化学选修三第一章复习

1、高二化学 用心辅导中心第一章复习2 能层与能级1. 能层(1) 概念：多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。.2. 能级(1)概念：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。(2)表示方法及各能级所容纳的最多电子数：各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：能层(n)一二三四五六七符 号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最 多 电子数226261026101422818322n2注意I.能级符号：ns、np、nd、nfII.能级能量关系(1)同能层能级：Ens <

2、 Enp < End < Enf(2)不同能层同种能级：如E1s < E2s < E3s < E4sIII.各能层拥有的能级种数：能级种数 = 能层序数IV.各能级容纳的最多电子数ns：2；np：6；nd：10；nf：14V.各能级上容纳电子数的表示方法：如3s1三、构造原理与电子排布式1.构造原理根据构造原理，基态原子 核外电子的排布 遵循图箭头所示的顺序。构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从图可以看出，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

3、)等。根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图所示，由下而上表示七个能级组，其能量 依次升高 ；在同一能级组内，从左到右能量 依次升高 。基态原子核外电子的排布按 能量由低到高 的顺序依次排布。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。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。注意区别：原子和离子的结构示意图，电子式，电子排布式、简化的电子排布式外围电子排布式，轨道表示式。(如同区别：化学式、化学方程式、离子化学方程式)2.

4、能级交错现象不同能层不同能级的电子填充顺序： ns < (n-2)f < (n-1)d < np练习 写出Fe、Fe2+、Fe3+、K+、Br-的电子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p6注意 原子失去电子先失去最外层电子，而不一定先失去最后填的电子。3.电子排布式书写须知（按能级顺序书写，按构造原理填充电子）(1)电子排布遵循构造原理。(2)能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写。如钪(Sc)的电子排布式为

5、1s22s22p63s23p63d14s2，而不能写成1s22s22p63s23p64s23d1。(3)书写简化电子排布式时要特别注意第四周期元素的3d能级。如将Br写成Ar4s24p5是错的，而应该为Ar3d104s24p5。4.电子排布式将原子核外的电子排布用能级符号表示出来的式子。如Na的电子排布式为1s22s22p63s15.简化电子排布式如Na的简化电子排布式为Ne3s16.外围电子排布(价电子排布式)价电子：即能够影响元素化合价的电子。主族元素：价电子即为最外层电子。过渡元素：价电子包括最外层电子和次外层d能级电子(镧系和锕系元素还包括倒数第三层f能级上的电子)。四、能量最低原理、

6、基态与激发态、光谱1.能量最低原理内容：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。2.基态与激发态基态原子：处于最低能量的原子。(稳定)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。(不稳定)根据下列电子排布，处于激发态的原子是( )A.1s22s22p1 B.1s22s22p63s23p4C.1s22s12p1 D.1s22s22p4答案：C3.原子光谱内容：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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特证谱线来鉴定元素，称为光谱分析五、电

7、子云与原子光谱知识回顾 电子运动特点：质量极小、运动空间极小、极高速运动1.电子云内容：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。P：表示电子在某处出现的概率V：表示该处的体积P/V：概率密度，用表示。 2. 原子轨道（电子云轮廓图）内容：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨归纳总结 电子云的形状 s电子云 p电子云 d电子云 球形 哑铃形 花瓣形S的原子轨道式球形，能层序数越大，原子轨道半径越大P的原子轨道是纺锤形的，每个p能级有3个轨道，他们相互垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。跟进练习(1)能层符

8、号用_表示。(2)能级符号用_表示。(3)ns能级有_个轨道，呈_形；np能级有_个轨道，呈_形；nd能级有_个轨道；nf能级有_个轨道。(4)各能级最多容纳的电子数是：ns：2个；np：6个；nd：10个；nf：14个。六、泡利原理和洪特规则1.泡利原理内容：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。（自旋有两种状态，用 、 表示）例如：2s轨道上的电子排布为2.洪特规则内容：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，而且自旋状态相同。洪特规则的特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全

