东沟中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿
第一节原子结构：(第一课时)
班级姓名学号学习评价
知识与技能：
1、进一步认识原子核外电子的分层排布
2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系
3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系
4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义
5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布
6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布
方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。
情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。
课前预习：
1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的；各能层最多容纳的电子数为。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按的顺序升高，即E（s）＜E（p）＜E（d）＜E（f）。
2、在同一个原子中，离核越近，n越小的电子层能量。同一电子层中，各能级的能量按s、p、
d、f、……的次序
学习过程
1、原子结构理论发展
〖复习〗原子核外电子排布规律：
说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；
当M层不是最外层时，最多可排18个电子
〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？
2、能层与能级
理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：
能层一二三四五六七……
符号 K L M N O P Q……
最多电子数 2 8 18 32 50……
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
能层 K L M N O ……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……
各能层电子数 2 8 18 32 50 ……
（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……
（2）任一能层，能级数=能层序数
（3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
3、构造原理
电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……
元素原子的电子排布：（1—36号）见 p 6
[案例练习]
1、以下能级符号正确的是（）
A. 6s
B.2d
C.3f
D.7p
2、下列能级中轨道数为5的是（）
A.s能级
B.p能级
C.d能级
D.f能级
3、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低
（1）1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式
（1）N （2）Ne
（3）
29
Cu （4）Ca
[课后作业]
1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）
A．Al 1s22s22p63s23p1 B．O2- 1s22s22p6
C．Na+ 1s22s22p6 D．Si 1s22s22p2
2、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：
（1）E
3S E
2S
E
4S
E
1S
，（2）E
3S
E
3d
E
2P
E
4f
。
3、下列说法正确的是
A．原子的种类由原子核内质子数、中子数决定B．分子的种类由分子组成决定
C．3
2He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
D．17
8O和
18
8O原子的核外电子数是前者大
4、根据构造原理写出11、16、35号元素的基态的电子排布式
中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿
第一节原子结构：(第二课时)
班级姓名学号学习评价
知识与技能：
1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布
2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布
3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
4、知道原子的基态和激发态的涵义
5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用
课前预习：
1、电子云：。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。
2、原子轨道：。s电子的原子轨道都是形的，p电子的原子轨道都是形的，每个p能级有3个原子轨道，他们相互垂直，分别以表示。
3、当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则被称为。
学习过程
〖练习〗理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：
(1)根据的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最
多电子数为，除K层外，其他能层作最外层时，最多只能有电子。
（2）从上表中可以发现许多的规律，如s能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级数与相等。请再写出一个规律。〖引入〗电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？
4、电子云和原子轨道：
(1)电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动。
电子云：
S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以P
x 、P
y
、P
z
为符
号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。
(2) [重点难点]泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们：ns能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。
这个原理称为泡利原理。 这个规则是洪特规则。
〖练习〗写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。 〖思考〗下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从
中获得的一些信息。
〖思考〗写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。
它们是否符合构造原理?
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。
【案例练习】
1、有关核外电子运动规律的描述错误．．
的是（ ） A ．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动
B ．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释
C ．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D ．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多 2．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D 3、下面是s 能级p 能级的原子轨道图，试回答问题：
?s 电子的原子轨道呈 形，每个s 能级有 个原子轨道；p 电子的原子轨道呈 形，每个p 能级有 个原子轨道。 ?s 电子原子轨道、p 电子原子轨道的半径与什么因素有关？是什么关系？ 【课后作业】
1、以下列出的是一些原子的2p 能级和3d 能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡
利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有 ，违反洪特规则的有 。
2、已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）
A B C D
中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿
第一节原子结构：(第三课时)
班级姓名学号学习评价
知识与技能：
1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
2、知道原子的基态和激发态的涵义
3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用
重点难点：能量最低原理、基态、激发态、光谱
课前预习：
1、现在物质结构理论原理证实，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，处于
最低状态能量的原子叫做原子。
2、基态原子的核外电子排布要遵循的原则是、、。
3、不同元素的原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的原子的
，总称原子光谱。
学习过程
〖引入〗在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构
有什么关系呢？
提出问题：这些光现象是怎样产生的?
问题探究：从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。
问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃
迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。
应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气
体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光
谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。
〖总结〗
〖阅读分析〗分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点以及光谱的发展。【案例练习】
1、同一原子的基态和激发态相比较（）
A、基态时的能量比激发态时高
B、基态时比较稳定
C、基态时的能量比激发态时低
D、激发态时比较稳定
2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（）
A、钢铁长期使用后生锈
B、节日里燃放的焰火
C、金属导线可以导电
D、夜空中的激光
3、当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是
A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态
C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量
【课后作业】
1、若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子
2、某元素的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为；元素符合为。
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第一章原子结构与性质
第二节原子结构与元素的性质(第一课时)
班级姓名学号学习评价
知识与技能：
1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
2、知道外围电子排布和价电子层的涵义
3、认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
4、知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系
课前预习：
1、元素周期表中的周期是指；元素周期表中的族是指
2、，叫做元素周期律，在化学（必修2）中元素周期律主要体现在、、、等的周期性变化。
学习过程
〖复习〗
什么是元素周期律？元素的性质包括哪些方面？元素性质周期性变化的根本原因是什么？〖课前练习〗
写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。
一、原子结构与周期表
1、周期系：
2、周期表
〖思考〗元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？
阅读分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。
〖总结〗元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族。
〖分析探索〗每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s 区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?
