1、第一节原子结构和性质明考纲要求理主干脉络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(136号)原子核外电子排布。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。原子结构1能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层1K1s1222L2s1282p363M3s12183p363d5104N4s12324p364d5104f714n2n22.原子轨道的形状和能量高低(1)轨道形状
2、s电子的原子轨道呈球形。p电子的原子轨道呈纺锤形。(2)能量高低相同能层上原子轨道能量的高低:nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低:1s2s3sE(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(2)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,原子的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是:1s22s22p63s23p63d44s2。2表示方法(1)电子排布式:按电子排入各能级的先后顺序,用能
3、级符号依次写出各能级中的电子数,同时注意特例,如Cu:1s22s22p63s23p63d104s1。(2)简化电子排布式:用“稀有气体价层电子”的形式表示。如:Cu:Ar3d104s1。(3)电子排布图(轨道表示式):用方框表示原子轨道,用“”或“”表示自旋方向不同的电子,按排入各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如S:1下列说法错误的是()Ans电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量B6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则C电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理解析:选
4、AA项,根据构造原理,各能级能量的高低顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s,ns电子的能量一定高于(n1)p电子的能量;B项,对于C原子,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则;C项,根据轨道能量高低顺序可知E4sB原子半径:C电负性:D最高正化合价解析:选A四种元素分别为S、P、N、F,第一电离能FNPS,A项正确。原子半径PSNF,B项错误。电负性FNSP,C项错误。F无正化合价,N、S、P最高正化合价分别为5、6、5价,D项错误。电离能和电负性的应用1电离能的应用(1)判断元素金属性的强弱:电离能越小,金属越
5、容易失去电子,金属性越强;反之越弱。(2)判断元素的化合价(I1、I2表示各级电离能):如果某元素的In1In,则该元素的常见化合价为n。如钠元素I2I1,所以钠元素的化合价为1。(3)判断核外电子的分层排布情况:多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。(4)反映元素原子的核外电子排布特点:同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。2电负性的应用特别提醒利用电负性与1.8的关系判断金属性与非金属性只是一般规律,不是绝对的,如第族元素。利用电负性
6、的差值判断化学键类型也不是绝对的。1电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()A周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大B周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大C电负性越大,金属性越强D电负性越小,非金属性越强解析:选A利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大,同主族从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断。电负性越大,金属性越弱,非金属性越强。2下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()A(2012浙江高考)第一电离能的大小:MgAl。B(2012海南高考)锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C(2012山东高考)Ni是元素周期表中第28号元素,第2周期基
7、态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D(2013新课标)F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F。解析:选B同周期从左到右第一电离能增大,但第A族元素的第一电离能比相邻的第A族元素大,A正确; 锗是金属元素而碳是非金属元素,第一电离能低于碳,B不正确;Ni的价电子排布为3d84s2,未成对电子数为2,第2周期未成对电子数为2的元素有碳和氧,同周期从左到右电负性逐渐增大,则电负性CO,故该元素为碳,C正确;一般来说,元素的非金属性越强,电负性就越大,D项正确。3(2013盘锦模拟)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示,单位为kJmol1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是()I1I2I3I4R7401 5007 70010 500R的最高正价为3价R元素位于元素周期表中第A族R元素第一电离能大于同周期相邻元素R元素基态原子的电子排布式为1s22s2ABC D解析:选B由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大,故最外层有两个电子,最高正价为2价,位于第A族,可能为Be或者Mg元素,因此不正确,正确,不确定;短周期第A族(ns2np0)的元素,因其原子的s轨道全充满,p轨道处于全空状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素,正确。