专题二_原子结构与性质

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1、1专题二专题二 原子结构与性质原子结构与性质 一、开天辟地一、开天辟地- -原子的诞生原子的诞生 1.在宇宙中是丰富的元素是氢，其次是氦。地壳中最丰富的元素是氧，其次是硅，地球上最丰富的金属元素是 铝，其次是铁。地球上共有 22 种非金属元素（包括稀有气体） 。P4 2.人类认识原子的过程 p23.3.核外电子运动特征核外电子运动特征 电子具有波粒二象性，不遵循经典的力学理论，遵循量子力学规律。 没有固定的运动轨迹，也无法测出某一时刻具体位置，遵循概率率分布统计规律。 基态、激发态、光谱 基态：基态：最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。 激发态激发态:较高能量状态（相对基态而言

2、） 。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子. 光谱：光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态激发态）和放出（基态激发态）能量，产生不同的光谱 原子光谱（吸收光谱和发射光谱） 。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 例例 1.1.下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大 C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D.电子云图是对运动无规律性的描述 例例 2.2.对原子核外电子以及电子的运动，下列描述正确的是（ ）可以测定某一时刻电子所处的位置电 子质量很小

3、且带负电荷运动的空间范围很小高速运动 有固定的运动轨道电子的质量约为氢离子 质量的 1/1836 A B C D 例例3.3.下列有关电子云及示意图的说法正确的是( ) A 电子云是笼罩在原子核外的云雾 B 小黑点多的区域表示电子多 C 小黑点疏的区域表示电子出现的机会少 D 电子云是用高速照相机拍摄的照片 二二、能层与能级能层与能级 1.电子云电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子 出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 2.2.能层（电子层）能层（电子层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，

4、核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向 外对应的电子层符号分别为 K、L、M、N、O、P、Q. 3.3.能级（电子亚层或原子轨道）：能级（电子亚层或原子轨道）：电子出现概率约为 90%的电子云空间轮廓图叫能级又叫原子轨道，电子云轮 廓图呈球形称为 s 能级，ns 能级各有 1 个原子轨道；电子云轮廓图呈哑铃形（又叫纺锤形）称为 p 能级，np 能近代原子论：一切物质都是由最小的不能再分的粒子 原子构成。原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多 电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球 体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄 干镶嵌其中。 又称行星原子模型，原子是

5、由居于原子中心的带正电的 原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于 原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。称分层模型，当原子只有一个电子时，电子沿特定球形 轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳 中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定 轨道。 现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区 域出现的次数多，有的区域出现的次数少。电子在核外空 间的概率分布图就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提 出了“电子云模型”2级各有 3 个原子轨道，相互垂直（用 px、py、pz表示） ；电子云轮廓图呈花瓣状称为 d 能级，nd 能级各有 5 个 原子轨道；常

6、见能级还有 f 轨道能级，nf 能级各有 5 个原子轨道。 能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s 2 6 26 2最多 电子数28 322n2 例例 4.4.下列有关认识正确的是 A.各能级的原子轨道数按 s、p、d、f 的顺序分别为 1、3、5、7 B.各能层的能级都是从 s 能级开始至 f 能级结束 C.各能层含有的能级数为 n -1 D.各能层含有的电子数为 2n2 例例 5.5.下列各电子层中不包含 d 亚层的是（ ） AN 电子层 BM 电子层 CL 电子层 DK 电子层 三、核外电子排布规律三、核外电子排布规律 了解多电子

7、原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示 1 13636 号元素原子核外电子的排布号元素原子核外电子的排布. . 1.原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子 中，不存在运动状态完全相同的两个电子. 2.2.原子核外电子排布原理原子核外电子排布原理. . 能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. 泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. 洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的

8、特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14） 、半充满（p3、d5、f7） 、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有 较低的能量和较大的稳定性.如24Cr Ar3d54s1、29Cu Ar3d104s1. 3.构造原理构造原理.根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图箭头所示的顺序。箭头所示的顺序。 根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图所示，能级分组的通式可以表示为所示，能级分组的通式可以表示为 ns周期周期 1.除第一周期外除第一周期外, 各周期均以填充各周期均以填充 s 轨道

