人教版高中化学考点46 原子结构与性质（解析版）.docx

考点46 原子结构与性质
本知识点在全国卷中为选考题考查内容，近年来已有较多省市已列入高考必考题，分析近几年高考卷，对原子结构与性质的考查形式趋于稳定，一般以给定相关元素的情境，考查电子排布式、元素的电离能及电负性等，从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系，对核外电子排布、元素第一电离能的特殊性等，面对异常现象敢于提出自己的见解。
预测2023年本考点将继续考查核外电子排布规律，特别是基态原子的核外电子排布式是考查重点，侧重于电负性与电离能的考查，注意掌握常见元素电负性与电离能的比较方法及特殊情况，备考时加以关注。
一、原子核外电子排布
二、元素周期表与元素周期律
原子核外电子排布
1．电子层、能级与原子轨道
(1)电子层(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电子层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
(2)能级：同一电子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，同一电子层里，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
温馨提示：第一电子层(K)，只有s能级；第二电子层(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；第三电子层(M)，有s、p、d三种能级。
2．基态原子的核外电子排布
(1)能量最低原则：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。
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：
(2)泡利不相容原理
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。
3．基态、激发态及光谱示意图
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)基态钠原子的电子排布式为1s22s22p62d1( )
(2)基态磷原子的电子排布图为( )
(3)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( )
(4)Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2( )
(5)p能级的能量一定比s能级的能量高( )
(6)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( )
(7)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等( )
(8)2px、2py、2pz的能量相等( )
(9)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6( )
(10)Cr的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2( )
(11)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz) ( )
(12)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则( )
(13)磷元素基态原子的轨道表示式为( )
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)×　(8)√ 　(9)×　(10)×　(11)×　(12)× (13)×
【典例】
例1 下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是(　　)
A．核外电子是分层运动的
B．只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定
C．只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数
D．电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关
【答案】C
【解析】电子所具有的能量不同，会在不同的电子层上运动，A项正确；电子运动状态是由电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态共同决定的，B项正确；同一能级的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，D项正确；可由电子层数确定原子轨道数，C项错误。
例2 下列关于价电子排布为3