2023年人教版高考化學(xué)一輪考點(diǎn)指導(dǎo)與培優(yōu)訓(xùn)練 選考部分

選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第30講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

備考導(dǎo)航核心素養(yǎng)

1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級分布和

1.宏觀辨識與微觀探析：能從能層、能級等不

排布原理，能正確書寫1?36號元素原子核

同層次認(rèn)識原子的結(jié)構(gòu)，以及核外電子的排

外電子、價(jià)電子的電子排布式和電子排布圖。

布規(guī)律，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析

2.了解電離能的含義，并能用以說明元素的

原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。

某些性質(zhì)。

2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能發(fā)現(xiàn)和提出有探

3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單

索價(jià)值的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的問題，如核外電

應(yīng)用。

子排布、元素第一電離能的特殊性等，面對

4.了解電負(fù)性的概念，并能用以說明元素的

異?，F(xiàn)象敢于提出自己的見解。

某些性質(zhì)。

考點(diǎn)一原子核外電子排布原理

(對應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P297)

必備知識?梳理夯實(shí)

回畫回回

1.能層與能級

(1)能層(〃)：在多電子原子中，核外電子的能量是不同的,按照電子的能量差異將

其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能級：同一能層里電子的炮量也可能不同,乂將其分成不同的能級，通常用s、D、

d、f等表示。同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升高,即：

［微點(diǎn)撥］第一能層(K)只有s能級；第二能層(L)有s、p兩種能級，p能級上有三個(gè)原子

凱道Pr、p?pz,它們具有相同的能量；第三能層(M)有s、p、d三種能級，d能級包含了能

量相等的五個(gè)原子就道。

2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜

(1)原子的狀態(tài)。

①基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。

②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量后，它的電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。

(2)原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光,可以用光

譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子

光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。

(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜的關(guān)系示意圖。

3.構(gòu)造原理與電子排布式

(1)構(gòu)造原理：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入速緞

的順序稱為構(gòu)造原理。下圖為構(gòu)造原理示意圖。

耿。OOOC

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L‘燧遍？

K口

能級交錯(cuò)：隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開始填入下一個(gè)能層的。

如電子是按3pf4s-3d的順序而不是按3p-3d-4s的順序填充的,這種現(xiàn)象被稱為能級

交錯(cuò)。

(2)基態(tài)原子核外電子排布式。

表示方法舉例(以硫原子為例)

電子排布式Is22s22D63s23一

簡化電子排布式[Ne]3s23P4

價(jià)電子排布式3s23P4

(3)原子結(jié)構(gòu)示意圖。

核內(nèi)質(zhì)子數(shù)

(4)核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系。

①金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于工_，較易”^電子形成陽離子，表現(xiàn)出也

原性,在化合物中顯正化合價(jià)。

②非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于工，較易得到電子,活潑非金屬

原子易形成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價(jià)。

③稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氮為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，

通常表現(xiàn)為0價(jià)。

4.電子云與原子軌道

(1)由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云雪，因而被形象地稱作電子云。電子云

是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。

(2)原子軌道。

量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為原子軌道。

原子軌道軌道形狀軌道個(gè)數(shù)

S球形1

P啞鈴形3

5.泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理

⑴泡利原理。

在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子,它們的自旋狀態(tài)相反.如2s軌道上

2s

的電子排布圖為Q不能表示為

2s

(2)洪特規(guī)則。

基態(tài)原子中，填入同一能級的不同軌道的電子總是優(yōu)先一單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道且自旋狀

2P

t1t或T1t

態(tài)相同。如2P3的電子排布圖為JLLLLL!不能表示為

洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全充滿/6、心、”)、半充滿g3、f7)

和全空(DO。。、.)狀態(tài)時(shí),體系的能量最低，如24Cr的電子排布式為：Is22s22D63s23a3d54sl

或[Ar]3d54sl0

(3)能量最低原理。

在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量金池—的原子軌道,使整個(gè)原子的能量逐

低_,這就是能量最低原理。

①基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。

②核外電子排布中的幾個(gè)簡單數(shù)量規(guī)律：

L每層最多容納的電子為21個(gè)（〃表示能層

序數(shù)）

--------最外層電子不超過1個(gè)（K層為最外層時(shí)不

數(shù)量規(guī)律＜—

1超過2個(gè)）

次外層電子不超過上一個(gè)，倒數(shù)第三層不超

、過32個(gè)