9、的元素开始轨道的元素开始, 并以填充满并以填充满 p 轨道的元素告终轨道的元素告终.（第一周期除外）（第一周期除外） 2.2.周期元素数目周期元素数目= =相应能级组中原子轨道所相应能级组中原子轨道所 能容纳的电子总数能容纳的电子总数周期周期能级组能级组能级组内原子轨道能级组内原子轨道电子排布规律电子排布规律元素数目元素数目电子最大容量电子最大容量1 11s1s1s1s1 11s1s2 22 22 22 22s2s 2p2p2s2s1 12s2s2 22p2p6 68 88 83 33s3s 3p3p3s3s1 13s3s2 23p3p6 68 88 84 44s4s 3d3d 4p4p4s4

10、s1 14s4s2 24p4p6 6181818185 55s5s 4d4d 5p5p5s5s1 15s5s2 25p5p6 6181818186 66s6s 4f4f 5d5d 6p6p6s6s1 16s6s2 26p6p6 6323232327 77s7s 5f5f 6d6d ( (未完未完) )76s76s1 1未完未完2323 ( (未完未完) )未满未满3.3.元素所在周期的判断：周期数元素所在周期的判断：周期数= =电子层数电子层数= =能层数能层数族族 1.主族 外围电子排布式为 ns12或者为 ns2np16，价电子全部排布在最外层的 s 或 p 轨道上，内层 d 轨道全空或者

11、全满， 族序数 = 价电子数（最外层电子数） 。 2.副族 价电子排布为(n-1)d110ns12, 价电子不再是最外层电子，族序数 = ns 电子数(n-1)d 电子数泡利原理43.第族元素：价电子排布为(n-1)d68ns2 4.第零族元素：价电子排布为 ns2np6 或 1s2 元素周期表区的划分元素周期表区的划分除除 dsds 区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号 1.s 区元素：IA 族，A 族：ns12 2.p 区元素：AA 和 0 族；ns2np16 3.d 区元素：过渡元素，BB 和 ；（n-1）d110ns1

12、2 4.ds 区元素:B 和B ；（n-1）d10ns125.f 区元素：镧系和锕系；114022(2)f(1)dsnnn例例 11.11.下列关于主族元素电子排布特征的说法正确的是 ( ) A主族元素的原子核外电子最后填入的能级是 s 能级 B主族元素的原子核外电子最后填入的能级是 s 能级或 p 能级 C主族元素的原子核外电子最后填入的能级是 d 能级或 f 能级 D主族元素的原子核外电子最后填入的能级是 s 能级或 d 能级 例例 12.12.根据电子排布的特点，Cu 在周期表属于（ ）As 区 Bp 区 Cd 区 Dds 区 例例 13.13.某元素原子价电子构型 3d54S2，其应在

13、（ ） A、第四周期A 族 B、第四周期B 族 C、第四周期A 族 D、 第四周期B 族 例例 14.14.下列叙述中错误的是 （ ） A所有的非金属元素都在 p 区 BP 的外围电子排布方式为 3S23P3 C碱金属元素具有较大的电负性 D当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定 例例 15.15.外围电子构型为 4f75d16s2元素在周期表中的位置是 ( ) A A 四周期B 族 B B 五周期B 族 C C 六周期B 族 D D 六周期B 族 六、原子结构与元素周期律六、原子结构与元素周期律 1.1.元素电离能元素电离能 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

14、离子所需要的能量叫做第一电离能。常用 符号 I1表示，单位为 kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性原子核外电子排布的周期性. . 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电 子排布重复出现从 ns1到 ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化元素第一电离能的周期性变化. . 随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化: 同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明：说明： 同周期元素，从左往右第一电离能

15、呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第 A 族、 第 A 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P .元素第一电离能的运用： a.电离能是原子核外电子分层排布的实验验证. 5b.用来比较元素的金属性的强弱. I1越小，金属性越强，表征原子失电子能力强弱.2.2.元素电负性的周期性变化元素电负性的周期性变化. . 元素的电负性：元素的电负性：元素的原子在分子中元素的原子在分子中吸引电子对吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。的能力叫做该元素的电负性。 随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大；同一主族 从上到下，元素电负性呈现减小的趋势. 电负性的运用电负性的运用: : a.确定元素类型(一般1.8，非金属元素；1.7，离子键；1.7，共价键). c.判断元素价态正负（电负性大的为负价，小的为正价）. d.电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数（表征原子得电子能力