专题11 物质结构和性质-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题11 物质结构和性质必背知识手册 考点1 原子结构 一、能层、能级与原子轨道 1．能层（n）：（又称：电子层） （1）分层依据：按照电子的能量差异 （2）表示符号：K、L、M、N、O、P、Q 2．原子轨道（又称：能级、电子亚层） 符号 s p d 电子云形状 球形 纺锤形或哑铃形 花瓣形 轨道个数 1 3 5 3．1~36号元素的能层和能级 （1）K层：有1s一个电子亚层 （2）L层：有2s、2p两个电子亚层 （3）M层：有3s、3p、3d三个电子亚层 （4）N层：有4s、4p、4d、4f四个电子亚层 4．原子核外电子排布的原理 （1）能量最低原理：电子尽先排布在能量最低的轨道中。 （2）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。如： （3）洪特规则：电子在能量相同原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道而且自旋方向相同。 错误 正确 N原子的2p轨道 （4）洪特规则特例：能量相同的原子轨道在下列情况时，体系能量最低 ①全满；即s2、p6、d10 ②半满；即s1、p3、d5 ③全空；即s0、p0、d0 二、原子核外电子排布 1．基态原子核外电子排布 （1）21~30号：［Ar］3dx4s2 ①一般最后1位数是几，x就等于几 ②24Cr：［Ar］3d44s2→［Ar］3d54s1 ③29Cu：［Ar］3d94s2→［Ar］3d104s1 （2）31~36号：［Ar］3d104s24px ①最后1位数是几，x就等于几 ②32Ge：［Ar］3d104s24p2 ③34Se：［Ar］3d104s24p4 2．价电子（外围电子、特征电子） （1）21~30号：3d和4s上的电子数之和 （2）其他：最外层电子数 （3）过渡金属原子：除Cu和Cr原子最外层有1个电子外，其余的元素的原子最外层都有2个电子 （4）过渡金属离子的价电子构型：优先失去最外层电子数 原子 Fe Co Cu 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d104s1 离子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Cu+ Cu2+ 价电子构型 3d6 3d5 3d7 3d6 3d10 3d9 （5）元素的最高价：等于价电子数 元素 Cr Fe Mn As 价电子构型 3d54s1 3d44s2 3d54s2 4s24p3 最高价 +6 +8 +7 +5 （6）过渡金属原子或离子的结构示意图 微粒 V Cr3+ Cu+ 结构 示意图 （7）第四周期主族元素原子或离子的结构示意图：次外层都有18个电子 微粒 Ga As Br－ 结构 示意图 3．元素在周期表中的位置 （1）主族：主族序数＝原子的最外层电子数，周期序数＝原子的电子层数 （2）21~30号：根据3d和4s上的电子数之和确定 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB （3）元素的分区 4．各种特征的电子（以Mn为例，1s22s22p63s23p63d54s2） （1）不同运动状态的电子数：25 （2）不同空间运动状态的电子数：15 （3）形状不同的电子云种类：3 （4）不同能级（能量）的电子种类：7 （5）最高能级的电子数：5 （6）最高能层的电子数：2 5．1~36号元素原子的空轨道数目 空轨道数 价电子构型 元素种类 1 ns2np2（3） 3 2 ns2np1（3）、3d34s2（1） 4 3 3d24s2（1） 2 4 3d14s2（1） 1 6．1~36号元素原子的未成对电子数（n） （1）n＝1：ns1（4）、ns2np1（3）、ns2np5（3）、3d14s2（1）、3d104s1（1），共12种 （2）n＝2：ns2np2（3）、ns2np4（3）、3d24s2（1）、3d84s2（1），共8种 （3）n＝3：ns2np3（3）、3d34s2（1）、3d74s2（1），共5种 （4）n＝4：3d64s2（1），共1种 （5）n＝5：3d54s2（1），共1种 （6）n＝6：3d54s1（1），共1种 7．基态原子核外电子排布的表示方法（以铁原子为例） （1）各类要求的电子排布式 ①电子排布式：1s22s22p63s23p63d