一轮学案11.1原子结构与性质

第讲原子结构与性质1［考纲要求］了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，

1.能正确书写号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和1〜36轨道表达式.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性2质.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用.了解电34负性的概念，并能用以说明元素的某些性质考点一|原子结构知识梳理.能层与能级1能层〃在多电子原子中，核外电子的—是不同的,按1照电子的—差异将其分成不同能层通常用表示相应的第

一、

二、

三、

四、

五、

六、七……能层，能量依次升高能级同一能层的电子的—也可能不同，又将其分成不同2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o原子轨道

2.原子轨道表示电子在原子核外的一个空间运动状态电1子云轮廓图给出了电子在的区域ld°2ns2质相近，钢系元素化学性质相近.元素性质的规律性变化2电离能1

①含义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O

②规律同周期第一种元素的第一电离能—,最后一种元素的第a.一电离能—，总体呈现从左至右逐渐—的变化趋势同族元素从上至下第一电离能逐渐—b.o同种原子逐级电离能越来越—即c.…h71电负性2

①含义不同元素的原子在化合物中能力的标度元素的电负性越大，表示其原子在化合物中的能力越—O

②标准以最活泼的非金属氟的电负性为—和锂的电负性为

1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性稀有气体元素未计

③变化规律金属元素的电负性一般,非金属元素的电负性一般，而位于a.非金属三角区边界的“类金属”如铭、睇等的电负性则在

1.8左右，它们既有金属又有非金属性在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐—，b.同主族从上至下，元素的电负性逐渐—O［回扣判断］正确的打“，错误的打“X”共价化合物中，成键元素电负性大的表现为负价1根据元素周期表，氮与氧相比，后者的第一电离能大2过渡元素中含有非金属元素3区全部是金属元素4s电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大5价电子排布为的元素位于第四周期族，是64s24P3VA p区元素价电子排布为的元素位于第五周期族，是区75s25Pl I A s元素［重点提醒］金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一1致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小第

二、

三、四周期的同周期主族元素，第和2HA〃s2〃p第族）因轨道处于全空或半充满状态，比较稳VA5s2〃p3,p定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第族和第niA VIA族元素，如第一电离能MgAl,PSo（）不能将电负性作为划分金属和非金属的绝对标准

31.8对点速练练点一原子结构与性质基础判断下列说法中正确的是（）

1.第三周期所有元素中钠的第一电离能最小A.钠的第一电离能比镁的第一电离能大B.在所有元素中，氟的第一电离能最大C.钾的第一电离能比镁的第一电离能大D.电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强

2.弱的尺度下列关于电负性的变化规律正确的是（）元素周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大A.元素周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大B.电负性越大，金属性越强C.电负性越小，非金属性越强D.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下

3.则下

①Is22s22P63s23P4；

②Is22s22P63s23P3;

③Is22s22P5列有关比较中正确的是（）最高正化合价

③〉

②〉

①A.原子半径

③〉

②〉

①B.电负性

③〉C.第一电离能

③，

②,

①D.练点二原子结构与性质综合应用.根据信息回答下列问题4第一电离能是指气态原子处于基态时，失去一个A./i Xg电子成为气态阳离子所需的最低能量下图是部分元素X+g原子的第一电离能随原子序数变化的曲线图其中号至/11217号元素的有关数据缺失不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值B.表示，该数值称为电负性一般认为如果两个成键原子间的电负性差值小于原子之间通常形成离子键，如果两个成键

1.7,原子间的电负性差值小于通常形成共价键下表是某些元

1.7,素的电负性值元素Li BeB CO FNa AlSi PS Cl符号电负

1.

01.

52.

02.

53.

54.

00.

91.

51.

82.

12.

