。(3)現(xiàn)代研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法：光譜和衍射實(shí)驗(yàn)。(4)幾種測(cè)定物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的儀器紅外光譜儀電子顯微鏡原子吸收光譜儀X射線衍射儀等3.原子結(jié)構(gòu)模型的演變模型名稱道爾頓(1803)湯姆生(1904)盧瑟福(1911)玻爾(1913)量子力學(xué)(1926)模型圖示實(shí)驗(yàn)事實(shí)元素化合時(shí)的質(zhì)量比陰極射線a粒子的散射 實(shí)驗(yàn)氫原 子光譜微觀粒子 的波粒二 象性教

2、材整理2研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義1 .人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史2 .研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義(1)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)與合成新物質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。揭示物質(zhì)的結(jié) 構(gòu)與性能的關(guān)系，也可以幫助我們預(yù)測(cè)物質(zhì)的性能。(2)尋找性能優(yōu)異的材料、需要研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。(3)從分壬水平探索生命現(xiàn)象的本質(zhì)離不開(kāi)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。(4)實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展期待著物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究方面的新成果。第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)第1課時(shí)原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)初探1 .盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型(1)盧瑟福在a粒子的散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型。(2)盧瑟福認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中于原子核上,電子在原子核外空間做高 速

3、運(yùn)動(dòng)。(3)盧瑟福被稱為“原子之父”。2 .玻爾原子結(jié)構(gòu)模型(1)玻爾在研究了氫原子光譜后、根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)、提出了新的原子結(jié) 構(gòu)模型。(2)玻爾原子結(jié)構(gòu)模型原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng),這些軌道稱為原子軌道。核外 電子在原子軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。不同的原子軌道具有不同的能量,原子軌道的能量變化是不連續(xù)的。原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。3 .電子云(1)概念：用小點(diǎn)的疏密來(lái)描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)也小所得 到的圖形叫做電子云圖。(2)含義用小點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，用小點(diǎn)的疏密描述電子在原 子核外某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的大小。運(yùn)動(dòng)區(qū)域

4、離核近，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大£運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì) 小。核心突破1 .量子力學(xué)對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的描述(1)建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的量子理論認(rèn)為， 核外電子的運(yùn)動(dòng)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律， 而沒(méi)有固定的軌道，我們只能知道它們?cè)诤送饽程幊霈F(xiàn)的機(jī)會(huì)大小。經(jīng)過(guò)研究發(fā) 現(xiàn)，電子在一些地方出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較大，在另一些地方出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較小。(2)電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是有規(guī)律的。如氫原子的核外電子，當(dāng)處于能量最低狀態(tài)時(shí)，電子主要在原子核周圍的球形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)區(qū)域距離核近，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大；運(yùn)動(dòng)區(qū)域距離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)小。原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征基礎(chǔ)初探1 .電子層(1)劃分依據(jù)劃分電子層的依據(jù)為電子的

5、能量差異和主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域的不同。(2)表示電子層用n表示，原子中由內(nèi)向外的電子層數(shù) n可取1、2、3、4、5等正整 數(shù)，對(duì)應(yīng)電子層符號(hào)分別為 K、L、M N、O等。2 .原子軌道含義處于同一電子層的原子核外電子運(yùn)動(dòng)的不同區(qū)域(2)表示符號(hào)及形狀不同形狀的軌道可用s、p、d、f等表示，s軌道呈球形,p軌道呈紡錘形。(3)伸展方向s、p、d、f軌道分別有1、3、5、7個(gè)伸展方向，例如p軌道包含px、py、 Pz3個(gè)軌道。3 .自旋(1)在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子有兩種不同的自皿態(tài)。(2)表示方法：通常用二和表示。核心突破4 .原子軌道(1)原子軌道的定義處于同一電子層上的原子核外電子，也可以在不同類

6、型的原子軌道上運(yùn)動(dòng)。這個(gè)原子軌道指的是量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域。(2)原子軌道分類：s p d f分類依據(jù)：在同一電子層中，電子能量差別較小，電子云形狀不同。原子軌道形狀一一決定軌道的類型。s球形，p紡錘形，d軌道和f軌道較復(fù)雜。5 .不同電子層上原子軌道的數(shù)目和可容納的電子數(shù)6 .各原子軌道的能量高低規(guī)律(1)相同電子層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf。(2)形狀相同的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s(3)電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如 2px、2py、2Pz軌道的能量 相等。第2課時(shí)原子核外電子的排布原

