2012年高考一輪化學復習-1-第十七章物質結構與性質第一節原子結構與性質1.了解原子結構的構造原理，了解原子的核外電子能級分布，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子的核外電子排布。了解原子核外電子的運動狀態。2.了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質。了解元素電負性的含義。3.預計2012年將考查原子電子排布式、軌道表示式、用電離能解釋元素的某些性質、運用原子核外電子躍遷等解釋某些實際問題。

高考走向1．電子運動的特點：①質量極小；②運動空間極小；③極高速運動。2．電子云

電子云是電子在核外空間各處

的形象化描述。黑點密的地方表示電子出現的概率

，黑點疏的地方表示電子出現的概率

。出現概率大小基礎知識梳理一、核外電子的運動特征與排布3．能層與能級

(1)能層 多電子原子的核外電子

是不同的。按電子的

差異，可將核外電子分成不同的能層。原子核外電子的每一個能層(序數為n)最多可容納的電子數為

。

(2)能級 多電子原子中，同一能層的電子，

也不同，因此還可以把同一能層分成

。能級類型的種類數與能層數相對應；同一能層里，能級的能量按

的順序升高。能量能量2n2個能量不同的能級s、p、d、f基礎知識梳理4．原子軌道 電子云輪廓圖給出了電子在

的區域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。原了軌道軌道形狀軌道個數s球形1P紡錘形3第1電子層：只有

軌道。第2電子層：有

兩種軌道。第3電子層：有

三種軌道。核外經常出現ss、ps、p、d基礎知識梳理

s的原子軌道是球形的，能層序數越大，原子軌道的半徑越大。

p的原子軌道是紡錘形的，每個p能級有3個軌道，它們在三維空間內互相垂直，分別以px、py、pz為符號。p原子軌道的平均半徑也隨能層序數的增大而增大。5．構造原理 構造原理：多電子原子的核外電子排布遵循構造原理，根據構造原理可以寫出元素基態原子的電子排布式。隨著

的遞增，基態原子的核外電子按照右圖中箭頭的 原子核電荷數基礎知識梳理

方向依次排布，即1s,2s,2p,

5s,4d,5p……該原理適用于絕大多 數基態原子的核外電子排布。6．基態原子的核外電子在原子軌道上排列要遵循三個原 則：

、

、

。

(1)能量最低原理、基態與激發態、光譜 ①能量最低原理 原子的電子排布遵循

能使整個原子的

處于

狀態。3s,3p,4s,3d,4p,能量最低原理泡利原理洪特規則構造原理能量最低基礎知識梳理②基態與激發態原子核外電子在一定條件下會發生躍遷，躍遷過程中伴隨著能量的變化。基態原子激發態原子③光譜光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，用光譜儀攝取得到的各種元素電子的吸收光譜或發射光譜，總稱為原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。基礎知識梳理(2)泡利原理條件：當電子

排布時；結論：1個軌道里最多容納

，且

相反。(3)洪特規則條件：當電子排布在

時；結論：總是優先

，而且

相同。寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式在同一個軌道中2個電子自旋方向同一能級的不同軌道單獨占據一個軌道自旋方向基礎知識梳理原子電子排布式簡化電子排布式N1s22s22p3[He]2s22p3Cl1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2[Ar]4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s2基礎知識梳理1．元素周期表結構基礎知識梳理二、原子結構與元素周期表2．從電子排布式認識元素周期表周期原子序數起基態原子的電子排布式原子序數止基態原子的電子排布式二3[He]2s1101s22s22p6三11[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四19[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五37[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六55[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6基礎知識梳理4. 元素周期律