.-------^特別提醒

（1）要注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)

系。如Cu的電子排布式：Is22s22P63s23P63dNsl簡化電子排布式：［Ar］3dI°4s「外圍價(jià)層電

子排布式：Sd^s'o

（2）核外電子排布常見錯(cuò)誤

①在寫基態(tài)原子的曲子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：

i.|"r||~rt（違反能量最低原理）

ii.叵］（違反泡利不相容原理）

ni.|tl|||（違反洪特規(guī)則）

tI

②當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按〃S、（〃-l）d、〃p的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，

仍把（〃一l）d放在〃s前，如Fe：Is22s22P63s23P63d64s2,而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子，

如Fe3+：M2S22P63s23P63d5。

6.基態(tài)原子電子排布式的書寫方法

（1）知道原子序數(shù)書寫核外電子排布式的方法。

①常規(guī)方法：常根據(jù)構(gòu)造原理（Is、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p）,各能級最多容納的電

子數(shù)及能量最低原理，依次由低能級向高能級排列，如31號元素錢，首先排滿1s2,依次2s2、

2P葭3s2、3P6、4s2、3d最后4p1

②原子序數(shù)大于18的方法：如31號元素，我們也可以用31—18=13,然后在［Ar］的基

礎(chǔ)上再填充13個(gè)電子，如［Ar］34°4s24p）

（2）知道元素名稱書寫核外電子排布式的方法。

①前三周期主族元素可以根據(jù)最外層電子數(shù)書寫，如S的最外層電子數(shù)為6,其排布式

為［Ne］3s23P4。

②第四周期的元素，要熟記元素名稱，然后從K開始數(shù)，數(shù)到兒，就可以寫成“［Ar］+

幾個(gè)電子”。如Fe,從鉀開始數(shù)到鐵為8,其排布式為［A巾d64s2；Se,從鉀開始數(shù)到Se為

16,其排布式為［Ar］3（f。4s24p,

（3）注意事項(xiàng)。

基態(tài)原子失電子生成金屬陽成子時(shí)，應(yīng)先失去最外層上的電子，如Fe原子核外電子排布

式為［Ar］3d64s2,失電子變?yōu)镕e?*,失去的不是能量高的3d軌道上的電子，而是能量低的4s

軌道上的電子。所以Fe?+的基態(tài)核外電子排布式正確的為［Ar］3d6,其他［Ar］3d44s?、［Ar］3d54sl

均錯(cuò)誤。

國回回畫

1.判斷正誤，正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”。

(1)原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱為電子云。(X)

(2)p能級能量一定比s能級的能量高。(X)

［提示］因?yàn)闆]有指明能層，如2P的能量比3s的要低。只有同能層時(shí)，，甲的能量大于

(3)6C的電子排布式Is22s22P三違反了洪特規(guī)則。(J)

［提示］6c原子2P能級有3人能量相同的原子軌道，最后2個(gè)電子應(yīng)該以自旋狀態(tài)相同

的方式分布在兩個(gè)不同的2P軌道上，違反了洪特規(guī)則。

(4)基態(tài)磷原子的電子排布圖為(X)

Is2s2p3s3p

回叵］hChl叵］I。

(5)同一原子中，2p、3p、4P能級的軌道數(shù)依次增多。(X)

(6)Cr的電子排布式為Is22s22P63s23P63d44s2。(X)

(7)2p和3P軌道形狀均為啞鈴狀，能量也相等。(X)

(8)2s能級和2P能級所具有的原子軌道數(shù)目之比為I3。(J)

(9)能量關(guān)系：lsv2s〈3pv3d<4s。(X)

(10)基態(tài)氮原子最外層有2個(gè)未成對電子。(X)

(11)1?36號元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的是Cr元素。(V)

(12)基態(tài)Zn原子的電子排布式為［A44s23dQ(X)