9、空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。动手一试 写出24Cr、29Cu两种原子的电子排布式重点掌握 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 或 Ar3d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 或 Ar3d104s13.电子排布图在电子排布图中，用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。箭头方向表示电子的自旋状态。例如，锂(Li)原子原子结构示意图 电子排布式 电子排布图表示能层 表示能级 表示轨道、自旋【训练1】A、B、C、D、E是短周期的五种主族元素。A元素的某种原子，其核内没有中子；B元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子；C与B处于同一周期

10、，且原子半径小于B；D与C是同主族元素；E元素的一价阳离子和C元素的阴离子具有相同的电子层结构。根据上述信息回答下列问题：B元素的原子结构示意图是_；C元素原子的电子排布图是_；D元素原子的外围电子排布式是_；A2B2的电子式是_；E元素的核外电子排布简式为_。【解析】由题意可知A为H，B为O，C为F，D为Cl，E为Na。B、C、D、E四种元素的电子排布式为：O 1s22s22p4； F 1s22s22p5；Cl 1s22s22p63s23p5； Na 1s22s22p63s1由电子排布式可推测其他的式子。A2B2为H2O2，其电子式为原子结构与元素周期表一原子结构与周期的关系1. 根据构造原

11、理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。2. 每个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。二原子结构与族的关系族的划分依据是原子的价电子排布1. 同主族元素原子的价电子排布式完全相同，价电子全部排在ns或nsnp轨道上。价电子数=族序数2. 稀有气体的价电子排布式为1s2或ns2np63. 过度元素（副族和第八族):同一纵行原子的价电子排布式基本相同。价电子排布式为（n-1）d1-10ns1-2，第三副族至第七副族元素的价电子数与族序数相同。一、元素周期表的重新分区1、s区：含A与A共两族

12、两列；价电子层为ns1或2(n1)特点：价电子数=主族序数=最外层电子数注意：并不是所有价电子层为ns1或2的元素都在S区， He除外（它在p区） 除H外，都是金属元素2、p区：含A至A及零族共六族六列；价电子层为ns2 np1-6(n2) ,特点：价电子总数=主族序数（零族除外） 以非金属元素为主注意：He在p区，但它无p电子3、d区：含B至B和族共六族八列 (镧系和锕系属f区)；价电子层为(n-1)d1-9ns1-2特点：均为金属元素； 价电子总数=副族序数; 若总数为8、9、10，则为族。注意： 有元素在d区但并不符合(n-1)d1-9ns1-2规则，如：46Pd 4d10。4、ds区：

13、含B与B共两族两列；可理解为电子先填满(n-1)d (n4) ，再填ns,即价电子层为(n-1)d10ns1或2，特点：价电子总数=所在的列序数 均为金属元素；且d轨道电子一般不参与化学键的形成。(2) f区：包括镧系与锕系；价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2说明：由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，因此镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。问：为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。思考：原子结构与元素在周期表中的位置是有什么的关系的？ （1） 周期数=最

14、大能层数（钯除外，因为46Pd Kr4d10,最大能层数是4，但是在第五周期）（2）外围电子总数决定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11（第11列） 所以，是IB。课堂练习：5、已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？ 由于是A族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，电子排布式Kr4d105s25p4 属P区典例：1.已知某元素的价电子层结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。 第四周期，B族2. 试确定32号元素在周期表中的位置。 第四周期，A族3 判断处于第三周期，A族元素的价电

15、子层结构、原子序数。 3s23p2，第14号元素下列说法错误的是（ ）A. S区元素的原子价电子层排布都是s结尾B. d区元素的原子价电子层排布都是ds结尾C. ds元素的原子价电子层排布都是ds结尾D. p区元素的原子价电子层排布都是sp结尾E. 主族元素的原子价电子层排布都含s，但都不含dF. 过渡元素的原子价电子层排布都是ds结尾G. ds区元素的原子d轨道一定全满 答案：BDF2 电离能1.概念：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。2.元素第一电离能力的意义：衡量元素的原子失去第一个电子的难易程度，第一电离能力越小，原子越易失去一个电子；第

