第36讲 原子结构与性质（讲）-2023年高考化学一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

第36讲 原子结构与性质
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查核外电子排布的表示方法
高频考点2 考查原子结构与元素周期表、元素性质的关系
高频考点3 考查电离能、电负性的应用
正文
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
知识点一 原子核外电子排布原理
1.能层、能级与原子轨道
(1)能层(n)
在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
(2)能级
同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即：
E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。
(3)原子轨道
电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道
轨道形状
轨道个数
s
球形
1
p
哑铃形
3
【特别提醒】第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。
（4）能层、能级与原子轨道之间的关系
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电子的原子轨道呈亚铃形。
(2)能量关系
①相同能层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf。
②形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s……
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。
④不同能级具有交错现象ns<(n-2)f<(n-1)d<np。
3.基态原子的核外电子排布
(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。即原子的核外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。
如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：
【特别提醒】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理，这个填充顺序可以根据n+0.7l规则计算出来，n为电子层数，l为轨道类型数，s、p、d、f取值分别0、1、2、3。
(2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。
(3)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，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或。
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的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
4.原子(离子)核外电子排布式(图)的书写
(1)核外电子排布式:按电子排入各能层中各能级的先后顺序,用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。如Cu:1s22s22p63s23p63d104s1,其简化电子排布式为[Ar]3d104s1。
(2)价电子排布式:如铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
(3)电子排布图(或轨道式):方框表示原子轨道,用“↑”或“↓”表示自旋状态不同的电子,按排入各能层中的各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。例如：，核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。
5.基态、激发态及光谱示意图
(1)原子状态
①基态原子:处于最低能量的原子。
②激发态原子:当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。
(2)原子光谱:
①当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,释放一定频率的光子,这是产生原子发射光谱的原因。
②不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析
(3)基态、激发态及光谱示意图
知识点二 原子结构与周期表、元素性质的关系
1.原子结构与周期表的关系
(1)原子结构与周期表的关系：原子的最大能层数＝周期序数
周期
能层数
每周期第一个元素
每周期最后一个元素
原子序数
基态原子的简化电子排布式
原子序数
基态原