第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)知識(shí)清單（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)01能層與能級(jí)1．能層根據(jù)多電子原子的核外電子的能量差異，將核外電子分成不同的能層，能層用n表示。n值越大，能量越高。2．能級(jí)(1)根據(jù)多電子原子中同一能層電子能量的不同，將它們分成不同能級(jí)。(2)能級(jí)用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f……組合在一起來表示，如n能層的能級(jí)按能量由低到高的順序排列為ns、np、nd、nf等。(3)能層序數(shù)等于該能層所包含的能級(jí)數(shù)，如第三能層有能級(jí)3s、3p、3d。(4)s、p、d、f能級(jí)可容納的電子數(shù)為1、3、5、7的二倍。3．能層、能級(jí)與其容納的最多電子數(shù)之間的關(guān)系(1)能層符號(hào)及所能容納的最多電子數(shù)能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298(2)能級(jí)符號(hào)及所能容納的最多電子數(shù)能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多電子數(shù)226261026101426…考點(diǎn)02基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1．基態(tài)與激發(fā)態(tài)(1)基態(tài)原子：處于最低能量的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。2．原子光譜(1)光譜的成因與分類：(2)光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。(3)光譜分析的應(yīng)用：鑒定元素?？键c(diǎn)03構(gòu)造原理1．構(gòu)造原理隨著原子核電荷數(shù)的遞增，原子核每增加一個(gè)質(zhì)子，原子核外便增加一個(gè)電子，這個(gè)電子大多是按如圖所示的能級(jí)順序填充的，填滿一個(gè)能級(jí)再填一個(gè)能級(jí)。其中，每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)能層，每個(gè)小圈表示一個(gè)能級(jí)各圓圈間的連接線的方向表示隨核電荷數(shù)遞增而增加的電子填入能級(jí)的順序。2．能量與能層、能級(jí)的關(guān)系(1)決定電子能量高低的因素：①能層：能級(jí)符號(hào)相同時(shí)，能層序數(shù)越大，電子能量越高；②能級(jí)：在同一能層的不同能級(jí)中，s、p、d、f能級(jí)的能量依次升高；③在多電子原子中會(huì)發(fā)生能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。(2)多電子原子中，相同能層上不同能級(jí)能量的高低為ns＜np＜nd＜nf；不同能層上符號(hào)相同的能級(jí)能量的高低為1s＜2s＜3s＜4s。1s＜3d；3s＜3d?？键c(diǎn)04電子排布式1．電子排布式表示方法將能級(jí)上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)的右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子，稱為電子排布式。2．原子的電子排布式(1)簡(jiǎn)單原子的電子排布式按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中。如：6C：1s22s22p2；10Ne：1s22s22p6；17Cl：1s22s22p63s23p5；19K：1s22s22p63s23p64s1。(2)復(fù)雜原子的電子排布式對(duì)于較復(fù)雜原子的電子排布式，應(yīng)先按構(gòu)造原理從低到高排列，然后將同能層的能級(jí)移到一起。如26Fe，先排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一能層的能級(jí)排到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(3)簡(jiǎn)化電子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡(jiǎn)化電子排布式可表示為[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2。3．離子的電子排布式(1)判斷該原子變成離子時(shí)會(huì)得到或失去的電子數(shù)。(2)原子失去電子時(shí)，總是從能量高的能級(jí)失去電子，即失去電子的順序是由外向里。一般來說，主族元素只失去它們的最外層電子，而副族和第Ⅷ族元素可能還會(huì)進(jìn)一步向里失去內(nèi)層電子。(3)原子得到電子而形成陰離子，則得到的電子填充在最外一個(gè)能層的某一個(gè)能級(jí)上。如Cl－的電子排布式為1s22s22p63s23p6(得到的電子填充在最外面的3p能級(jí)上)。考點(diǎn)05電子云1．電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)現(xiàn)代量子力學(xué)指出，不可能像描述宏觀物體運(yùn)動(dòng)那樣確定核外電子在某個(gè)時(shí)刻處于原子核外空間何處，只能確定在原子核外各處出現(xiàn)的概率。用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則P/V稱為概率密度，用ρ表示。2．電子云電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。小黑點(diǎn)越密，表示概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。