原子轨道与四个量子数

同主族元素的电负性从上到下逐渐 减小
。
1．原子核外电子排布的原理 (1)能量最低原则，即：电子尽先占有能量低的轨道，然 后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。
(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个
电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。
(3)洪特规则 ①对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将 尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同。
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 3 个未成对电子，次外层
有2个电子，其元素符号为________ ； N (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 Cl 为________ ； K
成武二中
李亚楠
考纲定位
(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。
(4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
大能量越高。例如：s< p < d <f。
(3)同主量子数、角量子数的原子轨道能量相同。 例如：2px＝2 py＝2 pz 。
二、能量最低原理
1．能量最低原理 原子的电子排布遵循 能量最低 。 2．基态原子与激发态原子 处于 最低能量 的原子叫做基态原子，当基态原子的电 子 吸收能量 后，电子会跃迁到 较高能级 ， 变 成 激 发 态 原 子。 3．基态、激发态相互转化与能量转化的关系
(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 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 _________________________________________
(4)E 元素基态原子的 M 层全充满， N 层没有成对电子， Cu 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1s22s22p63s23p63d104s1 ________ 或； [Ar]3d104s1 (5)F 元素的原子最外层电子排布式为 nsnnpn ＋ 1 ，则 n ＝ 2 2p ________ ；原子中能量最高的是________ 电子。
②能量相同的轨道在全充满、半充满、全空状态时体系
的能量较低，原子较稳定。
2．基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 原子结构示意图 举例
电子式
电子排布式 轨道表示式 S：1s22s22p63s23p4或 [Ne]3s23p4 N：
特别提醒
(1)在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下几种错误：
(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n－1)d，np顺序填 序，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2正确；Fe 个轨道，np
能级有 3 个轨道，nd能级有 5 个轨道，nf能级有 7 个轨道。 np能级中的3个原子轨道互相 垂直 ，分别以 p 、 p 、 p 表
x y z
示，它们具有相同的能量。 3．泡利原理：1个原子轨道里最多只容纳 2 个电子，而
且自旋方向 相反
，这就是泡利原理。
4．洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是 优先占据不同轨道 ，而且自旋方向 相同 ，称为洪特 规则。
(3)由电离能的大小可以看出，对于同一周期元素而言，
碱金属元素 的第一电离能最小， 从左到右呈现从 到 下的第一电离能逐渐 减小 。 小的变化趋势；同主族元素从上到 大
3．电负性及其变化规律 (1) 电 负 性 ： 用 来 描 述 不 同 原 子 形 成 化 学 键 时 吸引电子能力的相对强弱。 (2)同一周期的元素从左到右，元素的电负性逐渐 增大，
四、元素周期律 1．随着原子序数的递增，主族元素原子半径的大小呈 现周期性变化：同周期中 (除稀有气体外 )，随着原子序数的 增大，元素的原子半径 逐渐变小 。
2．电离能及其变化规律
(1) 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 叫做第一电离能。
(2)由电离能的定义推知，电离能越小，表示在气态时该 原子失去电子能力越 强 断元素的 金属性强弱 ，反之电离能越大，表示在气态 。 稀有气体 的第一电离能最大， 时该原子失去电子能力越难，因此运用电离能的数值可以判
三、核外电子的运动 1．电子云与原子轨道 (1)电子云：描述电子 在核外空间出现概率大小 称为电子云图。 的图
(2) 原 子 轨 道 ： 表 示 核 外 电 子 在 空 间 里 经 常 出 现 的
电子云区域 称为原子轨道。常见原子轨道的形状： s 原子 球形 轨道为 纺锤形 ，p原子轨道为 。
2．能级与原子轨道的关系：ns能级各有
能级中的 原子轨道 ；
(4) 自 旋 磁 量 子 数 对 应 着 同 一 原 子 轨 道 中 的 电 子 的 自旋状态 。 自旋状态 中的一种。 原子中的电子运动状态可由n、l、m确定的原子轨道 来 描述，并取两种
2．各原子轨道之间的能量大小关系 (1)不同主量子数的相同角量子数的原子轨道，主量子数 越大能量 越高 。例如： 1 s< 2 s<3s……；2 p<3 p<4 p……。 (2)同主量子数而不同角量子数的原子轨道，角量子数越
命题趋势 本章中的原子结构和元素周期律与必考内容中的相关内 容联系密切，近几年高考中该选考内容中出现关于元素周期 律的试题较多，一般结合电离能和电负性内容考查同周期或
同主族的递变规律，在复习中应多加重视。
一、原子轨道与四个量子数
1．量子数描述核外电子的运动状态 (1)主量子数n对应着 电子层 ； (2)主量子数n和角量子数l对应着n电子层中的 能级 ； (3)主量子数 n，角量子数 l，磁量子数 m对应着 n电子层 l