2012高三化学复习选修三3-1 第一节 原子结构与性质 提能力 创新演练经典化
人教版高中化学选修3《物质结构与性质》第一章 原子结构与性质 教学案+课时练习
（人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教案学案第一章原子结构与性质一、本章教学目标1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析：本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
相关知识回顾（必修2）1.原子序数：含义：（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数＝＝＝＝。
（3）原子组成的表示方法a. 原子符号：A z X A zb. 原子结构示意图：c.电子式：d.符号表示的意义： A B C D E（4）特殊结构微粒汇总：无电子微粒无中子微粒2e-微粒8e-微粒10e-微粒 18e-微粒2. 元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。
(2021年整理)2012高中化学第1章原子结构与性质新人教版选修3
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人教版高中化学选修3原子结构练案1及答案
第一章第一节原子结构练案1题组一原子的诞生及原子结构模型的演变1.宇宙中最多的元素是()A.HB.OC.HeD.N2.下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是()①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型A.①③②⑤④B.④②③①⑤C.④②⑤①③D.④⑤②①③题组二能层与能级3.下列能层的能量由低到高的顺序是()A.K、M、N、LB.M、N、Q、PC.L、M、N、OD.M、N、P、O4.下列微粒符号正确的是()A.2d1B.3f7C.6s3D.7p25.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A.1s、2p、3dB.1s、2s、3sC.2s、2p、2dD.3p、3d、3f6.下列关于能层与能级的说法中正确的是()A.同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同B.任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的D.多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同7.下列各项中，前面的能级先填入电子的是()①3d和4s②4p和5s③5s和4d④5p和4dA.①②B.②③C.②④D.③④8.按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是()A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3pD.4p、3d、4s、3p9.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。
下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Ca2＋：1s22s22p63s23p6B.O2－：1s22s22p4C.Cl－：[Ne]3s23p6D.Ar：1s22s22p63s23p610.下面是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是()A.2s22p2和2s22p4B.3s23p4和2s22p4C.3s2和2s22p5D.3s1和3s23p211.R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R可能是()A.LiB.BeC.SD.Ar12.4p轨道填充一半的元素，其原子序数是()A.15B.33C.35D.51[综合强化]13.根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
化学选修三第一章《原子结构与性质》知识点及全套练习题(含答案解析)
第一章原子结构与性质一。
原子结构1、能级与能层2、原子轨道3、原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错.（说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
)（2）能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理.（3）泡利（不相容）原理:一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反（用“↑↓"表示），这个原理称为泡利原理。
(4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同)时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
比如，p3的轨道式为，而不是。
洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态.前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
4、基态原子核外电子排布的表示方法(1）电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式，例如K ：1s22s22p63s23p64s1.②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K ：［Ar]4s1。
选修三 第1节 原子结构 创新演练大冲关
一、选择题1．下列说法正确的是()A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱D．原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着解析：A项中氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱；B项正确；C项中玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到了困难；D项中原子中电子运动没有确定的轨道，所谓原子半径是电子运动出现的“区域”．答案：B2．下列微粒中，各层电子数均达到2n2的是()A．Ne、Ar B．F－、Mg2＋C．Al、O2－D．Cl－、Ar解析：A中Ar，C中Al，D中Cl－、Ar均不符合题意．答案：B3．(2010·新课标全国卷)下列各项表达中正确的是()A．Na2O2的电子式为B．106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112 L(标准状况)C．在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7D．Cl－的结构示意图为解析：本题考查化学基本术语和基础理论知识，意在考查考生基础知识的扎实程度．