(13)電子排布式(22Ti)ls22s22P63s23P1°違反了能量最低原理。(X)

［提示］22Ti的3P能級共有3個(gè)軌道，最多可以排6個(gè)電子，如果排10個(gè)電子，則違反

了泡利原理。

(14)基態(tài)硅原子的核外電子排布式為［Ar］4s24P3。(X)

［提示］基態(tài)碑原子的核外電子排布式為［A巾404s24P3。用簡化的電子排布式書寫過渡元

索右側(cè)的主族時(shí)一定要注意3d上的電子不能丟。

且回回江口

(15)Is2s2p3s表示的原子能量處于最低狀態(tài)。(X)

［提示］因?yàn)?P軌道中的電子排布不遵循洪特規(guī)則，故不符合能量最低原理。

2.深度思考：

(1)如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：

①s電子的原子軌道呈形，每個(gè)s能級有」一個(gè)原子軌道；p電子的原子軌道呈承鰲一

形，每個(gè)p能級有工個(gè)原子軌道。

②元素X的原子最外層電子排布式為〃s%p〃+i,原子中能量最高的是電子，其電子云在

空間有三個(gè)互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是氮，它的氫化物的電子式是一

H

H-N-H

????。若元素X的原子最外層電子排布式為ns“那么X的元素符號為

1$2s2P3s3p

原子的電子排布圖為叵］tn卜in卜u彳?T?。

［解析］①S電子的原子軌道都是球形的，每個(gè)S能級有1個(gè)原子軌道；p電子的原子軌

道都是啞鈴形的，每個(gè)p能級有3個(gè)原子軌道，它們相互垂直，分別以p,、0、pz表示。②

因?yàn)樵豖的原子最外層電子排布式為〃s，p"+i,〃p軌道已排上電子，說明於軌道已排滿

電子，即〃=2,則元素X的原子核外電子排布式為Is22s22P3,是氮元素，原子中能量最高的

是2P電子，其電子云在空間有三人互相垂直的伸展方向；氮元素的氫化物是氨氣，其電子式

H?N-H

是????；當(dāng)元素X的原子最外層電子排布式為〃s“r〃p"+i時(shí)，根據(jù)上述分析，有〃一1

=2,則〃=3,所以X元素的原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P4,是硫元素，元素符號

Is2s2p3s.3p,

為s,其原子的電子排布圖為叵i叵u：?T」

(2)某元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3才。4$］,該元素符號是_CL，原子中所有電子占有」工

個(gè)軌道，核外共有個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

［提示］某元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3dI°4sl基態(tài)原子核外電干排布式為

Is22s22P63s23P63d1°4sl原子核外電子數(shù)為29,是29號Cu元素；原子中所有電子占有15個(gè)

軌道，核外共有29個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

考點(diǎn)突破?訓(xùn)練提升

微考點(diǎn)1電子排布式、電子排布圖的書寫

??■典例I按要求填空：

(1)(2020.江蘇化學(xué)，21節(jié)選)基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為fArl3d64s2或

Is22s22D63s23。63(164s2。

(2)(2020?全國2,35節(jié)選)基態(tài)鈦原工的核外電子排布式為Is22s22D63s23D63d24s2或

[Ar]3d24s2.

(3)(2019?全國2,35節(jié)選)Fe成為陽離子時(shí)首先失去軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為

4F6s2,Sn?+的價(jià)層電子排布式為4日.

(4)(2019?江蘇化學(xué)，21節(jié)選)C。+基態(tài)核外電子排布式為[Ari3d9或l/2s22p63s23D63d9。

(5)(2018?全國1,35節(jié)選)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能

量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：

①下列鋰原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為4、(填標(biāo)號)。

Is2s2p,2py2Pl

A-EQDDD

is2s2P.2py2p,

B.□叵W□□

is2s2Px2pr2Pl

c-D0ODD

Is2s2p,2pr2pz

②Li+與H一具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于｛<),原因是Li+核電荷有較大.

