2019版高考化学一轮回顾 第12章 物质结构与性质(选考)第37讲 原子结构与性质教案 鲁科版

(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 ＋ 1 ， 则 n ＝ ________；原子中能量最高的是________电子。
(6)2p3 的电子排布图为
↓↑↓
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
()
2．请用核外电子排布的相关规则解释 Fe3＋较 Fe2＋更稳定的原 因。 答案：26Fe 外围电子的电子排布式为 3d64s2，Fe3＋外围电子的 电子排布式为 3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为 3d6。根据“能 量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5 处于半满状态，结构更为稳定，所以 Fe3＋较 Fe2＋更为稳定。
[练后归纳] 正确理解排布依据 1．在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：
(1)
(违反能量最低原理)
(2) ↑↑ (违反泡利不相容原理)
(3)
(违反洪特规则)
(4)
(违反洪特规则)
2．半充满、全充满状态的原子结构稳定
如 ns2、np3、np6
Cr：3d54s1
Mn：3d54s2
Cu：3d104s1
答案：(1)
3．写出下列基态原子的电子排布式与简化电子排布式 原子 电子排布式 简化电子排布式 Fe Ga Cu As Mn2＋
答案：1s22s22p63s23p63d64s2 [Ar]3d64s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 [Ar]3d104s24p1 1s22s22p63s23p63d104s1 [Ar]3d104s1 1s22s22p63s23p63d104s24p3 [Ar]3d104s24p3 1s22s22p63s23p63d5 [Ar]3d5
4．对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性
质相似，如
■多维思考——做一做 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)过渡元素中含有非金属元素。( ) (2)s 区全部是金属元素。( ) (3)价电子排布为 5s25p1 的元素位于第五周期ⅠA 族，是 s 区元 素。( ) (4)根据元素周期律，氮与氧相比，后者的第一电离能大。( )
(3)元素周期表的分区 ①根据核外电子排布分区。
②各区外围电子排布特点
分区
元素分布
外围电子排布
s区
ⅠA 族、ⅡA 族
ns1～2
p 区 ⅢA 族～ⅦA 族、0 族 ns2np1～6(He 除外)
d 区 ⅢB 族～ⅦB 族、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(除钯外)
ds 区 ⅠB 族、ⅡB 族
(n－1)d10ns1～2
(5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子。 Fe Fe3＋
原子(或离子) 结构示意图 电子排布式 轨道表示式
答案：(1)1377Cl (2)
(5)
原子(或 离子)结 构示意图
电子 排布式
轨道 表示式
Fe [Ar]3d64s2
Fe3＋ [Ar]3d5
7.已知 A 原子中只含 1 个电子；B 原子的 3p 轨道上得到 1 个电 子后不能容纳外来电子；C 原子的 2p 轨道上有 1 个电子的自 旋方向与其他电子的自旋方向相反；D 原子的第三电子层上有 8 个电子，第四电子层上只有 1 个电子；E 原子的外围电子排 布式为 3s23p6。按要求书写下列图式。 (1)B 原子的结构示意图： _________________________； (2)C 原子的轨道表示式： _________________________； (3)D 原子的核外电子排布式： _____________________； (4)B 离子的电子式： _____________________________。
第12章物质结构与性质（选考） 第37讲 原子结构与性质
C目录 ONTENTS
考点一 考点二 对接
【考纲要求】 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和 排布原理，能正确书写 1～36 号元素原子核外电子、价电子的 排布式和轨道表达式。2.了解电离能的含义，并能用以说明元 素的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应 用。4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。
Zn：3d104s2
3．当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n－1)d、np 的顺序填
充，但在书写时，仍把(n－1)d 放在 ns 前。
4．基态原子失电子的顺序：以 Fe 为例，Fe－―2― e－→4sFe2＋
－―e―－→3dFe3＋。
题组二 正确理解原子(离子)的能量状态 4．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化， 吸收能量最多的是( ) A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
(3)洪特规则：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。
如 2p3 的电子排布为
不能表示为
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 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。
答案：(1) (3)1s22s22p63s23p64s1 或[Ar]4s1
8．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 轨道为半充满，D 的元素符号为 ________，其基态原子的电子排布式为________。
5p65d106s26p6
(2)每族元素的电子排布特点 ①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0 族：He：1s2；其他：ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
3．电负性 (1)含义：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。 电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 (2)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相对标准， 计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。
(3)变化规律 金属元素的电负性一般小于 1.8，非金属元素的电负性一般大 于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等) 的电负性则在 1.8 左右。 在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大， 同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。
解析：np3 处于半充满结构，稳定，失去一个电子吸收能量多。 答案：B
5．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状 态的是________。
解析：①、④不符合能量最低原理；②不符合洪特规则。 答案：③⑤
题组三 规范使用化学用语 6．按要求填空： (1)质量数为 37 的氯原子符号为________。 (2)S2－的结构示意图：________。 (3)氮原子的电子式：________，N2 的电子式：________，NH＋ 4 的电子式：________。 (4)磷原子的核外电子排布式：_______________________， 外围电子排布式： _______________________________， 外围电子轨道表示式：___________________________。
答案：(1)C 或 O (2)Cl K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或[Ar]3d64s2 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 (5)2 2p
考点二|原子结构与元素性质
1．原子结构与元素周期表
(1)原子核外电子排布与周期的关系
序数 电子排布式
子排布式
四 4 19
[Ar]4s1
1s22s22p63s23p6
36
3d104s24p6
五 5 37
[Kr]5s1
1s22s22p63s23p63d10
54
4s24p64d105s25p6
六 6 55
[Xe]6s1
1s22s22p63s23p63d10 86 4s24p64d104f145s2