A 项中Na2O2是离子化合物，不正确；B项中乙醇和丙醇的物质的量之比为1∶1时，才能生成标况下112 L的CO2；D项写的是氯原子的结构示意图．答案：C4．下列关于元素电负性大小的比较中，不．正确的是()A．O<S<Se<Te B．C<N<O<FC．P<S<O<F D．K<Na<Mg<Al解析：A选项元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B选项元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；CD两个选项元素的相对位置如下图所示：C：D：在周期表中，右上角元素(惰性元素除外)的电负性最大，左下角元素电负性最小．答案：A5．下列电子排布图中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是()解析：A、B两项不符合洪特规则；C项，原子处于激发态，不是能量最低状态；D中能够表示该元素原子的最低能量状态．答案：D6．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子解析：A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B选项X 原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项为同主族的元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的可以是碱金属元素，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似．答案：C7．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，X m＋和Y n－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性X＞YD．第一电离能X＜Y解析：X m＋和Y n－的核外电子排布相同，则质子数X>Y，在元素周期表中，X应在Y 的下一周期的左边，所以原子半径X>Y，X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y.答案：D若W原子的最外层电子数是其次外层电子数的7/8.则下列说法中正确的是()A．Y单质可与Z的氢化物的水溶液反应，使溶液pH升高B．最高价氧化物的水化物酸性：W＞ZC．原子半径由大到小的排列顺序是Z＞Y＞XD．X的单质中有一种为白色蜡状固体解析：由W的原子结构特点可推知W为氯元素，则依它们在元素周期表中的位置关系可知X、Y、Z依次为氮元素、氧元素和硫元素．A中的反应是2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，A正确；HClO4酸性强于H2SO4，B正确；X、Y、Z的原子半径应是Z>X>Y，C不对；N元素的单质为无色气体，D不对．答案：AB9．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是()A．两原子其核外全部都是s电子B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子D．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子解析：氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错；2s22p6的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期；B错；虽然M层上的s、p能级都充满电子，即使d能级没有电子，但4s上可能有电子或没有电子，C错．答案：D10．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1.请根据下表所列数据判断，错误的是()A．元素X的常见化合价是＋1B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应解析：X的第一电离能(I1)显著小于I2、I3等，可知X最外层只有一个电子，故常见化合价为＋1价，且与Cl 元素形成XCl，A、C两项正确；Y元素的I1、I2、I3相差不悬殊，当I4悬殊明显，故Y最外层有3个电子，为ⅢA族元素，当n＝3时，Y为Al，与冷水不反应，故B正确，而D错误．答案：D二、非选择题11．回答下列问题：(1)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________，离子半径N3－________Na＋.(2)Q原子位于第4周期，其一种重要化合物可用于检验司机是否饮酒，在此化合物中Q显＋6价，其原子的核外电子排布式为___________________________________________．解析：此题考查基态原子(或离子)电子排布式书写．(1)N3－为8电子结构，2p轨道已充满，其电子排布式为1s22s22p6.(2)根据题目所给信息知Q为Cr元素，其电子排布遵从洪特规则特例，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1.答案：(1)1s22s22p6大于(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s112．X、Y、Z、Q四种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X 与Z的核电荷数之和．请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为________、________；(2)Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为________________________________________________________________________，在形成化合物时它的最高化合价为________．解析：X原子核外的M层中只有两对成对电子，则X的价电子轨道排布式为因此X为硫元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为碳元素；地壳中含量最多的元素为氧元素，因此Z为氧元素；Q的核电荷数为S和O的核电荷数之和，因此Q为24号元素Cr，处于第4周期，它的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，其价电子为3d54s1，因此它的最高化合价为＋6价．答案：(1)S C(2)Cr4 1 s22s22p63s23p63d54s1＋613．下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．请回答下列问题：(1)表中属于d 区的元素是________(填编号)．(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式______________________________．(3)某元素的特征电子排布式为n s n n p n ＋1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为________对．(4)第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图中的序号)．