(6)(2018.全國2,35節(jié)選)基態(tài)鐵原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表示式)為

3d4s

卜U"TI"11回,基態(tài)硫原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為啞鈴形。

[解析](l)Fe為26號元素，分電子數(shù)為26—18=8,在4s軌道上填充2個(gè)電子，在3d

軌道上填充6個(gè)電子，則基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2或1s22s22P63s23P63d64s?。

(2)鈦元素是22號元素，故其基態(tài)原子的核外電子排布式為Is22s凈咳23P63d24s2或

[Ar]3d24s2。

(3)Fe為26號元素，鐵原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,鐵原子失去1個(gè)電

子使4s軌道為半充滿狀態(tài)，能量較低，故首先失去4s軌道電子;Sm的價(jià)電子排布式為4S6s2,

失去3個(gè)電子變成Sn?+成為穩(wěn)定狀態(tài)，要失去最外層6s上的2個(gè)電子和4f上的1個(gè)電子，

所以Sn?+的價(jià)電子排布式為4戶。

(4)Cu位于第四周期笫IB族，其價(jià)電子排布式為3d因此C/+基態(tài)核外電子排布

式為[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d°。

22

(5)①根據(jù)電子排布圖可知，對應(yīng)的四種電子排布式分別是Is^s,2s2p\2512P2、Is22si,

根據(jù)構(gòu)造原理可知能級能量大小關(guān)系是：ls<2s〈2p,則D狀態(tài)能量最低、C狀態(tài)能量最高。

②由于Li+的核電荷數(shù)較大，原子核對核外電子的吸引力較大，因此Li+半徑小于H,

⑹基態(tài)鐵原子核外電子排布式為［Ar］3d64s2,則價(jià)層電子軌道表示式為

3d4s

基態(tài)硫原子的核外電子排布式為［Ne］3s23P4,電子占據(jù)的最高能級

為3P能級，p能級電子云輪廓圖為啞鈴形。

〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕（1）（2022?廣西北海模擬）下列電子排布式或軌道表示式正確的是（D）

A.C原子的軌道表示式:回叵］.|

Is2s2p

B.Ca原子的電子排布式:Is22s22P63823P63d2

C.N原子的軌道表示式:回回|T|T|T|

Is2s2p

D.Br'的電子排布式［Ar］3dM1464P6

［解析］2P上的兩個(gè)電子不符合洪特規(guī)則，兩個(gè)電子應(yīng)分別占據(jù)2P的兩個(gè)能量相近的軌

道，且自旋方向相同，正確的應(yīng)是Is2s2p,A錯(cuò)誤；4s能級的能量小于3d能

級的能量，所以最后兩個(gè)電子應(yīng)排在4s上，正確的應(yīng)為Is22s22P63s23P64s2,B錯(cuò)誤；根據(jù)泡

PP1111|T

利原理可知：同一軌道上的兩個(gè)電子自旋方向相反，正確的應(yīng)是Is2s2P,<2錯(cuò)

誤；Br核外有36個(gè)電子，按照電子排布規(guī)律，其電子排布式為［A小心4s24P6,D正確。

⑵（2022.山東濰坊模擬）下列有關(guān)電子排布圖的表述正確的是（A）

nnonn

A.Is2s2P可表示單核10電子粒子基態(tài)時(shí)的電子排布

B-0O11TIT1111t圖錯(cuò)誤，違背r泡利原理

Is2s2p

c.tTPH表示基態(tài)N原子的價(jià)電子排布圖

D.回包工3>求處r激發(fā)態(tài)的B的電子排

Is2s2p

布圖

［解析］A項(xiàng)，單核10電子粒子基態(tài)時(shí)電子排布式為Is22s22P6,每個(gè)軌道內(nèi)排布2個(gè)電

子，自旋方向相反，正確；B項(xiàng)，此圖違背了洪特規(guī)則，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，正確的價(jià)電子排布圖

QIt|tI1

為2s2P錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該電子排布圖中的電子沒有躍遷到能量更高的軌道上，錯(cuò)

