1、第35講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱要求1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理，能正確書寫136號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和軌道表達(dá)式。2.了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念并能用以說明元素的某些性質(zhì)。 考點(diǎn)一原子核外電子排布1能層與能級(jí)(1)能層：根據(jù)多電子原子的核外電子的能量不同，可以將核外電子分成不同的能層。(2)能級(jí)：多電子原子的同一能層中電子能量也不同，又分為不同的能級(jí)：s、p、d、f2原子軌道電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 3基態(tài)原子核外電子排布的三個(gè)原理(1)能量最低原理：電子盡先占

2、有能量低的軌道，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。即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)。構(gòu)造原理示意圖：(2)泡利原理一個(gè)原子軌道中，最多只能容納2個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，并且自旋狀態(tài)相同。洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。 4.基態(tài)原

3、子、激發(fā)態(tài)原子和原子光譜(1)基態(tài)原子：處于最低能量的原子。(2)激發(fā)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。(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖【多維思考】1基態(tài)銅原子的簡化電子排布式為Ar4s23d9對(duì)嗎？若不對(duì)，請(qǐng)糾正并說明理由。提示：不對(duì)，根據(jù)洪特規(guī)則特例，應(yīng)為Ar3d104s1。2請(qǐng)用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因。提示：26Fe價(jià)層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價(jià)層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價(jià)層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)洪特規(guī)則特例，3d5處于半充滿狀態(tài)，更穩(wěn)定。 基態(tài)原子核外電子排布的表示方法(1)電子排布式：能

4、直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。(3)價(jià)電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2。價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。考向一基態(tài)原子核外電子排布表示方法、能量狀態(tài) 1下列關(guān)于鈉元素的幾種表達(dá)式錯(cuò)誤的是()解析：Na的簡化電子排布式為Ne3s1。答案：D2下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是_。解析：不符合能量最低原理；不符合洪特

5、規(guī)則；不符合能量最低原理。答案：【題后悟道】基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法舉例(以Cl為例)原子結(jié)構(gòu)示意圖電子式電子排布式1s22s22p63s23p5或Ne3s23p5電子排布圖價(jià)電子排布式3s23p5考向二 根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素 3(2018江西宿遷中學(xué)高三摸底試卷)某元素的原子最外電子層排布是6s26p4，該元素或其化合物不可能具有的性質(zhì)是()A該元素單質(zhì)可能是導(dǎo)體B該元素的最高化合價(jià)呈6價(jià)C該元素能與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物D基態(tài)該原子的價(jià)電子排布圖為解析：原子最外電子層排布是6s26p4，為Po元素，為金屬單質(zhì)，具有導(dǎo)電性；最外層電子數(shù)為6，最高化合價(jià)為6價(jià)；位于周

6、期表第六周期第A族，金屬性較強(qiáng)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，難以得到電子，不能形成氫化物；基態(tài)該原子的價(jià)電子排布圖正確。答案：C4A、B、C、D、E、F代表6種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個(gè)未成對(duì)電子，次外層有 2個(gè)電子，其元素符號(hào)為_。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為_，C的元素符號(hào)為_。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(5)F元素的原子最外層電子排布式為

7、nsnnpn1，則n_；原子中能量最高的是_電子。解析：(1)A元素基態(tài)原子次外層有2個(gè)電子，故次外層為K層，由題意可寫出其電子排布圖為 或，元素符號(hào)為C或O。(2)B、C的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，則B為17號(hào)元素Cl，C為19號(hào)元素K。(3)D元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成3價(jià)離子，則其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，為26號(hào)元素鐵。(4)依題意寫出電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號(hào)元素Cu。(5)s能級(jí)最多只能容納2個(gè)電子，即n2，元素F的原子最外層電子排布式為2s22p3，是N元素，2p能級(jí)能量最高。答

8、案：(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(5)22p【題后悟道】書寫核外電子排布式注意事項(xiàng)(1)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3：1s22s22p63s23p63d5。(2)注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23

9、p63d104s1，簡化電子排布式：Ar3d104s1，外圍電子排布式：3d104s1?？键c(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1元素周期表的分區(qū)2各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn)分區(qū)元素分布外圍電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)A、A族ns12除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)AA族、0族ns2np16(除氦外)通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)BB族(除鑭系、錒系外)、族(n1)d19ns12(Pd除外)d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)B、B族(n1)d10ns12金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近【多維思考】元素周期