53.0性值认真分析信息图中同周期元素第一电离能的变化规律，1A推断第三周期这几种元素中，的第一电离能的大小Na〜Ar A1范围为填元素符号A1信息图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是2A周期族根据对角线规则，、元素最高价氧化物对应水化3Be Al物的性质相似，它们都具有性，其中显Be0H2示这种性质的离子方程式是O通过分析电负性值的变化规律，确定元素的电负性4Mg值的最小范围是从电负性角度，判断是离子化合物还是共价化合5A1C13物，说出理由并写出判断的方法练后感悟电离能的应用判断元素金属性的强弱

1.第一电离能越小，金属原子越容易失去电子，金属性越强；反之越弱判断元素的化合价、……表示各级电离能）

2.0h如果某元素的/〃》/〃，则该元素的常见化合价为十〃+1如钠元素所以钠原子的最外层电子数为其化合价为1,+1真题全体验•全国卷组合

1.[2019・35]（全国卷）I⑴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）[Nel©[Ne]⑪1Ne]

①①[Ne]

①3s3s3s3p3pA BCD（全国卷）H（）成为阳离子时首先失去轨道电子，的2Fe Sm价层电子排布式为件价层电子排布式为46s2,Sm3+o

（3）比较离子半径F-CP-（填，，大于，，，，等于，，或“小于”）（全国卷）III（）在周期表中，与的化学性质最相似的邻族元素是，1Li该元素基态原子核外层电子的自旋状态（填“相同”或“相M反”）•全国卷组合

2.[2018・35]（全国卷）I（）下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和1Li最高的分别为、（填标号）opnpnni_Il~.AIs2s2p2p2PzIs2s2p2p2pC.rnrrni iIs2s2p2p2PIs2s2p2p2py1JC yz之（）与具有相同的电子构型（）小于（）原2Li+，r Li+r IT,因是O（全国卷）H（）基态原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为,1Fe基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形S（全国卷ni）原子核外电子排布式为lZno黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成2Zn Cu第一电离能填“大于”或“小于“原因是ZiZn/iCuO•全国卷组合,

3.

[201735]全国卷I元素的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为1K填标号nmA.

404.4B.

553.5C.

589.2D.

670.8E.

766.5基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是，占据2K该能层电子的电子云轮廓图形状为和属于同一周期，且核K Cro外最外层电子构型相同，但金属的熔点、沸点等都比金属K Cr低，原因是O全国卷H氮原子价层电子对的轨道表达式电子排布图为1O⑵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第二周期部分元Ei素的变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的Ex aEi氮元素的呈现异常的原因是■愀由饪髭灵自左而右依次增大的原因是全国卷国:IOUU3E1321oOooO4ooo___-基态原子核外电子排布式为元素lCo oMn与中，第一电离能较大的是，基态原子核外未成对电子数较多0的是o•全国卷节选]楮是典型的半导体元

4.[2016I,37,Ge素，在电子、材料等领域应用广泛回答下列问题:⑴基态原子的核外电子排布式为有个未成对电子Ge[Ar],光催化还原制备反应中，带状纳米是该2C02CH4Zn GeO24反应的良好催化剂、、电负性由大至小的顺序Zn Ge0第十一章物质结构与性质选修3第讲原子结构与性质1基础精讲练考点一原子轨道轨道形状轨道个数知识梳理1球形S哑铃形P能量关系2

①相同能层上原子轨道能量的高低o

②形状相同的原子轨道能量的高低O

③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如〃、几轨道的能量相等Px np.Pzy基态原子的核外电子排布

3.能量最低原理即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然1后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状o下图为构造原理示意图，即基态原子核外电子原子轨道排布顺序图泡利原理2每个原子轨道里最多只能容纳一个电子，且自旋状态能量能量、、、、、、能量、

