原子结构与性质-2025年高三化学一轮复习知识清单

原子结构与性质知识清单

【知识网络】

排布原理

元素一原子

核素.同位原子核外电子排布式

同位素——同种元素的几种原子电子的排布

素、同素异电子排布图

形体的区别

同素异形体——同种元素的单质

对象、强度：化学键＞氢键）范德华力

\/微粒间的/

\微粒/构及）（彳乍用力范德华力与物质的组成、熔沸点：与相对分子质量有关

副族全是金属元素相互作用力

族：七主七副一o―vm族

o族全是非金属元素

特点结构周期：三短四长

主族既有金属元素又有非金属元素j

元素周期表与水或酸反应的难易

三反应最高价氧化物的水化物的酸性或碱性

一看电子层数

与氢气反应的难易及氢化物的稳定性

二看核电荷数

粒子半径&周期律

大力也较.

三看核外电子数金属活动顺序表

元素金属性、

非金属性的一三表非金属活动顺序表

（电离能）比较J

元素周期表

原电池

两池u

电解池

【知识归纳】

一、人类对原子结构认识的演变

古希腊提出1803年道尔顿1904年汤姆孙“葡

原子的概念“实心球模型”萄干布丁模型”

1913年玻尔

20世纪20年代1911年卢瑟福

核外电子分层一

量子力学模型核式模型

排布模型

二、核外电子运动状态的形象描述

1.电子云图

（1）含义：形象描述核外电子在空间出现的侬大小

（2）小黑点：表示电子在某一时刻曾在此处出现一次

（3）小黑点疏密程度：表示电子出现的概率大小

①离核近的地方，小黑点蜜，电子云密度大，电子出现的概率大

②离核远的地方，小黑点琉，电子云密度小，电子出现的概率小

（4）氢原子的电子云呈避对称

2.能层（〃）：（又称：电子层）

分层依据按照E位子的能量差异、运动区域离核的远近

各层取值⑺1234567

能层符号KLMNOPQ

能量高低能量咻次壬宣

离核远近离核逐渐变远

3.原子轨道（又称：能级、电子亚层）

轨道符号Pdf

电子云形状球形纺锤形或哑铃形花瓣形形状较复杂

ooooo

OOO\

o每一行对应一个箜房

每个小圈表示一个熊”

各圆圈间连接线的方向表示随核

电荷数递增而增加的电子填入能

级的顺序

5.1~36号元素的能层和能级

(1)K层：有运•一个电子亚层

(2)L层：有室、2p两个电子亚层

(3)M层：有画、迎、过三个电子亚层

(4)N层：有生、加、4d＞里四个电子亚层

6.电子能量高低的比较

三、原子核外电子排布

1.原子核外电子排布的原理

(1)能量最低原理：电子尽先排布在能量最低的轨道中。

(2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。如：错误)正确)

(3)洪特规则：电子在能量相同原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道而且自旋方向相同。

错误正确

纵2内2p2px2%2pz如砧她

N原子的2P轨道z

_t!ttI|t1M「M

(4)洪特规则特例：能量相同的原子轨道在下列情况时，体系能量最低

①全满;即$2、p6、dio

②半满;即S,、p3、d5

③全空;即s°、p°、d°

2.基态原子核外电子排布

(1)21~30号：[Ar：13dzs2

①一般最后1位数是几，x就等于几

②24Cr：[Ar]3d44s2f[Ar]3d54sl

③29C11：[Ar]3d94s2f[Ar]3d1114sl

(2)31~36号：[Ar13/。4s24Px

①最后1位数是几，尤就等于几

②32Ge：[Ar]3d104s24P2

③34Se：[Ar]

3.价电子(外围电子、特征电子)

(1)21~30号：3d和4s上的电子数之和

(2)其他：最外层电子数

(3)过渡金属原子：除Cu和Cr原子最外层有L个电子外，其余的元素的原子最外层都有2个电子

(4)过渡金属离子的价电子构型：优先失去最通电子数

原子FeCoCu

价电子构型3d64s23d74s23d104sl

离子Fe2+Fe3+Co2+Co3+Cu+Cu2+

价电子构型3d63d53d73d63d1°3d9

(5)元素的最高价：等于价电子数

元素CrFeMnAs

价电子构型3d54sl3d44s23d54s24s24P3

最高价+6+8+7+5

(6)过渡金属原子或离子的结构示意图

微粒VCr3+Cu+

结构^24)^811

&2图28n20-29)2818

示意图5"Wj

(7)第四周期主族元素原子或离子的结构示意图：次外层都有运个电子

微粒GaAsBr

结构

(+31)28183(+33)28185

示意图

4.元素在周期表中的位置

①s区：IA族、IIA族和He

②p区：IIIA族~VHA族以及。族(氯除外)

③d区：HIB族~加8族以及皿族

@ds区：IB族、IIB族

⑤f区：锢系元素和钢系元素

5.各种特征的电子(以Mn为例，Is22s22P63s23P63d54s2)

(1)不同运动状态的电子数：25

(2)不同空间运动状态的电子数：15

(3)形状不同的电子云种类：3

(4)不同能级(能量)的电子曲类：7

(5)最高能级的电子数：5

(6)最高能层的电子数：2

6.1~36号元素原子的空轨道数目

空轨道数价电子构型元素种类

1ns2np2(3)3

2ns2np'(3)、3d34s2(1)4

33d24s2(1)2

43dl4s2(1)1

7.1~36号元素原子的未成对电子数(〃)