3．原子軌道量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。因此常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。4．不同能層對(duì)應(yīng)的能級(jí)和原子軌道能層能級(jí)原子軌道數(shù)原子軌道名稱原子軌道的形狀K1s11s球形L2s2p132s2px、2py、2pz球形啞鈴形M3s3p3d1353s3px、3py、3pz……球形啞鈴形………………考點(diǎn)06核外電子排布規(guī)則與軌道表示式1．核外電子排布規(guī)律基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律應(yīng)遵循：(1)泡利原理：每個(gè)能級(jí)最多容納2個(gè)自旋方向相反的電子。(2)洪特規(guī)則：同能級(jí)電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋平行。(3)能量最低原理：遵循構(gòu)造原理，優(yōu)先占據(jù)能量較低的軌道，使原子總能量最低。(4)特殊性有少數(shù)元素基態(tài)原子的電子排布對(duì)于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差，因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。如24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2（×）24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1（√）29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2（×）29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1（×）2．核外電子排布的表示方法(1)電子排布式：①電子排布式。如K原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s1。②簡(jiǎn)化的電子排布式。如K原子簡(jiǎn)化的電子排布式：[Ar]4s1。(2)軌道表示式（電子排布圖）：每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子。如N的軌道表示式：3．價(jià)電子排布式的表示方法(1)價(jià)電子原子在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)能夠用于成鍵的電子，是原子核外跟元素化合價(jià)有關(guān)的電子。(2)在主族元素中，價(jià)電子數(shù)就是最外層電子數(shù)。副族元素原子的價(jià)電子，除最外層電子外，還可包括次外層電子。例如：Mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，價(jià)電子排布式為3d54s2。考點(diǎn)07元素周期系1．堿金屬元素和稀有氣體元素原子的價(jià)層電子排布周期最左側(cè)ⅠA族元素價(jià)層電子排布稀有氣體元素價(jià)層電子排布一氫1s1氦1s2二鋰2s1氖2s22p6三鈉3s1氬3s23p6四鉀4s1氪4s24p6五銣5s1氙5s25p6六銫6s1氡6s26p62．元素周期系的形成(1)每一周期(第一周期除外)從堿金屬元素開始到稀有氣體元素結(jié)束，最外層電子排布從ns1遞增到ns2np6，但元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期里元素的數(shù)目不總是一樣多。(2)元素形成周期系的根本原因是元素的原子核外電子排布發(fā)生周期性的重復(fù)。(3)根據(jù)構(gòu)造原理得出的核外電子排布，可以解釋元素周期系的基本結(jié)構(gòu)。例如：第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束；其余周期總是從ns能級(jí)開始，以np能級(jí)結(jié)束，其間遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個(gè)周期里的元素?cái)?shù)。3．構(gòu)造原理與元素周期表1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p……周期一二三四五六七元素288181832324．價(jià)層電子排布和周期表的關(guān)系(1)原子的電子層數(shù)＝能級(jí)中最高能層序數(shù)＝周期序數(shù)。(2)主族元素原子的價(jià)層電子數(shù)＝該元素在周期表中的主族序數(shù)。族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0價(jià)層電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(3)過渡元素(除鑭系、錒系外，以第四周期為例)周期表中列數(shù)族序數(shù)價(jià)層電子排布3ⅢB(n－1)d1ns24ⅣB(n－1)d2ns25ⅤB(n－1)d3ns26ⅥB(n－1)d5ns17ⅦB(n－1)d5ns28～10Ⅷ(n－1)d6～8ns211ⅠB(n－1)d10ns112ⅡB(n－1)d10ns25．價(jià)層電子排布與元素的最高正價(jià)數(shù)(1)當(dāng)主族元素失去全部?jī)r(jià)電子后，表現(xiàn)出該元素的最高化合價(jià)，最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)。(2)ⅢB～ⅦB族可失去ns和(n－1)d軌道上的全部電子，所以，最高正價(jià)數(shù)＝族序數(shù)。(3)Ⅷ族可失去最外層的s電子和次外層的部分(n－1)d電子，所以最高正價(jià)低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)八價(jià)。