www.ks5u.com原子结构与性质1能层、能级、原子轨道数及最多容纳电子数能层一二三四五符号KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s包含原子轨道数11313513571最多容纳电子数226261026101422818322n22.常见原子轨道电子云轮廓图原子轨道电子云轮廓图形状轨道个数s球形1p哑铃(或纺锤)形3(px，py，pz)3.基态原子的核外电子排布(1)原子核外电子排布的“三规律”能量最低原理原子核外电子总是优先占有能量最低的原子轨道泡利原理每个原子轨道里，最多只能容纳2个自旋状态相反的电子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，而且自旋状态相同(2)基态原子核外电子排布的四种表示方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式Cu：Ar3d104s1价电子排布式Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)原子轨道处于全空、半充满、全充满状态更稳定。Cr、Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。4元素第一电离能的递变性(1)规律同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势(注意第A族、第A 族的特殊性)；同主族元素自上而下，第一电离能逐渐减小。(2)特殊情况当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如第一电离能：BeB；MgAl；NO；PS。(3)应用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。判断元素的化合价如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为n。5元素电负性的递变性(1)规律同周期主族元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。(2)应用角度一原子核外电子的排布1(1)(2019高考江苏卷)Cu2基态核外电子排布式为_。(2)(2018高考江苏卷)Fe2基态核外电子排布式为_。(3)(2017高考江苏卷)Fe3基态核外电子排布式为_。(4)(2016高考江苏卷)Zn2基态核外电子排布式为_。(5)(2015高考江苏卷)Cr3基态核外电子排布式为_。(6)(2014高考江苏卷)Cu基态核外电子排布式为_。答案：(1)Ar3d9(或1s22s22p63s23p63d9)(2)Ar3d6(或1s22s22p63s23p63d6)(3)Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)(4)Ar3d10(或1s22s22p63s23p63d10)(5)Ar3d3(或1s22s22p63s23p63d3)(6)Ar3d10(或1s22s22p63s23p63d10)角度二元素的电离能、电负性及微粒半径的大小比较2(1)(2017高考江苏卷)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为_。 (2)(2018高考全国卷)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)(2017高考全国卷)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。 (4)(2018高考全国卷)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。答案：(1)HCO(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子(3)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子(4)Li核电荷数较大1(2019试题调研)碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：(1)上述元素中属于主族元素的是_(填元素符号，下同)，在元素周期表d区的元素是_。(2)原子核外电子含有四个能层的元素是_，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是_。(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为_。(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第_周期_族。解析：(1)C、Si是第A族元素，Al是第A族元素；Cu、Ti属于副族元素，Fe是第族元素。C、Si、Al为p区元素，Ti、Fe为d区元素，Cu为ds区元素。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层；基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。(3)钛位于第四周期B族，外围电子排布式为3d24s2。(4)由外围电子排布中的4s可推知Cu位于第四周期，由外围电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表第11列，位于第B族。答案：(1)C、Si、AlTi、Fe(2)Ti、Fe、CuFe(3) (4)四B2开发新型储氢材料是氢能源利用的重要研究方向之一。请回答以下问题：(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态Ti3的电子排布式为_；LiBH4中Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为_。(2)氨硼烷(NH3BH3)是优良的储氢材料，少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_。氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石。则立方氮化硼晶体可用作_(填标号)。a切削工具b钻探钻头c导电材料 d耐磨材料(3)一种有储氢功能的铜合金晶体具有面心立方最密堆积结构，该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH8。铜与其他许多金属及其化合物都可以发生焰色反应，其原因是_。(4)金属氢化物也是具有良好发展前景的储氢材料。某储氢材料是短周期金属元素R的氢化物。R的部分电离能数据如表所示：I1/(kJmol1)I2/(kJmol1)I3/(kJmol1)I4/(kJmol1)I5/(kJmol1)7381 4517 73310 54013 630该金属元素是_(填元素符号)。解析：(1)Ti是第22号元素，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，转化为Ti3时失去3个电子，离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1。Li为金属，电负性最小，BH中B为3价，H为1价，电负性由大到小的顺序为HBLi。(2)同周期元素的第一电离能从左至右呈增大趋势，但是N的p能级上有3个电子，是半满的稳定结构，所以N的第一电离能较大，故第一电离能由大到小的顺序为NOCB。立方氮化硼晶体硬度很大(只是略小于金刚石)，所以其可以用作切削工具、钻探钻头、耐磨材料等，但是和金刚石一样，该晶体不导电，所以不能用作导电材料。(3)金属元素发生焰色反应的原理：燃烧时，金属元素吸收能量，电子跃迁到激发态，激发态的电子再回落到基态，即从高能量轨道回落到低能量轨道，对外释放能量，该能量以一定波长的光的形式对外放出。(4)根据该金属元素的电离能数据，第三电离能远大于第二电离能，说明金属元素的最外层有2个电子，该元素为短周期元素，所以是Mg(Be只有4个电子，不存在I5)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d1HBLi(2)NOCBabd(3)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量(4)Mg3(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。A.B.C.D.(2)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。(3)Zn原子核外电子排布式为_。(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。答案：(1)DC(2) 哑铃(纺锤)(3)Ar3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(4)N球形(5) 分子结构与性质1共价键(1)(2)键和键的判定ss、sp、杂化轨道之间一定形成键；pp可以形成键，也可以形成键(优先形成键，其余只能形成键)。2与分子结构有关的两种理论(1)杂化轨道理论基本观点：杂化轨道成键满足原子