高考新課標(biāo)化學(xué)件原子結(jié)構(gòu)核外電子排布

高考新課標(biāo)化學(xué)件原子結(jié)構(gòu)核外電子排布匯報人：XX20XX-01-27CATALOGUE目錄原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)原子核外電子排布規(guī)律典型元素核外電子排布分析原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系探討實驗探究：原子結(jié)構(gòu)模型驗證總結(jié)回顧與拓展延伸01原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

原子組成與性質(zhì)原子由原子核和核外電子組成，原子核位于原子中心，由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電荷，核外電子帶負電荷。原子呈電中性，因為原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷數(shù)量相等，但電性相反。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，即質(zhì)子和中子的質(zhì)量決定了原子的質(zhì)量。電子在原子核外排布時，總是盡先排布在能量最低的電子層里。能量最低原理在一個原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子，即同一原子中沒有四個量子數(shù)完全相同的電子。泡利原理當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)不同軌道，且自旋方向相同。洪特規(guī)則原子核外電子排布原理元素周期表將元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列而成的表。元素周期表有7個橫行，稱為7個周期；有18個縱列，稱為16個族（其中第8、9、10三個縱列稱為一個族）。元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。元素周期律揭示了元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系。同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減??；同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大。同周期主族元素從左到右最高正化合價逐漸升高；同主族元素從上到下最高正化合價逐漸降低。同周期主族元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；同主族元素從上到下金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。元素周期律元素化合價金屬性與非金屬性原子半徑元素周期表與元素周期律02原子核外電子排布規(guī)律在多電子原子中，電子按能量不同，可分為不同的能級，而同一能級中電子的能量也可能不同，這種現(xiàn)象稱為能級交錯。能級交錯在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的前提下，電子總是盡先占有能量較低的軌道，以使整個原子體系能量最低。能量最低原理能級交錯與能量最低原理洪特規(guī)則在等價軌道（指相同電子層、電子亞層上的各個軌道）上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，而且它們的自旋方向相反，這個原理稱為泡利原理。洪特規(guī)則與泡利原理構(gòu)造原理隨著核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按順序填入核外電子運動軌道，即為構(gòu)造原理。電子排布式表示原子核外電子排布的圖式之一。有七個電子層，分別用1、2、3、4、5、6、7等數(shù)字表示K、L、M、N、O、P、Q等電子層，用s、p、d、f等符號分別表示各電子亞層，并在這些符號右上角用數(shù)字表示各亞層上電子的數(shù)目。構(gòu)造原理與電子排布式03典型元素核外電子排布分析s區(qū)元素是指價電子構(gòu)型為ns1-2的元素，包括第1族和第2族的元素（氫除外）。s區(qū)元素的最外層電子云輪廓圖形狀為球形對稱，且只有1個能級，即s能級。s區(qū)元素在化學(xué)反應(yīng)中容易失去最外層電子，形成正離子，表現(xiàn)出較強的還原性。s區(qū)元素核外電子排布特點p區(qū)元素是指價電子構(gòu)型為ns2np1-6的元素，包括第3族到第0族的元素（稀有氣體除外）。p區(qū)元素的最外層電子云輪廓圖形狀為啞鈴形或紡錘形，有3個能級，即s、p能級。p區(qū)元素在化學(xué)反應(yīng)中可以得到或失去電子，形成負離子或正離子，表現(xiàn)出氧化性或還原性。其中，非金屬元素得電子能力較強，金屬元素失電子能力較強。p區(qū)元素核外電子排布特點d區(qū)元素是指價電子構(gòu)型為(n-1)d1-9ns1-2的元素，包括第3族到第12族的元素（鑭系和錒系元素除外）。d區(qū)和f區(qū)元素的最外層電子云輪廓圖形狀復(fù)雜，有多個能級，如s、p、d、f等能級。這些元素的電子排布遵循洪特規(guī)則和泡利原理。d區(qū)和f區(qū)元素在化學(xué)反應(yīng)中通常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，可以形成復(fù)雜的化合物。其中，過渡金屬元素具有多種配位方式和催化活性，在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。f區(qū)元素是指價電子構(gòu)型為(n-2)f1-14(n-1)d0-2ns2的元素，包括鑭系和錒系元素。d區(qū)和f區(qū)元素核外電子排布特點04原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系探討影響因素原子序數(shù)、電子層數(shù)、核電荷數(shù)等。原子半徑定義原子半徑是指原子核到最外層電子的平均距離。