第12章 物质结构与性质(选考)
第1节 原子结构与性质
考纲定位 1.了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。 2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及简单应用。 4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。 考点1| 基态原子的核外电子排布 [基础知识自查]
1.电子层、能级和原子轨道
电子层 能级 原子轨道数目 最多容纳电子数目 K 1s 1 2 L 2s、2p 1+3=4 8 M 3s、3p、3d 1+3+5=9 18 N 4s、4p、4d、4f 1+3+5+7=16 32 2.原子轨道的形状、数目及能量关系 ??s电子的原子轨道呈球形对称
(1)轨道形状?
?p电子的原子轨道呈哑铃形?
(2)s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7,其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直,各能级的原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。
?ns ?②形状相同的原子轨道能量的高低: (3)能量关系?1s<2s<3s<4s…… ③同一电子层内形状相同而伸展方向不?同的原子轨道的能量相等,如2p、2p、2p?轨道的能量相同 xy①相同电子层上原子轨道能量的高低: z 3.基态原子的核外电子排布原则 (1)能量最低原理: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,简称能量最低原理。 基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序: (2)泡利不相容原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋状态相反。 (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单独占据一个轨道,且自旋状态相同。 【注】 洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全充满(p、d、f)、半充满(p、d、f)和全空(p、d、f)状态时,体系的能量最低。如1s2s2p3s3p3d4s,而不是1s2s2p3s3p3d4s。 4.电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁 ①基态―→激发态: 当基态原子的电子吸收能量后,电子会从低能级跃迁到较高能级,变成激发态原子。 ②激发态―→基态: 激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量。 (2)原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。包括吸收光谱和发射光谱。用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 [应用体验] 写出下列原子或离子的①电子排布式②价电子轨道表示式③电子占的原子轨道数④未成对电子数。 (1)N:①________②________③________④________。 (2)Cl:①________②________③________④________。 (3)Fe:①________②________③________④________。 (4)Cu:①________②________③________④________。 (5)Se:①________②________③________④________。 (6)Br:①________②________③________④________。 -2+ 2 2 6 2 6 5 1 2 2 6 2 6 4 2 5 7 0 0 0 24 6 10 14 3 Cr的基态原子电子排布式为 [提示] (1)①1s2s2p 223 ③5 ④3 [考点多维探究] 角度1 核外电子排布的表示 1.(高考组合题)(1)(2016·全国乙卷)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________,有________个未成对电子。 (2)(2016·全国甲卷)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________。 (3)(2015·全国卷Ⅰ)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。 (4)(2014·全国卷Ⅰ)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe的电子排布式为________。 (5)(2013·全国卷Ⅰ)基态Si原子中,电子占据的最高电子层符号为________,该电子层具有的原子轨道数为______、电子数为________。 (6)(2012·全国卷)Se原子序数为________,其核外M层电子的排布式为________。 (7)(2016·江苏高考)Zn基态核外电子排布式为________。 (8)(2015·海南高考)钒在元素周期表中的位置为________,其价层轨道表示式为________________。 2+ 3+ 14