2017高考化学一轮复习 专题二十七 物质的结构与性质 考点一 原子结构与性质教学案

1、专题二十七物质的结构与性质考纲展示命题探究1能层、能级与原子轨道(1)概念能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层(n)；各能层最多可容纳的电子数为2n2。能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，可将不同能量的电子分成不同的能级；同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即E(ns)E(np)E(nd)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。2基态原子的核外电子排布(1)排布规律能量最低原理原子核外电子优先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道

2、，这样使整个原子处于能量最低的状态。学霸巧学卡所有电子排布规则都需满足能量最低原理。泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。洪特规则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，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或。学霸巧学卡当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，这一点违反了洪特规则，可看成洪特规则的特例。如24Cr 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为半充满稳定

3、状态)；29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10为全充满稳定状态，4s1为半充满稳定状态)。(2)表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p4学霸巧学卡(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。(2)由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨

4、道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。(3)书写轨道表示式时，空轨道不能省略。如C的轨道表示式为，而不是(4)在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是X价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。例如：Mn：Ar3d54s2，Br：Ar3d104s24p5。3电子的跃迁与原子光谱(1)基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子；(2)激发态原子：当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。(3)电子的跃迁基态激发态当基态原子的电子吸收能量后，会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。激发态基态激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。(4)原子光谱不同

5、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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。4原子结构与元素性质(1)原子结构与周期表的关系周期电子层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p6

6、3s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6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。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)元素周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区元素分布价电子排布s区第A族、第A族ns12p区第A族第A族、0族ns2np16(除He外)d区第B族第B族、第族(n1)d19ns12

7、(除钯外)ds区第B族、第B族(n1)d10ns12f区镧系、锕系(n2)f 014(n1)d02ns25第一电离能(1)含义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作第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJmol1。(2)电离能的递变规律同一元素：I1I2I1(Al)、I1(P)I1(S)。这是由于第A族、第A族元素原子的价电子排布分别为ns2、ns2np3，是较稳定的全充满、半充满状态，因而失去电子所需的能量较高。6电负性(1)含义用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。(2)标准以氟的电负性为4.0和锂的电负性为

8、1.0作为标准，得出了各元素的电负性。(3)规律同一周期，从左至右，电负性逐渐增大，同一主族，从上至下，电负性逐渐减小。学霸巧学卡(1)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。(2)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。(3)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。1.思维辨析(1)p能级能量一定比s能级的能量高。()(2)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。()(3)磷元素基态原子的电子排布图为 ()(4)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。()(5)价电子排布为

9、4s24p3的元素位于第四周期第A族，是p区元素。()(6)价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第A族，是s区元素。()(7)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键。()(8)根据元素周期律，氮与氧、镁与铝相比，都是后者的第一电离能大。()(9)同一周期第一电离能越大，电负性越强。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠B因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大C最外层电子排布式为ns2np6(当只有K层时为1

10、s2)的原子，第一电离能较大D对于同一元素而言，原子的电离能I1I2O、MgAl，B项错；C项所述元素为0族元素，性质稳定，第一电离能都较大。考法综述高考对本考点的考法主要围绕微观粒子的几种表现形式(如掌握利用构造原理书写核外电子排布式)以及电离能、电负性的大小比较和应用。命题法1原子核外电子排布表示方法典例1(1)基态镓(Ga)原子的电子排布式：_。(2)Fe3的电子排布式为_。(3)基态Mn2的核外电子排布式为_。(4)Ni2的价层电子排布图为_。解析(1)镓(Ga)的原子序数为31，电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)Fe的原子序数为26，Fe3的电子分

11、布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d。(3)Mn是25号元素，其电子排布式为Ar3d54s2，失去最外层2个电子，即得Mn2的电子排布式为Ar3d5。(4)Ni2的价电子排布图为答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(4) 【解题法】核外(价)电子排布的表示方法表示方法含义举例原子或离子结构示意图表示核外电子分层排布和核内质子数电子式表示原子最外层电子数 核外电子排布式表示每个能级上排布的电子数S：1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4 S

12、2：1s22s22p63s23p6电子排布图(轨道表示式)表示每个原子轨道中电子的运动状态价层电子排布式或排布图表示价层电子的排布命题法2电离能、电负性的大小比较典例2(1)N、O、S中第一电离能最大的是_(填元素符号)。(2)镁所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。(3)第一电离能：Si_S(用“”或“PSSiMgAlNa，则第一电离能最大的是Cl。(4)同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族，从上到下，元素的电负性逐渐减小，由此可知，四种元素中电负性最大的是F元素。(5)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性小于O。答案(1)N(2)Cl(3)HClHBr，因为HF分子间可形成氢键，故C项错误；熔点：F2Cl2”或“Si；对于非金属而言，非金属性越强电负性越大，所以电负性：ON；金刚石与晶体硅均属于原子晶体，由于C原子半径小于Si，CC键的键长小于SiSi键的键长，键长越短，键能越大，熔点越高，故熔点：