變化規(guī)律隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑呈現(xiàn)周期性變化，即同周期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增大。原子半徑變化規(guī)律及影響因素123元素的金屬性是指元素失去電子的能力。金屬性元素的非金屬性是指元素獲得電子的能力。非金屬性同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；同主族元素從上到下金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。變化規(guī)律元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律化合價元素在化合物中的化合價是指該元素的一個原子與其他元素的原子相結(jié)合的數(shù)目。氧化還原反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。關(guān)系元素的化合價與其在氧化還原反應(yīng)中的表現(xiàn)密切相關(guān)。高價元素通常具有氧化性，低價元素通常具有還原性。在氧化還原反應(yīng)中，元素化合價的變化遵循一定的規(guī)律，如“升失氧還，降得還氧”等。元素化合價與氧化還原反應(yīng)關(guān)系05實驗探究：原子結(jié)構(gòu)模型驗證實驗原理01盧瑟福通過α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射情況，從而推斷原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實驗現(xiàn)象02大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子被反彈回來。實驗結(jié)論03原子內(nèi)部有一個帶正電荷的、體積很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)。盧瑟福α粒子散射實驗回顧電子繞核運動的軌道是量子化的，不連續(xù)的；電子在這些軌道上繞核運動的能量也是量子化的，不連續(xù)的；電子在不同軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是量子化的。玻爾模型假設(shè)通過測量氫原子光譜的波長和頻率，可以計算出氫原子的能級差和基態(tài)能量，從而驗證玻爾模型的正確性。驗證實驗玻爾氫原子模型介紹及驗證現(xiàn)代量子力學(xué)對原子結(jié)構(gòu)描述量子力學(xué)基本原理微觀粒子的運動狀態(tài)用波函數(shù)描述，波函數(shù)的模平方表示粒子在該處出現(xiàn)的概率密度；微觀粒子的能量、動量等物理量都是量子化的，不連續(xù)的。原子結(jié)構(gòu)描述原子中的電子分布在不同的能級上，每個能級對應(yīng)一個波函數(shù)；電子在原子中的運動狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述，波函數(shù)的形狀和大小決定了電子在空間中出現(xiàn)的概率分布。06總結(jié)回顧與拓展延伸原子結(jié)構(gòu)原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核位于原子中心，由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電。核外電子繞核運動，帶負電荷。核外電子排布核外電子按能量高低分層排布，離核越近能量越低。每層最多容納的電子數(shù)為2n^2（n為電子層數(shù)）。最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)。元素周期表元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列而成的表。根據(jù)元素原子的核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）進行排序。周期表中，同一周期的元素從左到右，原子半徑逐漸減小，非金屬性逐漸增強；同一主族的元素從上到下，原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強。關(guān)鍵知識點總結(jié)回顧原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)，特別是最外層電子數(shù)對元素性質(zhì)的影響最大。例如，金屬元素一般最外層電子數(shù)小于4，容易失去電子形成陽離子；非金屬元素一般最外層電子數(shù)大于或等于4，容易得到電子形成陰離子。元素周期表不僅可以預(yù)測元素的性質(zhì)，還可以指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)和研究。例如，根據(jù)元素周期表的規(guī)律，可以預(yù)測某些未知元素的性質(zhì)；同時，通過研究新元素的性質(zhì)和在周期表中的位置，可以進一步驗證和豐富元素周期表的理論。原子結(jié)構(gòu)中的電子排布和化學(xué)鍵的形成密切相關(guān)。例如，共價鍵的形成是由于兩個非金屬原子通過共用電子對來實現(xiàn)的；離子鍵的形成則是由于金屬原子失去電子形成陽離子，非金屬原子得到電子形成陰離子，陰陽離子通過靜電作用相互吸引而形成的。原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系元素周期表的應(yīng)用原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵的關(guān)系易錯易混點辨析澄清A.同一主族的元素從上到下，金屬性逐漸減弱B.同一周期的元素從左到右，原子半徑逐漸增大（2022年全國高考化學(xué)試題）下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的說法正確的是（）高考真題訓(xùn)練提升0102高考真題訓(xùn)練提升D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素C.最外