原子结构与元素的性质

原子结构与性质考点一原子核外电子排布1．能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：通常用K、L、M、N……表示，能量依次增大。(2)能级（能量不同）：通常用s、p、d、f表示。(3)电子云与原子轨道核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。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道能层、能级、轨道数、电子数之间的关系：能层KLMN能级sspspdspdf轨道数14916电子数281832原子轨道轨道形状轨道数目s球形1p哑铃形32.基态原子的核外电子排布(1)排布原则1、能量最低原则：2、泡利原理：3、洪特规则：注意当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。Cu的电子排布式：(2)填充顺序——构造原理如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：注意：能量3d>4s3．基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例以铁原子为例电子排布式简化电子排布式电子排布图价层电子排布式（主族（最外层电子）副族（d+s））4.电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素原子的电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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。（检验原子种类）（3）焰色反应：一、原子核外电子排布的规范表达写出下列原子或离子的①电子排布式、②价层电子的电子排布图、③简化电子排布式、④未成对电子数。(1)N：①________________，②___________________，③____________________，④_____________________。(2)S：①________________，②___________________，③____________________，④_____________________。(3)Fe2＋：①____________，②_____________________，③____________________，④_____________________。(4)Cu：①______________，②____________________，③____________________，④_____________________。(5)Se：①______________，②_____________________，③____________________，④_____________________。(6)As：①____________，②______________________，③____________________，④_____________________。核外电子排布常见错误(1)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(违反泡利原理)③(违反洪特规则)④(违反洪特规则)(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，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。考点二原子结构与元素的性质1．元素周期表分区2.原子半径在元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。3．电离能(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，通常用I1表示，单位：kJ·mol－1。(2)规律①同周期元素：从左至右第一电离能总体呈现增大的趋势，同族元素：从上到下第一电离能逐渐变小。突变：其中第ⅡA族与第ⅢA族（全充满结构），第ⅤA族与第ⅥA族元素（第ⅤA族半充满结构）4．电负性(1)含义：不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。元素的电负性越大，表示其原子对键合电子的吸引力越大。(3)变化规律①同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐变大；②同族元素从上至下，元素的电负性逐渐变小。(3)电负性的应用真题训练：1．(2021·辽宁，2)下列化学用语使用正确的是()A．基态C原子价电子排布图：B．Cl－结构示意图：C．KCl形成过程：D．质量数为2的氢核素：eq\o\al(2,1)H2．(2020·山东等级模拟考，4)某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价电子排布不可能是()A．3p64s1B．4s1C．3d54s1D．3d104s13．[2021·全国乙卷，35(1)]对于基态Cr原子，下列叙述正确的是______(填字母)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大5．电子排布式和电子排布图的书写。(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(1)]基态Ti原子的核外电子排布式为________。(2)[2021·天津，13(1)]基态Fe原子的价层电子排布式为______________。6．原子核外未成对电子数的判断。(1)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________。7．电子云轮廓图形和电子运动状态的判断。(1)[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态，有________种。8．电离能大小的比较及原因。[2020·全国卷Ⅰ，35(2)]Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是________________________________________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al5789．电负性大小的比较判断。(1)[2021·山东，16(2)节选]O、F、Cl电负性由大到小的顺序是__________。(2)[2021·湖南，18(1)节选]基态硅原子最外层的电子排布图为______________。能力提升：考点一、核外电子排布的书写：(1)Sc的价层电子排布式为_____________________________________________。(2)V的价层电子的电子排布图为___________________________________________。(3)基态Ga原子的核外电子排布式(简写)为________________________________________________________________________。(4)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)为____________________。(5)镍元素基态原子的电子排布式为_____________________________________________，3d能级上的未成对电子数为__________________________________________________。考点二应用元素周期律比较元素性质(1)[2020·全国卷Ⅲ，35(1)]H、B、N中，原子半径最大的是________。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素________的相似。(2)[2021·湖南，18(2)②]H、C、N的电负性由大到小的顺序为___________________。(3)[2021·山东16(2)节选]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________________。(4)[2020·江苏，21(2)节选]C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。考点三电离能1．比较Mn和Fe的电离能数据可知：气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是__________________________________________________________________________________________________________________________________。2．铜锌合金俗称黄铜，铜锌两种金属的各级电离能(单位：kJ·mol－1)数据如下表。I1I2I3I4I5I6Cu745.51957.93555553677009900Zn906.41733.338335731797010400I2(Cu)＞I2(Zn)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。3．在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，