第1讲原子结构与性质【考纲点击】原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～3 6号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图(轨道表达式)；(2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用；(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。

考点1原子结构1.能层与能级(1)能层、能级与最多容纳电子数能层(n)一二三四五六七符号K L M N O P Q 能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……最多容纳电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ……2 8 18 32 …2n2(2)常见原子轨道电子云轮廓原子轨道电子云轮廓形状轨道个数s 球形 1p哑铃形 3(p x ，p y ，p z )2.核外电子排布 (1)排布规律①能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如Ge ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 2。

②泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。

③洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。

④洪特规则特例在能量最低原理的基础上，当轨道出现半充满、全充满、全空时，能量更低。

例：Cu 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 Cr 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 (2)四种表示方法表示方法 举例电子排布式 Cr ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1简化电子排布式 Cu ：[Ar]3d 104s 1 价电子排布式Fe ：3d 64s 2电子排布图(或轨道表示式)(3)易错防范 ①电子排布式 a.3d 、4s 书写顺序混乱如⎩⎨⎧Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6（×）Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2（√） b.违背洪特规则特例。

如⎩⎨⎧Cr ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2（×）Cr ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1（√） ⎩⎨⎧Cu ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2（×）Cu ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1（√）c.核外电子排布式简写错误如：31Ga[Ar]4s24p1应为[Ar]3d104s24p1As[Ar]4s24p3应为[Ar]3d104s24p333②电子排布图错误类型错因剖析改正违背能量最低原理违背泡利不相容原理违背洪特规则违背洪特规则1.(1)[2019·课标全国Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。

(2)[2018·课标全国Ⅰ，35(1)(2)]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)。

②Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是________。

答案(1)A(2)①D C②Li＋核电荷数较大2.(1)[2019·课标全国Ⅱ，35(2)]Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。

(2)[2018·课标全国Ⅱ，35(1)]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。

答案(1)4s4f53.(1)[2019·课标全国Ⅲ，35(1)]在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。

(2)[2017·课标全国Ⅰ，35(1)(2)]①元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________ nm(填标号)。

A.404.4B. 553.5C.589.2D.670.8E.766.5②基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。

答案(1)Mg相反(2)①A②N球形4.(1)[2017·课标全国Ⅱ，35(1)]氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________。

(2)[2017·课标全国Ⅲ，35(1)]Co基态原子核外电子排布式为________________。

元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。

(3)[2016·全国Ⅰ卷，37(1)]基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。

(4)[2016·课标全国Ⅱ，37(1)]镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。

答案(2)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2O Mn(3)3d104s24p2 2(4)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 21.若某原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，下列说法正确的是()A.该元素原子最外层共有3个电子B.该元素处于第五周期第ⅡA族C.该元素原子核外N层上共有9个不同运动状态的电子D.该元素原子第四电子层上有5个空轨道解析A项，该元素原子最外层共有2个电子；B项，该元素位于第五周期第ⅢB 族；C项，该元素原子核外N层电子排布式为4s24p64d1，共有9个不同运动状态的电子；D项，该元素原子第四电子层上有4个空轨道。

答案 C2.按要求书写：(1)Sc的价电子排布式_______________________________________。

(2)V的价电子排布图________________________________________。

(3)基态铜原子的核外电子排布式(简写)：_________________________。

(4)基态Ga原子的核外电子排布式(简写)：________________________。

(5)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)：______________________________________________________。

答案(1)3d14s2(2)(3)[Ar]3d104s1(4)[Ar]3d104s24p1(5)[Ar]3d64s23.Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是________；26号元素价层电子排布式为________；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________元素。

答案C3d64s2Cl考点2电离能与电负性1.原子结构与性质(1)元素第一电离能与电负性的周期性变化元素的第一电离能电负性同周期(从左到右) 同主族(自上而下) 同周期(从左到右) 同主族(自上而下)元素的第一电离能总体上呈增大的趋势元素的第一电离能逐渐减小主族元素的电负性逐渐增大主族元素的电负性逐渐减小(2)图示第一电离能的变化规律说明同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。

同能级的轨道为全满、半满、全空时较相邻元素要大，即第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。

如Be、N、Mg、P。

2.电离能、电负性大小判断规律在周期表中，电离能从左到右呈增大趋势、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第ⅡA族(n p)全空、ⅤA族(n p3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA和ⅥA族元素方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl 3.电离能、电负性的应用(1)电离能的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I n＋1≫I n，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1(2)电负性的应用1.[2018·课标全国Ⅲ，35(1)(2)](1)Zn原子核外电子排布式为________________。

(2)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_____________________________________________________________________。

答案(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子2.(1)[2019·课标全国Ⅲ，35(4)]NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P 的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。

(2)[2017·江苏化学，21(A)－(3)]C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。

(3)[2017·课标全国Ⅱ，35(2)]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___________________________________________________________________________________。

答案(1)O sp3σ(2)H<C<O(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的2p能级处于半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子3.(1)[2016·全国Ⅰ卷，37(4)]光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。