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1、1原子结构与性质知识归纳原子结构与性质知识归纳2本本章章知知识识网网络络原原子子结结构构元元素素周周期期律律电电子子层层结结构构能层与能级能层与能级电子云与原子轨道电子云与原子轨道核外电子排布规律核外电子排布规律原子半径原子半径 电离能电离能 电负性电负性对角线规则对角线规则各周期元素数目各周期元素数目周期表中元素的分区周期表中元素的分区电子排布式电子排布式 原子实原子实 外围电子排布外围电子排布能量最低原理能量最低原理泡利原理泡利原理洪特规则洪特规则构造原理构造原理基态与激发态基态与激发态本章知识网络本章知识网络元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性三、构造原理三、构造原理 4能层能层
2、n n1 12 23 34 4符符 号号K KL LM MN N能级能级1s1s2s2s2p2p3s3s3p3p3d3d4s4s4p4p4d4d4f4f轨道数轨道数1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 7最多容纳最多容纳的电子数的电子数2 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232 2n2 能层、能级、原子轨道之间的关系：能层、能级、原子轨道之间的关系：5例例1 下列有关认识正确的是（下列有关认识正确的是（ ） A各能级的原子轨道数按各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为的顺序分别为1、3、5、7B各能层的能级都是从各
3、能层的能级都是从s能级开始至能级开始至f能级结束能级结束C各能层含有的能级数为各能层含有的能级数为n1 D各能层含有的电子数为各能层含有的电子数为2n2例例2 以下能级符号错误的是（）以下能级符号错误的是（）A.6s B. 2p C. 3d D. 3fA AD D67例例3 按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（ ）A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3p D3px、3py 、4s、 3dC C8四、核外电子排布规律四、核外电子排布规律 用轨道表示式表示出铁原子（用轨道表示式表示出铁原子（26）的核）的核外电子排布外电
4、子排布洪特规则洪特规则泡泡利利原原理理能量最低原理能量最低原理构造构造原理原理9能量最低原理能量最低原理泡利原理：泡利原理：洪特规则：洪特规则：（1 1） （2 2） 核外电子排布规律核外电子排布规律 1个原子轨道里最多只能容纳个原子轨道里最多只能容纳2个个电子，且自旋方向相反电子，且自旋方向相反 等价轨道全充满、半充满或全空的状态一等价轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定般比较稳定 当电子排布在同一能级的不同轨道，总是当电子排布在同一能级的不同轨道，总是优先单独占据一个轨道优先单独占据一个轨道10 11电子排布式电子排布式 Cu 简化简化简化简化电子排布式电子排布式 Cu 轨道表示式轨
5、道表示式 P P 1s 3s 3p 1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1未未成成对对电电子子外外围围电电子子1220Ca21Sc24Cr外外围围电电子子29Cu Ar3d104S24P535Br1S22S22P63S23p64S23d2?3d1 4S24S24P14S2 3d1?4S13d44S23d5？半半充满充满全充满全充满4S13d94S23d10？最最外外层层电电子子13写出下列微粒的电子排布式：写出下列微粒的电子排布式：Cu CuCu Cu2 2+ +Ar3d104s1Ar3d914例例4 基基态碳原子的碳原子的最外能最外能层的各能的各能级中，中，电子排布的
6、方式正子排布的方式正确的是确的是A B C DC C15当碳当碳原子的核外电子排布由原子的核外电子排布由转变为转变为下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ）A.碳原子由基态变为激发态碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态碳原子由激发态变为基态C .碳原子要从外界环境中吸收能量碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量碳原子要向外界环境释放能量A C 时，时，基态与激发态：基态与激发态：16例例7以下电子式排布式以下电子式排布式不是基态原子不是基态原子的电子式排布式的是的电子式排布式的是 A.1s22s B.1s22s22p3s C.Ne3s23p63d1 D.Ar
7、3d64s2 BCBC17 4p轨道填充一半的元素，其原子序数是轨道填充一半的元素，其原子序数是A、15 B、 33 C、 35 D、 51 元素推断元素推断B B18 例例7 A的原子中只有一个能层且只含的原子中只有一个能层且只含1 个电子；个电子；B的原子的原子3p轨道上得到轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电个电子后不能再容纳外来电子；子；C的原子的的原子的2p轨道上有轨道上有1个电子的自旋方向与其个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有的原子第三能层上有8个个电子，第四能层上只有电子，第四能层上只有1个电子；个电子；E原子的外围电子原子的外围
