内容正文:
专题整合
一、核外电子排布规则及表示方法
1.核外电子排布规则
(1)能量最低原理。
(2)泡利不相容原理。
(3)洪特规则。
2.核外电子排布的表示方法
原子
(离子)
结构
示意图
将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子
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,这就是电子排布式
K:1s22s22p63s23p64s1
简化
电子
排布式
为了避免电子排布式书写过繁,把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示
K:[Ar]4s1
外围
电子
排布式
主族元素的外围电子指最外层电子,外围电子排布式即最外层电子排布式
Al:3s23p1
轨道
表示式
每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子
Al:
电子式
化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子,相应的式子叫做电子式
3.核外电子排布表示方法的常见误区
(1)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)在画基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:
①(违反能量最低原理)。
②(违反泡利不相容原理)。
③(违反洪特规则)。
④(违反洪特规则)。
⑤画轨道表示式时,不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为,而不是。
[典例1] 下列有关化学用语的表述正确的是( C )
A.次氯酸的电子式:
B.基态铜原子的外围电子轨道表示式:
C.Se的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图:
解析:次氯酸的电子式为,A错误;书写基态铜原子的外围电子轨道表示式时,根据洪特规则的特例应为,B错误;F-的最外层有8个电子,D错误。
[跟踪训练1] 下列表示式错误的是( A )
A.Na+的轨道表示式:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
解析:轨道表示式用一个方框或圆圈表示能级中的轨道,用“↑”“↓”来区别自旋方向不同的电子,每个轨道最多容纳2个电子,2个电子处于同一轨道内,且自旋方向相反,所以Na+的轨道表示式为,A错误。
二、元素周期律的应用及元素推断
1.原子结构、元素性质和元素在元素周期表中的位置关系规律
2.解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断题的思路
[典例2] 现有对四种元素的叙述如下:
①元素X的基态原子的外围电子排布式为3s23p1;
②元素Y的基态原子的原子结构示意图为;
③元素Z的基态Z3-的轨道表示式为;
④元素T的基态原子有两个电子层,电子式为。
则下列有关比较中正确的是( B )
A.第一电离能:T>Z>X>Y
B.简单离子半径:Z>T>Y>X
C.电负性:Z>T>Y>X
D.最高正化合价:T>Z>X>Y
解析:由题意分析可知,X为Al,Y为Mg,Z为N,T为O。第一电离能N>O>Mg>Al,即Z>T>Y>X,A错误;核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,B正确;O的电负性大于N的,Al的电负性大于Mg的,即T>Z>X>Y,C错误;O无最高正价,D错误。
[跟踪训练2] (2020·全国Ⅰ卷)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 He)轰击金属原子X,得到核素Y,开创了人造放射性核素的先河:
XHeYn
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( B )
AX的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
解析:由XHeYn可得W+4=30+1,则W=27,设X的最外层电子数为x,结合题给信息可知,x+x+2=8,解得x=3,又X为金属原子,可得Z=13,X为Al,Y为的相对原子质量为27,A项错误;X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物,分别为AlCl3、PCl3,B项正确;根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减少知,X(Al)的原子半径大于Y(P)的,C项错误;Y(P)有多种含氧酸,如H3PO3和H3PO4等,D项错误。
[跟踪训练3] X、Y、Z均为第3周期元素,X的第一电离能在同周期中最小,Y的电负性在同周期中最大,Z的离子半径在同周期中最小,下列关于X、Y、Z叙述不正确的是( D )
A.元素Y形成的气态氢化物极易溶于水,水溶液呈强酸性
B.元素X与元素Y能形成离子化合物
C.元素Z最高价氧化物对应水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应
D.原子序数和原子半