誤。

微考點(diǎn)2根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素

??■典例2（2022.云南玉溪模擬）元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。己

知Y元素原子的外圍電子排布式為〃s"r〃p"'L則下列說法不正確的是（A）

X

Y

Z

A.Y元素原子的價(jià)電子排布式為4s24P4

B.Y元素在元素周期表的第三周期第VIA族

C.X元素所在周期中所含非金屬元素最多

D.Z元素原子的核外電子排布式為

1s22s22P63s23P63104s24P3

［解析］Y元素原子的外圍電子排布式為〃sL）p〃+i,s能級最多容納2個(gè)電子，故〃一1

=2,解得〃=3,故Y元素原子的外圍電子排布式為3s23P”，Y為S元素，由X、Y、Z在周

期表中的位置可知，X為F元素，Z為As元素。Y元素原子的外圍電子排布式為3s23P力故

A錯(cuò)誤；Y為S元素，處于第三周期第VIA族，故B正確；X為F元素，處于第二周期，只

有2種金屬元素，含有6種非金屬元素，含非金屬元素最多，故C正確；Z為As元素，是

33號元素，其元素原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63404s24P3,故D正確。

｛對點(diǎn)集訓(xùn)I2〕（1）（2022?內(nèi)蒙古赤峰模擬）A、B屬于短周期不同主族的元素，A、B原

子的最外層電子中，成對電子和未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等，若A元素的原子序數(shù)為a,

則B元素的原子序數(shù)不可能為（C）

A.a+3B.a~5

C.a+8D.a+11

［解析］A、B屬于短周期不同主族的元素，A、B原子的最外層電子中，成對電子和未

成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等，A、B的價(jià)電子排布式為渡叩、展叩\可能元素為B、0、

Al、S；若A元素的原子序數(shù)為a,B與A屬于不同主族，則B的原子序數(shù)可能為。+3、a

+11、。-3、。+5、a—5、11,不可能為a+8,答案選C。

（2）（2022?廣東北江中學(xué)模擬）①A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有2

2s2p

個(gè)電子，其元素符號為▲；其價(jià)層電子的電子排布圖為Li?A一T一」。

②B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與寂相同，B的元素符號

為C1,C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為⑺。

③D元素的正三價(jià)離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為Fe,其基態(tài)原子的電子

（+2b）28142

排布式為Is22s22D63s23D63d64s2或［Ari3d64s2，其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為"）。

④E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個(gè)未成對電子，E的元素

符號為Cu,其基態(tài)原子的電子排布式為Is22s22心3s23D63d104sl或［Ari3d104sl。

⑤F元素的原子最外層電子排布式為〃s"〃pE,則?=2：原子中能量最高的是公_電

Is2s2p

子，其基態(tài)原子核外電子的電子排布圖為“

（3）①M(fèi)基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s電子的2倍，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充

滿。則M基態(tài)原子的電子排布式是上量2E二，Z為_Q_（填元素符號），Z的基態(tài)原子的

價(jià)電子排布圖為3d4s。

②X是第四周期元素，最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素

Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同。元素X為4（填元素符號），Y基態(tài)原子

的核外電子排布式為Is22s22P63s23。。

③某質(zhì)量數(shù)為32,核內(nèi)有16個(gè)中子的原子，其電子排布式是」s22s22a3s23D4,該原

子中有/個(gè)未成對電子，這些天成對電子具有相同（填“相同”或“相反”）的自旋狀

態(tài)。

等萃取精華：

熟記3種最外層電子的排布特征

。最外層有3個(gè)未成對電子的為〃s2〃p3。1?36號元素中分別為N、P、Aso

?最外層有2個(gè)未成對電子的可能是〃s2〃p2、ns2wp4o短周期元素中分別為C、Si和0、

So

B最外層有一個(gè)未成對電子的可能是"s'酒叩|、（ZJ-l）d5ws\（n-l）d10Ms\ns2np5（＞

第四周期中的對應(yīng)元素有K、Ga、Cr、Cu、Bro

考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)

（對應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P301）

必備知識梳理夯實(shí)

