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原子结构与性质_图文

字体大小:[日期:2017-11-28]阅读:

导读:第十三章 第1讲

物质结构与性质(选考) 原子结构与性质 基础盘点

考点精讲
考点一
能层 n 一 符号 K

原子核外电子排布及表示方法
二 L 2s 2p 3s 三 M 3p 3d 4s 四 N 4p 4

第十三章 第1讲 物质结构与性质(选考) 原子结构与性质 基础盘点 考点精讲 考点一 能层 n 一 符号 K 原子核外电子排布及表示方法 二 L 2s 2p 3s 三 M 3p 3d 4s 四 N 4p 4d 4f 五 O … … n … … 1.电子层、能级及其最多容纳电子数的关系 能级 l 1s 5s … … 最多 容纳 电子 数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … … 2 8 18 32 … 2n2 稳定 不稳定 一、基态原子核外电子排布的三原则 1.能量最低原理 原子的电子排布遵循 构造原理 子的能量处于最低状态。 2.泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳 电子,并 且这两个电子的 自旋状态 必须相反。 3.洪特规则 同一能级的不同 对于基态原子,电子在 轨道上 排布时,总是 优先单独占据一个轨道 ,并且自 旋状态 平行 (即自旋状态 相同 )。 能使整个原 2个 如氮原子的电子排布式为 1s22s22p3 ,电子 排布图为 ↑↓ ↑↓ ↑↑↑ 。 洪特规则的特例:能量相同的原子轨道(等价 轨道 )在 全空 (如 p0、 d0)、 半充满 (如 p3、 d5)、 全充满 (如 p6、d10)状态时,体系的能量 较低,原子较稳定。如基态铬 (24Cr)原子和基态铜 2 2 6 2 (29Cu)原子的核外电子排布式分别为1s 2s 2p 3s 3p63d54s1 和 1s22s22p63s23p63d104s1。 2.原子核外电子排布的原理 如图为构造原理示意图, 亦即基态原子核外电子在原子 轨道上的排布顺序图: 3.基态原子核外电子排布的表示方法(以硫原子为例) 表示方法 举例 原子结构示意图 电子式 电子排布式 1s22s22p 63s23p 4 或[Ne]3s23p 4 电子排布图 注意:(1)在写基态原子的电子排布图时,常出现以下 错误: (2)当出现 d 轨道时,虽然电子按 ns、(n-1)d、np 的顺序 填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d 放在 ns 前,如 Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 正确,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6 错误。 (3)注意对比元素电子排布式、价电子排布式(即外围电子排 布式)的区别与联系。如 Fe 的电子排布式:1s22s22p63s23p63d64s2 或[Ar]3d64s2,价电子排布式(即外围电子排布式):3d64s2。 从图中 例 1 A、B、C、D、E、F 代表 6 种元素。请填空: (1)A 元素基态原子的最外层有 2 个未成对电子,次外层 有 2 个电子,其元素符号为__________; (2)B 元素的负一价离子和 C 元素的正一价离子的电子层 结构都与氩相同,B 的元素符号为________,C 的元素符号为 ________; (3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,D 的元素符 号为________,其基态原子的电子排布式为________; (4)E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只 有一个未成对电子,E 的元素符号为________,其基态原子的电 子排布式为_____________________。 (5)F 元素的原子最外层电子排布式为 nsnnpn ________;原子中能量最高的是________电子。 +1 ,则 n = 解析 (1)A 元素基态原子次外层有 2 个电子,故次外层为 K 层,A 元素有 2 个电子层,由题意可写出其电子排布图为: , 则该元素核外有 6 个电子, 为碳元素, 其元素符号为 C,另外氧原子同样也符合要求,其电子排布图为: 。 (2)B-、C+的电子层结构都与 Ar 相同,即核外都有 18 个电 子,则 B 为 17 号元素 Cl,C 为 19 号元素 K。 (3)D 元素原子失去 2 个 4s 电子和 1 个 3d 电子后变成+3 价 离子,其原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2 即 26 号 元素铁。 (4)根据题意要求,首先写出电子排布式: 1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为 29 号 Cu。 (5)s 能级只有 1 个原子轨道,故最多只能容纳 2 个 电子,即 n=2,所以元素 F 的原子最外层电子排布式 为 2s22p3,由此可知 F 是 N 元素;根据核外电子排布的 能量最低原理,可知氮原子的核外电子中的 2p 能级能 量最高。 答案 (3)Fe (4)Cu (5)2 (1)C 或 O (2)Cl K 1s22s22p63s23p63d64s2 或[Ar]3d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 2p 规律方法 1-36 号元素的核外电子排布式是 近几年新课标高考考查的重点,是必须重点掌握的 知识点。 即时巩固 1 请完成下列各题: (1)前四周期元素中, 基态原子中未成对电子数 与其所在周期数相同的元素有 ________种。 (2)第ⅢA、ⅤA 族元素组成的化合物 GaN、 GaP、 GaAs 等是人工合成的新型半导体材料,其 晶体结构与单晶硅相似。 Ga 原子的电子排布式为 ______________。 解析 (1)第一周期中, 有 1 个未成对电子的是 氢原子,其电子排布式为 1s1;第二周期中,未成 对电子是 2 个的有两种 ——C: 1s22s22p2 和 O: 1s22s22p4;第三周期中,未成对电子是 3 个的是 P: 1s22s22p63s23p3; 第四周期中未成对电子是 4 个的是 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2。 (2)Ga 在元素周期表中是第四周期、 第ⅢA 族, 原子序数是 31,即其原子核外电子数是 31,根据 核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布 式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1 或[Ar]3d104s24p1。 答案 (1)5 (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1 或([Ar]3d104s24p1) 即时巩固 2 现有四种元素的基态原子的电子 排布式如下: ① 1s22s22p63s23p4; ② 1s22s22p63s23p3; ③ 1s22s22p3; ④ 1s22s22p5。 则下列有关比较中正确的是( A.第一电离能:④ >③ >② >① B.原子半径:④ >③ >② >① C.电负性:④ >③ >② >① D.最高正化合价:④ >③=② >① ) 解析 根据核外电子排布式可确定 ①②③④ 分别是 S、P、N、F,选项 A 正确;原子半径最大 的是 P,选项 B 错误;电负性衡量元素非金属性的 强弱, 正确的顺序应为④>③>①>②, 选项 C 错误; 由于 F 元素无正价,选项 D 错误。 答案 A 题组二 原子结构与元素性质 5.[2010· 山东理综,32(2)]CH4 中共用电子对偏向 C,SiH4 中共用电子对偏向 H,则 C、Si、H 的电负性 C>H>Si 由大到小的顺序为___________________________ 。 解析 共用电子对偏向电负性大的原子,故电 负性:C>H>Si。