人教版選擇性必修2網(wǎng)科學(xué)【備課無憂】2021-2022學(xué)年高二化學(xué)同步優(yōu)質(zhì)課件人教版選擇性必修2網(wǎng)科學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末復(fù)習(xí)課知識清單[基本概念]①能層；②能級；③原子軌道；④基態(tài)和激發(fā)態(tài)；⑤原子光譜；⑥電子排布圖(或軌道表示式)；⑦電離能；⑧電負性[基本規(guī)律]①能量最低原理；②泡利原理；③洪特規(guī)則；④電離能的變化規(guī)律及應(yīng)用；⑤電負性的變化規(guī)律及應(yīng)用原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)元素周期律電子層結(jié)構(gòu)核外電子排布規(guī)律能量最低原理泡利原理洪特規(guī)則構(gòu)造原理基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子半徑電離能電負性對角線規(guī)則元素的金屬性與非金屬性電子排布式外圍電子排布電子排布圖能層能級軌道(電子云的伸展方向)元素周期表各周期元素數(shù)目周期表中周期、族周期表中元素的分區(qū)知識概要知識網(wǎng)絡(luò)能層n1234…符號KLMN…能級sspspdspdf…軌道數(shù)1131351357…最多容納的電子數(shù)2262610261014…281832

2n21、能層、能級、原子軌道之間的關(guān)系：能層越高，電子的能量越高，離原子核越遠

能級能量大小的判斷方法：1、先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級的能量順序為：

E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…2、不同能層中的同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)3、不同原子的同一能層的同一能級的能量大小也不同。例如：Ar的1s能級的能量≠S的1s能級的能量①基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子③基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系2、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜說明：（1）電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移),而原子得失電子發(fā)生的是化學(xué)變化。（2）電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相反也可以從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，釋放能量。（3）光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。形成原因：分類：吸收光譜：發(fā)射光譜：明亮背景的暗色譜線暗色背景的明亮譜線光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析原子光譜3、構(gòu)造原理與電子排布式①內(nèi)容：以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。②電子填充的常見一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p

→5s→4d→5p→6s③能級交錯：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。構(gòu)造原理注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學(xué)事實，是經(jīng)驗的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個思維模型，是個假想過程。②能級交錯現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯，并不意味著先填的能級能量一定比后填的能級能量低（2）電子排布式和軌道表示式(又稱電子排布圖)的書寫1、電子排布式

2、簡化電子排布式

3、價層電子排布式

4、軌道表示式(又稱電子排布圖)要求：會正確書寫前四周期元素的電子排布式和軌道表示式注意Cr和Cu的價層電子排布式的書寫（1）價電子層的定義：為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。（2）價電子的位置：①對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子表示方法：nsx或nsxnpy

例如：Cl的價層電子排布式為3s23p5

②對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的價層電子排布式為3d54s1。價層電子排布式4、電子云與原子軌道由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：(1)電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中小點越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。(2)電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子實際出現(xiàn)的次數(shù)(3)電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖電子云電子云輪廓圖繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來①s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大。②p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個p能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標x、y、z分別是p電子云在直角坐標系里的取向。原子軌道1、定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個原子軌道說明：(1)同一能層中，不同能級原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級的幾個原子軌道的能量相同(2)人們把同一能級的幾個能量相同的原子軌道稱為簡并軌道。電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。5、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理電子自旋注：①能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運動狀態(tài)，電子能量與能層、能級有關(guān)，電子運動的空間范圍與原子軌道有關(guān)。②一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。注：(1)洪特規(guī)則只針對電子填入簡并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。(2)當(dāng)電子填入簡并軌道時，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。泡利原理洪特規(guī)則洪特規(guī)則特例:處于能量相同的原子軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時,具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。如Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1,Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1。能量最低原理在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。例1某元素A原子的L層比M層少6個電子,它有兩種常見的陽離子a和b(其中a的化合價大于b的化合價)。則:(1)a的M層比N層多

個電子;b的L層比M層少

個電子。a的穩(wěn)定性

(填“大于”或“小于”)b的穩(wěn)定性。

(2)寫出A的電子排布式:

;

a的最外層電子排布圖為

。

[解析]由于第一、二層電子排布不出現(xiàn)能級交錯,由題意可知A原子的L層已填滿,共有8個電子,可得A的M層上有14個電子,則A的第三層電子排布為3s23p63d6,即可得A的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,即A為Fe原子,其兩種陽離子為Fe3+和Fe2+,陽離子a的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,陽離子b的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,再根據(jù)洪特規(guī)則,a的3d軌道處于半充滿狀態(tài),a比b穩(wěn)定。136大于1s22s22p63s23p63d64s2例2.完成下列問題:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為

。

(2)Fe成為陽離子時首先失去

軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+價層電子排布式為

。

(3)在周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是

,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)

(填“相同”或“相反”)。

(4)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為

、

(填標號)。

答案(1)1s22s22p63s23p63d24s2

(2)4s

4f5

(3)Mg相反(4)D

C解析(2)Fe為26號元素,Fe原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,成為陽離子時首先失去4s軌道電子;Sm的價層電子排布式為4f66s2,失去3個電子變成Sm3+成為穩(wěn)定狀態(tài),則應(yīng)先失去最外層和能量較高的4f電子,所以Sm3+的價層電子排布式為4f5。(3)由元素周期表中的“對角線規(guī)則”可知,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg;Mg為12號元素,M層只有2個電子,排布在3s軌道上,故M層的2個電子自旋狀態(tài)相反。(4)Li的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s1,故D的能量最低;A中1個1s電子被激發(fā)到2s軌道上,B中2個1s電子分別被激發(fā)到2s和2px軌道上,C中2個1s電子被激發(fā)到2px軌道上,故C的能量最高。6、元素周期表的結(jié)構(gòu)1、周期（七橫七周期，三短四長）從上到下類別各周期原子的電子層數(shù)各周期最多容納的元素種類數(shù)同周期內(nèi)原子序數(shù)變化規(guī)律第一周期短周期12左右第二周期28第三周期38第四周期長周期418第五周期518第六周期632（含鑭系15種元素）第七周期732（含錒系15種元素）依次遞增周期序數(shù)==電子層數(shù)==最大能層序數(shù)主族序數(shù)==最外層電子數(shù)==縱行個位數(shù)=價電子數(shù)其余族族序數(shù)==縱行個位數(shù)(除第VIII族和零族外)列數(shù)123456789101112131415161718類別主族副族副族副族主族0族名稱IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIB第VIII族IBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA0族2、族（十八縱行十六族，七主八副一0）ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p區(qū)3s區(qū)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d區(qū)ds區(qū)567鑭系f區(qū)錒系元素周期表的五個分區(qū)分區(qū)元素位置價層電子排布式特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2

族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價層電子數(shù)p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)價層電子數(shù)=族序數(shù)，Ⅷ族第1列元素的價電子數(shù)=族序數(shù)Ⅷ族第2列元素的價電子數(shù)為9Ⅷ族第3列元素的價電子數(shù)為10ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2（n-1）d軌道為全充滿狀態(tài)，族序數(shù)=最外層ns軌道上的電子數(shù)f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似；錒系元素化學(xué)性質(zhì)相似小結(jié)：對于主族和0族元素而言，價層電子數(shù)=ns能級上的電子數(shù)或ns+np能級上的電子總數(shù)對于副族（鑭系和錒系除外）和第VIII族而言，價層電子數(shù)=(n-1)d+ns能級上的電子總數(shù)周期表的分區(qū)與原子的價電子排布的關(guān)系按金屬元素與非金屬元素分區(qū)沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹、與鋁、鍺、銻、釙、之間畫一條線，線的左邊是金屬元素(氫除外),線的右邊是非金屬元素。非金屬元素要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)(如圖)。在元素周期表中位于金屬和非金屬分界線上的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì)，位于此處的元素(如硼、硅、鍺、砷、銻等)常被稱為半金屬或類金屬(一般可用作半導(dǎo)體材料)。對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的（如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為對角線規(guī)則，如圖所示。1、影響原子半徑大小的因素：電子的能層數(shù)和核電荷數(shù)。2、影響方式：注：因為稀有氣體元素與其他元素的原子半徑的判定依據(jù)不同，一般不將其原子半徑與其他原子的半徑相比較。3、微粒半徑大小比較（1）同種元素的微粒：陰離子>原子>陽離子；低價離子>高價離子（2）電子層數(shù)越多，半徑越大(一般情況下）（3）電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越小，半徑越大，即“序小徑大”原子半徑6、元素周期律1、第一電離能（1）定義：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。（2）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(shù)值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個電子。（3）變化規(guī)律①一般規(guī)律：同周期：隨原子序數(shù)的遞增而增大；同周期中，第一電離能最小的是第一主族的元素，最大的是稀有氣體元素第一電離能最大的元素是氦

