第一章《原子结构与性质》（知识清单）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 知识导引 知识清单 一、原子结构 （一）能层与能级 1.能层与能级关系表格： 能层 1 2 3 4 5 能层符号 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 …… 2 8 18 32 ……2n2 离核远近 近 远 能量高低 低 高 2、能层与能级的有关规律： （1）能级的个数=所在能层的能层序数 （2）s能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，d能级最多容纳10个电子，f能级最多容纳14个电子，即1,3,5,7…的2倍 （3）英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同 （4）f能级的最小能层为4，d能级的最小能层为3 （5）能级能量大小的比较：先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)<E(nd)< E(nf) …… （6）不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高 （7）不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同 （二）基态与激发态 原子光谱 1、基态原子：处于最低能量状态的原子叫做基态原子。 2、激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态 原子。 3、基态原子与激发态原子的关系： 注：（1）电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子发生的是化学变化。 （2）电子可以从基态跃迁到激发态，相反也可以从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。 （三）原子光谱 1、定义：不同元素原子的电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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 2、形成原因： 3、分类： 吸收光谱：明亮背景的暗色谱线。 发射光谱：暗色背景的明亮谱线。 4、光谱分析 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。 （四）构造原理与电子排布式 1、内容：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 注：电子填充的常见一般规律： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 2、能级交错：构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。这种现象被称为能级交错。 注：（1）构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，而不是任何理论推导的结果。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。 （2）能级交错现象是电子随核电荷数递增而出现的填入电子顺序的交错，并不意味着先填的能级能量一定比后填的能级能量低 （五）电子排布式 1、表示方法： 2、书写方法的关键：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 注：(1)在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。 （2） 在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电 子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别 为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。 3、简化电子排布式 （1）定义：将原子中已经达到稀有气体元素原子结构的部分，用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。 （2）表示方法：如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1 、[Ar]4s2。 4、价层电子排布式 （1）价电子层的定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 （2）价电子的位置：①对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子。表示方法：nsx或nsxnpy ②对于第四周期副族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子。 表示方法：(n-1)dxnsy （六）电子云 1、电子云：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。换句话说，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。 注：(1)电子云图表示电子在核外空间出现概率的相对大小。 电子云图中小点越密