16、一电离能力越大，原子越难失去一个电子(2) 元素第一电离能力的变化规律：（1） 同周期元素，自左而右，元素的第一电离能力在总体上呈现逐渐增大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子（2） 同主族元素，自上而下，第一电离能力逐渐减小，表明原子越来越容易失去电子。（3） 元素第一电离能力变化的反常情况： A族和A族元素的第一电离能分别比同周期相邻元素的第一电离能都高。注： A族元素原子最外层的s能级处于全满状态；p能级处于全空状态，根据洪特规则的特例，均属于相对稳定的状态，故这两个主族的元素原子相对较难失去第一个电子，第一电离能相对较大。三电负性1. 概念：用来描诉不同元素的原子对键合电子吸引力的

17、大小。键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成共价键的电子。非键合电子：元素相互化合时，原子中未用于形成共价键的电子，又称孤对电子电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大2. 衡量标准：以氟的电性为4.0和锂的电性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性，故电负性为相对值，无单位。3. 递变规律：金属元素越容易失电子，对键和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。（1） 同周期元素自左而右，元素原子的电负性逐渐增大。表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强（2） 同主族元素

18、自上而下，元素原子的电负性逐渐减小。表明元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（3） 一般地，金属的电负性小于1.8，非金属性的电负性大于1.8（4） 对角线原则【训练2】A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素：A原子的电子层数等于最外层电子数；A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B，该化合物的水溶液显碱性；C的离子核内质子数与核外电子数之和为18；A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。推断AD各为何种元素，并用其元素符号填空：（1）A_，B_，C_，D_。（2）各原子形成简单离子的电子排布式。A：_。B：_。C：_。D：_。（3）四种元素离子半径的大小顺序为_。（4）

19、用离子方程式表示D2B水溶液呈碱性的原因：_。【解析】A、B、C、D均为短周期元素。由可知A的族序数等于周期数，可能为H、Be、Al。由可知：短周期可形成D2B离子化合物Li2O、Na2O、Na2S，它们的水溶液都显碱性。由可知若C为阴离子Cn-，则设其核电荷数为c，有2c+n=18(n取偶数）:n=2时,c=8，C为O；n=4时，c=7为N，无N4-离子，舍去；n不可能大于5。若C为阳离子Cn+，有2c-n=18(n取偶数）：n=2时,c=10，为Ne，舍去；n=4时，c=11，为Na，无Na4+，舍去；n=6时，c=12，为Mg,无Mg6+，舍去。故C为O元素，由知A、C、D必为相邻周期元

20、素。C为O，则A为Al，D为Na。答案：（1）Al S O Na(2)Al3+:1s22s22p6 S2-:1s22s22p63s23p6O2-:1s22s22p6 Na+:1s22s22p6(3)r(S2-)r(O2-)r(Na+)r(Al3+)(4)S2-+H2O HS-+OH-；HS-+H2O H2S+OH-课后强化一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)1下列电子的排布正确的是 ()2下列说法正确的是 ()A因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B第三电子层，有3s、3p、3d三个轨道C氢原子中只有1个电子，故氢原子只有一个轨道D原子轨道与电子云都是用来形象描

21、述电子运动状态的3X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm和Yn两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是 AX的原子半径比Y小 BX和Y的核电荷数之差为mnC电负性X>Y D第一电离能X<Y4下列各项表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是 ()A3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子CM层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D最外层电子数是核外电子总数1/5的原子和最外层电子排布式为4

22、s24p5的原子5下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是 ()AX原子和Y原子最外层都只有1个电子BX原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2CX原子的2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子DX原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上仅有2个电子 6 其最直接的根据是 ( )A能量最低原理 B泡利原理C原子轨道构造原理 D洪特规则7下列关于能层与能级的说法中不正确的是 ()A原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2B任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同D1个原子

23、轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同8具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 ()A两种原子的电子层上全部都是s电子B3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子C最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子D原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子9已知某元素原子的各级电离能数值如下：I1736 kJ/mol，I21 450 kJ/mol， I37 740 kJ/mol，I410 500 kJ/mol，I513 600 kJ/mol，则该原子形成离子的化合价为 ()A1 B2 C3 D410下列原子或离子核外未成对电子数目为5的是 ()AP BFe3 CCr DCu11若某基态原子的价电子排布式为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