第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-高中化學(xué)全冊(cè)必背章節(jié)知識(shí)清單（人教版2019選擇性必修2）（學(xué)生版）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)一、能層與能級(jí)1、能層(1)含義：根據(jù)核外電子的___________不同，將核外電子分為不同的能層(電子層)。(2)序號(hào)及符號(hào)：能層序號(hào)一、二、三、四、五、六、七……分別用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每層所容納的電子數(shù)最多為___________個(gè)。(3)能量關(guān)系：能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序?yàn)開__________＜E(L)＜___________＜E(N)＜E(O)＜E(P)___________。2、能級(jí)(1)含義：根據(jù)多電子原子的同一能層的電子的___________也可能不同，將它們分為不同___________。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的___________和字母s、p、d、f等表示，如n能層的能級(jí)按能量由___________到___________的排列順序?yàn)閚s、np、nd、nf等。3、能層、能級(jí)與最多容納的電子數(shù)能層(n)一二三四五六七……符號(hào)KLMNOPQ……能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多電子數(shù)22626102610142……281832………………2n2由上表可知：(1)能層序數(shù)___________該能層所包含的能級(jí)數(shù)，如第三能層有___________個(gè)能級(jí)。(2)s、p、d、f各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)分別為________、_________、________、________的2倍。(3)原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)是___________(n為能層的序數(shù))。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子(1)基態(tài)原子：處于___________狀態(tài)的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子___________能量，它的電子會(huì)躍遷到___________能級(jí)，變成___________態(tài)原子。2、光譜(1)光譜的成因及分類(2)光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的___________來鑒定元素，稱為光譜分析。三、構(gòu)造原理與電子排布式1、構(gòu)造原理(1)含義以___________事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入___________的順序稱為構(gòu)造原理。(2)示意圖2、電子排布式將___________上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)___________，并按照能層從左到右的順序排列的式子。如氮原子的電子排布式為：例：根據(jù)構(gòu)造原理，寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布式①2He：___________；②8O：___________；③10Ne：___________；④14Si：___________；⑤18Ar：___________；⑥19K：___________；⑦21Sc：___________；⑧26Fe：___________。四、電子云與原子軌道1、概率密度1913年，___________提出氫原子模型，電子在___________上繞核運(yùn)行。量子力學(xué)指出，一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的___________不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝eq\f(P,V)(P表示電子在某處出現(xiàn)的___________；V表示該處的體積)。2、電子云(1)定義：處于一定空間___________的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。(2)含義：用單位體積內(nèi)小黑點(diǎn)的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率大小，小黑點(diǎn)越___________，表示概率密度越___________。(3)形狀3、原子軌道(1)概念：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)___________稱為一個(gè)原子軌道。(2)形狀①s電子的原子軌道呈___________形，能層序數(shù)越___________，原子軌道的半徑越___________。②p電子的原子軌道呈___________形，能層序數(shù)越___________，原子軌道的半徑越___________。(3)各能級(jí)所含有原子軌道數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目13574、原子軌道與能層序數(shù)的關(guān)系(1)不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀___________，只是半徑___________。能層序數(shù)n越___________，原子軌道的半徑越___________。如：(2)s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道。p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量___________。(3)原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關(guān)系：原子軌道數(shù)目＝___________。五、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理（一）原子核外電子的排布規(guī)則1、泡利原理：在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納___________個(gè)電子，它們的自旋___________，常用上下箭頭(↑和↓)表示自旋相反的___________。2、電子排布的軌道表示式(電子排布圖)8O的軌道表示式如下：例：根據(jù)上面回答下列問題：(1)簡(jiǎn)并軌道：___________相同的原子軌道。(2)電子對(duì)：同一個(gè)原子軌道中，自旋方向___________的一對(duì)電子。(3)單電子：___________軌道中若只有一個(gè)電子，則該電子稱為單電子。(4)自旋平行：___________的單電子稱為自旋平行。(5)在氧原子中，有___________對(duì)電子對(duì)，有___________個(gè)單電子。(6)在氧原子中，有___________種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有___________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。3、洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入___________的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。(2)特例：在簡(jiǎn)并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有___________的能量和___________的穩(wěn)定性。