第一章　原子结构与性质\n章末素能提升\n知识网络整合提升真题体验\n知识网络\n原子结构与性质\n原子结构与性质\n原子结构与性质\n原子结构与性质\n原子结构与性质\n原子结构与性质\n整合提升\n专题1核外电子排布1．掌握3组必备概念(1)能层与能级能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…………最多容纳的电子数22626102610142…………2818322n2电子离核远近近→远电子能量高低低→高\n(2)原子轨道与电子云轮廓图原子轨道电子云轮廓图形状轨道个数原子轨道伸展方向数s球形11p哑铃形(纺锤形)3(px，py，pz)3d55\n(3)基态、激发态、光谱\n2．牢记基态原子核外电子排布的规律、表示方法及书写方法(1)3个规律和1个特例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，即原子核外电子大多优先占据能量较低的原子轨道，电子填入能级的顺序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p……泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋状态相反的电子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，而且自旋状态相同洪特规则特例能量相同的原子轨道在全充满、半充满或全空时能量最低\n(2)表示方法\n(3)书写方法①首先明确原子的核外电子数，如Cu为29。②根据构造原理中的能级填充顺序及每个能级最多容纳的电子数，依次填充电子，即Cu：1s22s22p63s23p64s23d9。③验证是否符合洪特规则特例，若符合，则调整最后两个能级上填充的电子数，即Cu：1s22s22p63s23p64s13d10。④将相同能层的能级写在一起，即Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。⑤简写方法：也可以把与稀有气体元素原子结构相同的部分内层电子用相应稀有气体元素的符号外加中括号的形式来表示，即Cu：[Ar]3d104s1。\n(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态钴原子的核外电子排布式为__________________________________；基态磷原子中，核外电子占据的最高能层的符号为_________，能量最高的电子所形成的电子云在空间有_________个伸展方向，其轮廓图呈______________________形。典例11s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)M3哑铃(或纺锤)\n(2)某同学写出了铝原子的3种不同状态的电子排布图：其中能量最低的是_________(填标号)。电子由状态C到状态B所得的原子光谱为____________(填“发射”或“吸收”)光谱。A发射\n(3)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布符合“洪特规则特例”，该原子的价电子排布式为_______________。在第四周期的过渡金属元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是__________(填元素符号)。铜的焰色呈绿色，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________________法。3d104s1Cr光谱分析\n解析：(1)Co为27号元素，根据核外电子排布规律可知基态钴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；基态磷原子核外有三个电子层，故核外电子占据的最高能层的符号为M；基态磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故能量最高的电子为3p轨道上的电子，其形成的电子云在空间有3个伸展方向，其轮廓图呈哑铃形或纺锤形。(2)根据能量最低原理，核外电子先占据能量低的原子轨道，原子轨道的能量由低到高的顺序为1s<2s<2p<3s<3p……。根据电子排布的特点，只有状态A符合能量最低原理；状态C中电子能量高于状态B，电子由高能级向低能级跃迁时产生的光谱是发射光谱。\n\n易错警示：防范两类常见的有关核外电子排布的错误1．电子排布式(1)3d、4s书写顺序混乱：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布时，仍把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p64s23d6(×)，1s22s22p63s23p63d64s2(√)。在失去电子时，先失去4s轨道上的电子，如Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6。(2)不符合洪特规则特例，如Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(×)，1s22s22p63s23p63d104s1(√)。\n2.基态原子核外电子排布图\n专题2原子结构与元素性质1．元素周期表的分区与原子价电子排布的关系列123～78～101112131415161718族IAⅡAⅢB～ⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0价电子排布ns1ns2(n－1)d1－5ns1－2(n－1)d6－10ns0－2(n－1)d10ns1(n－1)d10ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51s2或ns2np6分区s区d区ds区p区注：第3列的镧系、锕系价电子排布为(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2，为f区。\n2.原子半径同主族元素从上到下，原子半径和离子半径均逐渐增大。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径需要看核外电子排布，核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小。同种元素形成的各种粒子，核外电子数越多，半径越大。如r(H－)>r(H)>r(H＋)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。\n3．电离能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称为第一电离能，用I1表示规律同周期：从左到右，元素的第一电离能整体呈逐渐增大的趋势同主族：从上到下，元素的第一电离能逐渐减小同种元素：逐级电离能越来越大，即I1<I2<I3……特例同周期主族元素，第ⅡA族、VA族元素的第一电离能分别大于第ⅢA族、ⅥA族元素的。这是因为第ⅡA族元素原子的价电子排布为全充满(ns2)、VA族元素原子的价电子排布式为ns2np3，其中np轨道为半充满，比较稳定，具有较大的第一电离能\n应用(1)判断元素的金属性或非金属性强弱：一般情况下，第一电离能越小，元素原子越容易失去电子，元素金属性越强、非金属性越弱；(2)判断元素的化合价：如果某主族元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的常见化合价为＋1\n4.电负性(1)同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大；同一主族，元素的电负性从上到下逐渐减小。(2)金属元素的电负性<非金属元素的电负性。金属元素的电负性越小越活泼，非金属元素的电负性越大越活泼。(3)化合物中显正化合价的元素的电负性小于显负化合价的元素的电负性，如HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl。(4)一般情况下，组成化合物的两种元素的电负性差值大于1.7时，形成离子键；差值小于1.7时，形成共价键。差值越小时，键的极性越弱。如Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。\n5．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(如图所示)的有些性质是相似的，被称为对角线规则。如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互熔；铍和铝的氢氧化物均为两性氢氧化物。\n元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素的原子有5个未成对电子。(1)写出元素名称：C__________、D__________、E__________。(2)C基态原子的轨道表示式为_________________________。典例2氧磷锰\n(3)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为______________，BC2分子的结构式是_______________；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______________________________。