元素周期表可分为哪些族?为什么副族元素又称为过渡元素？各区元素的价电子层结构特征是什么？
[基础要点]分析图1-16
区全是金属元素，非金属元素主要集中区。主族主要含区，副族主要含区，过渡元素主要含区。
[思考]周期表上的外围电子排布称为“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。元素周期表的每个纵列上是否电子总数相同？
〖归纳〗S区元素价电子特征排布为ｎS1~2，价电子数等于族序数。ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ-1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为
(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为ns2np1~6；价电子总数等于主族序数。
原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。
1、原子核外电子总数决定所在周期数
Pd [Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。
周期数=最大能层数（钯除外）
46
Cu 3d104s1，10+1=11尾数是1所以，是IB。
2、外围电子总数决定排在哪一族如：
29
元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。
【案例练习】
1、元素的分区和族
1) s 区: , 最后的电子填在上, 包括 , 属于活泼金属, 为碱金属和碱土金属;
2) p区:, 最后的电子填在上, 包括族元素, 为非金属和少数金属;
3) d区: , 最后的电子填在上, 包括族元素, 为过渡金属;
4) ds区: , (n-1)d全充满, 最后的电子填在上, 包括 , 过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属);
5) f区: , 包括元素, 称为内过渡元素或内过渡系.
2、外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是 ( )
A、第四周期ⅦB族
B、第五周期ⅢB族
C、第六周期ⅦB族
D、第六周期ⅢB族
3、镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。下面关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A、在化合物中呈+2价
B、单质使水分解、放出氢气
C、氢氧化物呈两性
D、碳酸盐难溶于水
【课后作业】
完成下表空白处
中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿
第一章原子结构与性质
第二节原子结构与元素的性质(第二课时)
班级姓名学号学习评价
知识与技能：
1、掌握原子半径的变化规律
2、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质
3、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系
4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系
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
课前预习：
1、气态原子或离子叫电离能，常用符号表示，单位为
叫第一电离能。
2、根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原子，反之，电离能越大，表示在气态时该原子，同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有的趋势，同一主族从上到下，第一电离能。
学习过程
二、元素周期律
(1)原子半径
〖探究〗观察下列图表分析总结：
元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
〖归纳总结〗 (2)电离能 [基础要点]概念
1、第一电离能I 1： 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。 同一元素的第二电离能 第一电离能。
2、如何理解第二电离能I 2、第三电离能I 3 、I 4、I 5…… ？分析下表：
〖科学探究〗1、原子的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？为什么Be 的第一电离能大于B ，N 的第一电离能大于O ，Mg 的第一电离能大于Al ，Zn 的第一电离能大于Ga ？第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系？碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？
为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？ 数据的突跃变化说明了什么？ 〖归纳总结〗 1、递变规律
2、第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
3．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叫做第一电离能(用I
1
表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电
离能(用I
2表示)，依次类推，可得到I
3
、I
4
、I
5
……同一种元素的逐级电离能的大小关系：
I 1 2 3 4 5 ……即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个失去， 阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。 4、Be有价电子排布为2s2，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1，、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小。镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大，为什么呢？ 5、Na的I 1，比I 2 小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易 得多，所以Na容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的I 1和I 2 相差不多，而I 2 比I 3 小很多， 所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子；Al的I 1、I 2 、I 3 相差不多，而I 3 比I 4 小很多， 所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。 【案例练习】 1、下列各组微粒按半径逐渐增大，还原性逐渐增强的顺序排列的是 A．Na、K、Rb B．F、Cl、Br C．Mg2+、Al2+、Zn2+ D．Cl-、Br-、I- 2、除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。右图是周期表中短周期的一部分，其中第一电离能最小的元素是 3、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是 ( ) A ns2np3 B ns2np5 C ns2np4 D ns2np6 【课后作业】 概念辩析： （1）每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束 （2）f区都是副族元素，s区和p区的都是主族元素 （3）铝的第一电离能大于K的第一电离能 （4）B电负性和Si相近 （5）已知在200C 1mol Na失去1 mol电子需吸收650kJ能量，则其第一电离能为650KJ/mol （6）气态O原子的电子排布为：，测得电离出1 mol电子的能量约为1300KJ，则其第一电离能约为1300KJ/mol （7）半径：K+>Cl- （8）酸性 HClO>H 2SO 4 ，碱性：NaOH > Mg(OH) 2 （9）第一周期有2*12=2，第二周期有2*22=8，则第五周期有2*52=50种元素 （10）元素的最高正化合价=其最外层电子数=族序数 2－1 成Mg3+？ 