解析：(2)⑨号元素是Fe 元素，其电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2.(3)由n s n n p n ＋1可知n ＝2，则该元素是N ，其最外层成对电子只有1对．(4)第3周期熔点最高的单质应是Si ；电负性最大的是Cl 即图中的2.答案：(1)⑨ (2)1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(3)1 (4)Si 214．A 、B 、C 、D 、E 代表5种元素．请填空：(1)A 元素基态原子的最外层有3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___________________________________．解析：(1)A 元素基态原子的轨道排布图由题意可写成：，可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N.(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1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，即26号元素铁．(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，该元素为29号元素Cu.答案：(1)N(2)Cl K(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
高考化学总复习 第1讲 原子结构 鲁科版选修3
二
三
四
五
… …
容纳
电子 数
2
2
6
2
6 10 2
6
10 14 2
… … … …
2
8
18
32
…… 2n2
2.核外电子排布遵循的规律
(1) 能量最低原理： 原子的核外电子在原子轨道上遵循下列排布顺序， 使整个原子的能量处于最低状态。
（2）泡利原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，
且它们的自旋状态相反。
（2）电子排布图（轨道表示式）：
每个圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个 电子，如氧元素基态原子的电子排布如图所示：
［特别提醒］ （1）核外电子排布遵循以上三条原则的同时，还必须
满足洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满、半
充满和全空状态时，体系能量最低，原子较稳定，即Cr、 Cu的电子排布式为［Ar］3d54s1和［Ar］3d104s1，而不 是［Ar］3d44s2和［Ar］3d94s2。 （2）书写轨道表示式时，空轨道不能省略，如C的轨道
［答案］ （3）Fe 3d64s2 （4）Cu （ 5） 2
（1）N
（2）Cl
K 或［Ar］
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d104s1或［Ar］3d104s1 2p 哑铃
（1）电子排布的顺序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s……，
归
纳 拓 展
热点关注 （1）用原子结构理论分析和解决有关元素的 性质问题 （2）书写电子排布式、轨道表示式 （3）用电离能等解释元素的某些性质
（4）运用原子核外电子跃迁等解释某些实际
问题
1.能层、能级及其最多容纳电子数的关系 能 层 符 号 能 一 二 三 四 五 … … … … … …
高考化学一轮复习 物质结构与性质第1节原子结构与性质教学案 新人教版选修3
选修三物质结构与性质第1节原子结构与性质考纲点击1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2．了解元素电离能、电负性的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
一、能层与能级1．能层、能级、原子轨道(1)能层多电子原子的核外电子的________是不同的。
按电子的______差异，可将核外电子分成不同的能层。
原子核外电子的每一能层(序号为n)最多可容纳的电子数为________。
(2)能级多电子原子中，同一能层的电子，能量也不同，还可以把它们分成________；同一能层里，能级的能量按__________的顺序升高。
(3)原子轨道电子云轮廓图称为原子轨道。
s电子的原子轨道都是______形的，n s能级上各有____个原子轨道；p电子的原子轨道都是________形的，n p能级上各有____个原子轨道；n d能级上各有____个原子轨道。
随着____________的递增，基态原子的核外电子按照上图中箭头的方向依次排布，即1s,2s,2p，______，____，____，____，____，____，4d,5p……该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。
即时训练1 下列说法中错误的是____________。
①在n＝3的电子层中，可能有的最多轨道数是8②电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少③3s的能量小于2p的能量④3p的能量小于4p的能量⑤3d的能量小于4s的能量⑥Fe原子中有3f轨道⑦3d轨道最多容纳的电子数小于4d轨道最多容纳的电子数⑧L电子层只有两个能级特别提示：(1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍；(3)构造原理中存在着能级交错现象；(4)一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
选修三教案1-1原子结构与性质(新人教版精品)
选修三教案1-1原子结构与性质（新人教版精品）第一章原子结构与性质第一节原子结构(第1课时)知识与技能1、进一步认识原子核外电子的分层排布2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5、识记常见元素（1～36号）重点：原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系难点：能用符号表示原子核外的不同能级【知识结构与板书设计】一、开天辟地―原子的诞生1、氢元素宇宙中最丰富的元素2、宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。
二、能层与能级【教学步骤、内容】阅读引言］思考并讨论：1、“物质的组成与结构”与“物质的性质与变化”两方面是什么关系？2、物质的组成与结构如何决定性质？分别举例说明。
［识图］读第一章章图[讲] 人类对原子的认识史――不同时期的原子结构模型1、公元前400多年前，希腊哲学家德谟克利特等人的观点：物质由原子构成，且原子是不可分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。
2、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子说；物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相同3、1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性，原子是可以再分的4、卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。
