物质结构与性质原子结构与性质考点1、原子核外电子排布原理[知识梳理]1．能层、能级与原子轨道之间的关系(1)轨道形状①s电子的原子轨道呈_____。

②p电子的原子轨道呈________。

(2)能量关系①相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf。

②形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s……③同一能层形状相同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。

【特别提醒】(1)第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。

(2)能层数＝电子层数，每个能层所包含的能级数＝能层序数。

3．基态原子核外电子排布的三个原理(1)能量最低原理：电子优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。

即原子的核外电子排布遵循__________能使整个原子的能量处于最低状态。

如图为构造原理示意图：(2)泡利原理：在一个原子轨道中，最多只能容纳____个电子，而且它们的__________相反。

(3)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_________________，而且自旋状态______。

洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在_______ (p6、d10、f14)、________ (p3、d5、f7)和________ (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。

4．原子(离子)核外电子排布式(图)的书写(1)核外电子排布式：按电子排入各能层中各能级的先后顺序，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。

如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1。

(2)价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。

价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。

(3)电子排布图：方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，按排入各能层中的各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。

例如：S的电子排布图为核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。

5．基态原子、激发态原子和原子光谱(1)基态原子：处于__________的原子。

(2)激发态原子：当基态原子的电子__________后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

(3)原子光谱①当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子发射光谱的原因。

②不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。

【习题练习】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)硫原子的价电子排布式是3s23p4。

( )(2)多电子原子中，在离核较近区域运动的电子能量较高。

( )(3)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。

( )(4)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。

( )(5)2s和3s轨道形状均为球形对称，能量也相同。

( )(6)基态磷原子的核外电子排布图为( )2.(1)[2017•高考全国卷Ⅰ，35(2)]基态K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。

(2)[2016•高考全国卷Ⅰ，37(1)]基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子。

(3)[2016•高考全国卷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_____。

(4)[2015·高考全国卷Ⅰ，37(1)]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。

在基态14C 原子中，核外存在________对自旋相反的电子。

(5)下列表示的为激发态原子的是________。

A ．1s 12s 1 B ．1s 22s 22p 1 C ．1s 22p 53s 1 D ．1s 22s 22p 63s 2变式训练：(1)基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]4s 23d 9，对吗？若不对请纠正。

(2)请用核外电子排布的相关规则解释Fe 3＋比Fe 2＋更稳定的原因。

3.(2018·大原模拟)下列各项叙述正确的是( )A ．镁原子由1s 22s 22p 63s 2→1s 22s 22p 63p 2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B ．价电子排布式为5s 25p 1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 原子的核外电子排布式是1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2 4．(2018·高三模拟)如图是s 能级和p 能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s 电子的原子轨道呈_______形，每个s 能级有________个原子轨道；p 电子的原子轨道呈_______形，每个p 能级有_______个原子轨道。

(2)元素X 的原子最外层电子排布式为n s n n p n ＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________________的伸展方向；元素X 的名称是________，它的氢化物的电子式是________。

若元素X 的原子最外层电子排布式为n s n －1n p n ＋1，那么X 的元素符号为_____，原子的电子排布图为___________。

考点2、原子结构与元素性质 1．原子结构与元素周期表的关系周期 电子层数每周期第一个元素每周期最后一个元素 原子序数基态原子的简化电子排布式 原子序数 基态原子电子排布式 二 2 3 [He]2s 1 10 1s 22s 22p 6三 3 11 ________ 18 __________________ 四 4 19 ________ 36 _________________________ 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s 22s 22p 63s 23p 63d 10 4s 24p 64d 105s 25p 6六655[Xe]6s1861s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 104f 145s25p65d106s26p6(1)主族主族ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA排布特点n s1____ ________ ________主族ⅤA ⅥA ⅦA排布特点________ ________ ________(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族，Pd、镧系、锕系除外)：(n－1)d1～10n s1～2。

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分区元素分布外围电子排布元素性质特点s区ⅠA、ⅡA族n s1～2除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应p区ⅢA族～ⅦA族、0族n s2n p1～6 (He除外)通常是最外层电子参与反应d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(镧系、锕系除外)(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10 ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近(1)原子半径①影响因素⎩⎪⎨⎪⎧能层数：能层数越多，原子半径______核电荷数：能层数相同，核电荷数越大，原子半径______②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______；同主族元素从上到下，原子半径逐渐______。

(2)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：_________。

②变化规律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______，总体呈现从左至右__________的变化趋势。

b．同族元素：从上至下第一电离能__________。

c．同种原子：逐级电离能越来越____，即I1____I2____I3……(3)电负性①含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。

元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。

②标准：以最活泼的非金属元素氟的电负性为____作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。

③变化规律a．金属元素的电负性一般______ (填“大于”或“小于”，下同)1.8，非金属元素的电负性一般______ 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。

b．在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐______，同主族从上至下，元素的电负性逐渐______。

(4)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。

例如：【习题练习】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)[2017·高考全国卷Ⅲ，35(1)改编]元素Mn与O中，第一电离能较大的是Mn。

( )(2)[2016·高考全国卷Ⅰ，37(4)改编]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。

Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是O＞Ge＞Zn。

( )(3)[2016·高考全国卷Ⅲ，37(2)改编]根据元素周期律，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。

( )(4)B和N相比，电负性较大的是N。

( )(5)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。

( )(6)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族。

( )(7)价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素。

( )(8)s区元素全部是金属元素。

( )(9)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大。

( )2．(1)[2015·高考全国卷Ⅱ，37(1)]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。