中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿 第一章原子结构与性质 第二节原子结构与元素的性质(第三课时) 班级姓名学号学习评价 知识与技能： 1、能说出元素电负性的涵义，能应用元素的电负性说明元素的某些性质 2、能根据元素的电负性资料，解释元素的“对角线”规则，列举实例予以说明 3、能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质 4、进一步认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力 课前预习： 1、叫键合电子；我们用电负性描述。 2、电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。的电负性一般小于 1.8，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”的电负性则在1.8左右，他们既有性又有性。 学习过程 〖复习〗1、什么是电离能？它与元素的金属性、非金属性有什么关系？ 2、同周期元素、同主族元素的电离能变化有什么规律？ (3)电负性： 〖思考与交流〗1、什么是电负性？电负性的大小体现了什么性质？阅读教材p20页表 同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律？如何理解这些规律？根据电负性大小，判断氧的非金属性与氯的非金属性哪个强？ 1、根据数据制作的第三周期元素的电负性变化图，请用类似的方法制作IA、VIIA元素 的电负性变化图。 2、电负性的周期性变化示例 〖归纳与总结〗 1、金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越小，电负性越小，其金属性越强；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越大，电负性越大，其非金属性越强；故可以用电负性来度量金属性与非金属性的强弱。周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小。 2、同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，表明元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。[思考5]对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似，被称为对角线原则。请查阅电负性表给出相应的解释？ 3、在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。 4、对角线规则 【案例练习】 1、电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度下列关于电负性的变化规律正确的是（） A．周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大 B．周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大 C．电负性越大，金属性越强 D．电负性越小，非金属性越强 2、已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是( ) A、X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价 B、第一电离能可能Y小于X C、最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的 D、气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX 3、根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是（） A、硼和硅 B、铝和铁 C、铍和铝 D、铜和金 1、x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（） A．x的原子半径大于y的原子半径 B．x的电负性大于y的电负性 C．x的氧化性大于y的氧化性 D．x的第一电离能大于y 的第一电离能2、元素电负性随原子序数的递增而增强的是（） A．Na > K > Rb B．N > P > As C．O > S > Cl D．Si > P > Cl 3、对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是（） A．碱性：NaOH 2 3 B．第一电离能：Na C．电负性：Na>Mg>Al D．还原性：Na>Mg>Al 中学高中《物质结构与性质》选修3 讲学稿 第一章《原子结构与性质》复习 班级姓名学号学习评价 重点知识梳理 一、原子结构与元素周期表 ?观察周期表，我们发现，每一周期(第一周期除外)的开头元素均是__ ____，它们的价电子构型为__ ；每一周期结尾元素均是____ ____，它们的价电子构型为______ (第一周期除外)。 ?周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的_____ 。 ?通常把“构造原理”中能量接近的________划分为一个能级组。1~7周期的价电子能级组分别是__ ___.可见，各周期元素的数目=_____________________ 二、元素周期律 ______性质随_______ 的递增发生周期性变化，称为元素周期律。 1、原子半径. r的大小取决于__ _、____ ___两个因素.电子的能层越多，则电子间的负电斥力越大，使原子半径_____；Z越大，则核对电子的引力越大，使原子半径______。 2、电离能. ?概念：气态的原子或离子失去一个电子所需要的____ _叫做电离能，用符号__ 表示，单位是______ _。 ?第一电离能：处于基态的气态原子生成__ _价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能，常用符号___ 表示。 ?意义：电离能是原子核外电子排布的实验佐证，是衡量气态原子___ __电 子难易能力的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易_____电子，即元素在气态时的__ __性越强。 ?I变化规律：同周期，左右总体呈__ ___趋势，____ _元素的I1最小，________的I1最大；同族，上下I1 __ __ __。 3、电负性. ?概念：电负性是原子在化学键中对键合电子____能力的标度，常用符号x表示。x为相对值，无单位。 ?x变化规律：同周期，x左右__ ___；同族，x上下__ ___。 ?意义：用于比较元素金属性、非金属性的相对强弱。一般，金属的x__ ___，非金属的x_ ___ Δx___ __成离子键，Δx__ ____成共价键。 【案例练习】 1、下列说法中正确的是（） A、处于最低能量的原子叫做基态原子 B、3p2表示3p能级有两个轨道 C、同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D、同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 2、X、Y、Z三种元素的原子（） A、XYZ 3 B、X 2 YZ 3 C、X 2 YZ 2 D、XYZ 3 3、下列说法中，不符合A族元素性质特征的是（） A、从上到下原子半径逐渐减小 B、易形成—1 价离子 C、从上到下单质的氧化性逐渐减弱 D、从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱 4、下列说法中，正确的是（） A、在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数 B、在周期表里，元素所在的周期数等于核外电子层数 C、最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子 D、元素的原子序数越大，其原子半径越大 5、化合物YX 2、ZX 2 中，X、Y、Z都是前三周期的元素，X与Y属于同一周期，Z是X的同族 元素，Z元素核内有16个中子，Y元素最外层电子数是K层所能容纳电子数的2倍， 则YX 2为；ZX 2 为。 【课后作业】 1、下表列出了A～R九种元素在周期表中的位置 （1）这九种元素分别为A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、R ，其中化学性质最不活泼的是； （2）A、C、D三种元素的氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是； （3）A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为； （4）F元素氢化物的化学式是，该氢化物在常温下跟A发生反应的化学方程式是，所得溶液的pH 7； （5）H元素跟A元素形成化合物的化学式是； （6）G元素和H元素两者核电核数之差是。 