2022年人教版高中化學(xué)選修三 第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 章末復(fù)習(xí) 教案1

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1、2022年人教版高中化學(xué)選修三 第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 章末復(fù)習(xí) 教案1 【教學(xué)目的】 整理有關(guān)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)，提升對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.能量構(gòu)造原理 2.元素周期律及其應(yīng)用 【教學(xué)過(guò)程】 一、開(kāi)天辟地——原子的誕生 現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論認(rèn)為，我們所在的宇宙誕生于一次大爆炸。大爆炸后約兩小時(shí)，誕生了大量的 、少量的 以及極少量的鋰。其后，經(jīng)過(guò)或長(zhǎng)或短的發(fā)展過(guò)程， 氫、氦等發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批地合成其他元素。 核外電子排布的一般規(guī)律 (1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排

2、布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。 (2)原子核外各電子層最多容納 個(gè)電子。 (3)原于最外層電子數(shù)目不能超過(guò) 個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè)電 子)。 (4)次外層電子數(shù)目不能超過(guò) 個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過(guò) 個(gè)。 說(shuō)明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。例如；當(dāng)M層是最外層時(shí)，最多可排8個(gè)電子；當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可排18個(gè)電子 二、能層與能級(jí) 多電子原子的核外電子的能量是不同的，由內(nèi)而外可以分為： 第一、二、三、四、五、六、七……能層 符

3、號(hào)表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q…… 能量由低到高 ，原子核外每一層所能容納的最多電子數(shù)如下： 能 層 一 二 三 四 五 六 七 …… 符 號(hào) …… 最多電子數(shù) …… 即每層所容納的最多電子數(shù)是：2n2(n：能層的序數(shù)) 但是同一個(gè)能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(jí)(S、P、d、F)， 能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)如下： 能 層 K

4、 L M N O …… 能 級(jí) [來(lái)源:學(xué)&科&網(wǎng)] 最多電子數(shù) … 各能層電子數(shù) …… (1)每個(gè)能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf…… (2)任一能層，能級(jí)數(shù)=能層序數(shù) (3)s、p、d、f……可容納的電子數(shù)依次

5、是1、3、5、7……的兩倍 三、構(gòu)造原理 根據(jù)構(gòu)造原理，只要我們知道原子序數(shù)，就可以寫(xiě)出幾乎所有元素原子的電子排布。 電子所排的能級(jí)順序： 1. 寫(xiě)出17Cl（氯）、21Sc(鈧)、35Br（溴）的電子排布 氯 鈧： 溴：

6、 根據(jù)構(gòu)造原理只要我們知道原子序數(shù)，就可以寫(xiě)出元素原子的電子排布，這樣的電子排布是基態(tài)原子的。 2. 寫(xiě)出1—36號(hào)元素的核外電子排布式。 3. 寫(xiě)出1—36號(hào)元素的簡(jiǎn)化核外電子排布式。 4. 畫(huà)出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖：Be、N、Na、Ne、Mg 回答下列問(wèn)題： 在這些元素的原子中，最外層電子數(shù)大于次外層電子數(shù)的有 ，最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的有 ，最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等的有

7、 ； L層電子數(shù)達(dá)到最多的有 ，K層與M層電子數(shù)相等的有 。[來(lái)源:Z*xx*k] 5. 下列符號(hào)代表一些能層或能級(jí)的能量，請(qǐng)將它們按能量由低到高的順序排列： （1）EK EN EL EM ， （2）E3S E2S E4S E1S ， （3）E3S E3d E2P E4f 。 6. A元素原子的M電子層

8、比次外層少2個(gè)電子。B元素原子核外L層電子數(shù)比最外層多7個(gè)電子。 ? （1）A元素的元素符號(hào)是 ，B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______________； （2）A、B兩元素形成化合物的化學(xué)式及名稱分別是__ _____ _。 四、電子云和原子軌道： (1)電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：①質(zhì)量極小 ②運(yùn)動(dòng)空間極小 ③極高速運(yùn)動(dòng)。 電子云： 稱作電子云 。 常 成為

9、原子軌道。 S的原子軌道是 的，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑 。 P的原子軌道是 的，每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號(hào)。P原子軌道的平均半徑也隨能層序數(shù)增大而增大。 五、泡利原理和洪特規(guī)則 量子力學(xué)告訴我們：ns能級(jí)各 軌道，np能級(jí)各有 個(gè)軌道，nd能級(jí)各有 軌道，nf能級(jí)各有 個(gè)軌道.而每個(gè)軌道里最多能容納2個(gè)電子，通常稱為電子對(duì)，用方向相反的箭頭“↑↓”來(lái)表示。 一個(gè)原子軌道里最多只能容納 電子，而且自旋方向 ，這個(gè)原理成為泡利原理。 當(dāng)

10、電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是 而且 ，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。 洪特規(guī)則的特例：對(duì)于同一個(gè)能級(jí)，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí)，是比較穩(wěn)定的。 六、能量最低原理、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜 原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原理。 處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。 當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，將釋放能量。光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一。 七、原子結(jié)構(gòu)與周期表

11、 1. 周期系： 隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn) ，就開(kāi)始建立一個(gè)新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達(dá)到8個(gè)電子，出現(xiàn) 。然后又開(kāi)始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復(fù)——這就是元素周期系中的一個(gè)個(gè)周期?？梢?jiàn)，元素周期系的形成是 2. 周期表 在周期表中，把 元素，按原子序數(shù) 的順序從左到右排成橫行，稱之為周期，有 個(gè)；在把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按能層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行，稱之為族，共有