(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。O＝C＝OO＞P＞Si＞Li\n(5)E元素原子的价电子排布式是______________，在元素周期表中的位置是_____________________，其最高价氧化物的化学式是_____________。3d54s2第四周期ⅦB族Mn2O7\n\n\n(1)(2020·山东新高考化学全真模拟节选)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价气态离子再获得一个电子的能量变化称作第二电子亲和能(E2)。已知E1(Cl)＝349kJ/mol、E1(Br)＝325kJ/mol、E1(Ⅰ)＝295kJ/mol、E1(O)＝141kJ/mol、E2(O－)＝－780kJ/mol。典例3\n下列说法正确的是______(填标号)。A．电子亲和能越大，说明越难得到电子B．一个基态的气态氧原子得到一个电子形成O2－时放出141kJ的能量C．O的第二电子亲和能是－780kJ/mol,D．基态的气态氧原子得到两个电子形成O2－时需要吸收能量(2)锌化铜是一种金属互化物，其化学式有多种形式，如CuZn、Cu5Zn8、CuZn3等。其中Cu的第二电离能________(填“大于”“小于”或“等于”)Zn的第二电离能。CD大于\n解析：(1)A项，根据题给已知数据知，得电子能力越强，电子亲和能越大，错误；B项，一个基态的气态氧原子得到一个电子形成O－时放出141kJ的能量，错误；C项，O－得到一个电子形成O2－时的电子亲和能就是O的第二电子亲和能，正确；D项，O的第一电子亲和能为正值，即放出能量，第二电子亲和能为负值，即吸收能量，且O的第一电子亲和能小于第二电子亲和能的绝对值，所以基态的气态氧原子得到两个电子形成O2－时需要吸收能量，正确。(2)Cu＋的价电子排布式为3d10，处于全充满状态，而Zn＋的价电子排布式为3d104s1，故Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能。\n真题体验\n电子排布式和电子排布图1．(2020·全国Ⅱ·T35(1))基态Ti原子的核外电子排布式为_____________________________。2．(2019·全国Ⅱ·T35(2))Fe成为阳离子时首先失去__________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为___________。1s22s22p63s23p63d24s24s4f5\n3．(2018·全国I·T35(1))下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_________、_________(填标号)。DC\n4．(2018·全国Ⅱ·35(1)节选)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为___________________________。5．(2018·全国I·T35(1))Zn原子核外电子排布式为_____________________。6．(2017·全国Ⅱ·35(1))氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_____________________。[Ar]3d104s2\n7．(2017·全国Ⅲ·T35(1))Co基态原子核外电子排布式为_______________________________________________。8．(2016·全国Ⅰ·T37(1)节选)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________________。9．(2016·全国Ⅱ·37(1)节选)镍元素基态原子的电子排布式为_______________________________________________。10．(2016·全国Ⅱ·T37(1))写出基态As原子的核外电子排布式：________________________。1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)3d104s24p21s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)[Ar]3d104s24p3\n核外未成对电子数11．(2020·全国I·T35(1))基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为____________。12．(2017·全国Ⅲ·35(1)节选)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是__________。13．(2016·全国I·T37(1)节选)基态Ge原子有_________个未成对电子。14．(2016·全国Ⅱ·37(1)节选)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为_________。4∶5Mn22\n电子云和电子运动状态15．(2019·全国Ⅲ·T35(1)改编)镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态____________(填“相同”或“相反”)。16．(2018·全国ⅡT35(1)节选)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______________________形。17．(2017·全国Ⅰ·T35(2)节选)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为____________。相反哑铃(或纺锤)N球形\n原子半径或离子半径18．(2019·全国Ⅱ·T35(3))比较离子半径：F－____________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。19．(2018·全国Ⅰ·T35(2))Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是________________________。20．(2016·全国Ⅲ·T37(2)节选)根据元素周期律，原子半径Ga____________As(填“大于”或“小于”)。小于Li＋核电荷数较大大于\n电离能21．(2020·全国I·T35(2)节选)I1(Li)＞I1(Na)，原因是________________________________________________________，I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Na与Li同主族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大\n22．(2019·全国Ⅰ·T35(1))下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_________(填标号)。解析：[Ne]3s1是基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能大于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；[Ne]3s2是基态镁原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；[Ne]3s13p1是激发态镁原子，其失去一个电子所需能量低于基态镁原子；[Ne]3p1是激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋。A\n520O小于\n电负性26．(2020·全国Ⅱ·T35(3)节选)CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是_________________。27．(2020·全国Ⅲ·T35(3)节选)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是_______________。28．(2019·全国Ⅲ·T35(4)节选)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_________。29．(2016·全国I·T37(4)节选)Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_________________。O＞Ti＞CaN＞H＞BOO＞Ge＞Zn\n对角线规则30．(2020·全国Ⅲ·T35(1)节选)根据对角线规则，B的一些化学性质与元素________________的相似。31．(2019·全国Ⅲ·T35(1)节选)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是__________。Si(硅)Mg