2018届高三化学(人教版)一轮复习选修3第1节原子结构与性质Word版含答案

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

②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。

(2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。包括吸收光谱和发射光谱。用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。

应用体验]

写出下列原子或离子的①电子排布式②价电子排布图③电子占的原子轨道数

④未成对电子数。

(1)N：①________②________③________④________。

(2)Cl：①________②________③________④________。

(3)Fe2＋：①________②________③________④________。

(4)Cu：①________②________③________④________。

(5)Se：①________②________③________④________。

(6)Br－：①________②________③________④________。

提示](1)①1s22s22p3③5④3

(2)①1s22s22p63s23p5或Ne]3s23p5

考点多维探究]

角度1核外电子排布的表示

1．(高考组合题)(1)(2016·全国乙卷)基态Ge原子的核外电子排布式为

Ar]________，有________个未成对电子。

(2)(2016·全国甲卷)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。

(3)(2015·全国卷Ⅰ)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。

(4)(2014·全国卷Ⅰ)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为________。

(5)(2013·全国卷Ⅰ)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为______、电子数为________。

(6)(2012·全国卷)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为

________。

(7)(2016·江苏高考)Zn2＋基态核外电子排布式为________。

(8)(2015·海南高考)钒在元素周期表中的位置为________，其价层电子排布图为________________。

(9)(2015·上海高考)Mg原子核外电子排布式为________；Ca原子最外层电子的能量________Mg原子最外层电子的能量(选填“低于”、“高于”或“等于”)。

答案](1)3d104s24p2 2

(2)Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 2

(3)电子云 2

(4)4Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5

(5)M9 4

(6)343s23p63d10(7)Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10

(8)第四周期ⅤB 族

(9)1s 22s 22p 63s 2 高于

2．完成下列化学用语 (1)Cr 原子的核外电子排布式________，外围电子排布式________，原子结构示意图________，价电子排布图________________。

(2)Cu 2＋的核外电子排布式________，离子结构示意图________。

(3)As 的核外电子排布式________，原子结构示意图________价，价电子排布图________________。

(4)Co 的外围电子排布式________________，外围电子排布图

________________。

答案] (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 3d 54s 1

描述核外电子排布的两种化学用语

(1)电子排布式⎩⎪⎨⎪⎧

核外电子排布式：如Fe ：[Ar]3d 64s

2价(外围)电子排布式：如Fe ：3d 64s 2