一轮复习--选修三--原子结构与性质

。
-31-
2.核外(价)电子排布的表示方法 表示方法 含 义 原子或离子结构 表示核外电子分层排布 示意图 和核内质子数
基础梳理
举
例
· · 表示原子或离子最外层 电子式 Cl:· Cl· · · · 电子数 2 2 6 2 4 S:1s 2s 2p 3s 3p 或 表示每个能级上排布的 核外电子排布式 [Ne]3s23p4 电子数 S2-:1s22s22p63s23p6 表示每个原子轨道中电 电子排布图 子的运动状态 O:
nd轨道电子云轮廓图
(4)原子轨道的能量关系
(5)能层、能级与原子轨道关系
2．基态原子核外电子排布 (1)填充顺序——构造原理 绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排 布顺序，人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电 子排布式的依据。
-10考点突破
2.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。 构造原理即基态原子核外电子进入原子轨道的顺序。示意图如下: (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。 (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。
最低能量
基态原子：遵循泡利原理、洪特规则、 能量最低原理的原子 ②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从 跃迁到 能量 (3)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会
低能级
高能级
状态的原子。遵循泡利原理、洪特规则、
吸收或释放
不同 的光 ，用光 谱仪 记录下 来便 得到 原子光
谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
E(s)<E(p)<E (d)<E (f)
。
(3)原子轨道： 表示电子在原子核外的一个空间运动状态。 电子云轮廓图给出了电子在 核外经常出现 的区域，这 种电子云轮廓图也就是轨道的形象化描述。
原子轨道的电子云轮廓图
s轨道的电子云轮廓图
npx轨道电 子云轮廓图
npy轨道电 子云轮廓图
npz轨道电 子云轮廓图
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表示方法
含
义
举 例 2 4 S:3s 3p
基础梳理
价层电子排布式 表示价层电子的排布 或排布图
Fe:3d 4s
6 2
3． 电子跃迁与原子光谱 (1)能量最低原理：原子的电子排布遵循 使整个原子的能量处于 最低 (2)原子的状态 ①基态原子：处于
构造原理
能
状态，简称能量最低原理。 的原子。
4
铍Be
1s2 2s2
5
6
硼B
碳C
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
7
8
氮N
氧O
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
9
氟F
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
10 氖Ne
例如
氢 H 钠 Na 铝 Al
1s1
1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p1
想一想
第2 层 第1 层
元素周期表的横行
②周期的组成
短 周 期
长 周 期 周期序数 起始原子序数 终止原子序数 元素种类 1 2 2 一 3 10 8 二 11 18 8 三 19 36 18 四 37 54 18 五 55 86 32 六 87 118/112 32/26 七
第七周期也称为不完全周期
镧系：57～71 锕系：89～103
选修三
考点 1 原子结构 1．能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的 能量 是不同 的，按照电子的 能量 差异将其分成不同能层。 通常用 K、L、 M、N、O、P、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、 七……能层，能量依次升高。
(2)能级：同一能层里的电子的 能量 也可能不同，又将 其分成不同的能级，通常用 s、p、d、f 等表示，同一能层 里，各能级的能量按 s、p、d、f 的顺序升高，即：
③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1
～ 10
(3)元素周期表的分区与价电子排布的关系 ①周期表的分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
③根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属 元素区和非金属元素区(如下图 )，处于金属与非金属交界线 (又称梯形线)附近的非金属元素，又称为半金属或准金属。
24号铬：
29号铜：
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
注
意
-19基础梳理
核外电子的排布规律 (1)遵守三大基本原理:能量最低原理、泡利原理、洪特规则。 (2)能级交错现象:核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加 而升高,不同能层的能级之间的能量高低有交错现象,如 E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、 E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。 (3)洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、 半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。如 29Cu的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。
每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子 基态原子的电子排 原子序 基态原子的电子排布式 序数 布式 数 3 1s22s1 10 1s22s22p6 11 1s22s22p63s1 18 1s22s22p63s23p6 19 1s22s22p63s23p64s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 1s22s22p63s23p63d10 1s22s22p63s23p63d104s24p64 37 54 4s24p65s1 d105s25p6 1s22s22p63s23p63d10 1s22s22p63s23p63d104s24p64 55 86 4s24p64d105s25p66s1 d104f145s25p65d106s26p6
上式方括号里的符号的意义是： 该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构 练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简 化电子排布式吗？ 22p4 [ He ] 2s O： [Ne]3s23p2 Si： [Ar]3d64s2 Fe：
练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布 式： （1）Ne （ 2） S （3）29Cu （4）32Ge