8、电子排布为排布为3s23p6。 则各元素是何种元素？则各元素是何种元素？A:H B:Cl C:O D:K E:ArA:H B:Cl C:O D:K E:Ar191.1.周期数周期数2.2.主族序数主族序数价电子价电子= =基态原子能层数基态原子能层数= =基态原子价电子数基态原子价电子数 = =元素的最高价元素的最高价主族元素：主族元素： 最外层电子最外层电子过渡元素过渡元素= =最高能级组数最高能级组数什么情况会位于什么情况会位于第第族族? ?价电子价电子?其最外层电子数与其一样吗？其最外层电子数与其一样吗？20二、原子核外电子排布的周期性变化二、原子核外电子排布的周期性变化1、同周期元素原
9、子的、同周期元素原子的外围电子外围电子排布从排布从 到到 。2、根据元素原子的外围电子排布的特征，将周期表分区：、根据元素原子的外围电子排布的特征，将周期表分区：根据最后一个电子填充在何种原子轨道进行分区。根据最后一个电子填充在何种原子轨道进行分区。ns1ns2np6s区区p区区f区区d区区ds区区AA、AA族族AAAA、0 0族族B B BB、族族BB、BB族族镧系、锕系元素镧系、锕系元素ns12ns2np16(n1)d19 ns12 (n1)d10 ns12 (n2)f014 (n1)d02ns2 分区分区所含元素所含元素外围电子排布外围电子排布21例例 具有下列具有下列最外层最外层电子排
10、布的原子，其相应的元素电子排布的原子，其相应的元素一定属于主族的是一定属于主族的是 Ansl Bns2 Cns2np6 Dns2np2 例例 寻找优良的半导体材料，应在周期表的哪个位寻找优良的半导体材料，应在周期表的哪个位置寻找置寻找 A.s区区 B.p区区 C.d 区区 D.ds区区B BD D22周期周期短周期短周期长周期长周期不完全周期不完全周期1，2，34，5，67族族主族主族副族副族0族族第第族族区区S区区d区区ds区区p区区f区区23245若某基态原子的外围电子排布为若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的，则下列说法正确的是是A该元素基态原子中共有该元素基态原子
11、中共有3个电子个电子 B该元素原子核外有该元素原子核外有5个电子层个电子层C该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3个电子个电子 D该元素原子该元素原子M能层共有能层共有8个电子个电子B B25例例 A元素原子的外围电子排布是元素原子的外围电子排布是ns2np5，B元素原元素原子的外围电子排布是子的外围电子排布是ms2mp2，它们形成，它们形成 的化合物的化合物的化学式为的化学式为 AA4B7 BBA4 CAB4 DA7B4例例 某元素原子的最外层电子排布为某元素原子的最外层电子排布为ns2，该元素，该元素 A一定是一定是A族元素族元素 B一定是金属元素一定是金属元素 C不是不是A族元素就是
12、副族元素族元素就是副族元素 D可能是金属元素也可能是非金属元素可能是金属元素也可能是非金属元素D DABAB26三、元素第一电离能三、元素第一电离能三、元素第一电离能三、元素第一电离能1、概念：、概念：气态原子气态原子失去失去一个电子一个电子形成形成1价价气态阳离子气态阳离子所所需的最低能量。需的最低能量。 符号：符号：I I12、意义：衡量元素原子失去一个电子的难易程度、意义：衡量元素原子失去一个电子的难易程度3、I I1的周期性变化的周期性变化同周期：从左到右，同周期：从左到右， 元素的元素的I I1呈增大呈增大的趋势的趋势同主族：从上到下，同主族：从上到下， 元素的元素的I I1逐渐减小
13、逐渐减小4、 I I1与原子核外电子排布的关系与原子核外电子排布的关系 I I I I1 1(Mg)(Mg)I I I I1 1(Al)(Al)、I I I I1 1(P)(P)I I I I1 1(S)(S)5、电离能的应用、电离能的应用判断原子核外电子排布判断原子核外电子排布判断元素的主要化合价判断元素的主要化合价判断元素金属性、非金属性的强弱判断元素金属性、非金属性的强弱I I1最大的为最大的为 ，最小的为，最小的为 。HeCs27例例 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A第第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小周期所含的元素中钠的第一电离能最小 B铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝
14、的第一电离能比镁的第一电离能大 C在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大 D钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大 A A28例例 已知某元素的电离能已知某元素的电离能(IAkJmo11)： I1577 I21820 I32740 I411600 I514800 I6=23400 I727500 ， 试推测该元素最外层有试推测该元素最外层有 个电子。个电子。3 3294 4、一些气态原子失去核外不同电子所需的能量、一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kj.mol(kj.mol-1-1) )锂锂X XY Y第一个电子第一个电子5195195
