归纳与整理PPT及课堂实录内容

章末测评与小结

[知识网络构建]

一、核外电子排布

二、元素性质的递变

[专题总结对练]

专题一

能层、能级与原子轨道的关系

1．数量关系

能层(电子层) 一

二

三

四

n

能级(原子轨道) 1s 2s,2p 3s,3p,3d 4s,4p,4d,4f —

原子轨道数目

1 4 9 16 n2

可容纳电子数

2 8 18 32 2n2

2．原子轨道能量高低规律

(1)同能层：ns＜np＜nd＜nf。

(2)形状相同的原子轨道：1s＜2s＜3s＜4s,1p＜2p＜3p＜4p。

(3)同能级形状相同的原子轨道：2px＝2py＝2pz。

3．基态原子的核外电子排布规律

(1)能量最低原理：电子在核外的分布，应使该原子体系所处的能量状态最低，即遵循构造原理。

(2)泡利原理：一个原子轨道中最多只能容纳2个电子，并且这两个电子的自旋状态必须相反。

(3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。注意：洪特规则的特例：在处于等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)的状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。如Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。

[专题对练]

1．有A、B、C、D、E、F六种元素。请填空(填元素符号)：

(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为________。

(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，则B元素为________，C元素为________。

(3)D3＋的3d能级为半充满，则D元素为________，其基态原子的电子排布式为________。

(4)写出3p能级上只有2个未成对电子的元素价电子排布式：_________________________________________________________________。

(5)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，则E元素为________，其基态原子的电子排布式为________。

(6)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________形。

[解析]

(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素的价电子排布为1s22s22p3，所以A元素为7号元素即氮元素。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，氩元素的原子序数为18，则B元素为17号元素即氯元素；C元素为19号元素即为钾元素。(3)D3＋的3d能级为半充满，即D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，即D元素原子序数为26，是铁元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)3p能级上只有2个未成对电子的元素，根据洪特规则，可以是3p能级上只有2个电子或者3p能级上有4个电子即价电子排布式为3s23p2或3s23p4。(5)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，则E的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，即为29号元素——铜元素。(6)n＝2，即F元素的原子最外层电子排布式为2s22p3，能量最高电子为2p电子，p能级的原子轨道呈哑铃形。

[答案]

(1)N

(2)Cl

K (3)Fe

[Ar]3d64s2

(4)3s23p2或3s23p4

(5)Cu

[Ar]3d104s1

(6)2

2p

哑铃

专题二

元素性质的递变规律

1．元素性质的递变规律

原子结构或性质

核外电子的

排布

电子层数

最外层电子数

同一周期

(从左向右) 相同

1→2或1→8 同一主族

(从上到下) 增加

相同

金属性和非金属性

原子半径

单质的氧化

性和还原性

最高价氧化物对应的水化物的酸碱性

金属性

非金属性

减弱

增强

减小

增强

减弱

增大

减弱

增强

减弱

增强

减弱

氧化性

还原性

酸性

碱性

增强

减弱

增强

减弱

增强

增大(但ⅡA＞气态氢化物的稳定性

第一电离能

ⅢA，ⅤA＞ⅥA) 减弱

电负性

2．元素第一电离能

变大

变小

(1)变化规律：同周期，自左向右，元素第一电离能有逐渐增大趋势，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大。同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小。

说明：同周期，自左向右，元素第一电离能呈增大趋势。电子层结构为全满、半满和全空时较相邻元素要大，即第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素，即I(Mg)>I(Al)，I(P)>I(S)等。

(2)应用：

①验证原子核外电子分层排布。

②用来比较元素的金属性的强弱：I1越小，金属性越强。

③表征原子失电子能力强弱。

3．元素电负性的周期性变化

(1)递变规律：

①同周期，自左向右，元素原子的电负性增大。

②同主族，自上而下，元素原子的电负性减小。

(2)应用：

①判断元素的类型：金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于

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；

②判断化学键的类型：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；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。

③判断元素价态正负：电负性数值的大小与元素得失电子能力的关系为：电负性越大越容易得到电子，电负性越小越容易失去电子即电负性大的为负价，小的为正价。

[专题对练]

2．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：

(1)I的最高化合价为________，K的元素名称为________。

(2)写出基态时Q元素原子的电子排布式________，J元素原子的外围电子排布式____________________。

(3)下列对比正确的是________。

a．原子半径：H＞G＞B＞A b．第一电离能：E＞D＞C＞B c．电负性：A＞H＞G＞Q d．最高价氧化物的水化物酸性：B＞A＞H＞G (4)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是________。

a．L位于元素周期表中第五周期、ⅠA族，属于s区元素

b．O位于元素周期表中第七周期、Ⅷ族，属于ds区元素

c．M的外围电子排布式为6s1，属于ds区元素

d．H所在族的外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素

[解析]

(1)根据元素周期表结构和I的位置，确定I为第四周期ⅥB族元素，所以元素最高化合价为＋6价，K为铜元素；(2)Q元素为镓元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1；J元素为铁元素，其外围电子排布式为3d64s2；(3)根据元素周期表中元素的位置和元素周期律的递变规律，可以确定原子半径、第一电离能、元素电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序；(4)由元素周期表的分区以及各元素在周期表中的位置，进而判断正误。

[答案]

(1)＋6

铜

(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1

3d64s2

(3)c、d

(4)b、c