子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道
的能量相等
3．基态原子核外电子排布依据 (1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个 原子的能量处于最低状态。 构造原理示意图：
(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。 如 2s 轨道上的电子排布为 ↑↓ ，不能表示为 ↑↑ 。
各能级上的原子轨道数目nnnspd能能能级级级上上上135个个个
原 子 轨 道

nf能级上7个 ……

关能系量①②③相n形1同ss<<同状一2ns能相能p<<3层同层nsd<上的内<4sn原原形…f 子子状…轨轨相道道同能能而量量伸的的展高高方低低向：：不同的原
4．基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法
举例(以 S 原子为例)
Hale Waihona Puke 电子排布式1s22s22p63s23p4
简化电子 排布式
[Ne]3s23p4
电子排布图
(轨道表示式)
价电子排布式
3s23p4
5.基态、激发态与光谱
■多维思考——做一做 1．正误判断，正确的打“√”错误的打“×”。 (1)p 能级能量一定比 s 能级的能量高。( ) (2)同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多。( ) (3)2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形，能量也相等。( ) (4)2px,2py,2pz 的能量相等。( ) (5)2s 轨道的电子排布图为 ↑↑ 。( )
题组一 电子排布式、轨道表示式的书写与判断 1．下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A．Na＋的电子排布图：
B．Na＋的结构示意图： C．Na 的电子排布式：1s22s22p63s1 D．Na 的简化电子排布式：[Na]3s1
解析：Na 的简化电子排布式为[Ne]3s1。 答案：D
2．写出下列基态原子的轨道表示式。 (1)N： ____________________________________________。 (2)Cl： ___________________________________________。
f区
镧系、锕系
(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
2.电离能 (1)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最低能量。 (2)规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第 一电离能最大，总体呈现增大的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。 ③同种原子：逐级电离能越来越大(即 I1<I2<I3…)。
每周期第
每周期最后一种元素
能
一种元素
周
层
基态原子
期
原子
原子 基态原子的
数
的简化电
序数
序数 电子排布式
子排布式
二2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三3
11
[Ne]3s1
18 1s22s22p63s23p6
每周期第一种元素 每周期最后一种元素
能
周
基态原子
层 原子
原子 基态原子的
期
的简化电
数 序数
考点一|原子核外电子排布原理
1．能层与能级
能层(n) 一 二
三
四
…n
能层符号 K L
M
N
……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f … …
最多容纳 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 … …
电子数 2 8
18
32
… 2n2
2.原子轨道 轨道形状sp电电子子的的原原子子轨轨道道呈呈球哑形铃对形称