10、表前四周期中(1)外圍電子層有2個(gè)未成對(duì)電子的是_(填元素符號(hào)，下同)；有3個(gè)未成對(duì)電子的是_。(2)周期數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)相等的元素有_。(3)未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是_，其價(jià)電子排布式為_。提示：(1)C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、NiN、P、As、V、Co(2)H、C、O、P、Fe(3)Cr3d54s1考向原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 1某元素3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在周期表中的位置為()AB族 B.B族C族 D.A族解析：由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2，共有8個(gè)價(jià)電

11、子，為族。答案：C2下列有關(guān)元素周期表分區(qū)的說法正確的是()As區(qū)全部是金屬元素Bp區(qū)全部是非金屬元素Cd區(qū)內(nèi)元素原子的價(jià)電子排布必為(n1)d110ns2D除ds區(qū)外，以最后填入電子的軌道能級(jí)符號(hào)作為區(qū)的符號(hào)解析：A項(xiàng)，H為非金屬元素；B項(xiàng)，p區(qū)左下角元素為金屬元素；C項(xiàng)，d區(qū)內(nèi)Cr為3d54s1。答案：D考點(diǎn)三原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1原子半徑(1)(2)變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?，原子半徑逐漸增大。2電離能(1)含義第一電離能：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，符號(hào)I1，單位kJmol1。(2)規(guī)律同周

12、期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)(但同周期的A族大于A族，A族大于A族)。同族元素：從上至下第一電離能逐漸變小。同種原子：逐級(jí)電離能越來越大(即I1I2N。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)電離能的應(yīng)用(1)判斷元素金屬性的強(qiáng)弱：電離能越小，金屬原子越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。(2)判斷元素的化合價(jià)：如果某元素的In1In，則該元素的常見化合價(jià)為n。(3)判斷核外電子的分層排布情況：多電子原子中，元素的各級(jí)電離能逐級(jí)增大，當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí)，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化?？枷蛞浑婋x能 1下列說法中正確的是()A第三

13、周期所含元素中鈉的第一電離能最小B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C在所有元素中，氟的第一電離能最大D鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析：同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，A正確，C不正確；由于Mg的外圍電子排布式為3s2，而Al的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂。答案：A2下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2表示，單位為kJmol1)。I1I2I3I4R7401 5007 70010 500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()AR的最高正價(jià)為3價(jià)BR元素位于元素周期表中第A族CR元素

14、的原子最外層共有4個(gè)電子DR元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2解析：由表中數(shù)據(jù)I3I2知其最高正價(jià)為2價(jià)，R元素位于A族，最外層有2個(gè)電子，R不一定是Be元素。答案：B考向二電負(fù)性 3已知33As、34Se、35Br位于同一周期，下列關(guān)系正確的是()A電負(fù)性：AsClPB熱穩(wěn)定性：HClHBrAsH3C第一電離能：BrSeAsD酸性：H3AsO4H2SO4H3PO4解析：電負(fù)性ClPAs，A錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，B正確；第一電離能應(yīng)為BrAsSe，C錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，故酸性H2SO4H3PO4H3AsO4，D錯(cuò)誤。答案：B4下列有關(guān)微粒

15、性質(zhì)的排列順序中，錯(cuò)誤的是()A元素的電負(fù)性：POFB元素的第一電離能：CNOC離子半徑：O2NaMg2D原子的未成對(duì)電子數(shù)：MnSiCl解析：得電子能力POF，所以元素的電負(fù)性POF，A正確；N的電子排布式：1s22s22p3，p軌道處于半充滿狀態(tài)，N的第一電離能最大，B錯(cuò)誤；離子半徑：O2NaMg2，C正確；Mn、Si、Cl原子的未成對(duì)電子數(shù)分別為5、2、1，D正確。答案：B【技法歸納】電離能、電負(fù)性應(yīng)用注意事項(xiàng)(1)金屬活動(dòng)性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷電離能的大小。(2)不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。(3)共價(jià)化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng)。 (2017高考全國卷節(jié)選)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長為_nm(填標(biāo)號(hào))。A404.4B.553.5C589.2 D670.8 E766.5(2)基態(tài)K原子中，