内容正文:
专题01 原子、分子结构与性质
考点01 原子核外电子排布原理
考点04 共价键
考点02 元素周期表及应用
考点05 分子的空间结构
考点03 元素周期律
考点06 分子的性质
01原子核外电子排布原理
1.能层与能级
(1)能层(n)(即电子层)
原子核外的电子是分层排布的,根据电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层(电子层)。由里向外,分别用字母:K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。各能层最多容纳的电子数为2n2;在同一个原子中,离核越近,电子能量越低。
(2)能级
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,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的顺序升高,即:E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。不同能层的能级表示方法是在该能级符号前面加能层序号,如第3层的各能级表示为3s、3p、3d。
能层(n)
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
能级符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
……
……
……
轨道数
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
1
3
能级最多
电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
……
……
……
能层最多
电子数
2
8
18
32
……
……
2n2
【微点拨】
(1)能级的个数=所在能层的能层序数。
(2)能级的字母代号总是以s、p、d、f排序,字母前的数字是它们所处的能层序数,它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子,p级最多容纳6个电子,d级最多容纳10个电子,f级最多容纳14个电子。
(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。例如,1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。
(4)每一能层最多容纳电子数为2n2(n为能层序数)。
(5)f能级的最小能层为4,d能级的最小能层为3。
(6)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) ……。
(7)不同能层中同一能级,能层序数越大,能量越高。例如:E(1s)< E(2s)<E(3s)。
(8)不同原子同一能层,同一能级的能量大小不同。例如:Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量。
2.电子云与原子轨道
(1)电子云:原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的,就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围,这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。
①电子云图中的黑点不代表一个电子,每个黑点表示电子在该处出现过一次。
②黑点的疏密程度表示了电子在原子核外出现的概率大小。点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小;点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大。
③离核越近,电子出现的概率越大,黑点越密集,如:2s电子云比1s电子云更扩散。
(2)原子轨道:表示电子在原子核外的一个空间运动状态,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,d能级有5个轨道。
原子
轨道
s
p
d
f
轨道
形状
球形
哑铃形(纺锤形)
复杂
复杂
轨道
个数
1
3
5
7
【微点拨】
①能层序数越大,原子轨道的半径越大。
②p能级有3个原子轨道,互相垂直,分别以px、py、pz表示,同一能层中px、py、pz的能量相同。
③原子轨道数与能层序数(n)的关系:原子轨道数目=n2。
3.原子核外电子排布的方法
(1)原子或离子结构示意图
排布的原则(主族元素)
原子的结构示意图
①能量规律:核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里
②数量规律
a.每层最多容纳的电子数为2n2个
b.最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)
c.次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个
d.对于主族元素,除最外层外,每一层的电子数必须为2n2这个数值
(2)构造原理与基态原子的电子排布式
①构造原理——电子的填充顺序
构造原理
示意图
多电子的核外电子排布总是按照能量最低原理,即:电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态,绝大多数元素的原子核外电子将遵循以下顺序填充到各能级中:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6