2019-2020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.doc

2019-2020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，提升對相關(guān)知識的理解與應(yīng)用能力?！窘虒W(xué)重點】1.能量構(gòu)造原理2.元素周期律及其應(yīng)用【教學(xué)過程】一、開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，誕生了大量的 、少量的 以及極少量的鋰。其后，經(jīng)過或長或短的發(fā)展過程，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 個電子。 (3)原于最外層電子數(shù)目不能超過 個(K層為最外層時不能超過2個電子)。 (4)次外層電子數(shù)目不能超過 個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過 個。 說明：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，最多可排8個電子；當(dāng)M層不是最外層時，最多可排18個電子二、能層與能級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、七能層符號表示 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 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))但是同一個能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(S、P、d、F)， 能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)如下：能 層 K L M N O 能 級 來源:學(xué)&科&網(wǎng)最多電子數(shù) 各能層電子數(shù) (1)每個能層中，能級符號的順序是ns、np、nd、nf(2)任一能層，能級數(shù)=能層序數(shù)(3)s、p、d、f可容納的電子數(shù)依次是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)，就可以寫出幾乎所有元素原子的電子排布。電子所排的能級順序： 1. 寫出17Cl（氯）、21Sc(鈧)、35Br（溴）的電子排布氯 鈧： 溴： 根據(jù)構(gòu)造原理只要我們知道原子序數(shù)，就可以寫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. 寫出136號元素的核外電子排布式。3. 寫出136號元素的簡化核外電子排布式。4. 畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖：Be、N、Na、Ne、Mg 回答下列問題： 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 ；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 。來源:Z*xx*k5. 下列符號代表一些能層或能級的能量，請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電子層比次外層少2個電子。B元素原子核外L層電子數(shù)比最外層多7個電子。 （1）A元素的元素符號是 ，B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_；（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)電子運動的特點：質(zhì)量極小 運動空間極小 極高速運動。電子云： 稱作電子云 。常 成為原子軌道。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P能級有3個軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號。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能級各 軌道，np能級各有 個軌道，nd能級各有 軌道，nf能級各有 個軌道.而每個軌道里最多能容納2個電子，通常稱為電子對，用方向相反的箭頭“”來表示。一個原子軌道里最多只能容納 電子，而且自旋方向 ，這個原理成為泡利原理。當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，總是 而且 ，這個規(guī)則是洪特規(guī)則。洪特規(guī)則的特例：對于同一個能級，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時，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)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。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，電子會躍遷到較高能級，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，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) ，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達(dá)到8個電子，出現(xiàn) 。然后又開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個周期?？梢姡刂芷谙档男纬墒?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；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 個縱行， 個族。16個族又可分為主族、副族、0族、 。 思考元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價電子層？什么叫價電子？要求學(xué)生記住這些術(shù)語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定？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，原子的價電子總數(shù)決定元素所在的族。分析探索每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等?按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自 。 s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s區(qū)、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渡元素？各區(qū)元素的價電子層結(jié)構(gòu)特征是什么？基礎(chǔ)要點分析圖1-16s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)，過渡元素主要含 區(qū)。歸納S區(qū)元素價電子特征排布為 價電子數(shù)等于族序數(shù)。區(qū)元素價電子排布特征為 ；價電子總數(shù)等于副族序數(shù)；ds區(qū)元素特征電子排布為 ，價電子總數(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 Kr4d10,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，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？元素周期表中，同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？歸納總結(jié)原子半徑的大小取決于兩個相反的因素： ，另一個是 。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，核電荷數(shù)越大，核對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 個電子，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，金屬活動性越 。同一元素的第二電離能 第一電離能?？茖W(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)：NaMgAl各級電離能(KJ/mol)49673857845621415181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376xx42170323293為什么原子的逐級電離能越來越大？這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關(guān)系？數(shù)據(jù)的突躍變化說明了什么？歸納總結(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。因此堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強。3氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(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)，從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個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同一種元素的逐級電離能的大小關(guān)系：I1<I2<I3<I4<I5即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多。4. Be有價電子排布為2s2，是全充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，而B的價電子排布為2s22p1，、比Be不穩(wěn)定，因此失去第一個電子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那是因為鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于半滿或全滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點可以解釋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，說明失去第一個電子比失去第二電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成+1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成十2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以A1容易失去三個電子形成+3價離子。而電離能的突躍變化，說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強？歸納與總結(jié) 1. 金屬元素越容易失電子，對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)性來度量金屬性與非金屬性的強弱。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 ?！玖?xí)題鞏固】略