同主族：隨原子序數(shù)的遞增而減小電離能②特例：具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的原子穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大。例如：第IIA族>第IIIA族；第VA族>第VIA族如：Be>B，Mg>Al；如N>O，P>S。3、電離能的應(yīng)用（1）推斷元素原子的核外電子排布例如：Li的逐級電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個電子（2）判斷主族元素的最高正化合價或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強弱I1越大，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強。2、逐級電離能變化規(guī)律：①同一元素的逐級電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…②當(dāng)相鄰逐級電離能突然變大時，說明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化①.電負性越大，非金屬性越強，反之越弱。——具體描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。②.同周期(從左→右)逐漸增大，同主族(從上→下)逐漸減小。電負性意義：電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。金屬元素的電負性較小，非金屬元素的電負性較大。電負性最大的是氟，最小的是銫③.電負性最大的元素是氟，電負性最小的元素是銫。短周期元素中電負性最小的是鈉。應(yīng)用①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱I、金屬元素的電負性一般小于1.8,非金屬元素的電負性一般大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。注：不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準II、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。②判斷化學(xué)鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負性差值大于1.7,它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7,它們之間通常形成共價鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價I、電負性小的元素易呈現(xiàn)正價II、電負性大的元素易呈現(xiàn)負價④解釋對角線規(guī)則利用電負性可以解釋對角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當(dāng)，故表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。（5）電負性與第一電離能的關(guān)系電負性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負性大的原子吸引電子的能力強，所以一般來說，電負性大的原子對應(yīng)元素的第一電離能也大。原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)同一周期(從左到右)同一主族(從上到下)核外電子的排布電子層數(shù)相同增加最外層電子數(shù)1→2(或8)相同金屬性和非金屬性金屬性減弱增強非金屬性增強減弱原子半徑減小增大單質(zhì)的氧化性和還原性氧化性增強減弱還原性減弱增強元素性質(zhì)的遞變規(guī)律原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)同一周期(從左到右)同一主族(從上到下)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性酸性增強減弱堿性減弱增強氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強減弱第一電離能增大(但ⅡA族>ⅢA族,ⅤA族>ⅥA族)減小電負性變大變小例3.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。

試回答下列問題:(1)I的最高化合價為

,K的元素名稱為

。

[解析]根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)和I的位置,確定I為第四周期第ⅥB族元素,所以該元素的最高化合價為+6價,K為銅元素。+6

銅(2)寫出基態(tài)時Q元素原子的電子排布式:

。J元素原子的外圍電子排布式:

。

[解析]Q元素為鎵元素,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;J元素為鐵元素,其外圍電子排布式為3d64s2。1s22s22p63s23p63d104s24p1

3d64s2(3)下列對比正確的是

。

a.原子半徑:H>G>B>Ab.第一電離能:E>D>C>Bc.電負性:A>H>Gd.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:B>A>H>Gcd(4)下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外圍電子排布特點的有關(guān)敘述不正確的是

。

a.L位于元素周期表中第五周期第ⅠA族,屬于s區(qū)元素b.O位于元素周期表中第七周期第Ⅷ族,屬于ds區(qū)元素c.M的外圍電子排布式為6s1,屬于ds區(qū)元素d.H所在族的外圍電子排布式為ns2np2,屬于p區(qū)元素bc例4.完成以下問題。(1)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是

。

I1(Be)>