专题01 原子结构与性质（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高二化学下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）

专题01 原子结构与性质 一、原子核外电子排布原理 1．能层与能级 (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。 (3)能层与能级的关系 能层 一 二 三 四 五…… 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…… 电子离核远近 近→远 电子能量高低 低→高 【特别提醒】(1)能层数＝电子层数。 (2)第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道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．电子云与原子轨道 (1)电子云 ①由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。 ②电子云轮廓图称为原子轨道。 (2)原子轨道 原子轨道 3．基态原子的核外电子排布 (1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： 【特别提醒】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。 (2)泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳个电子，且自旋状态相反。 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，且自旋状态相同。 如2p3的电子排布为 ，不能表示为 或 。 【特别提醒】当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 (4)基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以硫原子为例 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(或轨道表示式) 价电子排布式 3s23p4 价电子排布图 4．电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁 (2)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。 附：可见光的波长范围 颜色 波长范围 红 770～622 nm 橙 622～597 nm 黄 597～577 nm 绿 577～492 nm 蓝、靛 492～455 nm 紫 455～350 nm 【特别提醒】(1)可见光中，红光的波长最长，紫色的波长最短。 (2)焰色反应是电子跃迁的结果，故金属的焰色反应是物理变化过程，不属于化学变化。 二、原子结构与元素的性质 1．原子结构与元素周期表 (1)原子结构与周期数的关系 周 期 电子层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子 序数 基态原子的 电子排布式 原子 序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d105s25p6 　　　　　　 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6 (2)族元素的价电子排布特点 ①主族元素 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族元素：ns2np6(其中He为1s2)。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。 (3)元素周期表的分区与价电子排布的关系 ①周期表的分区 ②各区价电子排布特点 分区 价电子排布 s区 ns1～2 p区 ns2np1～6(除He外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外) ds区 (n－1)d10ns1～2 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 2.元素周期表中的有