7、子核外電子的排布基礎(chǔ)初探教材整理1原子核外電子的排布1 .遵循的原理2 .原子核外電子排布的軌道能量順序3.原子核外電子排布的表示方法(1)電子排布式鋁原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p1或Ne3s 23p1。澳原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s24p5 或Ar3d 104s24p5(2)軌道表小式(3)外圍電子排布式和軌道表示式氯原子的外圍電子排布式為3s23/外圍電子軌道表示式為。教材整理2電子躍遷1 .基態(tài)原子是處于能量最低狀態(tài)的原子。2 .激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量后,電子從能量較低原子軌道上躍遷到能 量較高軌道上成為激發(fā)態(tài)原子。3 .光譜不

8、同元素的原子中電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收(基態(tài)一激發(fā)態(tài))或放出(激發(fā)態(tài)一 基態(tài))能量，產(chǎn)生不同的光譜一一原子光譜(吸收光譜或發(fā)射光譜)0光是電子釋 放能量的重要形式。核心突破1.泡利原理(1)電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)，自旋只有兩種狀態(tài)：順時(shí)針狀態(tài)和逆 時(shí)針狀態(tài)，用方向相反的箭頭“T” 來(lái)表示。(2)將在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的，自旋狀態(tài)相反的 2個(gè)電子稱為電子對(duì)，用 方向相反的箭頭“T來(lái)表示；將在原子軌道上運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子稱為單電子或未成對(duì)電子。(3)原子軌道與原子軌道數(shù)和最多容納的電子數(shù)的關(guān)系:原子軌道spdf原子軌道數(shù)1357最多容納的電子數(shù)2610142.洪特規(guī)則(1)在能量相同的軌道(也稱等價(jià)

9、軌道，例如3個(gè)p軌道，5個(gè)d軌道，7個(gè) f軌道)上分布的電子，將盡可能分占不同的軌道，而且自旋方向相同。例如，碳原子中的2個(gè)p電子的排布應(yīng)該是(2)洪特規(guī)則的特例：在能量相等軌道上的電子排布全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。全充滿：p6、d10、f14相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài) 全空：p0、d0、f0半充滿：p3、d5、f7Cr： 1s22s22p63s23p63d44s2 x如 Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1 VCu: 1s22s22p63s23p63d94s2 xCu: 1s22s22p63s23p63d104s1 V核外電子排布的表示方法核心突破原子核外電

10、子排布的表示方法比較結(jié)構(gòu)示意圖意義將每個(gè)電子層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子實(shí)例電子排布式意義用數(shù)字在原子軌道符號(hào)右上角標(biāo)明該原子軌道上排布的電子數(shù)實(shí)例K: 1s22s22p63s23p64s1簡(jiǎn)化電子排布式意義為了避免電子排布式書(shū)寫(xiě)過(guò)于繁瑣，把內(nèi)層電子 達(dá)到稀有氣體結(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)表示實(shí)例K: Ar4s 1外圍電子排布式意義士族元素的外圍電子指最外層電子實(shí)例Al : 3s23p1軌道表小式或電子排布圖意義每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子實(shí)例第二單元元素性質(zhì)的遞變規(guī)律第1課時(shí)原子核外電子排布的周期性主族元素的原子核外電子排布與性質(zhì)的周期性基礎(chǔ)初探原

11、子核外電子排布的周期性與周期表的分區(qū)基礎(chǔ)初探教材整理1 16周期元素原子的外圍電子排布說(shuō)明：(1)第2、3周期，從左到右外圍電子排布(式)呈現(xiàn)從ns1到ns2np6的變化。(2)第4周期，從左到右外圍電子排布(式)呈現(xiàn)從ns1經(jīng)過(guò)3d1104s1-2逐漸過(guò) 渡到4s24p6,第5、6周期類似第4周期。核心突破1 .核外電子排布與族的劃分族的劃分依據(jù)是原子的外圍電子排布(1)同主族元素原子的外圍電子排布完全相同，外圍電子全部排布在ns或nsnp軌道上。外圍電子數(shù)與族序數(shù)相同。(2)稀有氣體的外圍電子排布為1s2或ns2np6。(3)過(guò)渡元素(副族和皿族)同一縱行原子的外圍電子排布基本相同。外圍電