回國回回

1.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系：

每周期每周期

第一種元素最后一種元素

電子

周期基態(tài)原子

層數(shù)原子原子基態(tài)原子的

的電子排

序數(shù)序數(shù)電子排布式

布式

二23[He]2sl101S22822P6

三311[Ne]3sl18Is22s22D63823P6

Is22s22心3s23心

四419[Ar14sl36

3(1104s?4D6

Is22s22P63s23P63dHi

五537[Kr]5s,54

4s24P64d1°5s25P6

Is22s22P63s23P63d4s2

六655[Xe]6sl864P64/04f145s25P65d1°

6s26P6

2.每族元素的價(jià)電子排布特點(diǎn):

⑴主族。

主族IAIIAIIIAIVA

排布特點(diǎn)z/s122

主族VAVIAVDA

排布特點(diǎn)展即3■S2M展即$

(2)0族：He：Is2；其他：ws2wp6o

(3)過渡元素(副族和VID族，Pd、鐐］系、鋼系除外):

(w—l)d|_|Ons'2o

3.元素周期表的分區(qū)與價(jià)電子排布的關(guān)系：

(1)周期表的分區(qū)。

(2)各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn)。

分區(qū)元素分布外圍電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)

除氫外都是活潑金屬元

s區(qū)IA、I【A族川~2素；通常是最外層電子

參與反應(yīng)

ns2/?p16通常是最外層電子參與

p區(qū)HIA族?VOA族、0族

(He除外)反應(yīng)

IHB族?VIIB族、VID族(/l-l)dl9MS，2d軌道可以不同程度地

d區(qū)

(除偶系、啊系外)(Pd除外)參與化學(xué)鍵的形成

ds區(qū)IB族、IIB族(n-Odens,2金屬元素

f區(qū)斕系、軻系(n-2)f014鐲系元素化學(xué)性質(zhì)相

(zi-l)d°W近，婀系元素化學(xué)性質(zhì)

相近

4.元素周期律:

(1)原子半徑。

'能層數(shù)：能層數(shù)越多，原子半徑越大

①影響因素(核電荷數(shù)：能層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，

原子半徑越小

②變化規(guī)律

元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減??；同主族元素從上到下，

原子半徑逐漸增大。

(2)電離能。

①第一電離能:氣態(tài)電中性基杰原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低

能量，符號：_Jj_,單位：kJmol1o

②規(guī)律

a.同周期：第一種元素的第一電離能用一，最后一種元素的第一電離能寶大—，總

體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。

b.同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。

C.同種原子：逐級電離能越來越一大，即12Vh……

③電離能的三個(gè)重要應(yīng)用

a.判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱。4越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，4越小，元素的

金屬性越強(qiáng)。

b.判斷元素在化合物中的化合價(jià)。如K：6《/2<，3表明K原子易失去1個(gè)電子形成+1

價(jià)陽離子。

C.判斷元素核外電了的分層排布情況。如Li：表明Li原了核外的三個(gè)屯了排

布在兩個(gè)電子層(K、L)上，且最外層上只有一個(gè)電子。

.________3特別提醒

同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是依次增大的，當(dāng)元素的核外電子排布軌

道是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時(shí)，第一電離能就會反常得大。

示例

①第三周期所有元素的第一電離能(/i)大小順序?yàn)镹a<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(用元素符

號表示)。

②高溫條件下Cu2O比CuO穩(wěn)定的原因是C112O中Cd的3d軌道處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，

難失電子。

(3)電負(fù)性

①定義：用來描述不同元素的原子在化合物中吸引鍵合電子的能力。元素的電負(fù)性越

大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。

②標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬元素氟的電負(fù)性為衛(wèi)Q_作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素

的電負(fù)性(稀有氣體不計(jì))。

③變化規(guī)律

金屬元素的電負(fù)性一般小于(填“大于”或“小于"，下同)1.8,非金屬元素的電負(fù)性

一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如褚、錦等)的電負(fù)性則在1.8左右。

在元素周期表中，同周期從左至右，主族元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下,

元素的電負(fù)性逐漸減小°

④兩元素電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，一般形成離子鍵，小于1.7時(shí)，一般形成共價(jià)鍵。

