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原子结构与性质(第一课时) 〖复习〗原子核外电子排布规律：

(1)核外电子总是尽量先排布在

的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。

(2)原子核外各电子层最多容纳

个电子。

(3)原于最外层电子数目不能超过

个，K层为最外层时不能超过

个电子

(4)次外层电子数目不能超过

个(K层为次外层时不能超过

个)，倒数第三层电子数目不能超过

个。

一、

能层与能级

由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：

一、

二、

三、

四、

五、

六、

七……

能层符号表示

：

能量由低到高

但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成

，各能层上的能级是不一样的。

能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：

能

层

K L M N 0 能

级

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ……..

最多电子数

……..

练习：1. 下列各电子能层，含有f能级的是

(

) A．K层

B．L层

C．M层

D．N层

2. 下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是

(

) A．核外电子是分层运动的

B．所有电子在同一区域里运动

C．能量高的电子在离核近的区域运动

D．能量低的电子在离核近的区域绕核运动

3

．下列能级中轨道数为5的是

（

）

A s能级

B p能级

C d能级

D f能级

二、

构造原理及核外电子排布

(1)

构造原理：随着核电荷数递增，元素的电中性基态原子的电子按下图顺序填入能级，叫做构造原理。即电子填充的能级顺序：________________________________________________

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

练习：1. 下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：

（1）EK

EN

EL

EM

，

（2）E3S

E2S

E4S

E1S

，

（3）E3S

E3d

E2P

E4f

。

2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（

）

A．1s、2p、3d、4s

B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p

D．4p、3d、4s、3p

3．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是

A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)

B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)

C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)

D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)

(2)

基态原子电子排布式

①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如：

Na : 1s22s22p63s1

S:1s22s22p63s23p4

K : 1s22s22p63s23p64s1 注：书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，要按能层顺序书写，不能按填充顺序写，如Sc的电子排布式中最后两个能级表示为3d14s2，不能写成4s23d1。

②电子排布式的简写：［前一个周期稀有气体元素符号］＋外围电子(最外层电子、价电子) ，例如K：[Ar]4s1。

练习：写出C、N、O、Ne、Mg、Si、P、Cl、Ca、Sc、Fe的电子排布式及简写。

(3)

离子的电子排布式

阴离子：符合构造原理，将核外电子按顺序填入相应能级中。

阳离子：先写出基态原子的电子排布式，然后由外层至内层减去失去的电子

练习：写出S2-、Br-、Al3+、Ca2+、Fe3+、Mn2+、V3+的电子排布式。

原子结构与性质

（第二、三课时）

一、电子云与原子轨道

1、电子运动的特点：①质量极小

②运动空间极小

③极高速运动。

现代量子力学指出，电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定在原子核外各处出现的________。

2、电子云

电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，可以想象一团带负电荷的云雾笼罩在原子周围，因而被形象地称作电子云。小黑点越密，表示概率密度越大。

3、原子轨道

(1) 定义：常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。

(2) 原子轨道的形状(如图) S能级的原子轨道是

形的，每个S能级有

个轨道；

P能级的原子轨道是

形的，每个P能级有

个轨道，它们互相垂直，分别以

、

、

为符号；每个d能级有

个原子轨道。

同一能级内的原子轨道能量相同。

能层符号

K L M N

能级

原子轨道数

二、基态原子核外电子排布规律：

1、构造原理

2、泡利原理

每个原子轨道里最多只能容纳

个电子，且自旋方向

。通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示，也称泡利不相容原理。

3．洪特规则

当电子排布在_____能级的______轨道时，基态原子中的电子总是优先___________________，且自旋方向_______。

※洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。特例：

24Cr

_____________________

29Cu _______________________________

3d

3d

↑

↑

↑

↑

↑

↓↑

↓↑

↓↑

↓↑

↓↑

半充满

全充满

4、电子排布图（轨道表示式）

用“□”表示轨道，用“↑”或“↓”表示容纳的电子。

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑

如Na：

1s

2s

2p

3s 练习：1、写出5、7、9、10、13号元素核外电子排布轨道式。并注明原子中自旋相反的电子对数和未成对电子数。

2、14C的电子排布式为____________________,有_______个未成对电子

Ge的电子排布式为[Ar]__________________,有______个未成对电子

Cr3+的电子排布式为__________________________，有_____个未成对电子，有_____对自旋相反的电子

三、能量最低原理、基态与激发态、光谱

1．能量最低原理

原子的电子排布遵循_________能使整个原子的能量处于________状态，简称能量最低原理。

2．基态和激发态

(1) 基态：处于______能量的原子叫做基态原子。

基态原子的核外电子排布要遵循的原则是

、

、

。

(2) 激发态：当基态原子的电子______能量后，电子会跃迁到_______能级，变成激发态原子。

(3) 基态、激发态与能量转化的关系：

（

）能量

基态原子

激发态原子

（

）能量

四、电离能与电负性

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)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，__________第一电离能最小，__________第一电离能最大。但某些地方出现曲折变化，如Be>B，N>O，Mg>Al，P>S。

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；位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)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。

练习：1、（1）基态B原子的电子排布式为________________；B和N相比，电负性较大的是____________，BN中B元素的化合价为__________。

（2）CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为_______________________________ (3) C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是______________；Zn，O，Ge三种元素电负性从大到小的顺序是______________ 2、1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：

元素

电负性

元素

电负性

H 2.1 Na 0.9 Li 1.0 Mg 1.2 Be 1.5 Al 1.5 B 2.0 Si 1.7 C 2.5 P 2.1 N 3.0 S 2.3 O 3.5 Cl 3.0 F 4.0 K 0.8 ____________________________________________________________________________。

请仔细分析，回答下列有关问题：

①

预测周期表中电负性最大的元素应为____________；估计钙元素的电负性的取值范围：___________＜

X ＜___________。

②

根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是_______________________________________________________________________________；

简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系_____________