第十三章 物质结构与性质(选考)
学案63 原子结构与性质
[考纲要求] 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1－36号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
知识点一 原子核外电子排布及表示方法
1．能层、能级及其最多容纳电子数的关系 能层 一 二 三 四 五 … 符号 … K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … 最多2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … 容纳 电子2 8 18 32 … 2n2 数 2.原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在____________的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道 轨道形状 轨道个数 s p 第1电子层：只有s轨道。 第2电子层：有s、p两种轨道。 第3电子层：有s、p、d三种轨道。 3．构造原理
构造原理：多电子原子的核外电子排布遵循构造原理，根据构造原理可以写出元素基态原子的电子排布式。
随着__________的递增，基态原子的核外电子按照右图中箭头的方向依次排布，即1s,2s,2p，____，____，____，____，____，____，4d,5p……该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。
4．原子核外电子排布规律
(1)能量最低原理
①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。
②基态原子：______________。当基态原子________能量后，电子会______________，变成__________原子。
(2)泡利原理
一个原子轨道最多容纳____个电子，并且____________相反。 (3)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________________，并且__________相同。
问题思考
1．电子按构造原理排布时，先排在4s轨道，再排3d轨道，为什么？而失电子时，是先失4s轨道上的，还是先失3d轨道上的？
知识点二 元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律 1．电离能
(1)第一电离能：气态电中性基态原子____________转化为气态基态正一价离子所需要的最低能量。
(2)元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越易失去一个电子，该元素的金属性越强；反之，第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。
(3)变化规律：
①同一周期从左到右元素的第一电离能呈________的趋势，但某些地方出现曲折变化，如____>____，____>____，____>____，____>____。
②同一族从上到下元素的第一电离能__________。 2．电负性
(1)成键电子：原子中用于形成________的电子。
(2)电负性：用来描述不同元素的原子对________吸引力的大小。
(3)意义：电负性越大的原子，对成键电子的吸引力越大，非金属性越强。故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。
(4)变化规律
①同周期从__________元素的电负性逐渐增大。 ②同主族从上到下元素的电负性逐渐________。 (5)应用
①判断元素的金属性和非金属性的强弱：非金属的电负性>1.8；金属的电负性<1.8；类金属的电负性在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
②判断化学键的类型：两元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；两元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。
问题思考
2．为什么同周期的ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的，ⅤA族的大于ⅥA族的？如I1(Al) 一、原子结构 1．构造原理 (1)能级序数与能层能量之间有什么关系？ (2)在同一能层中，各能级间的能量关系如何？ (3)当能层不同，能级相同时，其能量关系如何？ (4)高能层上的电子能量一定比低能层上的能量高吗？ 2．电子云 怎样理解电子云的小黑点及小黑点的疏密？ 3．基态原子核外电子排布的表示方法 基态原子核外电子的表示方法有哪些？各表示什么含义？请举例说明。 典例导悟1 A、B、C、D、E代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为____； (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为____，C的元素符号为____； (3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为____________________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为______，其基态原子的电子排布式为__________________。 二、元素周期律与元素推断 1．元素周期律所描述内容汇总(完成下表) 项目 同周期(从左→右) 同主族(从上→下) 电子层数相同，最外层电子数原子核外 最外层电子数相同，电子层数逐渐增多，1→7(第一周期电子排布 递增 1→2) 原子半径 元素 主要化合价 原子得、失电子能力 逐渐____(0族除外) 最高正价由(＋1→＋7) 最低负价由－4→－1 得电子能力逐渐增强，失电子逐渐增大 最高正价＝________，非金属最低负价＝_______ 得电子能力逐渐减弱，失电子
第十三章 学案63 原子结构与性质