(4)對角線規(guī)則。

在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的。例如：

LiBeB

-------

bas

MgAlSi

._______3特別提醒

①金屬活動(dòng)性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動(dòng)性順

序判斷電離能的大小。

②第二、三、四周期的同周期主族元素，第IIA族(小2叩°)和第VA族(雁2叩3)因原子p

軌道分別處于全空或半充滿狀態(tài)而比較穩(wěn)定，所以其第一電離能分別大于同周期相鄰的第川

A族和第VIA族元素，如第一電離能：Mg>Al,P>So

③共價(jià)化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng)。

④同周期主族元素從左到右，非金屬性越來越強(qiáng)，電負(fù)性越來越大，第一電離能總體呈

增大趨勢。

因回回國

1.判斷正誤，正確的打7：錯(cuò)誤的打“X”。

(1)價(jià)電子排布為4s24P3的元素位于第四周期第VA族，是p區(qū)元素(V)

(2)B和N相比，電負(fù)性較大的是N(V)

(3)C、N、0、F四種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>F>C(X)

(4)正三價(jià)陽離子的電子排布式為Is22s22P63s23P63d5的元素在周期表中位于卬族(V)

(5)s區(qū)元素全部是金屬元素(X)

(6)元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大(X)

(7)電負(fù)性大的元素非金屬性強(qiáng)(V)

(8)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能。(X)

(9)最外層有2個(gè)未成對電子的可能是屐叩2或叩、短周期元素中分別為c、Si和O、

So(V)

(10)同一周期元素，從左至右，元素的第一電離能逐漸增大。(X)

［提示］同一周期元素中，第HA、VA族中由于元素價(jià)電子處于全滿和半滿狀態(tài)，表現(xiàn)

出的第一電離能比同周期相鄰元素的大，如I(N)>I(0)。

(11)Ga與As位于同一周期，原子序數(shù)Ga<As?則根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga小于

As,第一電離能Ga大于As。(X)

［提示］Ga和As為同一周期元素，原子序數(shù)Ga<As,則原子半徑Ga>As,由于從左到

右第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能Ga小于As。

(12)最外層電子排布為〃s2〃p6(當(dāng)只有K層時(shí)為ls2)的原子，第一口離能較大。(V)

［提示］每一周期第一電離能最大的為稀有氣體元素。

(13)價(jià)電子排布為5s25Pl的元素位于第五周期第1A族，是s區(qū)元素。(X)

［提示］價(jià)電子排布為5s25Pl的元素，位于第五周期第HIA族，是p區(qū)元素。

(14)電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，一定形成離子鍵。(X)

［提示］電負(fù)性差值大于L7時(shí)，一般形成離子鍵，也可能形成共價(jià)鍵。

(15)主族元素的電負(fù)性越大，元素原子的第一電離能一定越大。(X)

［提示］元素的電負(fù)性大，第一電離能不一定大。如N元素的電負(fù)性小于氧元素的電負(fù)

性。但N元素原子2P能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于O元素c

2.深度思考：

(1)下表列出了九種元素在元素周期表中的位置。

①這九種元素電負(fù)性最大的是￡,第一電離能最小的元素是」最不活潑的是J愴

(均用元素符號填空)。

②這九種元素中最外層電子排布式為4sl的元素為K和Cu(用元素符號填空)。

③c、d、e三種元素第一電離能由大到小的順序是一P>S>Si,電負(fù)性由大到小的順序是

S>P>Si(均用元素符號填空)。

Is2s2p3s3p

④寫出d元素原子的軌道表示式叵?包10血1』IO［IlillJ,i元素原子

基態(tài)電子排布式1s22s22P63s23p63dI°4s24PI(或fAr］3d1°4s24P,。

(2)根據(jù)元素周期表中完整周期元素的性質(zhì)，完成下列空格。

①在第三周期中，第一電在能最小的元素符號是一Na,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

"，第一電離能最大的元素符號是4_，其價(jià)電子排布式為3s23a。

②在元素周期表中，電負(fù)性最大的元素名稱是3^,其價(jià)電子排布圖為

2s2p

11tItIt

［解析］①同周期中從左到右，元素的第一電離能（除第IIA族、第VA族反常外）逐漸增

大，同周期中IA旗元素第一電離能最小，稀有氣體最大，故第三周期中第一電離能最小的

為Na,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為"第三周期中第一電離能最大的為Ar,其價(jià)電子排