1.1K LM N0P Q……2s、、、、、p df sp df EsEpEdEf原子核外经常出现

2.1132snp^dnf Is2s3s4s*ee相反优先单独

3.223全满半满全空1S22s22P63s23P63d54sl回扣判断答案1X2X6X7V3X4X5X HV8X9X10X对点速练22P2s「口I

③

5.答案1⑴

①Is22s22P3

②①@3或［］2

①Is22s22P63s23P5Ne3s23P53s3PH

②回m史或［］f i

③9@i3

①Is22s22P63s23P63d6Ar3d63d，，王

②1H I III

③14@4或［4

①Is22s22P63s23P63d104sl AH3di04si3d4s

②什FH

③15415

①1s22s22P63s23P63d104s24P*或［Ar］3d104s24P，4s4P

②00

③18@2或［］⑹

①Is22s22P63s23P6344s24P6Ar3dio4s24P64s4P

②回［班巫J H

③18

④0解析:

①违背了能量最低原理，电子优先填满能量低的轨

2.道；

②违背了洪特规则的特例；原子的最外层电子为第四能

④Br层的个电子，不包括能级上的电子，错误;

⑤每个原子轨道73d里只能容纳两个自旋方向相反的电子，违背了泡利不相容原理答案D解析理处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸

3.3收的能量多答案B考点二知识梳理

11.110Is22s22P6[Ne]3sl18[Ar]4s13637[Kr]5sl[Xe]6sl862ns ns2ns2np]ns2np2ns2zzp32495西叩今ns£npJ

2.⑴最低能量I kJmor1最小最大增大减小大2吸引键合电子吸引键合电子强小于

4.

01.8大于增大减小

1.8回扣判断答案1J2X3X4X5X6V7X对点速练2解析项，在所有元素中，的第一电离能最大

1.C He答案A解析利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大，同主族

2.从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断电负性越大，金属性越弱，非金属性越强答案A解析根据核外电子排布可知

①是

②是

③是无

3.S,P,F F最高正价，错误；同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族A自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径

②，

①〉错误；

③，B非金属性越强，电负性越大，则电负性:

③》

①〉错误；非

②，C金属性越强，第一电离能越大，但的轨道电子处于半充满状P3p态，稳定性强，第一电离能强于则第一电离能

③，

②〉S,

①，正确D答案D解析由信息所给的图可以看出，同周期的族元素

4.1I A的第一电离能最小，而第族元素的第一电离能小于第族IIIA HA元素的第一电离能，故NaAlMg根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中2的第一电离能最小，其在周期表中的位置为第五周期Rb第族I A根据对角线规则，与的性质相似，3A1OH3BeOH2应具有两性，根据BeOH A1OH3+Na0H=NaA10+2H2O,22可以类似地写出与酸、A1OH3+3HC1=A1C1+3H2O Be0H23碱反应的离子方程式根据电负性的递变规律同周期元素，从左到右电负性逐4渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小可知，在同周期中电负性在同主族中电负性最小范围应为NaMgAl,BeMgCa,

0.9〜

1.5中与的电负性差值为根据信息，电负性5A1C1Al Cl

1.5,3差值若小于则形成共价键，所以为共价化合物，离子

1.7,AlCb化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物不能导电答案lNa Mg第五第2IA3两BeOH+2H+==Be2++2H2O、2BeOH+2OH==BeOr+2H2O

240.9〜

1.5元素和元素的电负性差值为所以形成共价5A1Cl

1.

51.7,键，为共价化合物；判断方法将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物真题全体验解析全国卷表示基杰镁原子的第二电离能，

5.I1A B表示基态镁原子的第一电离能，则电离能表示激发态AB；C镁原子的第一电离能，则电离能表示激发态镁原子的AC；D第二电离能，则电离能ADo全国卷金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子H2与一具有相同电子层结构，原子序数较大，离子半32F径较小全国卷山根据对角线原则，与的化学性质最相1Li Mg似基态时原子的两个层电子处于轨道上，且自旋方Mg M3s向相反答案:全国卷I1A全国卷户小于H24s43全国卷相反III⑴Mg.解析全国卷根据能级能量判断，6I:1ElsE2sE2p能量最低的为能量最高的为D,C和的电子层结构相同，而具有相同电子层结构的离2Li+H-子半径大小与核电荷数有关，核电荷数越大，离子半径越小全国卷基态原子核外有个电子，按照构造原H1Fe26理，其核外电子排布式为按照洪特规则，价[Ar]3d64s2,层电子上个电子优先占据个不同轨道，故价层电子3d653d4s的电子排布图为正基态原子的核外电子排布式为EXQUUZ s电子占据最高能级为能级的电子云轮廓图Is22s22P63s23P4,3p,P为哑铃（纺锤）形（全国卷）（）原子核外有个电子，其电子排布HIl Zn30式为次小甲4s2

