一轮复习--选修三--原子结构与性质

选修三考点1原子结构1．能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的是不同的，按照电子的差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、O、P、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层，能量依次升高。能量能量(2)能级：同一能层里的电子的也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用等表示，同一能层里，各能级的能量按的顺序升高，即：。(3)原子轨道：表示电子在原子核外的一个空间运动状态。电子云轮廓图给出了电子在的区域，这种电子云轮廓图也就是轨道的形象化描述。能量s、p、d、fs、p、d、fE(s)E(p)E(d)E(f)核外经常出现原子轨道的电子云轮廓图s轨道的电子云轮廓图npx轨道电子云轮廓图npy轨道电子云轮廓图npz轨道电子云轮廓图nd轨道电子云轮廓图(4)原子轨道的能量关系(5)能层、能级与原子轨道关系2．基态原子核外电子排布(1)填充顺序——构造原理绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电子排布式的依据。-10-考点突破2.原子核外电子排布规律(1)能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理,能使整个原子的能量处于最低状态。构造原理即基态原子核外电子进入原子轨道的顺序。示意图如下:(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。3.原子结构示意图:11Na的原子结构示意图为。表明原子核外各电子层上排布的电子数。-11-考点突破4.电子排布式(1)用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。电子排布式中各符号、数字的意义为:(以钾原子为例)(2)电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示,以简化电子排布式。例如K的电子排布式可写成[Ar]4s1。(3)元素的化学性质与价电子关系密切,人们常常只表示出原子的价电子排布。如铁原子3d64s2。4、电子排布式：用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。Na：1s22s22p63s1能层序数该能级上排布的电子数能级符号KLMFe：1s22s22p63s23p63d64s2KLMN按能层次序书写，按构造原理充入电子。原子结构示意图电子排布式Li:1s22s1练一练请写出4~10号元素原子的电子排布式。4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s22s21s22s22p11s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s22s22p6氢H钠Na铝Al1s11s22s22p63s11s22s22p63s23p1例如钙Ca1s22s22p63s23p64s2钙Ca想一想+20第1层第2层第3层K层L层M层2882N层第4层1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124号铬：29号铜：练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？举出能否具体的例子？洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(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29Cu的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。注意-19-基础梳理核外电子的排布规律(1)遵守三大基本原理:能量最低原理、泡利原理、洪特规则。(2)能级交错现象:核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高,不同能层的能级之间的能量高低有交错现象,如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(3)洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(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29Cu的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。能级交错【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。Cl:K:26Fe:1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d64s2注意书写：1s22s22p63s23p64s23d6原子的简化电子排布：原子实[Ne]3s1练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构Na的简化电子排布：[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2O：Si：Fe：练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）Ne。（2）S。（3）29Cu。（4）32Ge。1s22s22p61s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s24p2小结元素符号电子式电子排布式结构示意图简化的电子排布式外围电子排布式Ca下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A.Ca2+1s22s22p63s23p6B.O2-1s22s23p4C.Cl-1s22s22p63s23p5D.Ar1s22s22p63s23p6BC练习1：练习2：1.电子排布式为1s22s22p63s23p6某原子，则该元素的核电荷数是____________2.某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族-27-考点突破5.电子排布图(1)每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的电子排布图为(2)电子排布图中各符号、数字的意义为(以铝原子为例)(3)书写轨道表达式时，空轨道不能省略。如C的轨道表达式为，而不是。电子排布图例：写出O原子的电子排布图O原子的电子排布式：1s22s22p41s22s22p4原子结构的表示方法原子结构示意图电子排布式O原子：1s22s22p4电子排布图1s22s22p4O原子-30-考点突破自主巩固按要求填空。(1)氧原子的核外电子排布式:1s22s22p4。(2)硫原子的价电子排布式:3s23p4。(3)氮原子的电子排布图:。(4)Br-的结构示意图:。-31-基础梳理2.核外(价)电子排布的表示方法表示方法含义举例原子或离子结构示意图表示核外电子分层排布和核内质子数电子式表示原子或离子最外层电子数Cl:··Cl·····核外电子排布式表示每个能级上排布的电子数S:1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4S2-:1s22s22p63s23p6电子排布图表示每个原子轨道中电子的运动状态O:-32-基础梳理表示方法含义举例价层电子排布式或排布图表示价层电子的排布S:3s23p4Fe:3d64s23．电子跃迁与原子光谱(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)原子的状态①基态原子：处于的原子。基态原子：遵循泡利原理、洪特规则、能量最低原理的原子②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从跃迁到状态的原子。遵循泡利原理、洪特规则、能量(3)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。构造原理最低最低能量低能级高能级吸收或释放(4)基态、激发态及光谱示意图①光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；②在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。光谱与光谱分析（1）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。（2）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱明暗2．下列各项叙述正确的是()A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2题组三电子的跃迁5．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()解析燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。一、原子结构与元素周期表（一课时）1、周期元素周期表的横行①特点同周期元素电子层数相同同周期元素从左至右原子依次序数递增周期序数起始原子序数终止原子序数元素种类短周期一122二3108三11188长周期四193618五375418六558632七87118/11232/26镧系：57～71锕系：89～103第七周期也称为不完全周期②周期的组成2、族元素周期表的纵行族主族：A结尾，ⅠA～ⅦA副族：B结尾，ⅢB～ⅦB，ⅠB，ⅡBⅧ族：0族：主族元素族序数＝原子最外层电子数特点：副族、Ⅷ族通称过渡元素，过渡金属一些族的别名771116考点突破原子结构与元素周期律原子结构与元素周期表的关系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电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二231s22s1101s22s22p6三3111s22s22p63s1181s22s22p63s23p6四4191s22s22p63s23p64s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五5371s22s22p63s23p63d104s24p65s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六6551s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6提醒:①能层数=电子层数=周期序数②价电子数=主族序数(2)每族元素的价电子排布特点①主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点主族ⅤAⅥAⅦA—排布特点—②0族：He：；其他：ns2np6。③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51s2(3)元素周期表的分区与价电子排布的关系①周期表的分区②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点③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)，处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素，又称为半金属或准金属。二、元素周期律（第二课时）1、原子半径元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化同周期主族元素：从左至右原子半径递减同主族元素：从上至下原子半径递增决定因素层数层数多半径大电子间斥力大核电荷数核电荷数大半径小正负电荷间引力大电子层结构相同的离子原子序数小的半径大！2．元素周期律(1)电离能①第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的，符号：，单位：。最低能量I1kJ·mol－1②规律a．同周期：第一种元素的第一电离能，最后一种元素的第一电离能，总体呈现的变化趋势。第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素，如第一电离能MgAl，PS。最小最大从左到右逐渐增大b．同族元素：从上至下第一电离能。c．同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越，再失去电子需克服的电性引力越来越，消耗的能量越来越，逐级电离能越来越(即I1I2I3……)。逐渐减小多大大大(2)电负性①含义用来描述不同元素的原子对吸引力的大小。