12、 子排布為(n1)d1T0ns12, IHBVHB族的外圍電子數(shù)與族序數(shù)相同，IB、H B族和Vffl族的外圍電子數(shù)與族序數(shù)不相同。2 .原子結(jié)構(gòu)與周期表中位置的關(guān)系(1)原子核外電子層數(shù)決定所在周期數(shù)；周期數(shù)=最大能層數(shù)(鉗除外，46Pd：Kr4d 10,最大能層數(shù)是4,但是在第五周期)。(2)外圍電子總數(shù)決定排在哪一族。如：29CU： 3d104s1, 10+ 1=11尾數(shù)是1 且有d軌道，所以是IB族。(3)每周期起始元素和結(jié)束元素的價(jià)電子排布為ns1和ns2np6(如第一周期為1s2)。3 .周期表各區(qū)的特點(diǎn)分區(qū)元素分布外圍電子排布式元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)IA族、HA族12 ns除氫外都是活

13、潑金屬兒系p區(qū)mA族VHA族、0族216ns np最外層電子參與反應(yīng) (稀有氣體除外)d區(qū)me族vhb 族、Vffl族(n 1)d1 9ns1 2d軌道也/、同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)IB族、HB族z,、.1012(n-1)d ns金屬元素f區(qū)錮系、銅系(n 2)f °14(n1)d°22ns錮系元素化學(xué)性質(zhì)相 近，銅系元素化學(xué)性質(zhì) 相近第3課時(shí)電離能和電負(fù)性電離能基礎(chǔ)初探4 .第一電離能含義某元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成+1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需的最低能量,叫做該元素的第一電離能，用符號(hào)1A表示，單位：kJ mol 1o(2)意義第一電離能數(shù)值越小,原子越容易失去一個(gè)電子

14、；第一電離能數(shù)值越大,原 子越難失去一個(gè)電子。(4)與原子的核外電子排布的關(guān)系通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f 14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大 的第一電離能。5 .第二電離能和第三電離能(1)第二電離能+ 1價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成+ 2價(jià)氣態(tài)離子所需要的最低能量，用I 2表小0(2)第三電離能+ 2價(jià)氣態(tài)離子再失去1個(gè)電子，形成+ 3價(jià)氣態(tài)離子所需的最低能量，用1 3表示。(3)同一元素的逐級(jí)電離能11、12、I3-In依次增大。核心突破1 .電離能的變化規(guī)律(1)第一電離能每個(gè)周

15、期的第一種元素(氫元素或堿金屬元素)第一電離能最小，稀有氣體 元素原子的第一電離能最大，同周期中自左至右元素的第一電離能呈增大的趨 勢(shì)，但是 H A> mA、VA> VIA。同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。(2)逐級(jí)電離能原子的逐級(jí)電離能越來(lái)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 都是原子軌道較低的電子，所需要的能量較多。當(dāng)電離能突然變大時(shí)說(shuō)明電子的電子層發(fā)生了變化， 即同一電子層中電離 能相近，不同電子層中電離能有很大的差距。如 Al： Il<l2< I 3? I4<I52 .第一電離能與原子核外電子排布(1)通常

16、情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空 (p0、d0、 f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f 14)的結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該 元素具有較大的第一電離能。(2)在同周期元素中，稀有氣體的第一電離能最大。金屬越活潑，金屬元素 的第一電離能越??；非金屬越活潑，非金屬元素的第一電離能越大。3 .電離能的應(yīng)用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素原子的核外電子的排布如Li: Ii? I2V3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上(K、L能 層)，且最外層上只有一個(gè)電子。(2)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價(jià)如K: Il? I2V3,表明K原子易失去一個(gè)電

17、子形成+ 1價(jià)陽(yáng)離子。(3)判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱一般地，除稀有氣體外，I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)；I1越小，元素的金 屬性越強(qiáng)。電負(fù)性基礎(chǔ)初探1 .含義電負(fù)件是用來(lái)衡量元素在化合物中吸引電子能力的物理量。 指定F的電負(fù)性 為，并以此為標(biāo)準(zhǔn)確定其他元素的電負(fù)性。2 .變化規(guī)律閂國(guó)甘日 主族元素的電負(fù)性從左到右I> 逐漸增大,表明其吸引電子的能力逐漸增強(qiáng)變化規(guī)律一閂士法元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)向王力矢> 減小趨勢(shì),表明其吸引電子 的能力逐漸減弱核心突破1 .電負(fù)性的變化規(guī)律電負(fù)性是用來(lái)衡量元素在化合物中吸引電子的能力。同周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；同主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。2 .電負(fù)性的應(yīng)用(1)衡量元素的金屬性和非金屬性及其強(qiáng)弱金屬的電負(fù)性一般小于，非金屬的電負(fù)性一般大于，而位于非金屬三角區(qū) 邊界的“類金屬”(如錯(cuò)、睇等)的電負(fù)性則在左右，它們既有