2020届高三化学一轮精品讲义 (共16份打包)pdf

1 《选修三 物质结构与性质》知识归纳 一、能层与能级 1、能层(电子层：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。由里向外，分别用字 母：K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。各能层最多容纳的电子数为 2n2；在同一个原子 中，离核越近，电子能量越低 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)<E(p)<E(d)<E(f) ①K层指包含一个能级，即 s能级；L层包含两个能级，s和 p能级；M层包含三个能级，s、p和 d能级；N层包含四个能级，s、 p、d、f能级 ②每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf…… ③s、p、d、f……可容纳的电子数依次是 1、3、5、7……的两倍 ④同一能级容纳的电子数相同 3、电子云：原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的，就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原 子核周围，这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方，电 子出现的机会多；反之，电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方，电子出现的机会少。即电子 云表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子多少 4、原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为 90%的电子云的空间轮廓图称为原子轨道 (1)原子轨道的形状 ①s电子的原子轨道都是球形的，每个 s能级各有 1个原子轨道，能层序数越大，s原子轨道的半径越大；能量：E1s＜E2s＜E3s , 随着能层序数的增大，电子在离核更远的区域出现的概率减小，电子云越来越向更大的空间扩展 ②p电子的原子轨道是纺锤形(哑铃形)，每个 p能级有 3个轨道，它们互相垂直，分别以 px、py、pz为符号。p原子轨道的平均半 径也随能层序数增大而增大 ③能级与原子轨道数和容纳的电子数的关系 能级 s (球形) p (纺锤形) d f 原子轨道 1 3 5 7 容纳的电子数 2 6 10 14 二、基态原子的核外电子排布式 1、构造原理：多电子的核外电子排布总是按照能量最低原理，由低能级逐步填充到高能级。绝大多数元素的原子核外电子的排布 遵循下图所示的排布顺序，这种排布顺序被称为构造原理 2、电子排布式 (1)概念：电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子，依照构造原理可以写出大多数原子的电 子排布式。如：Na：1s22s22p63s1。电子排布式遵循构造原理的，但书写时必须按照电子层的顺序排列 2 (2)电子排布式中各符号、数字的意义 nsx，n表示能层，s表示能级，x表示该能级上有 x个电子如：Na：1s22s22p63s1，能级符号上面数字是该能级上的电子数 (3)简化电子排布式：将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加括号来表示而得到的式子称为简化电子排布式 如：碳、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p2、[Ne]3s1、[Ar]4s2 方括号里的符号的意义是该元素前一个周期的惰性气体电子排布式的结构，称为“原子实” (4)外围电子排布式(价电子排布)：在原子的核外电子排布中，省去“原子实”后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布 如：碳[He]2s22p2 外围电子排布式为 ， 钠[Ne]3s1外围电子排布式为 钙[Ar]4s2 外围电子排布式为 铬 1s22s22p63s23p63d54s1 外围电子排布式为 铜 1s22s22p63s23p63d104s1 外围电子排布式为 【注意】主族元素的最外层电子就是外围电子，又称价电子 【主族序数 最外层电子数 元素的最高正价数(O、F除外)】 过渡元素的外围电子一般包括最外层的 s电子和次外层的 d电子，有的还包括倒数第三层的 f电子 3、核外电子的轨道表示式(电子排布图)：用“□”表示轨道，用“↑”或“↓”表示容纳的电子，每个原子轨道里最多只能容纳 2个电子， 在同一轨道的两个电子称为“电子对”，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。“↑” “↓”表示自选方向相反 如：氧原子的核外电子排布图： 4、原子核外电子排布所遵循的原理 (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低 (2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳 2个电子，且这两个电子自旋方向必须相反，任何一个原子里绝不会出现运动状态完 全相同的电子。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