2、元素X和Y属于同一个主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。确定X、Y两种元素在周期表的位置，写出X、Y形成的两种化合物的化学式。 第一章《原子结构与性质》单元测试卷 命题:施洪超审核:张贵标 班级姓名 一、选择题 1、13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWüthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是A．13C与15N有相同的中子数B．13C与C60互为同素异形体 C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同 2、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是 A．只有①B．只有② C．只有③D．①②③ 3、下列能级中轨道数为3的是 A．S能级B．P能级 C．d能级D．f能级 4、下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Al 1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p4 C．Na+1s22s22p6D．F 1s22s22p5 5、下列说法正确的是 A．原子的种类由原子核内质子数、中子数决定 B．分子的种类由分子组成决定 C．3 2He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子 D．17 8O和 18 8O原子的核外电子数是前者大 6、一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是A．+1 B．+2 C．+3 D．-1 7、具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是 A．ls22s22p63s23p?B．1s22s22p3 C．1s22s2sp2D．1s22s22p63s23p4 8、下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是 A B C D 9、有关核外电子运动规律的描述错误的是 A ．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动 B ．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释 C ．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D ．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多 10、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是 A B C D 11、X 、Y 、Z 为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别是1、4、6。则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能．．．是 A ．XYZ B ．X 2YZ C ．X 2YZ 2 D ．X 2YZ 3 12、下列各组元素性质递变情况错误的是 A ．Li 、Be 、B 原子最外层电子数依次增多 B ．P 、S 、Cl 元素最高正化合价依次升高 C ．N 、O 、F 原子半径依次增大 D ．Na 、K 、Rb 的金属性依次增强 13、超重元素的假说预言自然界中可存在原子序数为114号的稳定同位素298114X ，试根据原子 结构理论和元素周期律预测正确的是 A ． 114 298 X 位于第七周期，第ⅣA 族 B ．X 是非金属元素 C ．XO2是酸性氧化物 D ．X 元素的化合价有+2和+4 14、下列第三周期元素的离子中，半径最大的是 A ．Na + B ．Al 3+ C ．S 2- D ．Cl - 15、下列关于稀有气体的叙述不正确的是 A ．原子的电子排布最外层都是以P 6 结束； B ．其原子与同周期ⅠA 、ⅡA 族阳离子具有相同电子排布式； C ．化学性质非常不活泼； D ．一定条件下，也可以形成稀有气体化合物 16、有A 、B 和C 三种主族元素，若A 元素阴离子与B 、C 元素的阳离子具有相同的电子层结构，且B 的阳离子半径大于C ，则这三种元素的原子序数大小次序是 A ．B ＜C ＜A B ．A ＜B ＜C C ．C ＜B ＜A D ．B ＞C ＞A 17、下列基态原子的电子构型中，正确的是 A．3d94s2 B．3d44s2 C．4d105s0 D．4d85s2 18、下列用核电荷数表示出的各组元素，有相似性质的是 A．19和55 B．6和14 C．16和17 D．12和24 二、填空题 19、在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序。 20、理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级分别为。 21、现在物质结构理论原理证实，原子的电子排步遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做原子。 22、人们把电子云轮廓图称为原子轨道，S电子的原子轨道都是形的，P 电子的原子轨道都是形的，每个P能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以为符合。 23、当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则被称为。 A原子核内质子数和中子数相等。B、C两元素原子核外电子数之和是 A原子质量数的2倍。则： （1）元素名称为A 、B 、C 。 （2）B和C最高价氧化物的水化物的化学式是、。 25、右表是元素周期表的一部分： （1）表中元素⑩的氢化物的化学式为，此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性（填强或弱） （2）某元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则该元素的元素符号是，其单质的电子式为。 （3）俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是 （4）已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式 又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是（填元素符号） 26、周期表中最活泼的金属为，最活泼的非金属为 三、综合题 27．有第四周期的A，B，C，D四种元素,其价电子数依次为1，2，2，7。其原子序数按A，B，C，D顺序增大，已知A与B的次外层电子数为8，而C与D的次外层电子数为18，根据结构判断并用元素符号或化学式回答下列问题： ?哪些是金属元素?D与A的简单离子是什么? ?哪一种元素的氢氧化物碱性最强? ?B与D二原子间能形成何种化合物? 写出其化学式。 28．有A、B、C、D四种元素。其中A为第四周期元素，与D可行成1∶1和1∶2原子比的化合物。B为第四周期d区元素，最高化合价为7。C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价。D为所有元素中电负性第二大的元素。试写出四种元素的元素符号和名称，并按电负性由大到小排列之。 29．A、B、C三种元素的原子最后一个电子填充在相同的能级组轨道上，B的核电荷比A大9个单位，C的质子数比B多7个；1 mol的A单质同酸反应置换出1g氢气，同时转化为具有氩原子的电子层结构的离子。判断A、B、C各为何元素，并写出A、B分别与C反应的化学方程式。 物质结构与性质 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理复习题 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二节分子的立体结构 第三节分子的性质 归纳与整理复习题 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 第二节分子晶体与原子晶体 第三节金属晶体 第四节离子晶体 归纳与整理复习题 （人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．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。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 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。