2022届高三化学（人教版）一轮复习《原子结构与性质》

第1讲原子结构与性质考纲展示热点定位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种性质。3.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。4.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。1.用原子结构理论分析和解决有关元素的性质问题。2.书写电子排布式、轨道表示式。3.用电离能等解释元素的某些性质。4.运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。一、原子核外电子排布及其表示方法1．能层、能级及其最多容纳电子数的关系2.原子轨道原子轨道3．构造原理4．原子核外电子排布的原理(1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。(2)泡利原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。(3)洪特规则内容：电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如：5．基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。(2)电子排布图(轨道表示式)每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的轨道表示式为以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语。(1)铁原子最外层电子数为________，铁在发生化学反应时，参加反应的电子可能是____________________________________________________________。(2)请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。解析：

直接观察原子结构示意图、电子排布式就可知道每一层的电子数。铁元素的常见化合价是＋3、＋2两种，由此可知铁原子参加化学反应时除了最外层的电子参与外，次外层的1个电子也参与。答案：

(1)2

4s上的2个电子和3d上的1个电子(2)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。【名师提醒】

(1)在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、

np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把

(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2

正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。(3)注意对比元素电子排布式、简化电子排布式、元素外围电子排布的区别与联系。如Fe的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：[Ar]3d64s2；外围电子排布式：3d64s2。二、原子结构与元素周期表1．原子结构与周期的关系(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为ns2np6。氦原子核外只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。(2)一个能级组最多容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。2．原子结构与族的关系分区元素分布外围电子(价电子)排布s区ⅠA、ⅡA族ns1～2p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2某元素的原子序数为29，试问：(1)写出该元素的名称及元素符号。(2)画出该元素原子的电子排布式。(3)它有多少个电子层？有多少个能级？(4)它的价电子构型是什么？(5)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？属于哪一个分区？(6)它有多少个未成对电子？解析：

29号元素为铜(Cu)元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故有四个电子层，七个能级，价电子排布为3d104s1，属于第ⅠB族，为ds区。其价电子的电子排布图为，故有一个未成对电子。答案：(1)铜Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4个电子层7个能级(4)3d104s1(5)第4周期ⅠB族副族ds区(6)有1个未成对电子三、元素周期表中元素性质的递变规律1．电离能、电负性(1)定义①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最低能量。②电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。(2)应用①电离能的应用a．判断金属原子在气态时失电子的难易b．判断元素的化合价及核外电子排布②电负性的应用a．判断金属性与非金属性强弱b．判断化学键类型c．判断化合物中元素化合价的正、负2．元素周期律项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，1→8(第一周期1→2)最外层电子数相同，电子层数递增原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大元素主要化合价最高正价＋1→＋7，最低负价－4→－1最高正价＝主族序数，非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强元素的第一电离能呈增大的趋势逐渐减小元素的电负性逐渐增大逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱3.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如在元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高。(1)B元素在周期表中的位置________________，B元素原子的价层电子排布为________。(2)E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是________________________________。(3)A、C两元素第一电离能________＞_____。(填元素符号)(4)D元素原子的结构示意图为______________。(5)A、E所形成化合物的电子式为_______________________________。解析：据稀有气体的最外层电子构型，知其为第4周期，则A、B、C、D均为第4周期元素。D元素最外层电子数为7，则D为Br；A、C两元素原子的次外层电子数均为8，最外层电子数分别为2、1，则A为Ca，C为K；B元素原子的次外层电子数为18，最外层电子数为2，则B为Zn；E、D两元素处于同族，为ⅦA族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高，可知E为F(HF分子间存在氢键)。【名师提醒】

(1)同周期主族元素，第ⅡA族(np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空和半满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA元素，如第一电离能Mg>Al，P>S。(2)电离能大小比较及由电离能确定元素的化合价①同周期元素随着原子序数的递增，原子的第一电离能逐渐增大；但ⅡA族的元素大于ⅢA族元素，ⅤA族元素大于ⅥA族元素的电离能。