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课题

《原子结构与性质》

课型

复习课

授课教师

佟妍

教材分析

本章是必修2第一章《物质结构

元素周期律》知识的延伸，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。本章的特点是概念多、数据多、图表多；理论性强；各知识之间有一定的联系。所以，在进行全章复习时应注意把握重点，着重复习原子核外电子的构造原理及元素电负性的周期性变化规律。

学情分析

高二的学生经过一年多的学习，在已经有原子结构知识的基础上，具备进一步深入地研究原子结构的能力。但学生的空间想象力、分析推理能力及抽象概括能力还有待加强。

教学目标

知识与技能目标：掌握核外电子的构造原理；

掌握电离能及元素电负性等性质的变化规律。

过程与方法目标：通过习题练习进一步掌握化学理论知识的学习方法——逻辑推理法、抽象思维法、总结归纳法。

情感态度与价值观目标：学生在问题探究的过程中，通过自主探究、自我查找、自我总结，让学生用发展的眼光看待自我，在认识上和思想方法上都得到提升。

重点、难点

教学重点：

原子核外电子排布，电离能、电负性及其应用，化学键类型、性质及判断

教学难点：原子核外电子排布，电离能、电负性及其应用，化学键类型、性质及判断

教学过程

【考试说明】 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。

2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。

3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。

【一、原子结构】

1.[2017·山西晋中期中]

下列关于能层与能级的说法中不正确的是

(

) 2A.原子的核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n

B.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数

C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同

D.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相同

2.[2017·泸州二中期中]

下列关于钠元素的几种表达式错误的是

(

) A.Na的电子排布图:+

B.Na的结构示意图:226+

1C.Na的电子排布式:1s2s2p3s

D.Na的简化电子排布式:[Na]3s

3.[2017·西安高级中学期末]

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题: (1)X元素原子基态时的电子排布式为

,该元素的符号是

。

(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为

,该元素的名称1

教学过程

是

。

(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为

。

(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是

。

(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低,并说明理由: 。

4.[2017·福建师大附中检测] A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空: (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为

。

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为

,C的元素符号为

。

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为

,其基态原子的电子排布式为

。

(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为

,其基态原子的电子排布式为

。

(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnp,则n=

;原子中能量最高的是

能级电子。

5.(1)[2015·福建卷]

基态Ni原子的电子排布式为

,该元素位于元素周期表中的第

族。

(2)

[2015·安徽卷] N的基态原子核外电子排布式为

;Cu的基态nn+1原子最外层有

个电子。

【规律小结】

1、构造原理

2、能量最低原理

3、泡利原理

4、洪特规则

教学过程

【二、原子结构与元素的性质】

1.[2017·山西太原阶段测评]

如图12-40-4是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是

(

)

A.y轴表示的可能是第一电离能

B.y轴表示的可能是电负性

C.y轴表示的可能是原子半径

D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

2.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,则下列说法正确的是

(

) A.X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价 B.第一电离能Y一定小于X C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性弱于Y对应的酸的酸性 D.气态氢化物的稳定性:HmY大于HmX 3.[2017·湖南张家界调研]

第一电离能(I1)是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X(g)所需的能量。如图12-40-5是部分元素原子的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图。

+

请回答以下问题: (1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na~Ar之间六种

教学过程

元素用短线连接起来,构成完整的图像。

(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能(I1)变化规律是

。

(3)上图中5号元素在周期表中的位置是

。

(4)上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主

族的上一周期的元素气态氢化物低很多,原因是

。

4.

[2017·深圳二模节选]

铜和锌的电离能如下表所示:

电离能(kJ·mol) 铜

锌

-1I1

745.5 906.4 I2

1957.9 1733.3 铜的第二电离能(I2)大于锌的第二电离能,其主要原因是

。

【规律小结】

1、金属性

2、非金属性

3、原子半径

4、电离能

5、电负性

直击高考

1.(1)[2017·全国卷Ⅰ]

钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

①元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为

(填标号)nm。

A.404.4

B.553.5

C.589.2 D.670.8

E.766.5 ②基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是

,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为

。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因

教学过程

是

。

(2)[2017·全国卷Ⅱ]

我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题: ①氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为

。

②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图12-40-6所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是

; 氮元素的E1呈现异常的原因是

。

(3)[2017·全国卷Ⅲ] Co基态原子核外电子排布式为

。元素Mn与O中,第一电离能较大的是

,基态原子核外未成对电子数较多的是

。

(4)[2017·江苏卷]

铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。

①Fe基态核外电子排布式为

。

②C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为

。

2.(1)[2016·全国卷Ⅰ]

锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]

,有

个未成对电子。

(2)[2016·全国卷Ⅱ]

东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。镍元素基态原子的电子排布式为

,3d能级上的未成对电子数为

。

(3)[2016·全国卷Ⅲ]

砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

①写出基态As原子的核外电子排布3+式:

。

教学过程

②根据元素周期律,原子半径Ga

(填“大于”或“小于”,下同)As,第一电离能Ga

As。

(4)[2016·四川卷] M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。R基态原子的电子排布式是

,X和Y中电负性较大的是

(填元素符号)。

3.(1)[2015·全国卷Ⅰ]

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

形象化描述。在基态对自旋相反的电子。

(2)[2015·全国卷Ⅱ] A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A和B具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是

(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为

4.(1)[2014·全国卷Ⅰ]

基态Fe原子有

个未成对电子,Fe的电子排布式为

,可用硫氰化钾检验Fe,形成的配合物的颜色为

。

(2)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是

(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为

。

3+3++2-14C原子中,核外存在