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人教版高中化学·选修三

第一章

原子结构与性质

复习课

考点目标定位

1.了解原子核外电子排布方式，并掌握元素周期表与原子结构的关系。

2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性、原子半径、电离能、电负性的变化规律。

3.学会用变化规律预测某元素的性质。

4.掌握原子结构与元素周期性中位--构--性三者之间的关系。

一、原子结构

1．能层与能级

能层(n)

符号

能级

最多容纳电子数

2．原子轨道

轨道s电子的原子轨道呈球形对称形状p电子的原子轨道呈纺锤形ns能级上1个各能级上的np能级上3个nd能级上5个原子轨道数目nf能级上7个……原子轨道①相同能层上原子轨道能量的高低：

ns

1s<2s<3s<4s……关系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

2px、2py、2pz轨道的能量相等。一

K

二

L

3s

2

三

M

3p

6

18

3d

10

四

N

五

O

……

……

1s

2s

2p

2

2s

2

8

6

4s

4p

4d

4f

5s

……

……

2

6

10

14

32

2

……

……

……

2n

2

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3．原子核外电子排布规律

(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最低状态。

(2) 泡利原理：

1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。

(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单独占据一个轨道，且自旋状态相同。

(4)构造原理示意图：

4．基态原子核外电子排布的表示方法（以S为例）

表示方法

原子结构示意图

电子式

电子排布式

简化电子排布式

电子排布图

[特别提醒]

出现d轨道时，虽然电子排布按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但书写电子式时，仍把(n－1)d放在ns前。

如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1

正确，Cr：1s22s22p63s23p64s13d5

错误。

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举例

[例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

。

活学活用

1．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(

)

A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子

B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原

子

C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子

D．最外层都只有一个电子的X、Y原子

2．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是(

) A．核内无中子的原子

B．外围电子排布为3s23p3的原子

C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子

D．N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子

二、原子结构与元素周期表

1．元素周期表中每周期所含元素种数

周期

一

二

元素种数

各周期增加的能级

电子最大容量

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三

四

五

六

七

2．周期表的分区与原子的价电子排布的关系

分区

s区

p区

d区

ds区

f区

元素分布

ⅠA族、ⅡA族

ⅢA族～ⅦA族、0族

ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族

ⅠB族、ⅡB族

镧系、锕系

2外围电子排布

1～2ns1～6

nsnp1～9(He除外)

1～2(n－1)dns10(除钯外)

1～2(n－1)dns0～14

0～22(n－2)f(n－1)dns

活学活用

3．元素周期表可以划分为5个区，下列有关说法正确的是

(

)

A．s区全部是金属元素

B．p区全部是非金属元素

C．d区内元素原子的价电子排布必为(n－1)d1～10ns2

D．除ds区外，以最后填入电子的轨道能级符号作为区的符号

4．下列说法中正确的是(

) A．所有金属元素都分布在d区和ds区

B．最外层电子数为2的元素都分布在s区

C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素

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D．s区均为金属元素

三、元素周期律

1．元素“位、构、性”关系图解

2．微粒半径

微粒半径比较：

在中学要求的范围内可按“三看”规律来比较微粒半径的大小。

“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。

“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

2．电离能、电负性

(1)第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的

最低能量。

(2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。

①电负性越大，非金属性越强，反之越弱。

②用电负性判断化学键的类型：

一般认为：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子

键；如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。

3．性质递变规律

项目

原子核外电子排布

同周期(从左→右)

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同主族(从上→下)

原子半径

元素主要化合价

原子得、失电子能力

元素的第一电离能

元素的电负性

元素金属性、非金属性

4．对角线规则

在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的，如

【例2】有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为ns2np1；D-的核外电子构型与Ar相同。

(1)写出A、C、D的元素符号：A

，C

，D

。

(2)写出B元素原子的电子排布式：

。

D元素原子的电子排布图______________

__。

(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)___

_________，电负性由小到大的顺序为(填元素符号)______

____。

活学活用

5．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。

R I1

740 I2

1 500 I3

7 700 I4

10 500 ……

……

下列关于元素R的判断中一定正确的是(

) A．R的最高正价为＋3价

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B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族

C．R元素的原子最外层共有4个电子

D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2

6．电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是(

) A．周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大

B．周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大

C．电负性越大，金属性越强

D．电负性越小，非金属性越强

7．下表是元素周期表前四周期的一部分，X、Y、Z、R、Q、W、J是7种元素的代号。回答下列问题时，涉及元素书写的请用相应的元素符号。

(1)J基态原子的核外电子排布式为

。基态Q2＋中未成对电子数为

；R和Y的简单离子与Na＋半径大小顺序为

。

(2)X、Y、Z三种元素电负性由大到小的排序

；X与Y的第一电离能：

X

Y (填“>”“<”或“＝”)，其理由是

。

(3)检验某溶液中是否含有Q3＋的方法是

。

(4)已知WX3是一种引爆剂，受撞击时分解为两种单质，则其化学方程式

为

。

反思：

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