2024年高考化学一轮复习第十二章第一节原子结构与性质课件

这是一份2024年高考化学一轮复习第十二章第一节原子结构与性质课件，共56页。PPT课件主要包含了逐渐减小，②判断元素的化合价，3DC，答案D，哑铃纺锤形，4CD，答案A等内容，欢迎下载使用。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)第二能层(L)上有 s、p、d、f 四个能级。(
(2)同一原子中，不同能层中同一能级，能量相同。(
(3)某原子核外电子排布为 ns2np7，它违背了能量最低原理。
)(4)第四周期元素中，Mn 原子价层电子未成对电子最多。)
(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是
(6)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也
答案：(1)× 错因：第二能层上有 s、p 两个能级。
错因：不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高，
如 1s＜2s＜3s……
错因：违背了泡利原理，每个轨道最多可容纳 2 个电
子，np 能级有 3 个轨道，p 轨道最多容纳 6 个电子。
(4)×电子最多。(5)×
错因：第四周期元素 Cr 原子价层电子 3d54s1 中未成对错因：镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于
核内质子数不相等，所以不是同位素。
错因：同一周期元素的离子半径不是逐渐减小的。
2.以下有关元素性质的说法中错误的是(A.元素电负性：Na＜P＜OB.第一电离能：S＞P＞SiC.最高化合价：Mn＞Cr＞V答案：B
D.离子半径：Cl－＞K＋＞Na＋
考点一 核外电子排布1.能层、能级与原子轨道
核外电子按能量不同分成能层。通常用 K、L、M、N……表示，能量依次______。
(2)能级同一能层电子的能量也可能不同，又将其分成不同的______，
通常用 s、p、d、f……表示。
(3)电子云与原子轨道核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。因此，常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。
2.基态原子的核外电子排布
(2)填充顺序——构造原理
如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上
3.基态原子核外电子排布的表示方法
4.电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁
(2)不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
考点二 元素周期表与元素性质1.原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期的关系
每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除 He 为 1s2 外，其余为 ns2np6。
(2)主族元素的价电子排布特点
(3)元素周期表的分区①分区图示
②各区元素原子外围电子排布及性质特点
2.原子半径(1)影响因素：①能层数越多，原子半径_________；②同周期核电荷数越大，原子半径________。(2)变化规律：①同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐________；②同主族元素从上到下，原子半径逐渐_________。
(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态(2)第一电离能的变化规律①同周期从左至右第一电离能总体呈现____的趋势(第二、三周期中，第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能比相邻元素都大)。②同族元素从上至下第一电离能______________。③同种原子逐级电离能越来越____。
正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·ml－1。
①判断元素金属性的强弱
第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之
②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
如果某元素的In＋1 In，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元
素I2 I1，所以钠元素的化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
4.电负性(1)含义：不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。(2)变化规律：①同周期从左至右，元素的电负性逐渐
②同主族从上至下，元素的电负性逐渐_________。
(3)电负性的三大应用
①判断元素的金属性和非金属性
a.金属元素的电负性一般小于 1.8，非金属元素的电负性一般大于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属性。b.金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电
负性越大，非金属元素越活泼。
a.电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的
b.电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的
③判断化学键的类型一般认为：
a.如果两个成键元素原子间的电负性差值大于 1.7，它们之间
b.如果两个成键元素原子间的电负性差值小于 1.7，它们之间通常形成共价键。5.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些
性质是相似的，被称为“对角线规则”。如
考向1 原子核外电子排布原则及应用
1.(1)(2021 年全国甲卷节选)太阳能电池板主要材料为单晶硅
