归纳与整理ppt配用优秀获奖教案

选修3

第一章

单元复习

1. 教材分析

本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布，元素周期表及元素周期律等。本章是选修3的重要组成部分，在高考中常与必修中所学有关知识联合考查。这部分内容可以培养学生探索物质及变化的兴趣，揭示物质的本质和规律。

通过本章的学习及复习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律。

2. 教学目标

知识与技能：

1．了解原子结构的构造原理，知道核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素原子核外电子的排布。

2．了解能量最低原理，泡利原理和洪特规则。

3．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

5．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。

过程与方法：

1．小组讨论，总结归纳。

2．自主学习，培养学生自学能力。

情感态度与价值观：

1．培养学生微观辨析能力；

3. 教学重点难点

原子核外电子的能级分布，电离能和电负性的应用

4.

教学过程

4.1

2课时

第一学时

4.1.1

教学活动

2．对学生进行科学方法、科学态度的教育，激发学生学习化学的兴趣。

【活动】问题设置

为什么要研究原子结构，研究原子结构时主要研究哪方面知识？

研究原子结构的原因有三：一是原子如何结合成物质的；二是判断物质的化学性质；三是通过规律的总结，研究未知物质；

原子结构的研究主要是对核外电子的研究。

【活动】问题设置

表示原子结构和组成有哪些化学用语？

1、核素符号

侧重表示原子核的组成，它告诉人们该原子核内的质子数和质量数，并推及中子数和核外电子数，如16O。

2、原子结构示意图

可表示核外电子的分层排布和核内质子数，如

。

3、电子式

可表示原子最外层电子数目，如

。

4、电子排布式

（1）用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。例如：K：1s22s22p63s23p64s1。

（2）为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如：K：［Ar］4s1。

（3）有少数元素的基态原子的电子排布相对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满（如p6和d10）、半充满（如p3和d5）和全空（如p0和d0）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。

5、电子排布图

准确表示原子核电子的运动状态（能层、能级、原子轨道、自旋方向），一般用方框表示一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如氮原子的电子排布图为：

【活动】问题设置

原子核外电子排布遵循哪些规律？

（1）能量最低原理

①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。

②基态原子：

处于最低能量的原子

。当基态原子

吸收

能量后，电子会

跃迁到能量较高的能级

，变成

激发态

原子。

（2）泡利原理

一个原子轨道最多容纳

2个电子，而且

自旋方向

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

自旋方向

相同。

【活动】问题设置

不同能层、能级可容纳的最多电子数的依据什么，最多容纳的电子数分别是多少？

【活动】总结归纳

1、依据

（1）每个能层所含能级数目与能层序数相等

（2）每个原子轨道最多只能容纳2个自旋方向相反的电子

（3）不同能级含有原子轨道个数及电子数如下

能级

原子轨道数

各轨道电子数

轨道形状

能层

符号

能级

轨道数

一

K 1s 1 二

L s 1 2 球形

p 3 6 d 5 10 f 7 14 ……

四

N ……

……

……

……

……

……

n

哑铃形

……

三

M 2、不同能层、能级最多容纳电子数

2s

2p 3s

3p

4s

4p

4d

……

3d 4f 1

3 1

3

1

3

5

……

5 7

2

6 2

6

2

6

10

10 14 8 18 32

各轨道电2 子数

能层电子数

2 2n2

【活动】问题设置

元素的性质指的是哪些性质？各种性质的决定因素是什么？这些性质的变化有何规律？与原子结构有何关系？

1、元素的性质指的是元素原子半径、元素的主要化合价、元素的金属性与非金属性、元素原子的第一电离能、元素的电负性等方面。

2、元素性质的决定因素

（1）原子半径：由相反的两个因素决定，能层数和核电荷数；

（2）元素的主要化合价：由价电子决定。

主族元素：最高正价＝最外层电子数，最低负价＝最外层电子数－8 氟无正价，氧无最高正价，金属元素只有正价。

（3）元素金属性与非金属性强弱的体现

金属性：①单质与水反应的难易；②单质与H+反应的难易；③单质还原性的强弱；④最高价氧化物对应水化物碱性强弱。

非金属性：①单质与H2化合的难易；②气态氢化物的稳定性；③单质氧化性的强弱；④最高价氧化物对应水化物酸性强弱。

（4）元素的第一电离能

①概念：气态电中性基态原子

失去一个电子

转化为气态基态正离子所需要的最低能量。

②元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。

注：第一电离能不能用于衡量元素金属性和非金属性强弱

（5）元素的电负性

①概念：用来描述不同元素的原子对

键合电子

吸引力的大小。

②意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，非金属性越强。故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。