(1)原子半徑②變化規律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸

；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸

。減小增大基礎知識梳理(2)電離能①第一電離能：氣態電中性基態原子失去

電子轉化為

正離子所需要的最低能量。第一電離能越

，越易失去電子，金屬的活潑性就越強。②規律同周期元素：從左到右第一電離能變

。同族元素：從上到下第一電離能變

。同種原子：隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越

，再失去電子需克服的電性引力越來越

，消耗的能量越來越

，逐級電離能越來越

。一個氣態基態小大小大大大大基礎知識梳理(3)電負性①含義：用來描述不同元素的原子對

吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力

。②標準：以氟的電負性為

和鋰的電負性為

作為標準，得出了各元素的電負性。③變化規律：在元素周期表中，從左到右元素的電負性逐漸

，從上到下元素的電負性逐漸

。④應用：判斷元素金屬性、非金屬性的強弱。金屬的電負性一般

1.8，非金屬的電負性一般

1.8，位于非金屬三角區邊界的元素的電負性則在1.8左右，它們既有

性，又有

性。鍵合電子越大4.01.0增大減小小于大于非金屬金屬基礎知識梳理(4)對角線規則在元素周期表中，某些主族元素與其

相鄰的主族元素的某些性質相似，如Li和

，Be和

。(5)元素周期律①概念元素的性質隨

呈現

變化。②實質元素周期律的實質是

。右下方MgAl核電荷數遞增周期性元素原子結構的周期性變化必然引起元素性質的周期性變化基礎知識梳理1．下列說法中正確的是(

)A．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C．在所有元素中，氟的第一電離能最大D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大小試牛刀A2．某元素的原子3d能級上有1個電子，它的N能層上電子數是(

)A．0

B．2

C．5

D．8小試牛刀B3．X和Y是原子序數大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說法中正確的是(

)A．X的原子半徑比Y小B．X和Y的核電荷數之差為m－nC．電負性X＞YD．第一電離能X＜Y小試牛刀D一、原子核外電子排布及其表示方法1．能層、能級及其最多容納電子數的關系能層(n)一二三四五……符號KLMNO……能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…………最多容納電子數22626102610142…………281832……2n2核心知識講解2.原子軌道核心知識講解3．構造原理核心知識講解4．原子核外電子排布的原理(1)能量最低原理：原子的核外電子排布遵循構造原理，使整個原子的能量處于最低狀態。(2)泡利原理：1個原子軌道里最多容納2個電子，且自旋方向相反。(3)洪特規則內容：電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優先單獨占據一個軌道，且自旋方向相同。核心知識講解特例：有少數元素的基態原子的電子排布對于構造原理有1個電子的偏差。因為能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態時，體系的能量較低，原子較穩定。如：核心知識講解5．基態原子核外電子排布的表示方法(1)電子排布式①用數字在能級符號的右上角表明該能級上排布的電子數，這就是電子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。②為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內層電子達到稀有氣體元素原子結構的部分以相應稀有氣體的元素符號外加方括號表示，例如K：[Ar]4s1。(2)電子排布圖(軌道表示式)每個方框或圓圈代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。核心知識講解1、以下是表示鐵原子和鐵離子的3種不同化學用語。FeFe3＋原子(或離子)結構示意圖電子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d5軌道表示式典例解析(1)鐵原子最外層電子數為________，鐵在發生化學反應時，參加反應的電子可能是__________________________________________。(2)請你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息。解析：

直接觀察原子結構示意圖、電子排布式就可知道每一層的電子數。鐵元素的常見化合價是＋3、＋2兩種，由此可知鐵原子參加化學反應時除了最外層的電子參與外，次外層的1個電子也參與。典例解析答案：

(1)2

4s上的2個電子和3d上的1個電子(2)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數和核外的電子層數及各能層上的電子數。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。典例解析1、下列說法中正確的是 (