(4)ⅠB族可失去ns1電子和部分(n－1)d電子，所以ⅠB的族數(shù)<最高正價(jià)，ⅡB只失去ns2電子，ⅡB的族序數(shù)＝最高正價(jià)?？键c(diǎn)08元素周期表的分區(qū)1．元素周期表的分區(qū)按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)。除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)符號(hào)。2．各區(qū)價(jià)層電子排布特點(diǎn)分區(qū)價(jià)層電子排布s區(qū)ns1～2p區(qū)ns2np1～6(除He外)d區(qū)(n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)ds區(qū)(n－1)d10ns1～2f區(qū)(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2考點(diǎn)09原子半徑1．影響原子半徑大小的因素(1)電子的能層數(shù)：電子的能層越多，電子之間的排斥作用使原子半徑增大。(2)核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越大，核對(duì)電子的引力就越大，使原子半徑減小。2．原子半徑的遞變規(guī)律(1)同周期：從左至右，核電荷數(shù)越大，半徑越??；(2)同主族：從上到下，能層數(shù)越大，半徑越大。考點(diǎn)10微粒半徑大小比較1．原子半徑大小的比較(1)同電子層：一般來說，當(dāng)電子層相同時(shí)，隨著核電荷數(shù)的增加，其原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)，有“序小徑大”的規(guī)律。(2)同主族：一般來說，當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，能層數(shù)越多，原子半徑越大。2．離子半徑大小的比較(1)同種元素的離子半徑：陰離子大于原子，原子大于陽(yáng)離子，低價(jià)陽(yáng)離子大于高價(jià)陽(yáng)離子。如r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。如r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。(3)帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。(4)核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。如比較r(K＋)與r(Mg2＋)可選r(Na＋)為參照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)?？键c(diǎn)11電離能1．電離能的概念(1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能，通常用I1表示。(2)各級(jí)電離能：＋1價(jià)氣態(tài)正離子失去一個(gè)電子，形成＋2價(jià)氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第二電離能，用I2表示；＋2價(jià)氣態(tài)正離子再失去一個(gè)電子，形成＋3價(jià)氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第三電離能，用I3表示；依次類推。2．第一電離能的變化規(guī)律(1)同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。其中ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA之間元素的第一電離能出現(xiàn)反常。(2)同族元素從上到下第一電離能減小。(3)同種原子的逐級(jí)電離能越來越大(I1＜I2＜I3…)。3．前四周期元素第一電離能4．第一電離能的影響因素(1)同一周期：一般來說，同一周期的元素具有相同的電子層數(shù)，從左到右核電荷數(shù)增大，原子的半徑減小，核對(duì)外層電子的引力加大，因此，越靠右的元素，越不易失去電子，電離能也就越大。(2)同一族：同一族元素電子層數(shù)不同，最外層電子數(shù)相同，原子半徑增大起主要作用，半徑越大，核對(duì)電子引力越小，越易失去電子，電離能也就越小。(3)電子排布：各周期中稀有氣體元素的電離能最大，原因是稀有氣體元素的原子具有相對(duì)穩(wěn)定的8電子(He為2電子)最外層電子構(gòu)型。某些元素具有全充滿和半充滿的電子構(gòu)型，穩(wěn)定性也較高，如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、P(3s23p3)比同周期相鄰元素的第一電離能大?？键c(diǎn)12電離能的應(yīng)用1．確定元素原子的核外電子排布如LI：I1?I2<I3，表明LI原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，而且最外層上只有一個(gè)電子。2．確定元素的化合價(jià)如K元素I1?I2<I3，表明K原子容易失去一個(gè)電子形成＋1價(jià)陽(yáng)離子。3．判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱I1越大，元素的非金屬性就越強(qiáng)；I1越小，元素的金屬性就越強(qiáng)。考點(diǎn)13電負(fù)性1．電負(fù)性概念(1)鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子。(2)電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。2．電負(fù)性衡量標(biāo)準(zhǔn)電負(fù)性是由美國(guó)化學(xué)家鮑林提出的，他以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。3．電負(fù)