第12章 第35讲 原子结构与性质（教师word）-2023老教材老高考化学【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第35讲　原子结构与性质 [课标要求] 1．了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。 2．了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3．了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 4．了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 考点一　原子核外电子排布原理 一、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的顺序依次升高，即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。 3．原子轨道：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。 4．能层、能级与原子轨道之间的关系 能层(n) 能级 最多容纳电子数 序数 符号 符号 原子轨道数 各能级 各能层 一 K 1s 1 2 2 二 L 2s 1 2 8 2p 3 6 三 M 3s 1 2 18 3p 3 6 3d 5 10 四 N 4s 1 2 32 4p 3 6 4d 5 10 4f 7 14 … … … … … … n … … … … 2n2 二、原子轨道的轨道形状和能量关系 1．轨道形状 (1)s电子的原子轨道呈球形。 (2)p电子的原子轨道呈哑铃形。 2．能量关系 (1)相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf。 (2)形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s…… (3)同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。 (1)第一能层(K)只有s能级；第二能层(L)有s、p两种能级，p能级有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)有s、p、d三种能级。 (2)能层数＝电子层数，每个能层所包含的能级数＝该能层序数。　 三、基态原子核外电子排布遵循的三个原理 1．能量最低原理：电子优先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。即原子的核外电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态。 如图为构造原理示意图： 所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。　 2．泡利原理：在一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。 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，而且自旋状态相同，如2p3的电子排布为，不能表示为 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1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 四、原子(离子)核外电子排布式(图)的书写 1．核外电子排布式：用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数。在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，如Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1，而不能写成[Ar]4s13d10。 2．价电子排布式：如Fe原子的核外电子排布式为 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、参与成键的电子数以及最外层电子数。 3．电子排布图(或轨道表示式)：用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋状态不同的电子，按电子在轨道中的排布情况书写。如S原子的电子排布图为 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋状态以及成对电子数和未成对电子数。 五、电子的跃迁与原子光谱 不同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的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)p能级的能量一定比s能级的能量高。(　　) (2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。(　　) (3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。(　　) (4)Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。(　　) (5)Cr的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2。(　　) (6)基态原子电子能量的高低顺序