《原子结构与性质》学案-2023-2024学年河南省焦作一中高三化学一轮复习知识清单

原子结构与性质 一、原子结构： 1. 区分：能层（K、L、M、N、O、P、Q）和能级(s、p、d、f) 2. 电子是按照能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。 3.基态原子的能量小于激发态原子能量 4.能级的能量由低到高的顺序是：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 5.核外电子排布式的书写方法： （1）核外电子排布时按照能量由低到高的顺序排布。如Fe：最后两个能极填充的顺序是：先 4s2 再3d6； 但是书写核外电子排布式时，仍要把能层低（3d6）写在左边，不能按填充顺序写。 所以书写结果是：1s22s22p63s23p6 3d64s2 也可简写为[Ar]3d64s2。 （2）前四周期核外电子排布的特殊例子：24Cr：1s22s22p63s23p6 3d54s1简写式[Ar]3d54s1 29Cu：1s22s22p63s23p6 3d104s1简写式[Ar]3d104s1 原因是： p、d、f轨道在全满、半满、全空状态时更稳定，属于洪特规则的特例。 6.书写时注意审题： (1)区分：“核外电子”“外围电子=价电子”“最外层电子”； ①核外电子是所有电子，从1s开始写。 ②外围电子（即价电子）：指与化合价有关的电子。对于主族元素，指最外层电子； 对于过渡元素，指去掉上一周期稀有气体的电子后剩余的电子，对于第四周期过渡元素，就是3d4s ③最外层电子。 ④离子的核外电子排布：失电子时按能层从外向里失电子。 对比： “核外电子” “外围电子=价电子” “最外层电子” 26Fe2+排布式： 以铁为例：[Ar]3d64s2 3d64s2 4s2 [Ar]3d6。 以锗为例：[Ar]3d104s24p2 4s24p2 4s24p2 (2)区分：“排布式”“排布图=轨道表达式（画轨道）”“原子结构示意图” ①排布式：在能级符号右上角用数字表示出该能级上排布的电子数。 ②简化电子排布式：用【稀有气体原子符号】代替相对应的电子排布。 ③排布图（即轨道表示式）：用方框表示原子轨道，用上下箭头表示自旋状态相反的电子。 ④原子结构示意图——初中所学 以铁为例，自己书写！ 7.基态原子（处于最低能量的原子）的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。 8. 泡利原理：在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。 9.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，而且自旋相同。（注意：半满全满稳定结构属于洪特规则特例） 10.电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋，电子自旋有顺时针和逆时针两种状态。 11.描述电子运动状态的参数：能层数、能级数、原子轨道、自旋方向。 12.原子轨道：不同能级上的电子在核外不同空间运动时, 出现概率90%以上的运动区域。 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。同一个能级上的原子轨道能量相同。其中s能级有1个轨道，是球形；p能级有3个能量相同的原子轨道，形状为相互垂直的哑铃型。 d能级有5个能量相同的轨道f能级有7个能量相同的轨道。 13.区分： （1）能层、能级、原子轨道、自旋方向 （2）能量不同、空间运动状态不同、运动状态不同、自旋方向不同 空间运动状态：看轨道数目； 电子运动状态：看电子数目 例如：以铁为例：先写出排布：1s22s22p63s23p63d64s2 （1）有4个能层、7个能级、15个原子轨道（1+1+3+1+3+5+1=15），2个自旋方向； （2）能量不同的电子有7种（能量不同看能级） （3）空间运动状态不同的电子有15种（一个原子轨道就是一个空间运动状态，空间运动状态看原子轨道） （4）运动状态不同的电子26种（运动状态不同看电子，每个电子的运动状态都不相同） （5）自旋方向不同的电子有2种（顺时针、逆时针） 14.辨析：以Si的核外电子排布式1s22s22p63s23p4为例：简写式 [Ne]3s23p4 （1）能层数为 ，最高能层符号为 ； （2）能级数为 ，最高能级符号为 ; （3）原子轨道数为 ，有 种能量不同的电子，核外有 中自旋方向不同的电子。 （4）核外有 种空间运动状态不同的电子，核外有 种运动状态不同