原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。
5、波尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动6、原子结构的量子力学模型（电子云模型）：现代原子结构学说：现代科学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子的运动。
[问]宇宙什么是时候诞生的？我们的地球从那里来？ [板书]第一节原子结构一、开天辟地―原子的诞生1[投影]宇宙大爆炸图片(图1-1)：然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。
整合人教版高中化学选修三第一章-原子结构与性质复习教案1
第一章 原子结构与性质第一节 原子结构一、原子的诞生大爆炸――→2个小时后诞生大量的氢 少量的氦 极少量的锂――→原子核的熔合反应其他元素二、宇宙的组成与各元素的含量三、元素的分类非金属元素：22种（包括稀有气体）元素金属元素：绝大多数四、能级与能层1．能级表示方法及各能级所能容纳的最多电子数2．各能层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数电子层 原子轨道类型 原子轨道数目 可容纳电子数1 1s 1 22 2s,2p 4 83 3s,3p,3d 9 184 4s,4p,4d,4f 16 32n －n 2 2n 2 五、核外电子进入轨道的顺序按照构造原理，电子进入轨道的顺序为：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p ……因此，特别要注意的是，核外电子排布并非全是按照能层的顺序逐层排布的，排满K 层后再排到L 层，排满了L 层再排到M 层，但并非排满M 层后再排到N 层，根据构造原理中电子进入轨道的顺序，电子是排满4s 后再进入3d 。
例如：21号元素钪核外的21个电子依次填充轨道的顺序为1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 1，但钪元素原子的电子排布式应写作：1s 22s 22p 63s 23p 63d 14s 2或Ar]3d 14s 2。
六、能量最低原理的简述在多电子原子中，核外电子总是尽先占据能量最低的轨道，然后再依次进入能量较高的原子轨道，以使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理能量最低原理是自然界中一切物质共同遵守的普遍法则。
绝大多数元素原子的核外电子排布，都是按照构造原理中的能级顺序依次进入原子轨道，而使整个原子处于能量最低状态，称之为基态。
七、少数元素的基态原子的电子排布它们对于构造原理有1个电子的偏差。
因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
高三化学一轮复习精品 选修3 第1节 原子结构与性质
选修3 物质结构与性质第一节 原子结构与性质[基础知识整合]1．能层、能级和原子轨道(1)轨道形状⎩⎨⎧s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形(2)s 、p 、d 、f 能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x 、n p y 、n p z 三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数(n )的增大而增大。
(3)能量关系⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①相同能层上原子轨道能量的高低：n s<n p<n d<n f②形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s ……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2p x、2p y、2p z轨道的能量相同3．原子核外电子排布规律(1)能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的顺序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。
构造原理示意图：(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。
(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单独占据一个轨道，且自旋状态相同。
注：洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。
如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
4．电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁①基态―→激发态：当基态原子的电子吸收能量后，电子会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。
②激发态―→基态：激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量。
最全面化学选修三第一章《原子结构与性质》重点知识点及全套练习题含答案解析2021
第一章原子结构与性质一.原子结构1、能级与能层2、原子轨道3、原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。
（说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
）（2）能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
（3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。
（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
比如，p3 的轨道式为，而不是。
↑↑↑↑↓↑洪特规则特例：当p、d、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0 、p3、d5、f7 、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。
前36 号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0 、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2 、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6 、18Ar 3s23p6 、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
4、基态原子核外电子排布的表示方法（1）电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。
