第12章 第56讲 原子结构与性质（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第十二章　物质结构与性质(选考) 第56讲　原子结构与性质 复习 目标 1.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 2.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。 3.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 考点一　原子核外电子的排布 1．能层、能级和原子轨道 (1)能层(n) 核外电子按能量不同分成能层，电子的能层由内向外排序，通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 (2)能级 同一能层里的电子按能量不同将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f……表示；同一能层里，各能级的能量按ns、np、nd、nf……的顺序依次升高。 (3)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，即电子在核外经常出现的区域。 原子轨道 轨道形状 轨道数目 s 球形 1 p 纺锤形 3 d — 5 f — 7 第一能层(K)只有s能级，有1个原子轨道；第二能层(L)有s、p两个能级，有4个原子轨道；第三能层(M)有s、p、d三个能级，有9个原子轨道，其中同一能级的不同原子轨道具有相同的能量。 2.基态、激发态和原子光谱 (1)基本概念 (2)相互关系 3．基态原子的核外电子排布 (1)构造原理 如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子填入能级的顺序图示。 由构造原理可知，从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等，即E(ns)＜E[(n－2)f]＜E[(n－1)d]＜E(np)，其中n表示能层数。 (2)核外电子排布“三原则” 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系较稳定，能量最低。例如，24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 (1)原子核外所有能层的能级都是从s能级开始，至f能级结束(　　×　　) (2) 表示的原子处于最低能量状态(　　×　　) (3)1s、2s和3s轨道的形状均为球形，其能量随能层序数增大而升高(　　√　　) (4)稀有气体基态原子的最外电子排布均可表示为ns2np6(　　×　　) (5)基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种，核外电子的运动状态有8种(　　√　　) 考向1　原子核外电子排布的不同表示 【例1】(教材改编题)氮是空气中含量最多的元素，下列有关基态氮原子的符号表征错误的是(　　) A．核外电子排布式：1s22s22p3 B．最外层电子排布式：2s22p3 C．核外电子排布图： D．原子结构示意图： C　解析：基态氮原子核外有7个电子，其核外电子排布式为1s22s22p3，最外层电子排布式为2s22p3，根据洪特规则可知，2p轨道的3个电子分占3个不同的2p轨道，且自旋方向相同，故其核外电子排布图为，C错误。 考向2　基态、激发态及其能量比较 【例2】(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有________，其中能量较高的是________(填标号)。 a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2 c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2 答案：a、d　d 解析：基态F原子核外有9个电子，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，核外电子总数为9，电子排布不同于基态F原子的都是激发态原子，故属于激发态的有a和d；由于3p能级的能量高于3s能级，故能量较高的是d。b、c不是9个电子，不能表示氟原子的核外电子排布。 (1)基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以基态磷原子为例 电子排布式 1s22s22p63s23p3 简化电子排布式 [Ne]3s23p3 最外层电子排布式 3s23p3 电子排布图 (2)判断核外电子的空间运动状态 1．下列说法不正确的是(　　) A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量相同 B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．某基态原子的价层电子排布可能是3d54s1 A　解析：同一原子中，1s、2s、3s能级离核越来越远，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高，A错误；1s22s12p1的2s轨道未排满电子，而能量较高的2p轨道排布1个电子，故表示激发态原子，B正确；基态Cr原子核外有24个电子，核外电子排布式为[Ar]3d54s1，其价层电子排布式为3d5 4s1，D正确。 2．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是(　　) A．1s22s22p6 B