或多晶硅。Si 的价电子层的电子排布式为________。
(2)(2021 年广东卷节选)基态硫原子价电子排布式为_______。(3)(2021 年湖南卷节选)基态硅原子最外层的电子排布图(轨道
表示式)为________。
解析：(1)基态 Si 原子核外有 14 个电子，核外电子排布式为[Ne]3s23p2，则其价电子层的电子排布式为 3s23p2。(2)基态 S 原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4，则基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。(3)基态 Si 原子的价电子层的电子排布式为 3s23p2，根据泡利原理、洪特规则和能量最低原理推知，Si 的最外层的电子排布
图(轨道表示式)为答案：(1)3s23p2
。(2)3s23p4 (3)
2.(1)(2020 年天津卷节选)Fe 、C 、Ni 在周期表中的位置为_________________，基态 Fe 原子的电子排布式为___________。(2) 由硅原子核形成的三种微粒 ， 电 子 排 布 式 分 别 为 ：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、 ③[Ne]3s23p14s1，这些微粒分别是________________________。(3)(2018 年全国Ⅰ卷节选)下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。
(2)基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子
解析：(3)D 选项表示基态，为能量最低状态；A、B、C 选项均表示激发态，但 C 选项被激发的电子处于高能级的电子数多，为能量最高状态。
答案：(1)第四周期第Ⅷ族
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
考向2 元素周期律及应用3.(2021 年山东卷)X、Y 为第三周期元素、Y 最高正价与最低
式存在。下列说法错误的是(
A.原子半径：X>YB.简单氢化物的还原性：X>YC.同周期元素形成的单质中 Y 氧化性最强D.同周期中第一电离能小于 X 的元素有 4 种
负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形
解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则 Y 是Cl元素，由 X、Y 形成的阴离子和阳离子知，X与Y 容易形成共价键，根据化合物的形式知 X 是 P 元素。P 与 Cl 在同一周期，则 P的原子半径大，即 X>Y，A 正确；两者对应的简单氢化物分别是PH3 和HCl，PH3 的失电子能力强，还原性强，即 X>Y，B 正确；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，则
Cl2 的氧化性最强，C 正确；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第二、三周中第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，所以第三周期第一电离能从小到大依次为 Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，第一电离能小于P的共有 5 种，D 错误。
4.(2022 年宿迁调研)13Al、15P、16S、17Cl 是周期表中的短周期
主族元素。下列说法正确的是(
A.元素 Al 在周期表中位于第四周期第ⅢA 族B.元素 P 的简单气态氢化物的化学式为 PH4C.第一电离能：I1(Al)解析：Al 为 13 号元素，在周期表中位于第三周期第ⅢA 族，A 错误；P 位于第ⅤA 族，最低负价为－3 价，所以P的简单气态氢化物的化学式为 PH3，B 错误；P 的 3p 能级轨道半充满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即 I1(P)>I1(S)，C 错误；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性 P考向3 核外电子的运动状态
5.(1)(2021 年山东卷节选)基态 F 原子核外电子的运动状态有
(2)(2021 年全国乙卷节选)对于基态 Cr 原子，下列叙述正确的
是________(填标号)。
A. 轨道处于半充满时体系总能量低 ， 核外电子排布应 为
B.4s 电子能量较高，总是在比 3s 电子离核更远的地方运动
(3)(2021 年河北卷节选)原子中运动的电子有两种相反的自旋
电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。
解析：(1)基态 F 原子共有 9 个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有 9 种。(2)基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A 正确；能级和能
层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的具体位置，B错误。(3)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中 3s 轨道的 2 个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其 3p 轨道的 3 个电子的自旋状态相同，
6.(1)在元素周期表中，与 Li 的化学性质最相似的邻族元素是_______，该元素基态原子核外 M 层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)基态碳原子核外电子的运动状态有____种，核外电子的空
间运动状态有______种。
(3)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状
基态硫原子的价电子自旋磁量子数的代数和为________。(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云轮廓图形象化描述。在基态 14C 原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