1s22s22p6 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s24p2
。 。 。 。
小
元素符 电子 号 式 电子排 布式
结
结构示 意图 简化的电子排 布式 外围电子排 布式
Ca
练习 1： 下列各原子或离子的电子排布式错误的是（
题组三 电子的跃迁 5．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
解析
燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都
是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜 成像则是光线反射的结果。
一、原子结构与元素周期表 （一课时）
1、周期 ①特点 同周期元素电子层数相同 同周期元素从左至右原子依次序数递增
提醒:①能层数=电子层数=周期序数 ②价电子数=主族序数
(2)每族元素的价电子排布特点 ①主族 主族 排布特点 主族 排布特点 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
1
ns ⅤA
2 3
ns2
ⅥA
ns2np1
ⅦA
ns2np2
— — ns1 2。
～
2 4 n s n p ns np ns2np5 ②0 族：He： 1s2 ；其他：ns2np6。
第3层
第4层
钙Ca
钙Ca
+20
K层
2
L层
8
8
2
1s22s22p63s23p64s2
M层
N层
练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？ 举出能否具体的例子？
洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、 d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。 如29Cu的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。
锂、氦、汞的发射光谱
明
锂、氦、汞的吸收光谱
暗
2．下列各项叙述正确的是( 能量，由基态转化成激发态
)
A．镁原子由 1s22s22p63s2→1s22s22p63p2 时，原子释放 B． 价电子排布为 5s25p1 的元素位于第五周期第ⅠA 族， 是 s 区元素 C．所有原子任一能层的 s 电子云轮廓图都是球形，但 球的半径大小不同 D．24 Cr 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d44s2
能级交错
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。
Cl: K: 26Fe:
1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
2s22p6 3s23p64s2 3d6
注意书写：1s2
原子的简化电子排布：原子实 Na的简化电子排布： [Ne]3s1
2、族
族 16
元素周期表的纵行
A结尾，ⅠA～ⅦA 7 主族： B结尾 ， ⅢB～ⅦB，ⅠB，ⅡB 7 副族： 1 Ⅷ族：
1 0族：
副族、Ⅷ族通称过渡元素，过渡金属 特点： 主族元素族序数＝原子最外层电子数 一些族的别名
原子结构与元素周期律 原子结构与元素周期表的关系
考点突破
能 周 层 期 数 二2 三3 四4 五5 六6
原子结构的表示方法 原子结构示意图 电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4 电子排布图 O原子 1s2 2s2 2p4
-30考点突破
自主巩固 按要求填空。 (1)氧原子的核外电子排布式:1s22s22p4。 (2)硫原子的价电子排布式:3s23p4。 (3)氮原子的电子排布图: 。
(4)Br-的结构示意图:
）
BC
A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6
B. O2- 1s22s23p4 C. Cl- 1s22s22p63s23p5 D. Ar 1s22s22p63s23p6
练习2：
1.电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核 18 电荷数是____________
2.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的 第3周期，第VIA族 位置是____________
4、电子排布式：
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。 能级符号 该能级上排布的电子数
能层序数
Na：1s2
K
2s22p6 3s1
L M
Fe：1s2
K
2ຫໍສະໝຸດ Baidu22p6
L
3s23p63d6
M
4s2
N
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
3.原子结构示意图:11Na的原子结构示意图为 布的电子数。
。表明原子核外各电子层上排
-11考点突破
4.电子排布式 (1)用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布 的式子。电子排布式中各符号、数字的意义为:(以钾原子为例)
(2)电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符 号加方括号来表示,以简化电子排布式。例如K的电子排布式可写 成[Ar]4s1。 (3)元素的化学性质与价电子关系密切,人们常常只表示出原子的 价电子排布。如铁原子3d64s2。
二、元素周期律（第二课时）
元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化
1、原子半径
层数 层数多半径大
决定因素 电子间斥力大 正负电荷 间引力大
(4)基态、激发态及光谱示意图
①光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一； ②在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹 灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量 有关。
光谱与光谱分析
（1）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收 或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的 电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 （2）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光 谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
-275.电子排布图 (1)每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。如基 考点突破 态硫原子的电子排布图为
(2)电子排布图中各符号、数字的意义为(以铝原子为例)
(3)书写轨道表达式时，空轨道不能省略。如C的轨道表达式为
，而不是
电子排布图
例：写出O原子的电子排布图 O原子的电子排布式： 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p4