)A．在一個原子里找不到兩個能量基本相同的電子B．在L層運動的電子能量一定比M層運動的電子能量要大C．第一電離能與電負性呈周期性變化取決于元素原子核外電子排布的周期性D．根據各電子層最多容納電子數目是2n2的規律，鉀原子的M層應有2×32個電子思維變式C1．元素的第一電離能(1)概念：處于基態的氣態原子失去一個電子，生成＋1價氣態基態陽離子所需要的最低能量．(2)符號：I1，單位為kJ/mol.(3)元素第一電離能的意義：元素的第一電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度．第一電離能數值越小，原子越易失去一個電子，該元素的金屬性越強；反之第一電離能數值越大，原子越難失去一個電子．核心知識講解二、元素周期表(4)第一電離能與原子核外電子排布第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關．通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)的結構時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能．如磷的第一電離能比硫大，Mg的第一電離能比Al大，還有Be＞B，N＞O.核心知識講解2．元素的電負性(1)概念：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小．(2)電負性的意義：電負性越大的原子，對鍵合電子的引力越大，非金屬性越強．故電負性的大小可用來衡量元素非金屬性和金屬性的強弱．(3)電負性大小的標準以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準．核心知識講解(4)電負性的應用①判斷元素的金屬性和非金屬性的強弱：非金屬的電負性＞1.8；金屬的電負性＜1.8；類金屬的電負性在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性．②判斷化學鍵的類型：元素的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵；元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵．核心知識講解3．元素周期律同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子核外電子排布電子層數相同，最外層電子數逐漸增多，1→7(第一周期1→2)最外層電子數相同，電子層數遞增原子半徑逐漸減小(0族除外)逐漸增大元素主要化合價最高正價由＋1→＋7，最低負價由－4→－1最高正價＝主族序數，非金屬最低負價＝主族序數－8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強核心知識講解同周期(從左→右)同主族(從上→下)元素的第一電離能第一電離能呈增大的趨勢第一電離能逐漸減小元素的電負性電負性逐漸增大電負性逐漸減小元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱單質氧化性、還原性氧化性逐漸增強，還原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強最高價氧化物對應水化物的酸堿性堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強堿性逐漸增強，酸性逐漸減弱非金屬氣態氫化物的穩定性生成由難到易，穩定性逐漸增強生成由易到難，穩定性逐漸減弱核心知識講解性質元素原子半徑(10－10m)最高價態最低價態①1.02＋6－2②2.27＋1－③0.74－－2④1.43＋3－⑤0.77＋4－4⑥1.10＋5－3⑦0.99＋7－1⑧1.86＋1－⑨0.75＋5－3⑩1.17＋4－4典例解析1、下表列出前20號元素中的某些元素性質的一些數據：試回答下列問題：(1)以上10種元素中，第一電離能最小的是__(填編號)．(2)上述⑤、⑥、⑦三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每一個原子都滿足8電子穩定結構的物質可能是________(寫分子式)．元素⑨和⑩形成的化合物的化學式為________，它是一種重要的結構材料，推測它應是屬于____晶體；元素①的原子價電子排布式是_____．(3)①⑥⑦⑩四種元素的氣態氫化物的穩定性，由強到弱的順序是________________________(填化學式)．(4)③和⑨兩元素比較，非金屬性較弱的是________(填名稱)，可以驗證你的結論的是下列中的____(填序號)．典例解析解析：由題意可知，10種元素是前20號元素，根據表中數據，可推出①S，②K，③O，④Al，⑤C，⑥P，⑦Cl，⑧Na，⑨N，⑩Si.(1)在同一周期中，自左至右元素的第一電離能逐漸增大；同一主族中，從上向下，元素的第一電離能逐漸減小；故在10種元素中，第一電離能最小的是②K.(2)C、P、Cl中的某兩種元素形成的化合物中，PCl3或CCl4分子中的每一個原子都滿足8e－穩定結構；元素⑨和⑩形成的化合物Si3N4屬于原子晶體；S元素的原子價電子排布式是3s23p4.典例解析(3)元素的非金屬性越強，形成的氣態氫化物越穩定，非金屬性強弱為Cl＞S＞P＞Si，故其氫化物穩定性為HCl＞H2S＞PH3＞SiH4.(4)氧元素和氮元素相比，非金屬性較弱的是氮元素，可通過C、E驗證．答案：(1)②

(2)PCl3、CCl4

Si3N4原子3s23p4(3)HCl＞H2S＞PH3＞SiH4(4)氮元素C、E典例解析1、(1)下表中的實線是元素周期表部分邊界，請在表中用實線補全元素周期表邊界．思維變式(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，請在右邊方框中按氦元素的式樣，寫出元素甲的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量和最外電子層排布．(3)元素乙的3p亞層中只有1個電子，則乙原子半徑與甲原子半徑比較：________>________.

甲、乙的最高價氧化物水化物的酸性強弱為：________>________(用化學式表示)．(4)元素周期表體現了元素周期律，元素周期律的本質是原子核外電子排布的________，請寫出元素在元素周期表中的位置與元素原子結構的關系：________.思維變式解析：(1)應注意短周期元素中ⅡA族與ⅢA族間因無副族元素而空行．(3)元素乙的最外層電子排布為3s23p1，為13Al，與硫為同一周期元素，原子半徑Al＞S，即乙＞甲，Al(OH)3顯兩性，故酸性Al(OH)3＜H2SO4.(4)元素在周期表中的位置由其原子的最外層電子數和電子層數決定．思維變式答案：(1)思維變式(3)乙甲H2SO4

Al(OH)3(4周期性變化元素的周期數即為原子結構最外層電子層數；元素的主族序數即為原子結構的最外層電子數1．下列關于價電子構型為3s23p4的粒子描述正確的是(

)A．它的元素符號為OB．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C．它可與H2生成液態化合物D．其電子排布圖為：

1s

2s