选修三 物质结构与性质 第1节 原子结构与性质
考纲点击
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、电负性的含义,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。 一、能层与能级
1.能层、能级、原子轨道 (1)能层
多电子原子的核外电子的________是不同的。按电子的______差异,可将核外电子分成不同的能层。原子核外电子的每一能层(序号为n)最多可容纳的电子数为________。
(2)能级
多电子原子中,同一能层的电子,能量也不同,还可以把它们分成________;同一能层里,能级的能量按__________的顺序升高。
(3)原子轨道
电子云轮廓图称为原子轨道。s电子的原子轨道都是______形的,ns能级上各有____个原子轨道;p电子的原子轨道都是________形的,np能级上各有____个原子轨道;nd能级上各有____个原子轨道。
2.能层、能级、原子轨道及其最多容纳电子数之间的关系 能层 一 二 三 四 … 符号 … K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f … 3 5 1 轨道数 1 1 3 1 3 5 7 … 6 10 14 最多容纳2 2 6 2 6 10 2 … 的电子数 2 8 18 32 2n2 能量 K<L<M<N<O<P<Q 3.构造原理 随着____________的递增,基态原子的核外电子按照上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。
即时训练1 下列说法中错误的是____________。 ①在n=3的电子层中,可能有的最多轨道数是8
②电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少 ③3s的能量小于2p的能量 ④3p的能量小于4p的能量 ⑤3d的能量小于4s的能量 ⑥Fe原子中有3f轨道
⑦3d轨道最多容纳的电子数小于4d轨道最多容纳的电子数 ⑧L电子层只有两个能级
[来[来源:1ZXXK]源:Z+xx+k.Com][来[来源:Zxxk.Com]源:Z+xx+k.Com]特别提示:(1)任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数;(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍;(3)构造原理中存在着能级交错现象;(4)一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
二、原子核外电子排布规律
1.能量最低原理、基态与激发态光谱 (1)能量最低原理
第 1 页
原子的电子排布遵循________________,能使整个原子的________处于________状态。 (2)基态与激发态
原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,跃迁过程中伴随着能量的变化。 基态原子
激发态原子
(3)光谱
光(辐射)是电子__________的重要形式之一。不同元素的原子发生跃迁时会________或________不同的光,用光谱仪摄取各种元素的电子的____________或____________,总称为原子光谱。利用原子光谱上的________________来鉴定元素,称为光谱分析。
2.泡利原理和洪特规则 (1)泡利原理
条件:当电子在__________________排布时。
结论:1个原子轨道里最多容纳________,且________相反。 (2)洪特规则
条件:当电子排布在______________________时。
结论:总是优先__________________,而且__________相同。
(3)基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则:____________、________________、______________。
即时训练2 下列说法中错误的有__________。 ①2px和2py的能量相等
②3p3轨道中的电子自旋方向全部相同
③Na原子的基态核外电子排布式为1s22s22p53s2
④Cr原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤核外电子排布式1s22s22p63s1属于激发态 ⑥原子光谱是因为电子的跃迁引起的 三、元素周期表及元素周期律 1.核外电子排布与族之间的关系
按电子排布,可把周期表里的元素划分为5个区,如下图:
其中s区(____除外)、____区、______区、____区的元素都为金属元素。 2.原子半径
?? 子半径
(1)影响因素?核电荷数——同一周期元素核电荷数越
?? 大,原子半径
能层数——同主族元素能层数越多,原
(2)变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐________;同主族元素从上到下,原子半径逐渐________。
3.电离能 (1)第一电离能
气态电中性基态原子失去__________转化为________正离子所需要的最低能量。第一电离能越______,越易失去电子,金属的活泼性越强。
(2)规律
同周期:第一种元素的第一电离能__________,最后一种元素的第一电离能__________。
同主族元素:从上到下第一电离能变______。
同种原子:随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越________,再失去电子需克服的电性引力越来越______,消耗的能量越来越______,逐级电离能越来越____。
4.电负性 (1)含义
第 2 页
用来描述不同元素的原子对________吸引力的大小。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力______。
(2)标准
以氟的电负性为__________和锂的电负性为______作为标准,得出了各元素的电负性。 (3)应用
判断元素金属性、非金属性的强弱。金属的电负性一般________1.8,非金属的电负性一般________1.8,位于非金属三角区边界的元素的电负性则在1.8左右,它们既有________性,又有__________性。
5.对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与__________的主族元素的某些性质相似,如Li和______,Be和______。
6.元素周期律 (1)概念
元素的性质随____________呈现______变化。 (2)实质
元素周期律的实质是____________________________。 即时训练3下列说法中正确的是____________。 ①同主族元素,随着核电荷数增加,原子半径增大 ②第一电离能F>Cl>Br ③第一电离能O>N>C ④电负性O>N>C ⑤F的电负性最大
一、原子结构及其核外电子排布
1.基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例 原子结构示意图 电子式 电子排布式 电子排布图 S S:1s22s22p63s23p4或[ Ne]3s23p4 S:↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑ 2.基态原子电子排布式的书写方法 (1)由原子序数书写核外电子排布式
①常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)、各能级最多容纳的电子数及能量最低原理,依次由低能级向高能级排列,如31号元素镓,首先排满1s2,依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1;②我们也可以用31-18=13,然后再填充13个电子,如[Ar]3d104s24p1。
(2)由在周期表中的位置书写核外电子排布式
常根据元素周期表进行书写。如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律: ①位于s区的ⅠA、ⅡA分别为[Ar]4s1、[Ar]4s2;
族序数-2
②位于p区的主族元素[Ar]3d104s24p(0族除外);
mn
③位于d区的副族元素[Ar]3d4s(m+n=族序数,Ⅷ除外); ④位于ds区的副族元素[Ar]3d104sm(m=族序数)。 (3)由元素名称书写核外电子排布式
①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写,如S的最外层电子数为6,其排布式为[Ne]3s23p4;
②第四周期从K开始数,数到几,就可以写成“[Ar]+几个电子”。如Fe,从钾开始数到铁为8,其排布式为[Ar]3d64s2;Se,从钾开始数到Se为16,其排布式为[Ar]3d104s24p4。
3.注意事项
第 3 页