相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(全充滿：p6、d10、f14,全空：p0、d0、f0,半充滿：p3、d5、f7))如：24Cr的電子排布式為___________，為半充滿狀態(tài)，易錯(cuò)寫為1s22s22p63s23p63d44s2。4、能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)___________的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最___________。(2)因素：整個(gè)原子的能量由___________、___________和___________三個(gè)因素共同決定。注意：書寫軌道表示式時(shí)，常出現(xiàn)的錯(cuò)誤及正確書寫（二）核外電子的表示方法電子排布式與軌道表示式的比較電子排布式含義用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的___________，這就是電子排布式意義能直觀反映出核外的電子層、能級(jí)及各能級(jí)上的電子數(shù)實(shí)例K：____________________簡(jiǎn)化電子排布式含義為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加___________表示意義避免書寫電子排布式過于繁瑣實(shí)例K：___________軌道表示式含義每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)___________意義能直觀反映出電子的排布情況及電子的___________狀態(tài)實(shí)例Al：熟記第四周期未成對(duì)電子數(shù)規(guī)律未成對(duì)電子數(shù)及其占據(jù)的原子軌道元素符號(hào)及價(jià)電子排布14sK：4s1,Cu：___________3dSc：3d14s24pGa：4s24p1，Br：___________23dTi：3d24s2，Ni：___________4pGe：4s24p2，Se：4s24p433dV：3d34s2，Co：___________4pAs：4s24p343dFe：___________53dMn：3d54s263d和4sCr：3d54s1第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（一）元素周期律、元素周期系和元素周期表1、元素周期律：元素的性質(zhì)隨元素原子的___________遞增發(fā)生___________遞變。2、元素周期系：元素按其原子___________遞增排列的序列。3、元素周期表：___________的表格，元素周期系只有一個(gè)，元素周期表多種多樣。4、三張有重要?dú)v史意義的周期表(1)門捷列夫周期表：門捷列夫周期表又稱___________周期表，重要特征是從第___________周期開始每個(gè)周期截成___________截，第___________族分___________族，第___________族稱為過渡元素。(2)維爾納周期表維爾納周期表是___________，每個(gè)周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素___________，它確定了前___________個(gè)周期的元素種類。(3)玻爾元素周期表玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用___________框起，這說明他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，這些框內(nèi)元素的原子新增加的___________是填入___________的，他已經(jīng)用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期系了，玻爾元素周期表確定了第___________周期為___________種元素。（二）構(gòu)造原理與元素周期表1、元素周期表的基本結(jié)構(gòu)(1)周期元素種數(shù)的確定第一周期從___________開始，以___________結(jié)束，只有兩種元素。其余各周期總是從___________能級(jí)開始，以___________結(jié)束，從ns能級(jí)開始以np結(jié)束遞增的___________(或電子數(shù))就等于每個(gè)周期里的元素?cái)?shù)目。周期ns～np電子數(shù)元素?cái)?shù)目一1s1～2______________二2s1～22p1～6______________三3s1～23p1～6______________四4s1～23d1～104p1～6______________五5s1～24d1～105p1～6______________六6s1～24f1～145d1～106p1～6______________七7s1～25f1～146d1～107p1～6______________(2)元素周期表的形成若以一個(gè)方格代表一種元素，每個(gè)_______排一個(gè)橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對(duì)齊，可得到如下元素周期表：若將p段與p段對(duì)齊，d段與d段對(duì)齊、f段單獨(dú)列出，將_______與p段末端對(duì)齊，則得到書末的元素周期表：2、元素周期表探究(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(周期：7個(gè)共7個(gè)橫行\(zhòng)b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(短周期：3個(gè)第一、二、三周期,長(zhǎng)周期：4個(gè)第四、五、六、七周期)),族：16個(gè)共18個(gè)縱列\(zhòng)b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主族：7個(gè)ⅠA～ⅦA族,副族：7個(gè)ⅢB～ⅦB族，ⅠB～ⅡB族,Ⅷ族：1個(gè)第8、9、10縱列,0族：1個(gè)稀有氣體元素))))(2)元素周期表的分區(qū)①根據(jù)核外電子的排布分區(qū)按電子排布式中最后填入電子的_______符號(hào)可將元素周期表分為s、p、d、f4個(gè)區(qū)，而ⅠB、ⅡB族這2個(gè)縱行的元素的核外電子因先填滿了_______能級(jí)而后再填充ns能級(jí)而得名_______區(qū)。5個(gè)區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示。②根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)3、元素的對(duì)角線規(guī)則(1)在元素周期表中，某些_______族元素與其右下方的_______族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為“_______”。(2)處于“對(duì)角線”位置的元素，它們的_______具有相似性。實(shí)例分析：①鋰和鎂的相似性A、鋰與鎂的沸點(diǎn)較為接近：元素LiNaBeMg沸點(diǎn)/℃1341881.424671100B、鋰和鎂在氧氣中_______時(shí)只生成對(duì)應(yīng)的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Li2O、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO。C、鋰和鎂與水的反應(yīng)都十分緩慢，并且生成的氫氧化物_______溶于水，附著于金屬表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。D、鋰和鎂都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。E、鋰和鎂的氫氧化物在加熱時(shí)，可分解為L(zhǎng)i2O、H2O和MgO、H2O。F、在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是_______溶于水的，相應(yīng)的鎂鹽也_______溶于水。