第12章 第1节 原子结构与性质（word教参）-【正禾一本通】2024高考化学高三一轮总复习高效讲义（老高考）

第一节 原子结构与性质 【备考目标】　1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解构造原理，能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。2.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。3.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 考点一　构造原理　原子核外电子排布 梳理必备知识 1．能层和能级 (1)能层：核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。 (2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。 (3)电子云与原子轨道 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。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。因此，常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。 原子轨道 轨道形状 轨道个数 能量关系 s 球形 1 ①同一能层各能级：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) ②形状相同的原子轨道：E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)…… ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如p能级三个互相垂直的轨道npx、npy、npz的能量相等 p 哑铃形 3 d － 5 f － 7 (4)能层(n)、能级、原子轨道、电子数间的关系 某能层的能级数＝n，某能层的轨道数＝n2，某能层最多容纳的电子数＝2n2。 2．原子状态与原子光谱 (1)原子状态 ①基态原子：处于最低能量状态的原子。 ②激发态原子：基态原子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变为激发态原子。 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，利用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 3．基态原子的核外电子排布 (1)排布原则 (2)填充顺序——构造原理 随着原子核电荷数递增，电子填入能级的顺序称为构造原理。 (3)表示方法 含义 举例 原子(离子)结构示意图 表示核外电子分层排布 和核内质子数 Na： Na＋： 电子式 表示最外层电子数目 核外电子排布式 表示每个能级上排 布的电子数 Cl：1s22s22p63s23p5 Cl－：1s22s22p63s23p6 简化电子排布式 － S：[Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表示式) 表示每个原子轨道 中电子的运动状态 价电子排布式或排布图 表示价电子的排布 关键能力研析 正确理解核外电子排布的“两原理，一规则” 1．原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态，例： 2．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Mn：1s22s22p63s23p63d54s2，而失电子时，先失4s轨道上的电子，如Mn2＋：1s22s22p63s23p63d5。 3．当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。 【对点练】 写出下列原子或离子的①电子排布式、②价层电子的轨道表示式、③原子轨道数、④未成对电子数。 (1)N：①____________，②____________，③____________，④____________。 (2)Cl：①____________，②____________，③____________，④____________。 (3)Fe2＋：①________，②____________，③____________，④____________。 (4)Cu：①____________，②____________，③____________，④____________。 (5)Se：①____________，②____________，③____________，④____________。 (6)Br－：①________，②____________，③____________，④____________。 答案：(1)①1s22s22p3　 ③5　④3 (2)①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5) ③9　④1 (3)①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d