（2）Cu原子的外围电子排布式为3d104s14s能级处于半充满状态，而原子的能级处于全充满状态，原子更不易失去Zn4s Zn个电子，所以原子的第一电离能较大1Zn答案（全国卷）I（）1D C（）核电荷数较大2Li+（全国卷）H3d4s「「口哑铃（纺锤）

（1）1Ml IO（全国卷ni）（l）[Ar]3d104s2（）大于核外电子排布为全充满稳定结构，较难失电子2Zn.解析全国卷）（）赤橙黄绿青蓝紫，波长逐渐减小7（I1原子位于第四周期，原子结构示意图画刊核外电子排布2K式为最高能层为层,第电子层为原Is22s22P63s23P64s1，N44s子轨道，为球形原子半径大，且价电子数少原子价电子数K K为原子价电子排布为价电子数为金属键弱，熔沸1,Cr3d54sl6,点低全国卷原子位于第二周期第族，价电子II1N VA是最外层电子，即电子排布图是2s2po根据图电子亲和能增大除外，同周期从左向右非2a,N金属性增强，得电子能力增强，因此同周期自左向右电子亲和能增大；氮元素的能级达到半满状态，原子相对稳定，不易得到p个电子1全国卷为号元素，的基态原子核外电子III1C27Co排布式为或金属性越强,第Is22s22P63s23P63d74s2[Ar]3d74s2；一电离能越小，而金属性故第一电离能较大的为MnO,0Mn原子的价电子排布式为根据洪特规则，有个未成对电子，3d54s2,5而原子的价电子排布式为、仅有个未成对电子，故基02s22P2态原子核外未成对电子数较多的是Mn答案全国卷I:⑴A较弱球形原子半径较大且价电子数较少，金属键2N K全国卷H12s2p同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故2结合一个电子释放出的能量依次增大的能级处于半充满状N p态，具有稳定性，故不易结合一个电子全国卷ni11s22s22P63s23P63d74s2或[Ar]3d74s2O Mn解析错为号元素，根据原子核外电子的排布规律，

8.132可写出其电子排布式为型其核外电Is22s22P63s23P634s24P2,子排布简式为其中能级有个未成对电子[Ar]3di4s24P2,4p

2、、三种元素中，和是金属元素，是非金2Zn Ge O Zn GeO属元素的电负性比和的大，又根据同周期元素的电负ZnGe性从左到右逐渐增大的规律，可知电负性0GeZn答案甲⑴34s24P2220GeZn如轨道上的电子排布为不能表示为上—o2s LLU,V洪特规则3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占据一个轨道，且自旋状态相同如的电子排布为2P3不能表示为出山戢L1洪特规则特例当能量相同的原子轨道在—p

6、d

10.

4、»

3、d\f7和p、d、f°状态时,体系的能量最低，如的电子排布式为20基态、激发态及光谱示意图

4.形成释放能量型-发射光谱吸收光谱^——吸收能量基态原子［回扣判断］正确的打“，错误的打“X”能级能量一定比能级的能量高lp s同一原子中，、、能级的轨道数依次增多22p3p4P和轨道形状均为哑铃形，能量也相等32p3P钠元素的基态原子的电子排布式为4Is22s22P62di磷元素基态原子的电子排布图为5Is2s2p3s3pI卬和十中中小“卜”卜电子排布式违反了能量最低原则622TiIs22s22P63s23P1°表示的是激发态原子的电子排布7ls22sl2Pl铁元素基态原子的电子排布式为8］s22s22P63s23P64s23d6的基态原子的简化电子排布式为［］9Cr Ar3d44s2基态原子电子能量的高低顺序为10ElsE2sE2p E2p E2px yz某些金属及它们的化合物在灼烧时会产生特殊的颜色，H是由于电子跃迁时能量以光的形式释放出来［重点提醒］原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原1理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误2］违反能量最低原理