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，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，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 选修3 物质结构与性质 第一节 原子结构与性质 基础知识整合] 1．能层、能级和原子轨道 (1)轨道形状??? s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形 (2)s 、p 、d 、f 能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x 、n p y 、n p z 三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数(n )的增大而增大。 (3)能量关系??????? ①相同能层上原子轨道能量的高低：n s (1)能量最低原理：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，简称能量最低原理。 构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的顺序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。 构造原理示意图： (2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。 (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，且自旋状态相同。 注：洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。 4．电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁 ①基态―→激发态： 当基态原子的电子吸收能量后，电子会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。 ②激发态―→基态： 激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量。 1.已知A. B. C. D. E都是周期表中的前四周期的元素,它们的核电荷数 A 解答： A. B. C. D. E都是周期表中的前四周期的元素,它们的核电荷数A 教案 课题：第一节原子结构（2）授课班级 课时第二课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns，后填次外层的（n-1）d，甚至填入倒数第三层的（n-2）f的规律叫做“能级交错” 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。 选修3 物质结构与性质 第1讲原子结构 课时训练练知能、提成绩限时测评 (时间:40分钟) 测控导航表 基础过关 1.(2012年上海化学改编)元素周期表中铋元素的数据如图,下列说法正确的是( B ) A.Bi元素的质量数是209 B.Bi元素的相对原子质量是209.0 C.Bi原子6p能级有一个未成对电子 D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子 解析:209.0表示的是Bi元素的相对原子质量,A错误,B正确;根据洪特规则,Bi原子6p能级中的3个电子分别占据3个轨道,故有三个未成对电子,C项错;Bi原子最外层6p能级中的3个电子的能量略高于 6s能级中的2个电子的能量,D项错。 2.下列表达式中不正确的是( C ) A.S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6 B.47号元素的电子排布式为[Kr]4d105s1 C.基态C原子的轨道表示式为 D.基态N原子的轨道表示式为 解析:根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据1个轨道,而且自旋方向相同,基态C原子的轨道表示式应为 ,C不正确。 3.下列有关认识正确的是( A ) A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C.各能层含有的能级数为n-1 D.各能层含有的电子数为2n2 解析:各能层的能级之间存在着交错现象,有些能层没有f能级或d 能级,B错;各能层含有的能级数为n,C错;2n2是各能层中可容纳的最多电子数,很多情况下电子达不到这个数,D错。 4.(2013龙岩质检)在第二周期中,B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序正确的是( C ) A.I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) B.I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C) C.I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) 高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。 2、构造原理 （1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 （2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 （3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np （4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。 （5）基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 （1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。 1、以下能级符号正确的是（AD ） A. 6s B. 2d C. 3f D.7p 2、以下各能层中不包含p能级的是（D ） A. N B. M C. L D.K 3、以下能级中轨道数为3的是（ B ） A. s能级 B. p能级 C. d能级 D. f能级 4、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（C ） A. K+1s22s22p63s23p6 B. F 1s22s22p5 C. S2-1s22s22p63s23p4 D.Ar 1s22s22p63s23p6 1、从原子结构的观点看，元素周期表中同一横行的短周期元素，其能层数相同，不同；同一纵行的主族元素，其最外层电子数相同，能层数不同。 2、除第一和第七周期外，每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体结束。 4、甲元素原子核电荷数为17，乙元素的正二价离子跟氩原子的电子层结构相同： （1）甲元素在周期表中位于第周期，第主族，电子排布式是，元素符号是，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 （2）乙元素在周期表中位于第周期，第主族，电子排布式是，元素符号是，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 （1）三ⅦA 1s22s22p63s23p5Cl HClO4 （2）四ⅡA 1s22s22p63s23p64s2Ca Ca(OH)2 1、下列说法正确的是（A ） A. 处于最低能量的原子叫做基态原子 B. 3p2表示3p能级有两个轨道 C. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 2、X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（ A ） A. XYZ2 B. X2YZ3 C. X2YZ2 D. XYZ3 3、下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是（A ） A. 从上到下原子半径逐渐减小 选修3第一章原子结构第1节原子结构模型测试题 2019.9 1,写出具有下列电子排布的原子或离子的元素符号： 1s22s22p63s23p6 2,已知某元素的原子序数排在氪元素的原子序数之前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的原子轨道内，电子恰好为半充满，则该元素的名称，位于第周期，第族。 