第一章 原子结构与性质（知识清单）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 知识清单 考点1 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 一、能层与能级 1.能层（相当于必修中的电子层） ①定义：核外电子按能量不同分成能层。 ②电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数及能层的能量与能层离原子核距离的关系： 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 离核远近 近 远 能量高低 低 高 即能层越高，电子的能量越高，离原子核越远 2.能级 ①定义：同一能层的电子，还被分成不同能级。 ②能级的符号和所能容纳的最多电子数如下表： 能层 1 2 3 4 5 能层符号 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2 8 18 32 ……2n2 3、能层与能级的有关规律 （1）能级的个数=所在能层的能层序数 （2）能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子 （3）英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。 （4）每一能层最多容纳电子数为2n2（n为能层序数） （5）f能级的最小能层为4，d能级的最小能层为3 （6）能级能量大小的比较：先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)<E(nd)< E(nf) …… （7）不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)< E(2s)<E(3s) （8）不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量 二、基态与激发态 原子光谱 1.基态与激发态 (1)基态原子：处于最低能量状态的原子叫做基态原子。 (2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子 (3)基态原子与激发态原子的关系 注：①电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子发生的是化学变化。 ②电子可以从基态跃迁到激发态，相反也可以从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。举例：焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等 2.原子光谱 (1)定义：不同元素原子的电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。 (2)形成原因： (3)分类： 吸收光谱：明亮背景的暗色谱线 发射光谱：暗色背景的明亮谱线 (4)光谱分析 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 考点2 构造原理与电子排布式 1.构造原理 (1)内容：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 (2)构造原理示意图：图中用小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序。 注：电子填充的常见一般规律： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s (3)能级交错：构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。这种现象被称为能级交错。 注：①构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，而不是任何理论推导的结果。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。 ②能级交错现象是电子随核电荷数递增而出现的填入电子顺序的交错，并不意味着先填的能级能量一定比后填的能级能量低 2.电子排布式 (1)定义：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。 (2)表示方法： (3)书写方法——“三步法”（构造原理是书写基态原子电子排布式的主要依据） 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 注：(1)在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。