专项13.1 原子构造与性质1、理解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表达常用元素(136号)原子核外电子排布。理解原子核外电子的运动状态。2、理解元素电离能的含义，并能用以阐明元素的某些性质。3、理解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，理解其简朴应用。4、理解电负性的概念，懂得元素的性质与电负性的关系。一、原子构造与性质1能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系（1）能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差别将其提成不同能层。一般用K、L、M、N表达，能量依次升高。（2）能级：同一能层里的电子的能量也也许不同，又将其提成不同的能级，一般用s、p、d、f等表达，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)E(p)E(d)E(f)。（3）原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外常常浮现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层1K1s1222L2s1282p363M3s12183p363d5104N4s12324p364d5104f714n2n22.原子轨道的形状和能量高下（1）轨道形状s电子的原子轨道呈球形。p电子的原子轨道呈纺锤形。（2）能量高下相似能层上原子轨道能量的高下：nsnpndnf。形状相似的原子轨道能量的高下：1s2s3s4s。同一能层内形状相似而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。3原子核外电子的排布规律 （1）三个原理能量最低原理：即电子尽量地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处在最低状态。构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：泡利原理：在一种原子轨道里最多只能容纳2个电子，并且自旋方向相反。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种轨道，并且自旋方向相似。洪特规则特例：当能量相似的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。（2）基态原子核外电子排布的表达措施表达措施以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式3s23p4电子排布图(轨道表达式)价电子排布式3s23p4【特别提示】当浮现d轨道时，虽然电子按ns，(n1)d，np顺序填序，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，对的；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。4.电子的跃迁与原子光谱（1）电子的跃迁基态激发态：当基态原子的电子吸取能量后，会从低能级跃迁到较高能级_，变成激发态原子。激发态基态：发态原子的电子从较高能级_跃迁到低能级时会释放出能量。（2）原子光谱不同元素的原子发生跃迁时会吸取或释放不同的光，可以用光谱仪摄取多种元素原子的吸取光谱或发射光谱，总称原子光谱。【典型例题1】若某原子在处在能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法对的的是 （ ）A该元素原子处在能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B该元素原子核外共有5个电子层C该元素原子的M能层共有8个电子D该元素原子最外层共有3个电子【答案】B【考点定位】考察原子核外电子排布 【点评】本题考察核外电子排布规律，答题时注意电子排布式的书写措施，把握分子空间构型、等电子体、分子极性等有关的判断措施。有关核外电子排布需要掌握原子构造“三、二、一”要点：三个原理：核外电子排布三个原理能量最低原理、泡利原理、洪特规则；两个图式：核外电子排布两个表达措施电子排布式、电子排布图；一种顺序：核外电子排布顺序构造原理。【迁移训练1】若将基态P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了 （ ）A泡利原理B能量守恒原理C构造原理D洪特规则【答案】D考点：考察泡利原理二、原子构造与元素性质1原子构造与周期表的关系（1）原子构造与周期表的关系(完毕下列表格)周期能层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二232s1101s22s22p6三3113s1181s22s22p63s23p6四4194s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五5375s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六6556s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6（2）每族元素的电子排布特点主族主族AAAA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族AAA排布特点ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其她ns2np6。过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。（3）元素周期表的分区根据核外电子排布a分区b各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布外围电子排布元素性质特点s区A、A族ns12除氢外都是活泼金属元素；一般是最外层电子参与反映p区A族A族、0族ns2np16一般是最外层电子参与反映d区B族B族、族(除镧系、锕系外)(n1)d19ns12d轨道可以不同限度地参与化学键的形成ds区B族、B族(n1)d10ns12金属元素f区镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区(如下图)，处在金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。注意： “外围电子排布”即“价电子层”，对于主族元素，价电子层就是最外电子层，而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层，如Fe的价电子层排布为3d64s2。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。3元素周期律（1）原子半径影响因素变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。（2）电离能第一电离能：气态电中性基态原子失去一种电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJmol1。规律a同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。b同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。c同种原子：逐级电离能越来越大(即I1I2晶体硅钠干冰【答案】B【解析】考点：考察电负性、第一电离能、晶体熔沸点高下等知识。考点一：原子构造及其核外电子排布1基态原子核外电子排布的表达措施表达措施举例原子构造示意图S 电子式电子排布式S：1s22s22p63s23p4或3s23p4电子排布图S：2基态原子电子排布式的书写措施（1）由原子序数书写核外电子排布式常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)、各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如31号元素镓，一方面排满1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1我们也可以用311813，然后再填充13个电子，如3d104s24p1。（2）由在周期表中的位置书写核外电子排布式常根据元素周期表进行书写。如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律：位于s区的A、A分别为4s1、4s2；位于p区的主族元素3d104s24p族序数2(0族除外)；位于d区的副族元素3dm4sn(mn族序数，除外)；位于ds区的副族元素3d104sm(m族序数)。（3）由元素名称书写核外电子排布式前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其排布式为3s23p4；第四周期从K开始数，数到几，就可以写成“几种电子”。如Fe，从钾开始数到铁为8，其排布式为3d64s2；Se，从钾开始数到Se为16，其排布式为3d104s24p4。【典型例题3】下列有关化学用语错误的是（ ）A硫离子的核外电子排布式：1s22s22p6C碳14的原子构成符号：14 6CCB碳原子的外围电子轨道表达式：DCl的构造示意图：【答案】A考点：考察化学用语对的使用等知识。【点评】规律学习