3、元素周期律：元素性质随着核电荷数的递增呈现周期性变化的规律。实质是元素原子结构随着核电荷的递增呈现周期性变化

【活动】问题设置

元素的性质变化规律通过什么形式表现出来？怎样变化？

通过元素周期表表现出来。

性质

原子最外层电子

原子半径

元素金属性

元素非金属性

元素主要化合价

原子第一电离能

元素电负性

【活动】问题设置

原子电子排布与元素周期表结构的关系是什么？

1、周期序数＝能层数

2、族序数＝价电子数（氦、第Ⅷ族、ⅠB、ⅡB例外）

3、按照构造原理最后填充的能级的符号将周期表分为5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。

同周期（从左到右）

同主族（从上到下）

从1递增到8（第一周期除外）

相同

减小（稀有气体除外）

减弱

增强

增大

增强

减弱

最高正价从+1到+7（O、F例相同

外），最低负价从—4到—1 增大的趋势

增强

减小

减弱

【活动】总结归纳

二、本章思维导图

4.2

第二学时

4.2.1

教学活动

题型一、原子核外电子的排布

例1．下列关于硅原子的核外电子排布表示式错误的是

(

) A、1s22s22p63s23p2

B、［Ne］3s23p2

C、

D、

例2．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是(

) A、0

B、2

C、5

D、8 例3．化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z都是短周期元素，X与Y为同周期元素，Y与Z为同族元素，Y原子的最外层p能级电子数等于前一电子层电子总数，X原子最外层p能级中只有一个轨道填充了2个电子，则X的电子排布式为

；Y的电子排布式为

；Z的电子排布式为

；YX2的化学

式是

，电子式是

；ZX2的化学式是

。

例4．比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

(1)2s______3s

(4)4f______6f (5)3d______4s

(6)3px ________3pz

题型二、元素的推断

例5．根据下列5种元素的电离能数据（单位：kJ·mol-1)，回答下列问题。

（1）在周期表中，最可能处于同一族的是___________ A．Q和R B．S和T C．T和U

(2)2s______3d

(3)3p______3s

D．R和T

E．R和U （2）下列离子的氧化性最弱的是____________ A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋

D．U＋

（3）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是____________ A．硼 B．铍 C．氦 D．氢 （4）T元素最可能是_______区元素，其氯化物的化学式为___________________ （5）每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明了原子核外________________________________________________，如果U元素是短周期的元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将是第_____个。

（6）如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺

。

例6.元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1。试解答下列各题

（1）电子排布式中的n=

；原子中能量最高的是

电子，其电子云在空间有

方向，原子轨道呈现

形。

（2）元素X的名称是

；它的氢化物的电子式是

。

例7.（1）某质量数为32，核内有16个中子的原子，其电子排布式是

，该原子中有

个未成对电子，这些未成对电子具有

（填“相同”或“相反”）的自旋状态。

（2）某元素的原子最外层电子排布为3s23p2，它的次外层上电子云形状有

种，原子中所有电子占有

个轨道，核外共有

个电子。

（3）M电子层上有

个能级，有

个轨道，作为内层最多可容纳

个电子，作为最外层时，最多可含有

个未成对电子。

（4）在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于

族；最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于

族。

（5）A元素的最高正价是+4，A原子次外层上有2个电子，A原子的电子排布式是

。

（6）B元素在气态氢化物中显-3价，气态氢化物极易溶于水，B原子的电子排布式是

。

（7）E原子核外占有9个轨道，且具有1个未成对电子，E离子结构示意图是

。

（8）F、G都是短周期元素，F2-与G3+的电子层结构相同，则F2-的电子排布式序是

，其中元素

的第一电离能反常高的原因是

是

，G元素的原子序数是

。

例8．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

元素编号

T X Y Z

（1）写出元素X的离子结构示意图________。

（2）写出Y元素最高价氧化物的水化物分别与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式_____________________________________________________________、

_____________________________________________________________。

（3）写出Z与Y的电子排布元素性质或原子结构

单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性

L层p电子数比s电子数多2个

第三周期元素的简单离子中半径最小

L层有三个未成对电子

式

、

。

（4）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是

(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是

。

A．气态氢化物的挥发性和稳定性

B．单质分子中的键能

C．两元素的电负性

D．含氧酸的酸性

E．氢化物中X—H键的键长(X代表T和Cl两种元素) F．两单质在自然界中的存在形式

（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是

(填元素符号)，理由是

。

题组三

元素周期律

例9．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一数值x来表示，若x越大，则原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。下面是某些短周期元素的x值：

Be B C O F 元素

Li x值

0.98 1.57 2.04 2.53 3.44 3.98 Al Si P S Cl 元素

Na x值

0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16

（1）通过分析x值的变化规律，确定N、Mg的x值范围：

______

（2）推测x值与原子半径的关系是

___________________________________________________________________。

（3）某有机物结构式为：

，在S—N中，你认为共用电子对偏向谁？

(写原子名称)。

（4）经验规律告诉我们当成键的两原子相应元素电负性的差值Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键的类型是

。

（5）预测元素周期表中，x值最小的元素位置

(放射性元素除外)。

例10.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。

（1）同主族内不同元素的E值变化的特点是：

。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的

变化规律。

（2）同周期内，随原子序数增大，E值增大。但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是

。

①E（砷）>E（硒）

②E（砷）

③E（溴）>E（硒）

④E（溴）

（3）估计1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：

。

（4）10号元素E值较大的原因是

。