3,在某一周期(其稀有气体原子的外层电子构型为4s24p6)中有A，B，C，D四种元素，已知它们的最外层电子数分别为1，2，2，7；A，C的次外层电子数为8，B的次外层电子数为14，D的次外层电子数为18，则：（1）写出A、B、C、D的元素符号：A ，B ，C ，D ，（2）画出B元素的原子结构示意图。 4,有6个电子处于n=3，l=2的能级上，推测该元素的原子序数，并根据洪特规则推测在d轨道上未成对的电子数有几个？ 5,下列说法中正确的是（） A．所有的电子在同一区域里运动 B．处于最低能量的原子叫基态原子 C．能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域 运动 D．同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多 6,道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子--分子学说的观点看，你认为不正确的是（） A．只有① B．只有② C．只有③ D．①②③ 7,下列能级中轨道数为3的是（） A．S能级 B．P能级 C．d能级 D．f能级 8,以下能级符号正确的是（） A．6s B．2d C．3f D．1p 9,下列哪个能层中包含d能级的是（） A．N B．M C．L D．K 10,同一原子的基态和激发态相比较 （） A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定 测试题答案 选修三物质结构与性质总结 一.原子结构与性质. 1、认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度 越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子 层.原子由里向 外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用 s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述 .在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具 有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式. ns<(n-2)f<(n-1)d 高二化学选修3物质结构与性质全册综合练习1．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下：N＋He→O＋H下列叙述正确的是（） A．O原子核内有9个质子 B．H原子核内有1个中子 C．O 2和O 3 互为同位素 D．通常情况下，He和N 2 化学性质都很稳 定 2．最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是（） A．是一种新的氧化物B．不可能含有极性键 C．是氧元素的一种同位素D．是臭氧的同分异构体 3．下列化合物中，既有离子键，又有共价键的是 ( ) A．CaO B．SiO 2C．H 2 O D．Na 2 O 2 4．下列物质的电子式书写正确的是( ) A．NaCl B．H 2 S C．－CH 3 D．NH 4 I 5．已知A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，原子半径按D、E、B、C、A的顺序依次减小，B和E同主族，下列推断不正确的是( ) A． A、B、D不可能在同周期 B．D一定在第二周期 C．A、D可能在同一主族 D．C和D的单质可能化合为离子化合物 6． X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的 元素。有下列含该三种元素的化学式：①X 2Y 2 Z 2 ②X 2 YZ 3 ③X 2 YZ 2 ④X 2 Y 2 Z 4 ⑤X 3YZ 4 ⑥XYZ 3 ，其中可能存在对应分子的是 ( ) 1.1 电荷及其守恒定律导学案 【教学目标】（一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念． 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开． 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开． 4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷． （三）情感态度与价值观 【自主预习】 1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷． 2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性． 3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有在移动．4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷． 5．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变． 6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C．实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e 的．所以，电荷量e称为．电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。 7．下列叙述正确的是（）A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没 C．接触起电是电荷转移的过程D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（） A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 【互动交流】 思考问题 1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？ 2、电荷的基本性质是什么呢？ 一．电荷 1.电荷的种类：自然界中有种电荷 ①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫电荷。 2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互，异种电荷相互。 二．使物体带电的三种方法 问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？ 思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？ （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：______________；结果：两个相互摩擦的物体带上了______________电荷． 1. 摩擦起电 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体到另一个物体上。得到电子，带；失去电子，带 例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（） A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了 问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ 思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？ 《物质结构与性质》同步复习第1讲原子结构1题面 试回答下列问题： （1）34．969是表示__________；（2）35．453是表示__________； （3）35是表示_______________；（4）35．485是表示__________； （5）24．23％是表示__________； 答案： （1）34．969是表示同位素35Cl的相对原子质量； （2）35．453是表示氯元素的相对原子质量； （3）35是表示35Cl原子的质量数； （4）35．485是表示氯元素的近似相对原子质量； （5）24．23％是表示同位素37Cl在自然界存在的氯元素中所占的 原子个数百分比。 2题面 下列关于氢原子电子云图的说确的是（） A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B.黑点密度大，单位体积电子出现的机会大 C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D.电子云图是对运动无规律性的描述 答案：B 3题面 在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误 ．．的是（） A．