高三原子结构

1、2021-11-1本本章章知知识识网网络络原原子子结结构构元元素素周周期期律律电子层结构电子层结构能层与能级能层与能级电子云与原子轨道电子云与原子轨道核外电子排布规律核外电子排布规律原子半径原子半径 电离能电离能 电负性电负性对角线规则对角线规则各周期元素数目各周期元素数目周期表中元素的分区周期表中元素的分区电子排布式电子排布式 外围电子排布外围电子排布能量最低原理能量最低原理泡利原理泡利原理洪特规则洪特规则构造原理构造原理基态与激发态基态与激发态本章知识网络本章知识网络元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性能级能级能层能层1234567KLMNOPQ2s 2p1s5s 5p 5d 5f

2、3s 3p 3d4s 4p 4d 4f6s 6p 6d 6f7s 7p 7d 7f1 3 5 7可容纳电子数：可容纳电子数：原子轨道：原子轨道：2 6 10 142021-11-1能层能层n n1 12 23 34 4符符 号号K KL LMMN N能级能级s ss sp ps sp pd ds sp pd df f轨道数轨道数1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 7最多容纳最多容纳的电子数的电子数2 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232 2n2 能层、能级、原子轨道之间的关系：能层、能级、原子轨道之间的关系：(能层序数

3、能层序数=能级数能级数)三、构造原理三、构造原理 2021-11-1能量最低原理能量最低原理泡利原理：泡利原理：洪特规则：洪特规则：（1 1） （2 2） 以上使得原子核外电子排布最外层不超过以上使得原子核外电子排布最外层不超过8 8个个电子，次外层最多不超过电子，次外层最多不超过1818个电子等。个电子等。 基态与激发态基态与激发态：考点一、核外电子排布规律考点一、核外电子排布规律 1个原子轨道里最多只能容纳个原子轨道里最多只能容纳2个个电子，且自旋方向相反电子，且自旋方向相反 等价轨道全充满、半充满或全空的状态等价轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定一般比较稳定 当电子排布在同一能级

4、的不同轨道，总当电子排布在同一能级的不同轨道，总是优先单独占据一个轨道是优先单独占据一个轨道2021-11-1构造原理构造原理关键点：关键点：一定要记住电子一定要记住电子排入轨道的顺序排入轨道的顺序，这是本章最重要的内容。从第四能层开始，这是本章最重要的内容。从第四能层开始，该能层的该能层的nsns与与npnp能级之间插入了能级之间插入了(n-1)(n-1)层的层的d d能级，第六能层开始还插入（能级，第六能层开始还插入（n-2n-2）f f，其能，其能量关系是：量关系是：nsns（n-2n-2）f f （n-1n-1）d d npnp核外电子排布的表示方法：核外电子排布的表示方法：2021-

5、11-1基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法表示方法表示方法举例举例原子结构示意图原子结构示意图电子式电子式电子排布式电子排布式S：1s22s22p63s23p4简化电子排布式简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图电子排布图2021-11-1特别提醒特别提醒 出现出现d轨道时，虽然电子排布按轨道时，虽然电子排布按ns、(n1)d、np的顺序填充，但书写电子式时，仍把的顺序填充，但书写电子式时，仍把(n1)d放在放在ns前。前。如如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1正确，正确，Cr：1s22s22p63s23p64s13d5错误。错误。2021-11-11

6、元素周期表中每周期所含元素种数元素周期表中每周期所含元素种数周期周期元素种数元素种数各周期增加的能级各周期增加的能级电子最大容量电子最大容量一一21s2二二82s2p8三三83s3p8四四184s3d4p18五五185s4d5p18六六326s4f5d6p32七七32(未完未完)7s5f6d(未完未完)未满未满2021-11-1周期周期短周期短周期长周期长周期不完全周期不完全周期1，2，34，5，67族族主族主族副族副族0族族第第族族区区S区区d区区ds区区p区区f区区2021-11-12周期表的分区与原子的价电子排布的关系周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区分区元素分布元素分布外围电子排

7、布外围电子排布s区区A族、族、A族族ns12p区区A族族A族、族、0族族ns2np16(He除外除外)d区区B族族B族、族、族族(n1)d19ns12(除钯外除钯外)ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12f区区镧系、锕系镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns22021-11-11 1、原子半径、原子半径：2 2、电离能：电离能：第一电离能第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态基态正离子所需要的最低能量。子转化为气态基态基态正离子所需要的最低能量。电离能反映了不同元素的原子失电子的难易，电离能反映了不同元素的原子失电子的难易， 同时也

8、与元素的金属性密切相关。同时也与元素的金属性密切相关。每个周期的第一个元素第一电离能每个周期的第一个元素第一电离能 ；最后；最后一个元素的第一电离能最一个元素的第一电离能最 。同族元素从上至下，元素的第一电离能逐同族元素从上至下，元素的第一电离能逐渐渐 。镁和铝相比，镁第一电离能大，磷与硫相比，镁和铝相比，镁第一电离能大，磷与硫相比，磷第一电离能大磷第一电离能大考点三、原子半径考点三、原子半径 电离能电离能 最大最大减小减小最小最小2021-11-13 3、电负性：、电负性：用来描述不同元素的原子对键合用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小电子吸引力的大小。以氟的电负性为。以氟的电负性为

