第1讲　原子结构与性质.doc

第1讲　原子结构与性质[考纲要求]　1.认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义2.了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素的原子和离子的基态核外电子排布3.了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律考点一　原子核外电子排布原理1．能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高2)能级：同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)

2．基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态如图为构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：注意：所有电子排布规则都需要满足能量最低原理2)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3)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，不能表示为或洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s13．基态、激发态及光谱示意图深度思考1．完成下表，理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层一二三四五…符号KLMNO…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多容纳电子数22626102610142……281832…2n2特别提醒　(1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍；(3)构造原理中存在着能级交错现象；(4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。

2．写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子电子排布式简化电子排布式N1s22s22p3[He]2s22p3Cl1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2[Ar]4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1As1s22s22p63s23p63d104s24p3[Ar]3d104s24p3特别提醒　(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n－1)d，np顺序填序，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2)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)3．请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因答案　26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子的电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为3d6根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。

特别提醒　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轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子题组一　根据核外电子排布，正确理解电子能量状态1．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是(　　)答案　CD解析　A项，不符合能量最低原理；B项，不符合洪特规则2.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1答案　B解析　np3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多两原理，一规则”的正确理解原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态易误警示　在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：2.半充满、全充满状态的原子结构稳定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1　　　Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s23.当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n－1)d放在ns前。

题组二　正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语3.按要求填空(1)质量数为37的氯原子符号为________2)S2－的结构示意图________3)氮原子的电子式________，N2的电子式________，NH的电子式________4)磷原子的核外电子排布式______________________________________________，价电子排布式_____________________________________________________，价电子排布图____________________________________________________________5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式电子排布图答案　(1)Cl　(2)(3)(4)1s22s22p63s23p3　3s23p3　(5)FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d5电子排布图4.A、B、C、D、E、F代表6种元素请填空：(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________。

2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为_____4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为____________________________________5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子答案　(1)C或O　(2)Cl　K(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)2　2p解析　(1)A元素基态原子次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个电子层，由题意可写出其电子排布图为，则该元素核外有6个电子，为碳元素，其元素符号为C，另外氧原子同样也符合要求，其电子排布图为(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。

3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即为26号元素铁4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；根据核外电子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高化学用语的规范使用及意义为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素元素符号　原子结构示意图　电子式　在元素符号周围用“·”或“×”表示原子的最外层电子(价电子)　电子排布式　根据构造原理表示：能级符号＋(右上角)数字　电子排布图　用方框表示原子轨道，用箭头表示电子用“数字＋能级符号”表示轨道名称它们有各自不同的侧重点：(1)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层上的电子数2)核组成式：如O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况3)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，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。

4)电子排布图：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5)价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数考点二　原子结构与元素性质周期能层数每周期第一个元素每周期最后一个元素原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的电子排布特点①主族1.原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特点ns2np3ns2np4ns2np5②0族：He：1s2；其他ns2np6。