专题十六 物质结构与性质（选修）
教学目标：
1、原子结构与元素的性质
(1)了解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。了解原子核外电子的运动状态；
(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质； (3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用； (4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 2、化学键与物质的性质
(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；
(2)了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；
(3)了解简单配合物的成键情况；
(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系； (5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；
(6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp，sp)，能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。 3、分子间作用力与物质的性质 (1)了解化学键和分子间作用力的区别；
(2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；
(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 教学重点：
1、 核外电子排布、电离能与电负性。 2、 共价键的类型、杂化轨道及空间结构。 3、 晶体类型及微粒间作用力 教学难点： 晶胞的计算 教学过程：
考点一：基态原子的核外电子排布
2
3
1
【知识精讲】 1．排布规律
(1)能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如Ge：1s2s2p3s3p3d4s4p。
(2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态不同的电子。
(3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。 2．表示方法 (1)电子排布式
按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。
如：Cu：1s2s2p3s3p3d4s (2)简化电子排布式
“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。 如：Cu：[Ar]3d4s (3)轨道表示式
用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。 如S：
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2
2
6
2
6
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6
2
6
10
2
2
【题组集训】
1．基态Fe原子有____个未成对电子。Fe的电子排布式为________。可用硫氰化钾检验Fe
＋
3＋
3
，形成的配合物的颜色为________。
2
2
6
2
6
5
5
【答案】4 1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d 血红色
【解析】基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d4s，其中3d轨道有4个轨道未充满，含
有4个未成对电子。Fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成Fe，则其电子排布式为1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d。检验Fe时，Fe与SCN形成配合物而使溶液显血红色。 2
．
Cu
＋
2
2
6
2
6
5
5
3＋
3＋
－
3＋
6
2
基态核外电子排布式为
______________________________________________________。 【答案】[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d
【解析】Cu的原子序数为29，根据洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如p和
d)、半充满(如p和d)和全空(如p和d)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因
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3
5
0
0
6
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2
2
6
2
6
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此Cu原子的基态核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，故Cu核外基态电子排布式为1s2s2p3s3p3d。
3．Na位于元素周期表第____周期第____族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为______________________ __________________________________________________。 【答案】三 ⅠA 2 1s2s2p3s3p或[Ne]3s3p
【解析】Na元素基态原子的核外电子排布式为1s2s2p3s，则Na位于元素周期表中第三周
期第ⅠA族。S 元素基态原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p，其中3p轨道有两个未成对电子。Si元素基态原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p或[Ne]3s3p。 4． XY2是红棕色气体，Y基态原子的电子排布式是________________________________。 【答案】1s2s2p
5．基态硼原子的电子排布式为
________________________________________________________________________。 【答案】1s2s2p
【解析】B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s2s2p。 6． 31Ga基态原子的核外电子排布式是________。 【答案】1s2s2p3s3p3d4s4p 7
．
Ni
2
＋
2
2
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2
6
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1
2
2
1
2
2
1
2
2
4
2
2
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2
2
2
2
2
2
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2
4
2
2
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1
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2
2
2
2
2
2
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2
6
10
22626101＋
的价电子排布图为
___________________________________________________________。
【答案】
[反思归纳]“两原理，一规则”的正确理解
1．原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。
易误警示 在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (1)
(违反能量最低原理)
(2) (3) (4)
(违反泡利不相容原理)
(违反洪特规则) (违反洪特规则)
3
2．同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定 如np、np
Cr：3d4s Mn：3d4s Cu：3d4s Zn：3d4s
考点二：元素的电离能和电负性 【知识精讲】 1．元素的电离能
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能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ·mol。 (1)原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns到nsnp的周期性变化。 (2)元素第一电离能的周期性变化
随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：
同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；
同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。
1
2
6
－1
5
1
5
2
10
1
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2
3
6
说明 同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满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。如Be、N、Mg、P。
(3)元素电离能的应用 ①判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。 ②判断元素的化合价
如果某元素的In＋1?In，则该元素的常见化合价为＋n价，如钠元素I2?I1，所以钠元素的化合价为＋1价。 2．元素的电负性
(1)元素电负性的周期性变化
4