12、 個(gè)縱行， 個(gè)族。16個(gè)族又可分為主族、副族、0族、 。 〖思考〗元素在周期表中排布在哪個(gè)橫行，由什么決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價(jià)電子層？什么叫價(jià)電子？要求學(xué)生記住這些術(shù)語(yǔ)。元素在周期表中排在哪個(gè)列由什么決定？ 〖總結(jié)〗元素在周期表中的位置由原子結(jié)構(gòu)決定：原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期，原子的價(jià)電子總數(shù)決定元素所在的族。 〖分析探索〗每個(gè)縱列的價(jià)電子層的電子總數(shù)是否相等?按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)，除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來(lái)自 。 s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個(gè)縱列?為什么s區(qū)

13、、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬? 元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過(guò)渡元素？各區(qū)元素的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)特征是什么？ [基礎(chǔ)要點(diǎn)]分析圖1-16 s區(qū) p 區(qū) d 區(qū) ds 區(qū) f 區(qū) 分區(qū)原則 縱列數(shù) 是否都是金屬 區(qū)全是金屬元素，非金屬元素主要集中 區(qū)。主族主要含 區(qū)，副族主要含 區(qū)，過(guò)渡元素主要含 區(qū)。 〖?xì)w納〗S區(qū)元素價(jià)電子特征排布為 價(jià)電子數(shù)等于族序數(shù)。ｄ區(qū)元素價(jià)電子排布特征為 ；價(jià)電子總

14、數(shù)等于副族序數(shù)；ds區(qū)元素特征電子排布為 ，價(jià)電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)；p區(qū)元素特征電子排布為 ；價(jià)電子總數(shù)等于主族序數(shù)。原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。 （1）原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈀除外） 46Pd [Kr]4d10,最大能層數(shù)是4，但是在第五周期。 （2）外圍電子總數(shù)決定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾數(shù)是1所以，是IB。 元素周期表是元素原子結(jié)構(gòu)以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。 八、元素周期律 (1)原子半徑　 元素周期表中同周期主族元素從左到右

15、，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？應(yīng)如何理解這種趨勢(shì)？元素周期表中，同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？應(yīng)如何理解這種趨勢(shì)？ 〖?xì)w納總結(jié)〗原子半徑的大小取決于兩個(gè)相反的因素： ，另一個(gè)是 。顯然電子的能層數(shù)越大，電子間的負(fù)電排斥將使原子半徑增大，所以同主族元素隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸 。而當(dāng)電子能層相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，核對(duì)電子的吸引力也越大，將使原子半徑 ，所以同周期元素，從左往右，原子半徑逐漸 。 (2)電離能 1. 第一電離能I1； 態(tài)電 性基態(tài)原子失去

16、 個(gè)電子，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 叫做第一電離能。第一電離能越大，金屬活動(dòng)性越 。同一元素的第二電離能 第一電離能。 〖科學(xué)探究〗1. 原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？堿金屬元素的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？為什么Be的第一電離能大于B，N的第一電離能大于O，Mg的第一電離能大于Al，Zn的第一電離能大于Ga？第一電離能的大小與元素的金屬性和非金屬性有什么關(guān)系？堿金屬的電離能與金屬活潑性有什么關(guān)系？ 2. 閱讀分析表格數(shù)據(jù)： Na Mg Al 各級(jí)電離能(KJ/mol) 496 738 578 4

17、562 1415 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 13353 13630 14830 16610 17995 18376 xx4 21703 23293 為什么原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大？這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有什么關(guān)系？ 數(shù)據(jù)的突躍變化說(shuō)明了什么？ 〖?xì)w納總結(jié)〗 1. 遞變規(guī)律 周一周期 同一族 第一電離能 從左往右， 從上到下， 2. 第一電離能越小，越易失電子，金屬的活潑性就越強(qiáng)。因此堿金屬元素的第一電離

18、能越小，金屬的活潑性就越強(qiáng)。 3．氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)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(用I1表示)，從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需消耗的能量叫做第二電離能(用I2表示)，依次類推，可得到I3、I4、I5……同一種元素的逐級(jí)電離能的大小關(guān)系：I1

19、B比Be容易，第一電離能小。鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大，為什么呢？ Mg：1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3 那是因?yàn)殒V原子、磷原子最外層能級(jí)中，電子處于半滿或全滿狀態(tài)，相對(duì)比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點(diǎn)可以解釋N的第一電離能大于O，Mg的第一電離能大于Al，Zn的第一電離能大于Ga。 5. Na的I1，比I2小很多，電離能差值很大，說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成十2價(jià)離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I

20、3比I4小很多，所以A1容易失去三個(gè)電子形成+3價(jià)離子。而電離能的突躍變化，說(shuō)明核外電子是分能層排布的。 (3) 電負(fù)性： 〖思考與交流〗1. 什么是電負(fù)性？電負(fù)性的大小體現(xiàn)了什么性質(zhì)？ 同周期元素、同主族元素電負(fù)性如何變化規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負(fù)性大小，判斷氧的非金屬性與氯的非金屬性哪個(gè)強(qiáng)？ 〖?xì)w納與總結(jié)〗 1. 金屬元素越容易失電子，對(duì)鍵合電子的吸引能力 ，電負(fù)性 ，其金屬性 ；非金屬元素越容易得電子，對(duì)鍵合電子的吸引能力 ，電負(fù)性 ，其非金屬性 ；故可以用電負(fù)性來(lái)度量金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱。電負(fù)性的大小可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度。金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”的電負(fù)性則在1.8左右，他們既有金屬性又有非金屬性。 2. 同周期元素從左往右，電負(fù)性逐漸 ，表明金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸 。同主族元素從上往下，電負(fù)性逐漸 ，表明元素的金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸 。 【習(xí)題鞏固】略