原子结构与性质 PPT

要点精讲
要点一 表示原子结构和组成的常见化学用语
1.原子结构示意图
可表示核外电子的分层排布和核内质子数,如
。
2.电子式
可表示原子最外层电子数目，如 。
3.核素符号
侧重表示原子核的组成，它告诉人们该原子核内
的质子数和质量数,并推及中子数和核外电子数，
如 O。16
8
4.电子排布式 （1）用数字在能级符号右上角标明该能级上排布 的电子数，这就是电子排布式。例如：K：1s22s2 2p63s23p64s1。 （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。 （3）有少数元素的基态原子的电子排布相对于构 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）
物质结构与性质(选考)
第1讲 原子结构与性质
基础盘点
一、原子核外电子排布及表示方法
自我诊断
1.请写出下列原子的电子排布式。
（1）N：
（2）Cl:
（3）Ca:
（4）Fe:
答（1）1s22s22p3
（2）1s22s22p63s23p5
（3）1s22s22p63s23p64s2 （4）1s22s22p63s23p63d64s2
特别提醒 到目前为止，我们学过的表示原子结构 的化学用语有多种，它们各有不同的侧重。 ①原子结构示意图只能表示核外电子的分层排布和
原子核内的质子数，如
。
②核组成式：如 O1，6 侧重于表示原子核的结构，它能告诉
8
我们该原子核内的质子数和核外电子数 以及质量数，并不能反映核外电子的排布情况。 ③电子排布式：如O原子的电子排布式为1s22s22p4, 它能告诉我们氧原子核外的电子分为2个电子层， 3个能级，并不能告诉我们原子核的情况，也不能 告诉我们它的各个电子的运动状态。
H2O,3H+2+Al(OH)3
Al3++3H2O,
OH-+Al(OH)3
AlO +2H2O
(4)F
迁移应用3 下列说法中正确的是
(
)
A.第三周期所含元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大
解析 同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀 有气体元素最大，故A正确，C不正确；由于Mg为 3s2而Al为3s23p1,故铝的第一电离能小于镁的；D中 钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D 不正确。 答案 A
Fe:1s22s22p63s23p64s23d6，错误。
迁移应用1 下列各种基态原子的核外电子排布式
中，正确的是
(
)
A.1s22Ds12p1
B.1s22s22p33s1
C.1s22s22p63s14s1
D.1s22s22p63s23p64s1
要点二 元素周期律 1.概念
元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。 2.实质
和 全空（如p0和d0）状态时，体系的能量较低，原
例如： Cr:1s22s22p63s23p63d44s2(×) Cr:1s22s22p63s23p63d54s1(√)
Cu:1s22s22p63s23p63d94s2(×) Cu:1s22s22p63s23p63d104s1(√)
5.电子排布图 用方框表示一个原子轨道，每个箭头代表一个电 子，如氮原子的电子排布图为：
，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）在这些元素中，原子半径最小的是
（填元素符号）。
答案 （1）①N,［He］2s22p3 ⑥Si,［Ne］
3s23p2
⑦S,［Ne］3s23p4 ⑧Cl,［Ne］3s23p5
(2)F Na (3)HClO4 KOH Al(OH)3
H++OH-
随着
原子核电荷的数递增，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, 3s,
3p, ,4s , 3,d ,4d4,p5p……该5原s 理适用于绝大多数基
态原子的核外电子排布。
4.原子核外电子排布规律
（1）能量最低原理
①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。
吸引力的大小。
（3）意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸
引力越大，非金属性越强。故电负性的大小可用来
衡量元素非金属性和金属性的大小。
（4）变化规律 ①同周期从 左 到 元右素的电负性逐渐增大。 ②同主族从上到下元素的电负性逐渐 变小 。 （5）应用 ①判断元素的金属性和非金属性的强弱：非金属 的电负性>1.8;金属的电负性<1.8;类金属的电负性 在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。 ②判断化学键的类型：元素的电负性差值大于1.7， 它们之间通常形成离子键；元素的电负性差值小 于1.7，它们之间通常形成共价键。
迁移应用4 下列关于元素电负性大小的比较中，不
正确的是
A
(
)
A.O<S<Se<Te
B.C<N<O<F
C.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;C、D两个选项元素的相对位置如下图所示：
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。
（3）变化规律： ①同一周期从左到右元素的第一电离能呈
增的大
趋势，但某些地方出现曲折变化，如 B>e , B > N O, M> g , A>l 。 P S
②同一族从上到下元素的第一电离能 变小。
2.电负性
（1）键合电子：原子中用于形成 化学的键电子。
（2）电负性：用来描述不同元素的原子对 键合电子
周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2
①
②
3
③④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧⑨
4
⑩
（1）写出下列元素符号及其原子的电子排布式：
①
,⑥
,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
④电子排布图，如
这个
式子，对氧原子核外电子排布的情况表达得就更
加详细。
归纳总结 （1）在作基态原子的电子排布图时，常
出现以下几种错误。
①
（违反泡利原理）
②
（违反洪特规则）
③
（违反洪特规则）
（2）当出现d轨道时，虽然电子按ns,(n-1)d,np顺
序填充，但在书写电子排布式时，仍把（n-1）d
放在ns前，如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2，正确；
半 充满状态)；29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p6 3d104s1（3d10为全充满状态，4s1为半充满状态）。
二、元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律
自我诊断
2.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4; ②1s22s22p5。 则下列有关比较中正确的是
（）
A.第一A电离能：④>③>②>① B.原子半径：④>③>②>①
C.电负性：④>③>②>①
D.最高正化合价：④>③=②>①
基础回归 1.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）元素第一电离能的意义：元素的第一电离能 可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。 第一电离能数值越小，原子越易失去一个电子， 该元素的金属性越强；反之，第一电离能数值越 大，原子越难失去一个电子。
元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化 必然引起元素性质的周期性变化。 3.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 元素的某些性质相似，如Li和Mg,Be和Al。
特别提醒 在比较元素的第一电离能时，要注意第ⅡA 族和第ⅤA族较同周期相邻元素的第一电离能都大。 典例导析2 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）：
基础回归 1.能层、能级及其最多容纳电子数的关系
2n2
2.原子轨道
电子云轮廓图给出了电子在
核外经常出的现区域。
这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道 轨道形状
轨道个数
s
球形
1
p
纺锤形
3
第1电子层：只有s轨道。
第2电子层：有s、p两种轨道。
第3电子层：有s、p、d三种轨道。
3.构造原理 构造原理：多电子原子的核外电子排布遵循构造 原理，根据构造原理可以写出元素基态原子的电 子排布式。
②基态原子：
处于最低能量的原子。当基态原子
能
量后，电子会吸收 激发 态
，变成 跃迁到较高原能子级。
（2）泡利原理
一个原子轨道最多容纳 2 个电子，而且 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，道而且
相
同。自旋 状态
易错警示 洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全满 （如p6、d10）、半满（如p3、d5）和全空（p0、 d0）状态时，体系的能量最低，如:24Cr的电子 排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为