①G-11H

②卜违反泡利原理|［违反洪特规则

③1H违反洪特规则半充满、全充满状态的原子结@h I；I—13构稳定如ZIS2〃p

3、〃p6;如

5、如10Cr3d54sl Mn3d54s2Cu3d4sl Zn3d104s2当出现轨道时，虽然电子按〃、的顺序填4d sn—ld〃p充，但在书写时，仍把〃一放在前ld基态原子失电子的顺序5—2e-4s—e-3d,以Fe为例，FeFe2Fe3o对点速练练点一原子核外电子排布规律及表示方法写出下列原子或离子的

①电子排布式、

②价电子排布图、

1.

③电子占的原子轨道数、

④未成对电子数1N

①②③④O2C1

①②③④O3Fe2+

①②③④o4Cu

①②③④O5Se

①②③④O6Br_

①②③④O下列电子排布式或轨道表示式正确的是

2.IMI I1I111原子的轨道表示式

①C Is2s2p原子的电子排布式

②Cr Is22s22P63s23P63d44s21H I皿五十十原子的轨道表示式

③O Is2s2p原子的外围电子排布式@Br3dI4s24P5原子的轨道表示式

⑤B Is2s2pA.

①②③B.

②③④只有

③C.

①②④⑤D.练点二核外电子排布中的能量变化气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下

3.变化，吸收能量最多的是（）A.Is22s22P63s23P2fls22s22P63s23PlB.1S22s22P63s23P3f1S22s22P63s23P2c.Is22s22P63s23p4-Is22s22P63s23PD.1s22s22P63s23P63dl04s24P2-1s22s22p63s23P63dl04s24p1方法总秸核外电子排布的五种表示方法表示方法含义举例原子或离子结构示表示核外电子分层叫）Na意图排布和核内质子数+@28Na5，表示原子最外层电电子式・•:Cb••子数目SIs22s22P63s23P4表示每个能级上排核外电子排布式或[Ne]3s23P4布的电子数S2-Is22s22P63s23P6电子排布图（轨道表表示每个原子轨道Is2s2p示式）中电子的运动状态3s3PS3s23P4[T价电子排布式或排Fe3d64s2表示价电子的排布3d4s布图t11|TH原子结构与性质.原子结构与周期表的关系1⑴原子结构与周期表的关系（完成下列表格）周每周期最后一种每周期第一种元素能层数期元素基态原子原子基态原子的序数的原子序数电子排布电子排布式式---*23[He]2s1—Is22s22P63-*311s23p6—Is22522P63s23p63d四419104s24P6—Is22s22P63s23p63d104五—554s24P64d1°5s25p6Is22s22P63s23p63d104S24P644六655—4f145s25P65d106s26P6⑵每族元素的电子排布特点

①主族主族序数IAIIA IIIAIVA VAVIA VDA排布特点——

②0族He Is2；其他大s2〃p6

③过渡元素（副族和第族）:VIII（）元素周期表的分区3根据核外电子排布分区a.各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点b.分区元素分布外围电子排布元素性质特点除氢外都是活泼金属元素；通常是最S区IA族、HA族ns1^2外层电子参与反应族族、IIIA〜VHA通常是最外层电子区除外P〃s2^pi~6He族0参与反应族族、轨道可以不同程IIIB〜VHB d（九一区d皿族（除翎系、钢度地参与化学键的气除钿外）系外）形成dsIB族、HB族n~ld10ns12金属元素区区锢系、钢系一镯系元素化学性f n—。