②鈹和鋁的相似性A、鈹與鋁都可與酸、堿反應(yīng)放出_______，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生_______化。B、二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液：Al(OH)3＋3HCl=______________，Al(OH)3＋NaOH=______________；Be(OH)2＋2HCl=______________，Be(OH)2＋2NaOH=______________。C、二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點(diǎn)和硬度都很高。D、BeCl2和AlCl3都是共價(jià)化合物，易_______。③硼和硅的相似性A、自然界中B與Si均以化合物的形式存在。B、B與Si的單質(zhì)都易與強(qiáng)堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：2B＋2KOH＋2H2O=______________，Si＋2KOH＋H2O=______________。C、硼烷和硅烷的穩(wěn)定性都比較差，且都易______________。D、硼和硅的鹵化物的熔、沸點(diǎn)比較低，易揮發(fā)，易水解。解題技巧：根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在元素周期表中的位置電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))價(jià)電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))二、元素周期律（一）原子半徑1、影響原子半徑大小的因素(1)電子的能層數(shù)：電子的能層越多，電子之間的_______作用使原子半徑_______。(2)核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越_______，核對(duì)電子的吸引作用就越_______，使原子半徑_______。2、原子半徑的遞變規(guī)律(1)同周期：從左至右，核電荷數(shù)越_______，半徑越_______。(2)同主族：從上到下，核電荷數(shù)越_______，半徑越_______。3、原子或離子半徑的比較方法(1)同種元素的離子半徑：陰離子_______于原子，原子_______于陽離子，低價(jià)陽離子_______于高價(jià)陽離子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。(2)能層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷數(shù)越______________，半徑越______________。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。(3)帶相同電荷的離子：能層數(shù)越______________，半徑越______________。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)_______r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)_______(Se2－)＜r(Te2－)。(4)核電荷數(shù)、能層數(shù)均不同的離子：可選一種離子參照比較。例如：比較r(K＋)與r(Mg2＋)，可選r(Na＋)為參照，r(K＋)_______r(Na＋)_______r(Mg2＋)。解題技巧：粒子半徑比較的一般思路(1)“一層”：先看能層數(shù)，能層數(shù)越_______，一般微粒半徑越_______。(2)“二核”：若能層數(shù)相同，則看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越_______，微粒半徑越_______。(3)“三電子”：若能層數(shù)、核電荷數(shù)均相同，則看核外電子數(shù)，電子數(shù)_______的半徑_______。（二）元素的電離能1、元素第一電離能的概念與意義(1)概念①第一電離能：_______電中性_______原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為______________正離子所需要的______________叫做第一電離能，符號(hào)：_______。②逐級(jí)電離能：氣態(tài)基態(tài)_______價(jià)正離子再_______一個(gè)電子成為氣態(tài)基態(tài)_______價(jià)正離子所需的最低能量叫做第二電離能，第三電離能和第四、第五電離能依此類推。由于原子失去電子形成離子后，若再失去電子會(huì)更加_______，因此同一原子的各級(jí)電離能之間存在如下關(guān)系：I1<I2<I3……(2)意義：可以衡量元素的原子_______一個(gè)電子的_______程度。第一電離能數(shù)值越_______，原子越_______失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越_______，原子越_______失去一個(gè)電子。2、元素第一電離能變化規(guī)律(1)每個(gè)周期的第一種元素的第一電離能_______，最后一種元素的第一電離能_______，即一般來說，隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈_______趨勢(shì)。(2)同一族，從上到下第一電離能逐漸_______。3、電離能的應(yīng)用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素原子核外電子的排布及元素的化合價(jià)。如Li：I1?I2<I3，表明Li原子核外的_______個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個(gè)電子，易失去_______形成_______陽離子。(2)判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱：I1越_______，元素的非金屬性越_______；I1越小，元素的金屬性越_______。注意：電離能的影響因素及特例(1)電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的______________、原子半徑及原子的電子構(gòu)型。(2)具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值______________，如稀有氣體的電離能在同周期元素中______________，N為半充滿、Mg為全充滿狀態(tài)，其電離能均比同周期相鄰元素大。一般情況，第一電離能：ⅡA_______ⅢA，ⅤA_______ⅥA。解題技巧：電離能的應(yīng)用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價(jià)，如K：I1?I2＜I3，表明K原子易失去一個(gè)電子形成＋1價(jià)陽離子。(2)判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱：I1越_______，元素的非金屬性越_______；I1越_______，元素的金屬性越_______。（三）電負(fù)性1、有關(guān)概念與意義(1)鍵合電子：元素相互化合時(shí)，原子中用于形成______________的電子稱為______________。(2)電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子______________的大小。電負(fù)性越______________的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越______________。(3)電負(fù)性大小的標(biāo)準(zhǔn)：以氟的電負(fù)性為______________和鋰的電負(fù)性為_______作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。2、遞變規(guī)律(1)同周期，自左到右，元素的電負(fù)性逐漸______________，元素的非金屬性逐漸______________、金屬性逐漸______________。(2)同主族，自上到下，元素的電負(fù)性逐漸______