化学选修3-1知识点
化学选修3-1知识点。
(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章原子结构与性质第一节原子结构（第一课时）教学目标：1、了解原子结构的构造原理。
2、知道原子核外电子的能级分布。
3、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）教学重点：1、根据构造原理写出1～36号元素的电子排布式。
2、核外电子的运动状态。
教学难点：核外电子排布教学过程：（历史）一、开天辟地现代大爆炸宇宙学理论：氢、氦、锂，至今氢仍为%，与氦共占%。
原子概念核原子结构模型的演变：1、古代原子论物体由原子构成，原子不能再分割；原子之间是虚空（真空）；原子是实体，内部无空虚；原子均一，无内部结构；原子是不同的。
2、道尔顿原子论1805年，每种元素有一种原子；同种原子质量相同；原子不可再分；原子不会转变成另一种原子；化学反应只是改变原子的结合方式。
（道尔顿症，色盲）3、汤姆生原子模型1904年，认为原子史一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
4、卢瑟福原子模型1911年，在a粒子散射实验的基础上提出了“行星系式”原子模型。
原子中心有一个带正电荷的核，几乎是原子的全部质量，电子在核外沿不同轨道运动。
5、玻尔原子模型电子在核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。
6、量子力学模型（概念）二、能层与能级（楼梯与台阶）（填表）完成下列图表（强调）能层：按电子能量差异，将核外电子分为不同能层。
能级：同一能层的电子（电子的互相影响），能量也不同，分为能级。
1、每一能层的能级都从s开始；依次为s，p，d，f2、能级数目就是能层序数；3、能层不同的各级容纳电子数目为s－2，p－6，d－10，f－14。
4、每一能层最多容纳电子数目为2n2。
（讨论）P5的学与问。
（难点）三、构造原理1～19号元素都是按照能层能级的顺序排布电子，但是，19和20号元素却不同？绝大多数元素的原子核外电子排布规律：P6的图1－21s－2s－2p－3s－3p－4s－3d－4p根据构造原理可以写出写出几乎所有的已知原子序数的原子电子排布（阅读）P6的表格，注意构造原理，电子排布顺序（基态原子）。
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第一章原子结构与性质一.原子结构1、能级与能层2、原子轨道3、原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。
（说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
）（2）能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
（3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。
（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
比如，p3 的轨道式为，而不是。
↑↑↑↑↓↑洪特规则特例：当p、d、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0 、p3、d5、f7 、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。
前36 号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0 、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2 、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6 、18Ar 3s23p6 、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
4、基态原子核外电子排布的表示方法（1）电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。
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一、选择题1．下列对一些实验事实的理论解释正确的是()解析：N原子核外电子排布为1s22s22p3，O原子核外电子排布为1s22s22p4，由洪特规则特例，半充满更稳定，N原子失电子难，第一电离能大于O原子，因为CO2中的C===O 之间的夹角为180°，故CO2为直线形分子，B错误，石墨是混合型晶体，金刚石是原子晶体，石墨熔化时，除了断开C－C之间σ键外，还需断开π键，所以熔点高，HF之间由于形成氢键，所以沸点高。
答案：A2．(2011·安徽高考)中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO 解析：本题考查化学基本规律，意在考查学生对化学规律及特例的把握。
一般来说，同周期元素的第一电离能从左到右依次增大，但Al的第一电离能比Mg小，属特例，A项错误；卤族元素F的非金属性极强，无正价，B项错误；pH＝－lg c(H＋)，而溶液的酸碱性取决于c(H＋)与c(OH－)的相对大小，两者无必然关系，C项错误；H2CO3的酸性强于HClO，CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，D项正确。
答案：D3．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：()①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价④>③＝②>①解析：①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能F>N、P>S，又由于第一电离能N>P，所以A项正确。
原子半径N>F，故B项错误。
电负性应S>P，即①>②，故C项错误。
F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①>③＝②，D项错误。
答案：A4．下列关于元素电负性大小的比较中，不．正确的是()A．O<S<Se<T e B．C<N<O<FC．P<S<O<F D．K<Na<Mg<Al解析：A项，元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B项，元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两项，元素的相对位置如下图所示：在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素的电负性最小。
答案：A5．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知()A．X的原子半径大于Y的原子半径B．X的电负性大于Y的电负性C．X阴离子的半径小于Y阳离子的半径D．X的第一电离能小于Y的第一电离能解析：X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径Y>X，电负性X>Y，A错误，B正确；电子层结构相同，核电荷数越多，粒子半径越小，故X阴离子半径大于Y阳离子半径，C错误；X为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y为金属元素易失电子形成阳离子，故其第一电离能X>Y，D错误。
