化学(选修3)第一章重点整理

强 强
金属
非金属
五、对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与__右_下__方____的 主族元素的电负性接近，有些性质相似，被称为 “对角线规则”。 如：
例1 写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原子的电 子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。 13Al：____________________________ 24Cr： __________________________________________ 26Fe： ___________________________________________
A．②③④
B．①④
C．③④
D．①②③
电离能的有关规律及其应用
1．电离能的有关规律 (1)第一电离能 ①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离 能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大， 同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋 势。 ②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减 小。
(2)逐级电离能 ①原子的逐级电离能越来越大。 首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离 能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子， 所需要吸收的能量多；同时，失去电子后离子所 带正电荷对电子的吸引更强，从而电离能越来越 大。
3．按能量由低到高的顺序排列，正确 的一组是（ C）
A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
第二节 原子结构与元素的性 质
一、元素周期系 1．碱金属元素基态原子的电子排布
碱
原周
金属 子序数 期
锂
3
二
钠
11 三
基态原子的电子 排布式
_____________________________ 33As： ___________________________________________
_____________________________
变式训练1 X、Y、Z是ⅠA→ⅦA族的三种非金
属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回
第一章 原子结构与性质
重难点突破
第一节 原子结构
一，原子的组成
原子的构成
原子
原子核 核外电子
质子 中子
核外电子是如排布的？
二、描述核外电子运动状态的四因素
（电子按能量由低到高进行排布）。
1、能层
一二三四 五六七 K LMN O P Q 2 8 18 32 ……2n2
2、能级
在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可 能不同，还可以把它们分成能级，按能量由低到 高排布。
特别提醒：(1)过渡元素均为金属元素，但金属 元素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属 等。 (2)处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近 的非金属元素具有一定的金属性，被称为半金 属或准金属，但不能叫两性非金属。
例2 在研究原子核外电子排布与元素周期表的 关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在 一起，据此，人们将元素周期表分为五个区，并 以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号 ，如图所示。
例3 具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和 C，下列分析正确的是( ) A．原子序数关系：C>B>A B．微粒半径关系：r(Bn－)<r(An＋) C．微粒C是稀有气体元素的原子 D．原子半径关系是：r(A)<r(B)<r(C) 【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)据电子层结构相同推测三种元素在周期表中的位 置关系，进而进行原子序数和原子特点的推断。 (2)分析微粒特点，选择合理的方法比较半径大小。
3．元素第一电离能的变化规律 (1)同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一 电离能呈现__增__大____的趋势。 (2)同族元素从上到下第一电离能逐渐_减__小____。
四、电负性 1．键合电子和电负性的含义 (1)键合电子 元素相互化合时，原子中用于形成__化__学__键_____ 的电子。 (2)电负性 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_____。
d ⅠB族、 s区 ⅡB族
f 镧系、锕
区
系
外围电 子排布
(n－ 1)d1～9ns1～ 2(Pd除外)
(n－ 1)d10ns1～2
(n－ 2)f0～14
(n－ 1)d0～2ns2
元素性质特 点
d轨道也不 同程度地参与 化学键的形成
金属元素
镧系元素化 学性质相近， 锕系元素化学
性质相近
2.根据元素金属性与非金属性
r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－) (4)核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离
子参照比较。 例：比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照：r(K＋)
＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)
特别提醒：可用“三看”法快速判断简单微粒半 径大小： “一看”电子层数：最外层电子数相同时，电子 层数越多，半径越大。 “二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电 荷数越大， 半径越小。 “三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均 相同时，核外电子数越多，半径越大。
规律： （1）任意一个能层，其能级数 = 能层序数。 （2）s、p、d、f可容纳的电子数依次是1、3、5、 7的两倍。
3，原子轨道
能级： s p d f g… 轨道数： 1 3 5 7 轨道形状：球形 哑铃形…… 4,电子的自旋 顺时针 逆时针
9…
三、构造原理与电子排布式
1、构造原理
随原子核电荷 数递增，绝大多 数原子核外电子 的排布遵循如右 图的排布顺序， 这个排布顺序被 称为构造原理。
(3)ds区包括ⅠB族和ⅡB族，族序数最大、原子 序数最小的元素是Zn，ⅡB族价电子的电子排布 结构特征是(n－1)d10ns2，故Zn的价电子排布式 为3d104s2。 (4)在p区中，位于第二周期ⅤA族的元素是N，其 最外层电子排布式为2s22p3，则电子排布图为：
变式训练2 下列说法中正确的是( ) A．所有金属元素都分布在d区和ds区 B．最外层电子数为2的元素都分布在s区 C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素 都是金属元素 D．s区均为金属元素