9、4.04.0，锂的，锂的电负性为电负性为1.01.0作为相对标准作为相对标准, ,得出了各元素的电负得出了各元素的电负性。性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金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，金属的电负性一般小于属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于1.81.8，非金属的电负性一般大于非金属的电负性一般大于1.81.8，而位于非金属三，而位于非金属三角区边界的角区边界的“类金属类金属”电负性的电负性在电负性的电负性在1.81.8左左右。它们既有金属性，又有非金属性。右。它们既有金属性，又有非金属性。 电负性电负性 对角线规则对角线规则2021-11-14对角线规则对角线

10、规则 在元素周期表中，某些主族元素与其右下方在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的，如的主族元素的有些性质是相似的，如2021-11-1例例3根据信息回答下列问题：根据信息回答下列问题：A第一电离能第一电离能I1是指气态原子是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子电子成为气态阳离子X(g)所需的能量。下图是部分元素原所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图随原子序数变化的曲线图(其中其中12号至号至17号元素的有关数据缺失号元素的有关数据缺失)。2021-11-1B不同元素的原子在分子内

11、吸引电子的能力大小可用数不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：下表是某些元素的电负性值：元素元素符号符号Li BeBCOFNaAlSiPSCl电负电负性值性值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.1620

12、21-11-1(1)认真分析认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断推断NaAr元素中，元素中，Al的第一电离能的大小范围为的第一电离能的大小范围为_Al_(填元素符号填元素符号)；(2)从从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变变化规律是化规律是_；2021-11-1(3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第_周期周期_族；族；(4)根据对角线规则，根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具

13、有物的性质相似，它们都具有_性，其中性，其中Be(OH)2显显示这种性质的离子方程式是：示这种性质的离子方程式是：_，_。2021-11-1(5)通过分析电负性值变化规律，确定通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的元素电负性值的最小范围最小范围_；(6)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_；(7)从电负性角度，判断从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合是离子化合物还是共价化合物？请说出理由物？请说出理由(即写出判断的方法和结论即写出判断的方法和结论)，请设计一个，请设计一个实验方案证明上述所得到的结论。实验方案证明上

14、述所得到的结论。2021-11-1答案答案 (1)NaMg(2)从上到下依次减小从上到下依次减小(3)五五A(4)两两Be(OH)22H=Be22H2OBe(OH)22OH=BeO22-2H2O(5)0.931.57(6)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小(7)Al元素和元素和Cl元素的电负性差值为元素的电负性差值为1.551.7，所以形成共，所以形成共价键，为共价化合物将氯化铝加热到熔融态，进行导电价键，为共价化合物将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物。性实验，如果不导电，说明是共价化合物。2021-

15、11-13.已知已知X、Y是主族元素是主族元素，I为电离能为电离能，单位是单位是kJmol1。请请根据下表所列数据判断根据下表所列数据判断，错误的是错误的是()A.元素元素X的常见化合价是的常见化合价是1B.元素元素Y是是A族元素族元素C.元素元素X与氯形成化合物时与氯形成化合物时，化学式可能是化学式可能是XClD.若元素若元素Y处于第三周期处于第三周期，它可与冷水剧烈反应它可与冷水剧烈反应D元素元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8002 70011 6002021-11-14、已知某元素的原子序数为已知某元素的原子序数为25，试写出该元，试写出该元素原子的

16、电子排布式，并指出该元素在周期表素原子的电子排布式，并指出该元素在周期表中所属周期、族和区。中所属周期、族和区。 解：解： 1s22s22p63s23p6 3d54s2 或或 Ar 3d54s2 n=4, 属于第四周期属于第四周期 最外层电子数最外层电子数+次外层次外层d电子数电子数 = 7 为为VIIB族族 3d电子未充满，应属于电子未充满，应属于d 区元素。区元素。2021-11-15、某价电子构型为、某价电子构型为2s22p5的元素，下列有关它的元素，下列有关它的描述正确的是的描述正确的是 （ ） A原子序数为原子序数为7 B电负性最大电负性最大 C原子半径最小原子半径最小 D第一电离能

17、最大第一电离能最大6、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 （ ）A所有的电子在同一区域里运动所有的电子在同一区域里运动B能量高的电子在离核近的区域运动，能能量高的电子在离核近的区域运动，能 量低的电子在离核远的区域运动量低的电子在离核远的区域运动C处于最低能量的原子叫基态原子处于最低能量的原子叫基态原子D同一原子中，同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电所能容纳的电 子数越来越多子数越来越多BC2021-11-17 7、一个电子排布为、一个电子排布为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1的元素最可能的元素最可能的价态是的价态是( )( )A +1 B +2 C +3 D -1A +1 B +2 C +3 D -18 8、下列各原子或离子的