選修3原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點(diǎn)(高二)

1、第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一.原子結(jié)構(gòu)1、能級與能層2、原子軌道3、原子核外電子排布規(guī)律（1）構(gòu)造原理：隨著核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按右圖順序填入核外電子運(yùn)動軌道（能級），叫做構(gòu)造原理。能級交錯：由構(gòu)造原理可知，電子先進(jìn)入4s軌道，后進(jìn)入3d軌道，這種現(xiàn)象叫能級交錯。（說明：構(gòu)造原理并不是說4s能級比3d能級能量低（實(shí)際上4s能級比3d能級能量高），而是指這樣順序填充電子可以使整個原子的能量最低。）（2）基態(tài)和激發(fā)態(tài)基態(tài)：最低能量狀態(tài)。處于最低能量狀態(tài)的原子稱為 基態(tài)原子 。激發(fā)態(tài)：較高能量狀態(tài)（相對基態(tài)而言）?；鶓B(tài)原子的電子吸收能量后，電子躍遷至較高能級時的狀態(tài)。處于激發(fā)態(tài)

2、的原子稱為激發(fā)態(tài)原子 。 原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會吸收（基態(tài)激發(fā)態(tài)）和放出（激發(fā)態(tài)較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)）不同的能量（主要是光能），產(chǎn)生不同的光譜原子光譜（吸收光譜和發(fā)射光譜）。利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素。（3）、電子云與原子軌道電子云：電子在核外空間做高速運(yùn)動，沒有確定的軌道。因此，人們用“電子云”模型來描述核外電子的運(yùn)動?！半娮釉啤泵枋隽穗娮釉谠雍送獬霈F(xiàn)的概率密度分布，是核外電子運(yùn)動狀態(tài)的形象化描述。原子軌道：不同能級上的電子出現(xiàn) 概率 約為90%的電子云空間輪廓圖 稱為原子軌道。s電子的原子軌道呈 球形對稱，ns能級各有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈紡

3、錘形，np能級各有3個原子軌道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能級各有5個原子軌道；nf能級各有7個原子軌道。（2）、核外電子排布規(guī)律能量最低原理： 原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。泡利（不相容）原理：一個軌道里最多只能容納兩個電子，且電旋方向相反（用“”表示），這個原理稱為泡利原理。洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道（能量相同）時，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則叫洪特規(guī)則。比如，p3的軌道式為，而不是。洪特規(guī)則特例：當(dāng)p、d、f軌道填充的電子數(shù)為全空、半充滿或全充滿時，原子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即p0、d0、f0、

4、p3、d5、f7、p6、d10、f14時，是較穩(wěn)定狀態(tài)。前36號元素中，全空狀態(tài)的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充滿狀態(tài)的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充滿狀態(tài)的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。4、基態(tài)原子核外電子排布的表示方法（1）電子排布式用數(shù)字在能級符號的右上角表明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。為了避免電子排

5、布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加方括號表示，例如K：Ar4s1。（2）電子排布圖(軌道表示式)每個方框或圓圈代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。如基態(tài)硫原子的軌道表示式為二、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1、原子的電子構(gòu)型與周期的關(guān)系（1）每周期第一種元素的最外層電子的排布式為ns1。每周期結(jié)尾元素的最外層電子排布式除He為1s2外，其余為ns2np6。He核外只有2個電子，只有1個s軌道，還未出現(xiàn)p軌道，所以第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同。（2）一個能級組最多所容納的電子數(shù)等于一個周期所包含的元素種類。但一個能級組不一定全部是能量相同

6、的能級，而是能量相近的能級。2、元素周期表的分區(qū)根據(jù)核外電子排布分區(qū) 各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn)若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4，由此可知，該元素位于p區(qū)，為第四周期A族元素。即最大能層為其周期數(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應(yīng)注意過渡元素(副族與第族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應(yīng)為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)。三、元素周期律1、電離能、電負(fù)性（1）電離能是指氣態(tài)原子或離子失去1個電子時所需要的最低能量，第一電離能是指電中性基態(tài)原子失去1個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。第一電離能數(shù)值越小

7、，原子越容易失去1個電子。在同一周期的元素中，堿金屬(或第A族)第一電離能最小，稀有氣體(或0族)第一電離能最大，從左到右總體呈現(xiàn)增大趨勢。同主族元素，從上到下，第一電離能逐漸減小。同一原子的第二電離能比第一電離能要大（2）元素的電負(fù)性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。以氟的電負(fù)性為4.0，鋰的電負(fù)性為1.0作為相對標(biāo)準(zhǔn),得出了各元素的電負(fù)性。電負(fù)性的大小也可以作為判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度，金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”的電負(fù)性在1.8左右。它們既有金屬性，又有非金屬性。（3）電負(fù)性的應(yīng)用判斷元素的金屬性和非金屬性