最易失去的电子能量最高 B．电离能最小的电子能量最高 C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．在离核最近区域运动的电子能量最低 答案：C 4题面 下列有关化学用语使用正确的是（ ） A. 硫原子的原子结构示意图： B ．NH 4Cl 的电子式： C ．原子核有10个中子的氧原子：O 188 D ．对氯甲苯的结构简式： 答案：C 5题面 已知A 、B 、C 、D 和E 5种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6， 且都含有18个电子。又知B 、C 和D 是由两种元素的原子组成。请回答： （1）组成A 分子的原子的核外电子排布式是 ； （2）B 和C 的分子式分别是 和 ；C 分子的立体结构呈 型，该分子属于 分子（填“极性”或“非极性”）； （3）若向D 的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则D 的分 子式是 ，该反应的化学方程式为 ； （4）若将1mol E 在氧气中完全燃烧，只生成1mol CO 2和2molH 2O ，则E 的分子式是 。 答案：（1）1s 22s 22p 63s 23p 6 （2）HCl H 2S V 极性 （3）H 2O 2 2H 2O 2 2H 2O+O 2↑（4）CH 4O 1题面 原子序数 电子排布式 价层电子排布 周期 族 17 ① ② ③ ④ ⑤ 1s 2 2s 2 2p 6 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 3d 5 4s 1 ⑾ ⅥB 答案：①1s 22s 22p 63s 23p 5 ②3s 23p 5 ③3 ④ⅦA ⑤10 ⑥2s 22p 6 ⑦2 ⑧0 ⑨24 ⑩1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 ⑾4 MnO 2 高中化学选修3第一章第一节原子结构(第1课时) 教学设计 东风高级中学杜先军 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律： 核外电子排布的尸般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次 排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳29’个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒 数第三层电子数目不能超过32个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子 〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？ 2、能层与能级 由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一、二、三、四、五、六、七……能层 符号表示K、L、M、N、O、P、Q…… 能量由低到高 例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下： 能层一二三四五六七…… 符号K L M N O P Q…… 最多电子数 2 8 18 32 50…… 原子结构模型（结构）玻尔原子结构模型 量子力学对核外电子运动状态的描述 排布原则：构造原理、能量最低原理、 洪特规则、泡利原理 原子结构与元素周期表（位置） 排布顺序：构造原理1-36号元素的原子核外电子排布基态原子的核外电子排布核外电子排布与元素周期表 核外电子层数决定周期的划分价层电子的数目与排布决定族的划分核外电子排布与原子半径电子层数和核电荷数决定了原子半径的 大小以及变化规律原子结构与元素性质（性质）原子结构 第一电离能：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电负性：描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 原 子 光谱 N 轨道能级图电子排布图 1s 22s 22p 31s 2s 2p 电子排布式泡利原理 洪特规则 2s 22p 3外围（价层）电子排布式2个能层，3个能级，2对成对电子3个未成对电子，7种运动状态的电子7个电子层7个周期 7个能层K Cu 1s 22s 22p 63s 23p 64s 1构造原理 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 M 能层全满 3d 空轨道原子轨道图18个列，16个族（主族、副族、0族、VIII 族）、5个区3d 104s 1 4s 1 Cu ：Ar K ：Ar 轨道表示式 二氧化碳 金钢石 电子对数目电子对 的空间 构型 成键电 子对数 孤对 电子 对 数 电子对的 排列方式 分子 的 空间 构型 实例 中心 原子 杂化 轨道 类型 2 直线 形 2 0 直线 形 CO2、C2H2sp 3 三角形3 0 三角 形 BF3、SO3 HCHO sp2 2 1 V形 SnCl2、 PbCl2 sp2 4 四面体 形4 0 四面 体形 CH4、SO42- CCl4、NH4+ sp3 3 1 三角 锥形 NH3、PCl3 H3O+ sp3 2 2 V形H2O、H2S sp3 …. 精心整理 1.1电荷及其守恒定律导学案 【教学目标】（一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念． 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开． 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷． （三）情感态度与价值观 【自主预习】 1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷． 2 3 4 电．（2 5 6e 7 B C 8 A C 1 ?2 1. ①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫电荷。 2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互，异种电荷相互。 二．使物体带电的三种方法 问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？ 思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？ （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：______________；结果：两个相互摩擦的物体带上了______________电荷． ?1.摩擦起电 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体到另一个物体上。得到电子，带；失去电子，带 例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（） A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了 问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ ?思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？ 电中和现象及电荷均分原理： a.两个带电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 b.两个相同 ．．的带电金属导体接触后，电荷要重新分配，这种现象叫做电荷均分原理。 2.接触带电 实质：自由电子在的转移。 例2. （1 （2 思考a ?思考b 思考c （3 ?3. 例3. A C D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷 ?小结：使物体带电的方式及本质 三．电荷守恒定律 1、电荷守恒定律的两种表述： 表述一： ?表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是：() A．一个物体所带的电量总是守恒的； B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的； C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换； 四．元电荷 选修三第一章第1节原子结构第三课时 作者: 日期: 第一节原子结构 第3课时 【学习目标】 1. 了解电子云和原子轨道的含义。 2. 知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 【学习过程】 【课前预习】 1. 