解析：(1)根据元素周期表和对角线规则可知，与锂化学性质相似的是镁，镁的最外层电子数是 2，占据 3s 轨道，据泡利原理可知，3s 轨道上排布的 2 个电子的自旋方向相反。(3)基态硫原子
的核外电子排布式为[Ne]3s23p4，价电子轨道表示式为
3s、3p 轨道上电子对的自旋磁量子数之和为 0，3p 轨道的 2 个单电子自旋平行，自旋磁量子数之和为＋1 或－1。答案：(1)Mg 相反 (2)6 4(3)＋1 或－1 (4)2
考向4 核外电子的分层排布
7.(1)(2021 年河北卷节选)在 KH2PO4 的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_______(填离子符号)。(2)(2020 年江苏卷节选)Fe 基态核外电子排布式为__________
__________。
(3)(2020 年海南卷节选)Al 在周期表中的________位置；基态
Zn 的价层电子排布式____________________。
(4)(2020 年全国Ⅱ卷节选)基态 Ti 原子的核外电子排布式为
____________________。
　　解析：(1)四种组成元素形成的简单离子为K＋、H＋(或H－)、P3－、O2－，其中K＋和P3－的核外电子排布相同，均与Ar原子相同。(2)Fe是26号元素，基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(3)Al在周期表中处于第三周期第ⅢA族。基态Zn原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2，则其价层电子排布式为3d104s2。(4)Ti原子核外有22个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。
答案：(1)K＋和P3－(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(3)第三周期第ⅢA族　3d104s2(4)1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)
8.(1)(2019 年全国Ⅱ卷节选)Fe 成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm 的价层电子排布式为 4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为__________________。
(2)(2018 年全国Ⅱ卷节选)基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为________，基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________。
(3)(2019 年江苏卷节选)以 CuSO4、NaOH 和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。其中 Cu2+基态核外电子排布式为_____________________________________________________________________。
(4)(2018 年海南卷节选)黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2 是其中铜的主要存在形式。下列元素基态原子或离子的价层电子排布图正确的是________。
解析：(4)CuFeS2 中铁原子的价电子排布式为 3d64s2，铜原子的价电子排布式为 3d104s1，则 Fe2+是铁原子失去最外层 2 个电子形成的阳离子，3d 轨道有一个成对电子，4s 轨道为空轨道，A 错误；铜原子价电子排布式为 3d104s1，轨道表示式不符合，B 错误；Fe3+是铁原子失去 4s 两个电子和 3d 一个电子，3d 各轨道上有一个电子，为稳定结构，C 正确；亚铜离子是失去 4s 轨道一个电子形成的阳离子，轨道表示式正确，D 正确。
答案：(1)4s 4f5
(3)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
1.(2022 年海南卷)钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是
)A.钠元素的第一电离能大于钾B.基态钾原子价层电子轨道表示式为C.钾能置换出 NaCl 溶液中的钠D.钠元素与钾元素的原子序数相差 18
解析：同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A 项正确；基态钾原子价层电子为 4s1，其轨道表示式为，B 项错误；钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaCl 溶液中的钠，C 项错误；钠元素与钾元素的原子序数分别为 11 和 19，两者相差 8，D 项错误。
2.(1)(2021 年山东卷节选)O、F、Cl 电负性由大到小的顺序为________________________。(2)(2021 年湖南卷节选) 基态硅原子最外层的电子排布图为________________。(3)(2021 年广东卷节选)汞的原子序数为 80，位于元素周期表第________周期第ⅡB 族。
答案：(1)F>O>Cl　(2)
(2)(2020 年全国Ⅱ卷节选)①基态 Ti 原子的核外电子排布式为
____________。
②CaTiO3 的组成元素的电负性大小顺序是________________________________________________________________。
(3)(2020 年全国Ⅲ卷节选)①H、B、N 中，原子半径最大的是________。根据对角线规则，B 的一些化学性质与________元素的相似。
解析：(1)①基态铁原子的价电子排布式为 3d64s2，失去电子转化为 Fe2+ 和 Fe3+ ，这两种基态离子的价电子排布式分别为 3d6和3d5，根据洪特规则可知，基态 Fe2+有4个未成对电子，基态 Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为 4∶5。