8、及其強(qiáng)弱金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。同周期自左到右，電負(fù)性逐漸增大，同主族自上而下，電負(fù)性逐漸減小。2、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 3、對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)1下列說法中正確的是( )。A同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多C能量高

9、的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動，能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動D各能層含有的能級數(shù)為n(n為能層序數(shù))2下列說法中正確的是( )。A1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布B3p2表示3p能級有兩個軌道C同一原子中，3d軌道的能量小于4s軌道的能量D同一原子中，2p、3p、4p電子的能量逐漸減小3比較下列多電子原子的能級的能量高低(1)2s_3s (2)2s_3d (3)3p_3s (4)4f_6f4主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是( )。ACa2：1s22s22p63s23p6 BO2：1s22s22p4

10、CCl：1s22s22p63s23p6 DAr：1s22s22p63s23p65鐵是常見金屬，它在元素周期表中位于第四周期族，原子序數(shù)為26，則Fe2的結(jié)構(gòu)示意圖為( )。A. B. C. D.6寫出具有下列電子排布的原子的核電荷數(shù)、名稱、元素符號及在元素周期表中的位置。(1)1s22s22p63s23p4；(2)1s22s22p63s23p63d104s24p65s2；(3)1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s17以下電子排布式是基態(tài)原子的電子排布的是( )。1s12s1 1s22s12p1 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1A B

11、 C D8下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法中正確的是( )。A原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云Bs能級原子軌道呈球形，處于該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動Cp能級原子軌道呈啞鈴狀，隨著能層的增加，p能級原子軌道也在增多Dp能級原子軌道與s能級原子軌道的平均半徑都隨能層序數(shù)的增大而增大9X元素原子的最外層電子排布式為nsnnpn1，試回答下列問題：(1)電子排布式中的n_；原子中能量最高的是_電子，其電子云在空間有_方向，呈現(xiàn)_形。(2)X元素的名稱是_；它的氫化物的電子式是_。10短周期的三種主族元素A、B、C，原子序數(shù)依次減小。A元素的2p能級上有3個未成對電子；B元素原子的

12、最外電子層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍；A、B、C三原子的核外電子層數(shù)之和是5。請回答：(1)三種元素的元素符號分別為：A_，B_，C_。(2)A與C形成的化合物的分子式是_，寫出該化合物與A的最高價氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _。11有A、B、C、D、E 5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素，A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布式為ns1。B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請回答下列問題：(1)A是_，B是_，C是_，D是_，E是_。(2)由這5種元素組成的一種

13、化合物是(寫化學(xué)式)_。寫出該物質(zhì)的一種主要用途_。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：_。(4)用電子排布圖表示D元素原子的最外層電子排布：_。12. 已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價離子。請回答下列問題：,（1）X元素原子基態(tài)時的電子排布式為 ，該元素的符號是 。,（2）Y元素原子的價層電子的電子排布圖為 ，該元素的名稱是 。 （3）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是,_。

14、第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1元素周期表中，非金屬元素存在的區(qū)域?yàn)? )。A只有s區(qū) B只有p區(qū)Cs區(qū)、d區(qū)和ds區(qū) Ds區(qū)和p區(qū)2閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強(qiáng)度大、無磁性等優(yōu)良的機(jī)械性能，被廣泛的應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列關(guān)于金屬鈦的敘述中不正確的是( )。A上述鈦原子中，中子數(shù)不可能為22B鈦元素在周期表中處于第四周期C鈦的不同同位素在周期表中處于不同的位置D鈦元素是d區(qū)的過渡元素3下列各組元素性質(zhì)的遞變情況錯誤的是( )。ALi、Be、B原子的最外層電子數(shù)依次增多BP、S、Cl元素的最高化合價

15、依次升高CN、O、F電負(fù)性依次增大DNa、K、Rb第一電離能逐漸增大4下列敘述中正確的是( )。A同一周期中，A族元素的原子半徑最大BA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子C室溫時，0族元素的單質(zhì)都是氣體D同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最大5下列各元素，最易形成離子化合物的組合是·( )。第三周期第一電離能最小的元素 外圍電子構(gòu)型為2s22p6的原子 2p能級為半滿的元素 電負(fù)性最大的元素A B C D6現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 1s22s22p3 1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是( )。A第一電離能：>>>B原子半徑：>>>C電負(fù)性：>>>D最高正化合價：>>7已知An、B(n1)、Cn、D(n1)都有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則原子半徑由