电子云： ____________________________________________ 。电子云是核外电子运动状态的形 象化描述。 2. 原子轨道：_________________________________________ 。s电子的原子轨道都是___________ 形的，p电子的原子轨道都是___________ 形的，每个p能级有3个原子轨道，他们相互垂直，分别以 表示。 3. 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先 单独占据一个轨道，而且自旋 方向相同，这个规则被称为 _____________________ 。 【知识梳理】 【练习】理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下： (1)根据 __________ 的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最多 电子数为—，除K层外，其他能层作最外层时，最多只能有_电子。 (2)从上表中可以发现许多的规律，如s能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级 数与_________________ 相等。请再写出一个规律 _______________________________________________ 。 五、电子云和原子轨道： (1)电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动。 电子云： S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以P x、P y、F Z 专题13 物质结构与性质（选修3） 一、原子结构与性质 1.电子在原子轨道上的填充顺序—轨道原理 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 2.当能量相同的原子轨道在全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）和全空（p0、d0、f0）体系的能量最低，这一点违反了洪德规则，如Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 3.第一电离能的递变规律①同元素：I1 < I2 < I3②同一周期，从左→右，元素的第一电离能整体上虽呈现递增趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族比同周期相邻元素的I1都高。 ③同一主族，从上而下，元素第一电离能逐渐减小。 4.元素电负性的递变规律①除稀有气体外，同一周期元素，从左→右，元素的电负性递增 ②同主族元素，元素的电负性递减。 5.电离能的运用①判断元素的金属性、非金属性强弱，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。②根据电离能数据，确定元素在化合物中蝗化合价。如k：I1《I2 < I3，表明k原子易失去1个电子形成+1价。 6.电负性的运用①判断元素的金属性与非金属性的相对强弱，金属的电负性一般小于1.8，电负值越小，金属越活泼；非金属的电负性一般大于1.8，电负值越大，非金属越活泼。 ②判断元素在化合物中的价态：电负性大的易呈现负价，电负性小的易呈现正价。 ③判断化学键类型：电负性差值大于1.7形成的化学键主要是离子键；电负性差值小于1.7形成的化学键主要是共价键 ④解释付角线规则：某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似（原因是电负性相近） 7.元素周期表的分区与原子的价电子排布的关系 s区ns1～2 p区ns2np1～6 d区(n-1)d1～9ns1～2 ds (n-1)d10ns1～2 f区(n-2)f0～14 (n-1)d0～2ns2 二、分子结构与性质 物质结构理论高考题汇编 1．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( ) A．由同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al第一电离能比Mg大 B．由主族元素最高正化合价与族序数关系，推出卤素最高正价都是＋7 C．由溶液的pH与溶液酸碱性关系，推出pH＝的溶液一定显酸性 D．由较强酸可制较弱酸规律，推出CO 2 通入NaClO溶液中能生成HClO 2．以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( ) A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs 比133Cs多4个质子 B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小 C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强 D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低 3．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则( ) A．原子半径：丙>丁>乙B．单质的还原性：丁>丙>甲 C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物 D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 4．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是() A．元素X与元素Z的最高正化合价之 和的数值等于8 B．原子半径的大小顺序为：r X >r Y >r Z >r W >r Q C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同 D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强 5． N A 为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( ) A．18 gH 2 O中含有的质子数为10N A B．12 g金刚石中含有的共价键数为4N A C．46 g NO 2 和N 2 O 4 混合气体中含有原子 总数为3N A D．1 mol Na与足量O 2 反应，生成Na 2 O 和Na 2 O 2 的混合物，钠失去N A 个电子 6．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子是外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是 A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大 B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2 C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物热稳定性：X m Y>X m R D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸 7．下列推论正确的是( ) A．SiH 4 的沸点高于CH 4 ，可推测PH 3 的 沸点高于NH 3 B．NH＋ 4 为正四面体结构，可推测PH＋ 4 也 选修3《物质结构与性质》试题（1） 说明：1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。考试时间40分钟，满分100分。 2.可能用到的原子量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 第Ⅰ卷（共54分） 一、选择题（本题包括9小题，每小题2分，共18分。每小题只有一个选项符合题意。） 1．下列叙述中，正确的是 A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布式 C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．阴离子的核外电子排布与上一周期稀有气体元素原子核外电子排布相同 2．具有下列电子排布式的原子中，半径最小的是 A.ls22s22p63s23p3 B.1s22s22p3 C.1s22s2sp2 D.1s22s22p63s23p4 3．下面的排序不正确的是（） A.晶体熔点由低到高：CF4(完整word版)人教版高中化学选修3物质结构与性质教案
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