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第十一章 物质结构与性质 第1讲　原子结构 高 考 导 航 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)原子核外电子排布。 了解原子核外电子的运动状态。 了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 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。 了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 考点一　原子结构 能层、能级与原子轨道关系 2.原子轨道的能量关系 (1)轨道形状： ①s电子的原子轨道呈球形。 ②p电子的原子轨道呈哑铃形。 (2)能量关系： ①相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。 ②形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s…。 ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。 3．原子核外电子的排布规律 (1)三个原理： ①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。 a．构造原理示意图： b．注意能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高，不同能层的能级之间的能量高低有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。 ②泡利原理：1个原子轨道里最多只能容纳 2个电子，而且自旋方向相反。 ③洪特规则：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，而且自旋方向相同。 洪特规则特例：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，体系的能量最低。如 24Cr的基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。 4．基态原子核外电子排布的表示方法： 5.电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁： ①基态→激发态： 当基态原子的电子吸收能量后，会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。 ②激发态→基态： 激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。 (2)原子光谱： 不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或放出不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 1．Fe 的电子排布式能否书写为1s22s22p63s23p64s23d6 ? 提示：不能。当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 2．请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因？ 提示：26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子的电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。 注意：由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。 命题角度一　核外电子排布的表示 1．下列说法错误的是(　　) A．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量 B．6C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A　A项，关键在于熟记构造原理，各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s……，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，错误；B项，对于C原子来说，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E4sE3d，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原理；D项，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理。 2．下列叙述正确的是(　　) A．[Ar] 3d64s2是基态原子的电子排布 B．Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s13d5 C．Cu原子的外围电子排布式是：3d94s2 D．C原子的轨道表示式是： 解析：选A　B项，在书写电子排布式时，不能按填充顺序书写；C项，d轨道应是半充满时稳定；D项违反了洪特规则。 3．写出下列原子的电