(1)n—1：ns1(4)、ns-npl(3)、«s2np5(3)>3d'4s2(1)、3d"4sl(1),共12种

(2)n=2：ns2np-(3)、«s2/;p4(3)、3d24s?(1)、3d84s?(1),共2种

(3)n—3："$2硬3(3)、3d34s2(1)、3d74s2(1),共1种

(4)n—4：3d64s2(1),共L种

(5)n=5：3d54s2(1),共L种

(6)n—6：3d54sl(1),共L种

8.基态原子核外电子排布的表示方法(以铁原子为例)

(1)各类要求的电子排布式

①电子排布式：Is22s22P63s23P63d64s2

②简化电子排布式：[Ar]3d64s2

③价电子(外围电子、特征电子)排布式：3d64s2

④最外层电子排布式：4s2

⑤M层电子排布式：3s23p63d6

⑥最高能级电子排布式：型

(2)各类要求的电子排布图

Is2s2p3s3p3d4s

①电子排布图：阡1冏画而同而而用nmmi

Is2s2p3s3p3d4s

②轨道表示式：阡1肝1阡而两所而同而7开1间

…3d4s

③价电子排布图：

1+26)28142

④原子结构示意图：

四、原子光谱

1.电子的跃迁

(1)基态电子：处于最低能量的电子

(2)激发态电子：能量比基态电子高的电子

(3)电子跃迁

卜

吸收光谱^^_吸收能量释放能量包四发射光谱

逋发态町

3.原子光谱：电子跃迁时会吸收或释放不同的光形成的谱线

(1)测量光谱仪器：光谱仪

(2)光谱图上数据：遗氐

(3)光谱类型：线状光谱

①发射光谱：Is22s22P63s23PMs1-*1S22s22P63s23P4

②吸收光谱:Is22s22P3—Is22s22Pl3s2

(4)解释原子发光现象

①在XX条件，基态电子吸收能量跃迁到激发态

②由激发态跃迁回基态过程中，释放能量

③释放的能量以XX可见光的形式呈现

(5)可见光的波长(入)和能量CE)

①公式：E—hv,c(光速)=人丫

②颜色和波长的关系

|红|楣］黄|绿|蓝靛|紫|:

770622597577492455390)Jnm

五、电离能大小的比较及应用

1.概念：气态原子或离子失去L个电子所需要的最小能量

(1)第一电离能(I；)：M(g)-e-=M+(g)

(2)第二电离能(L)：M+(g)-e-=M2+(g)

(3)第〃电离能(I„)：M"7+(g)-e-=M«+(g)

2.同一原子各级电离能

(1)变化规律：IiWbWbW…

(2)变化原因

①电子分层排布

②各能层能量不同

3.第一电离能变化规律

(1)根据递变规律判断

①基本规律：周期表右上角位置的旦土原子的L最大

②特殊规律：同一周期中L，IIA>IIIA；VA>VIA

元素LiBeBCNOFNe

1|大小⑧⑥⑦⑤③④②①

(2)根据金属性判断

①基本规律：L越小，一金属性越强，注意IIA和VA族元素的特殊性

②金属元素和非金属元素的Ii：11(金属)<11(非金属)

(3)根据微粒结构判断

①稳定结构微粒的I大：全满、半满和全空状态稳定

②I(全满)>1(半满)

③判断：h(Cu)gl(Ni)，12(Cu)>I2(Zn)

4.各级电离能数据的应用

(1)判断元素价态：I“+i»L”最高正价为+〃

钠、tt.铝的电离陇<kJmolI)

NaMgAl

496738577

12456214511817

b691277332745

95401054011578

(2)判断某一级电离能最大:第n级电离能最大，说明其最高正价为+("-1)价

(3)判断电离能的突增点：形成相应电子层最稳定状态后再失去1个电子

元素突增点的电离能级数

原子第一次第二次第三次

p16114

Ca13Ill1,9

六、电负性

1.意义：衡量元素的原子在化合物中得电子能力

2.递变规律

(1)周期表右上角氟元素的最大

(2)电负性大小

①电负性最大的前三种元素：F>O>N

②氢元素的电负：C>H>B:P>H>Si

3.其他判断方法

(1)根据共用电子对的偏向判断：偏向一方元素的电负性大

(2)化合物中化合价的正负判断：显负价元素的电负性大

(3)根据元素的非金属性判断

①最高价氧化物对应水化物的酸性越强，电负性越大

②单质与氢气越容易化合，电负性越大

③气态氢化物越稳定，电负性越大

4.判断元素的属性

金属个非金属.电负性

5.判断化合物的类型

(1)差值：|AX|>1.7,离子化合物

(2)差值：|AX|<1.7,共价化合物

6.根据电负性写水解方程式

(1)水解原理

①电负性大的原子显负价,结合水中的里

②电负性小的原子显正价,结合水中的OIF

(2)实例

@BrI：IBr+HzO=HIO+HBr

②NCb：NCI3+3H2O=NH3+3HC1O

七、微粒半径的比较(以短周期为例)

1.相同电性微粒半径大小的比较

(1)原子半径：左下角的钠最大

(2)阳离子半径：左下角的钠离子最大

(3)阴离子半径：左下角的磷离子最大

2.不同电性微粒半径大小的比较

(1)同周期：阴离子半径之阳离子半径，如Na+^C「

(2)同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+》Fe3+

(3)同结构：质子数越多，离子半径越小，如Na+WCT

八、原子结构推断常用的突破口

1.1~36号原子结构的特殊点

(1)未成对电子数最多的元素原子是：Cr(3d54s】，6个)

(2)未成对电子数最多的短周期元素的原子是：P(ns2np3,3个)

(3)空轨道数最多的原子是：Sc(3)4s2,4个)

2.1~36号原子结构推断题常见的突破口

(1)2P能级有一个未成对