答案：B二、非选择题6．如表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：(用元素符号填空)⑦____________，⑧____________。
(2)在①～⑧中电负性最大的元素是________，第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________，写出三者之间两两相互反应的离子方程式________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)这些元素中，原子半径最小的是________(填元素符号)。
答案：(1)①N，[He]2s22p3⑥Si，[Ne]3s23p2⑦S，[Ne]3s23p4⑧Cl，[Ne]3s23p5(2)F Na(3)HClO4KOH Al(OH)3H＋＋OH－===H2O，3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O，OH－＋Al(OH)3===AlO－2＋2H2O(4)F7．根据下列叙述，写出元素名称，画出原子结构示意图，并写出核外电子排布及价电子的排布图。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：________________________________________________________________________；(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________________________________________________________________________；(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：________________________________________________________________________；(4)D元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4：________________________________________________________________________；(5)1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多：________________________________________________________________________。
解析：(1)据题意可知A元素原子的L层电子数为8，M层电子数为4，为硅。
(2)最外层电子数比次外层电子数多，则一定为第二周期元素，据题意B为硼。
(3)常温下能与水剧烈反应生成O2，则C为氟。
(4)次外层电子数是最外层电子数的14D 只能为氖。
(5)1～36号元素中，未成对电子数最多的为铬(共6个)。
8．有A 、B 、C 、D 、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。
其中A 为非金属元素；A 和E 属同一族，它们原子最外层电子排布为n s 1，B 和D 也属同一族，它们原子最外层的p 能级电子数是s 能级电子数的两倍。
C 原子最外层上电子数等于D 原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题：(1)A 是__________，B 是__________，C 是__________，D 是__________，E 是__________。
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________。
写出该物质的一种主要用途：________________________________。
(3)写出C 元素基态原子的电子排布式：__________________________________。
(4)用电子排布图表示D 元素原子的价电子排布为_______________________________ ________________________________________________________________________。
(5)元素B 与D 的电负性的大小关系是B________D ，C 与E 的第一电离能的大小关系是C________E 。
(填“>”、“<”或“＝”)解析：A 、B 、C 、D 、E 5种元素核电荷数都小于20，故都为主族元素，A 、E 同一族且最外层电子排布为n s 1，故为第ⅠA 族，而A 为非金属元素，则A 为氢；B 、D 为同一族，其原子最外层的p 能级电子数是s 能级电子数的两倍，故其最外层电子排布为n s 2n p 4，为第ⅥA 族元素，B 核电荷数小于D ，则B 为氧，D 为硫，E 为钾；C 原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半，则C 为铝，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)，E(钾)的第一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能Al>K 。
答案：(1)H O Al S K(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)2·12H2O净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4)(5)>>9．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：(1)A原子的核外电子排布式_________________________________________。
(2)B元素在周期表中的位置________________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。
(3)C原子的电子排布图是________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。
(4)D原子的电子排布式为________________，D－的结构示意图是________。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________。
解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。
(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。
(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)<r(Na＋)。
(3)C为N，其电子排布图为，其中有3个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈纺锤形。