归纳与整理教案和课堂实录

第40讲

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，能用核外电子排布式表示常见元素（1—36号）原子核外电子排布式。

2、了解原子核外电子运动状态。

3、了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

4、了解原子核外电子在一定条件下会发生电子跃迁，了解其简单应用。

5、了解电负性的概念，知道元素性质与电负性的关系。

【考点】一、原子结构

1．能层、能级与原子轨道关系

能层

能级

最多容纳电子数

原子序数

符号

符号

轨道数

各能级

各能层

1

2

能层

K

L

1s

2s

2p

能级

1

1

3

2

2

6

_____

_____

最多容纳电子数序数

符号

符号

原子轨道数

各能级

各能层____

1

3

M

____

3

____

5

4s

4

N

4p

4d

1

3

5

2

6

10

2

6

10

14

…

…

…

____

____

____

____

7

…

n

…

…

…

…

…

…

2.原子轨道的能量关系

(1)轨道形状

①s电子的原子轨道呈_____。

②p电子的原子轨道呈________。

(2)能量关系

①相同能层上原子轨道能量的高低：__________________。

②形状相同的原子轨道能量的高低：__________________。

③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npx轨道的能量相等。

3．原子核外电子的排布规律

三个原理：

(1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于_________。

①构造原理示意图：

(3)洪特规则：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_________________，而且自旋方向_______。洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在_______(p6、d10、f14)、_______(p3、d5、f7)和_______(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为：____________________，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。

[例1]

[导学号：92910681](1)(2014·安徽)S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________。

(2)(2014·浙江)31Ga基态原子的核外电子排布式为

___________________________________________。

(3)(2014·福建)基态硼原子的电子排布式为________。

(4)(2014·江苏)Cu＋基态核外电子排布式为________。

[解析]

(1)S的价层电子排布式为3s23p4，利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子；依据能量最低原理以及洪特规则和泡利不相容原理，14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(3)硼原子的核外电子数是5，则基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1。(4)Cu为29号，Cu＋核外还有28个电子，按照核外电子排布规律，应为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10。(5)由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。

(6)依据题目信息：XY2为红棕色气体，且X可以形成XH3，则X为氮元素。Y为氧元素，基态氧原子电子排布式为：1s22s22p4。(7)基态Fe原子3d能级排有6个电子，即存在4个未成对电子，Fe3是在基态Fe原子上失去4s能级上的2个电子和3d能级上的1个电子，＋其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。

易错警示

(1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：

(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。

2．[导学号：92910682]A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：

(1)A元素基态原子的最外层有2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能级为半充满，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________________________。

(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子。

考点二

原子结构与元素性质

1．原子结构与元素周期表

元素周期表中每周期所含元素种数

2.每族元素原子的价电子排布特点

(1)主族

(2)0族：He：1s2；其他：ns2np6。

(3)

过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。

3．元素周期表的分区与价电子排布的关系

(1)元素周期表的分区

(2)各区外围电子排布特点

4.元素周期律

(1)元素的电离能、电负性

①第一电离能：

气态电中性基态原子失去一个电子转化为_______________所需要的最低能量。

②电负性：

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)电离能应用和电负性的应用

①判断元素金属性的强弱：

电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。

②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。

③判断核外电子的分层排布情况：

多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。

④反映元素原子的核外电子排布特点：

同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。

规律小结

利用电负性与1.8的关系判断金属性与非金属性只是一般规律，不是绝对的，如第Ⅷ族元素。利用电负性的差值判断化学键类型也不是绝对的。

(1)

原子结构与元素性质的递变规律

(2)对角线规则

在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如：