布式為3523P6。②在元素周期表中，同周期中從左到右，元素的非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性增強(qiáng),

同主族元素從上到下，元素的非金屬性減弱，電負(fù)性減弱，在元素周期表中，電負(fù)性最大的

元素是F,其名稱為氟；F原子核外有9個(gè)電子，核外電子排布式為Is22s22P5,價(jià)電子排布

圖為（0叵回工L

（3）已知某主族元素的逐級電離能為4=500kJmor\Z2=4600kJmol）,上=6900kJmol

74=9500kJ-moP1,可推知該元素可能在哪一族？最高化合價(jià)可能為多少？

［提示］第IA族，+1價(jià)。

----------->

考點(diǎn)突破?訓(xùn)練提升

微考點(diǎn)1電離能及其變化規(guī)律與應(yīng)用

??■典例1（2022?河北滄州模擬）下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)（用4、

，2表示，單位為kJmoL）

1\hh14......

R7401500770010500......

下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是（B）

A.R的最高正價(jià)為+3價(jià)

B.R元素位于元素周期表中第HA族

C.R元素的原子最外層共有4個(gè)電子

D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為Is22s2

［解析］比較元素R的各級電離能的數(shù)據(jù)可知，該元素的第二級電離能遠(yuǎn)小于第三級電

離能，說明該元素的原子最外層上為2個(gè)電子，據(jù)此解題；由分析可知，R的最外層上是2

個(gè)電子，故R的最高正價(jià)為+2價(jià)，A錯(cuò)誤；由分析可知，R的最外層上是2個(gè)電子，且R

為短周期元素，故R元素位于元素周期表中第IIA族，B正確；由分析可知，R的最外層上

是2個(gè)電子，C錯(cuò)誤；由分析可知，R的最外層上是2個(gè)電子，R元素基態(tài)原子的電子排布

式為Is22s2或者Is22s22P63s2,D不一定正確。

〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕(1)(2020?全國1,35節(jié)選)/i(Li)>/i(Na),原因是Na與Li同主族，Na的

電子層數(shù)更多，原子半徑大，易失電子。/i(Be)>/i(B)>/i(Li),原因是Li、Be、B同周期，

核電荷數(shù)依次增加；Be為Is22s2全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大：與Li相比，B的核電

荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大。.

(2)(2018?全國3,35節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?/p>

題：

①鋅原子核外電子排布式為Ar］3d104s2。

②黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能4(Zn)大于

4(Cu)(填”大于”或“小于”)，原因是Zn的3d能級與4s能級為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失

電子。

⑶(2017?全國2.35節(jié)選)我國科學(xué)家最近成功合成了世界二首個(gè)五氮陰離子林

(N5)6(H3O)3(NH4)4。(用R代表)?；卮鹣铝袉栴}：

-TO

E

?

□

)300

迪200

正1000

黑

卜

卓BCNOF

元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親

和能(￡)。第二周期部分元素的B變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的臼自左

而右依次增大的原因是從左到右原子半徑減小，元素非金屬性增強(qiáng)，得電子能力增強(qiáng)；氮

元素的Ei呈現(xiàn)異常的原因是一氮原子的2D軌道為半充滿狀態(tài)°

(4)(2017.全國3,35節(jié)選)元素Mn與0中，第一電離能較大的是

［解析］(1)同主族元素從上至下，原子半徑增大，第一電離能逐漸減小，所以

/i(Li)>/i(Na)；同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但由于第HA族元素基態(tài)

原子最外層s能級處于全充滿的狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期的第

IIIA族元素,因此，/i(Be)M(B)>6(Li)。⑵①Zn位于第四周期第HB族，屬于ds區(qū)，Zn的

核外電子排布式為［Ar］3d104s2。②根據(jù)洪特規(guī)則特例進(jìn)行判斷，鋅失去一個(gè)電子的價(jià)電子層變

化為34°4s2f3d104sI銅失去一個(gè)電子的價(jià)電子層變化為3小°451-3d°4s°,鋅由穩(wěn)定的全充

滿結(jié)構(gòu)變?yōu)檩^穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，而銅