第十二单元 第1讲 原子结构与性质-【金版教程】2024高考化学一轮复习创新方案word（全国统考版）

高考总复习·化学［全国统考版］ 第十二单元　物质结构与性质 第1讲　原子结构与性质 复习目标 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轨道表达式(电子排布图)。2.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。3.了解电离能的含义，并能用其说明元素的某些性质。4.了解电负性的概念，并能用其说明元素的某些性质。 考点一　原子结构 1．能层与能级 (1)能层(n)：在多电子原子中，按照核外电子的能量不同将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、O、P、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层，能量依次升高。 (2)能级：同一能层的电子被分成不同的能级，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。 2．电子云与原子轨道 (1)电子云 ①用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则称为概率密度，用ρ表示。 ②由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 (2)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。 ①轨道形状 ②s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，每个原子轨道最多容纳2个电子，其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数(n)的增大而增大。 ③原子轨道的能量关系 ⅰ.相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf……； ⅱ.形状相同的原子轨道能量的高低(以s轨道为例)：1s<2s<3s<4s……； ⅲ.同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道(如2px、2py、2pz)的能量相等。 3．基态原子核外电子排布 (1)填充顺序——构造原理 绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电子排布式的依据。 (2)排布原则 注意：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)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 (3)电子排布式和电子排布图(或轨道表达式) 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 (或轨道表达式) 价电子排布式 3s23p4 4.电子跃迁与原子光谱 (1)原子的状态 ①基态原子：处于最低能量状态的原子。 ②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到较高能级状态的原子。 (2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 (3)基态、激发态与原子光谱 　请指出下列各说法的错因 (1)p能级能量一定比s能级的能量高。 错因：当s和p能级不在同一能层时，p能级能量不一定比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。 错因：2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道。 (3)电子的运动状态只能从能层、能级、轨道3个方面进行描述。 错因：电子的运动状态可以从能层、能级、轨道、自旋状态4个方面进行描述。 (4)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。 错因：3p能级最多排6个电子，所以电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理。 (5)Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。 错因：电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2。 (6)磷元素基态原子的电子排布图为。 错因：磷元素基态原子3p轨道的电子排布图为。 1．原子(离子)核外电子排布式(图)的书写 (1)电子排布式 ① 如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 ②离子核外电子排布式的书写方法：先写出基态原子的核外电子排布式，再失去电子或补充电子(基态原子失去电子时总是优先失去最外层电子)，即得到相应阳离子或阴离子的核外电子排布式。 电子排布式能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。 (2)简化电子排布式 一般用“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。如Cu：[Ar]3d104s1。但31号元素(Ga)及以后的主族p区元素书写简化电子排布式时除价电子外还应加上nd10，如33As：[Ar]3d104s24p3。 (3)价电子排布式：对于主族元素和0族元素，写出最外层电子排布式即可；对于过渡金属元素，其价电子排布式一般符合(n－1)d1～10ns1