15、02502580580第二个电子第二个电子729672964570457018201820第三个电子第三个电子11799117996920692027502750第四个电子第四个电子955095501160011600(1)(1)为什么锂原子失去第二个电子所需能量远大于失去第为什么锂原子失去第二个电子所需能量远大于失去第一个电子所需能量一个电子所需能量? ?(2)X(2)X元素的硫酸盐的化学式为元素的硫酸盐的化学式为 。(3)Y(3)Y是周期表中是周期表中 族元素。族元素。LiLi最外层只有一个电子最外层只有一个电子最外层只有一个电子最外层只有一个电子, ,失去第一个电子失去第一个电子失去第一
16、个电子失去第一个电子后后后后, ,达到稳定结构达到稳定结构达到稳定结构达到稳定结构, ,再失去一个电子很难再失去一个电子很难再失去一个电子很难再失去一个电子很难X X2 2SOSO4 4AA30例例 元素元素X原子的第一、二、三、四级电离能的关系是原子的第一、二、三、四级电离能的关系是I1I2I3MgAlNaMgAl以第三周期元素为例：以第三周期元素为例：Na Mg Al Na Mg Al SiSi P S P S ClCl36非金属元素非金属元素 SiSi P P S S ClCl单质与氢气单质与氢气反应条件反应条件需高需高温温磷蒸气磷蒸气与氢气与氢气反应反应加热反加热反应应光照或点光照或点
17、燃反应燃反应最高价氧化最高价氧化物对应的水物对应的水化物化物原硅原硅酸酸H H4 4SiOSiO4 4磷酸磷酸H H3 3POPO4 4硫酸硫酸H H2 2SOSO4 4高氯酸高氯酸HClOHClO4 4酸性强弱酸性强弱弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸非金属性：非金属性：SiSi P S P S ClCl综上所述：综上所述：Na Mg Al Na Mg Al SiSi P S P S ClCl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强37例例1 下列叙述中肯定能说明金属下列叙述中肯定能说明金属A比金属比金属B的活泼的活泼性强的是性强的是 AA原子的最外层电子数比
18、原子的最外层电子数比B原子的最外层电子原子的最外层电子 数少数少 BA原子电子层数比原子电子层数比B原子的电子层数多原子的电子层数多 C1molA从酸中置换从酸中置换H生成的生成的H2比比1molB从酸从酸 中置换的中置换的H2多多 D常温时，常温时，A能从酸中置换出氢，而能从酸中置换出氢，而B不能不能D D38比较比较:(1)第一电离能第一电离能:Na,Mg,K(2)电负性电负性:F,S,O(3)热稳定性热稳定性:HF,HCl,HBr,HI(4)酸性酸性:H2SO4,HClO4,H3PO4,H2CO3(5)微粒半径微粒半径:Mg2+,Na+,F-39404142对角线规则对角线规则例例17
19、元素周期表中某些元素间存在特殊的元素周期表中某些元素间存在特殊的“对角对角线关系线关系”，这些元素单质的化学性质相似这些元素单质的化学性质相似。下列叙。下列叙述不正确的是述不正确的是 A、Li在氮气中燃烧生成在氮气中燃烧生成Li3N B、Li在空气中燃烧生成在空气中燃烧生成Li2O C、Be(OH)2既能溶于强酸，又能溶于强碱既能溶于强酸，又能溶于强碱 D、硼酸溶液的酸性比碳酸溶液的酸性强、硼酸溶液的酸性比碳酸溶液的酸性强43练练 习习1 1、以下能级符号不正确的是：、以下能级符号不正确的是： A 5s B 4d C 3f D 6p A 5s B 4d C 3f D 6p2 2、下列各原子或离
20、子的电子排布式正确的是、下列各原子或离子的电子排布式正确的是 A F 1s A F 1s2 22s2s2 22p2p7 7 B Na B Na+ + 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 C C FeFe3+ 3+ 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d3 34s4s2 2 D D Al Al3+ 3+ 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23 3、下列核外电子排布属于基态的是、下列核外电子排布属于基态的是 A C 1s A C 1s2 22s2s1 12p2p3 3 B C 1s B C 1s2 22s2s2 22p2p2 2
21、 C Fe 1sC Fe 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2 D Mg 1sD Mg 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 13p3p1 14 4、下列原子结构与洪特规则有关的是、下列原子结构与洪特规则有关的是 A CuA Cu原子的外围电子排布是原子的外围电子排布是 3d3d10104s4s1 1而不是而不是3d3d9 94s4s2 2。 B S B S 原子的价电子排布是原子的价电子排布是 3s3s2 23p3p4 4而不是而不是3s3s1 13p3p5 5。 C Fe C Fe 原子的外围电子排布是原子的外围电子排布是3d3d6 64s4s2 2 而不是而不是3d3d8 8。 D N D N原子的最外层有原子的最外层有3 3个未成对电子，且自旋方向相同。个未成对电子，且自旋方向相同。C CB BBCBCADAD