答：
X
(1)X元素单质的化学式是
Y Z
__________________________________。
(2)Y元素的原子结构示意图是
_________________________________。
Y与Na所形成化合物的电子式为
_________________________________。
比较微粒半径大小的方法
原 子 半 径
(1)同周期元素，随着原子序数递增，其 原子半径逐渐减小(稀有气体除外)。 例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)
＞r(S)＞r(Cl) (2)同主族元素，随着电子层数递增，其
原子半径逐渐增大。 例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)
2．衡量标准 以氟的电负性为_4_._0_和锂的电负性为_1_._0__作为 相对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。 3．递变规律 (1)同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐 __变__大______。 (2)同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐 __变__小______。
4．应用：判断金属性、非金属性强弱
变式训练 3 下列关于粒子半径大小关系的判断
不．正确的是( ) ①r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋) ②r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－) ③r(Na＋)＜r(Mg2＋)＜r(Al3＋)＜r(F－)＜r(O2－) ④r(Fe3＋)＞r(Fe2＋)＞r(Fe)
【解析】 (1)s区包括ⅠA族和ⅡA族，族序数最 大、原子序数最小的元素应是第二周期ⅡA族的Be， 其电子排布式为1s22s2，价电子排布式为2s2，其 电子云形状为球形。 (2)d区包括ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族，其中族序数最大、 原子序数最小的元素应该是第四周期Ⅷ族的Fe。 Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 Fe的常见离子为Fe2＋和Fe3＋。
1．根据核外电子排布 (1)分区
(2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特 点
分 区
元素分布
外围电 子排布
元素性质 特点
s
ⅠA、
区
ⅡA族
除氢外都 ns1～2 是活泼金属元
素
最外层电
p
ⅢA族～
ns2np1 子参与反应(0
区 ⅦA族、0族 ～6(He除外) 族元素一般不
考虑)
分 区
元素分布
d ⅢB族～ 区 ⅦB族、Ⅷ族
(3)Z元素的名称是________，从元素原子得失电 子的角度看，Z元素具有________性，若从Z元 素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原 因是 ________________________________________， 其价电子排布式为________________。
元素周期表的分区
65s1
或[Kr]5s1
1s22s22p63s23p63d104s 六 24p64d105s25p66s1或
[_X_e_]_6_s_1___
二、元素周期表 1．周期表的结构
三、电离能 1．概念 __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．元素第一电离能的意义 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___，原子越容易失去一个电子。
（洪特规则的特例：当能级较高的电子处于半满、 全满状态时原子处于稳定态）。 如：Cr 3d44S2 ---3d54S1 Cu 3d94S2--3d104S1
1．以下能级符号正确的是（ A ）
A．6s B．2d
C．3f
D．1p
2．下列各能层中不包含p能级的是（ D ） A．N B．M C．L D．K
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子的电子云形状为____________。 (2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 它常见离子的电子排布式为____________。 (3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子排布式为____________。 (4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子的价电子的 电子排布图为____________。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处 在元素周期表的________区中。
2.核外电子排布式
能层序数 能级符号
该能级上排布 的电子数
Na： 1s22sK22按能p层L次6序3书s写1 M
3.简化电子排布式
练习
写出第26号元素铁的电子排布式。
Ar： 1s22s22p63s23p6 Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2
简化为
[Ar]3d64s2
四，核外电子排布遵循的原理和规则
1，能量最低原理 核外电子排布时，总是尽先占有能量最低 的轨道。
（处于最低能量的原子为基态原子，当基 态原子的电子吸收能量会变成激发态原子。 由于不同原子的电子发生跃迁会吸收或释 放不同的光，所以可以用光谱仪产生的光 谱线来鉴定元素）。
2，泡利原理
在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，而且它 们的自旋状态相反。 3，洪特规则 基态原子中的电子进入并肩轨道后，总是优先单 独占据一个轨道而且自旋方向相同。
离 子 半 径
(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子 大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。
例：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋) (2)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径
越小。 例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋) (3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。 例：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，
1s22s1或[He]2s1 1s22s22p63s1或
[N_e_]_3_s_1___
碱 金属
原 子序
数
钾 19
铷 37
铯 55
周 期
基态原子的电子排布式
四
_1_s_22_s_2_2_p_6_3_s_23_p_6_4_s__或
1
[Ar]4s1
五
1s22_s_22_p_6_3_s_2_3_p_6_3_d_10_4_s_2_4_p_