2025年高考化学一轮复习考点57 原子结构与元素的性质（原卷版）.docVIP

解析答案站内有哪些信誉好的足球投注网站同名“解析版”或“带答案”

考点57原子结构与元素的性质

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、O、P、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层，能量依次升高。各能层最多可容纳的电子数为2n2。

（2）能级：同一能层里的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的顺序升高，即：E(s)E(p)E(d)E(f)。

（3）能层、能级与原子轨道关系

能层(n)

能级

最多容纳电子数

序数

符号

符号

原子轨道数

各能级

各能层

一

K

1s

1

2

2

二

L

2s

1

2

8

2p

3

6

三

M

3s

1

2

18

3p

3

6

3d

5

10

四

N

4s

1

2

32

4p

3

6

4d

5

10

4f

7

14

…

…

…

…

…

…

n

…

…

…

…

2n2

（4）原子轨道：表示电子在原子核外的一个空间运动状态。电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域，这种电子云轮廓图也就是轨道的形象化描述。

（5）原子轨道的能量关系

2．基态原子的核外电子排布

（1）能量最低原理：电子优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：

（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充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，这一点违反了洪特规则，可看成洪特规则的特例。如24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为半充满稳定状态)；29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10为全充满稳定状态，4s1为半充满稳定状态)。

（4）核外电子排布的表示方法

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Fe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：方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，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：S的电子排布图为

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。

3．电子跃迁与原子光谱

（1）原子的状态

①基态原子：处于最低能量的原子。

②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的原子。

（2）原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，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。

（3）基态、激发态及光谱示意图

易错警示：

（1）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，仍把(n?1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。

（2）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。

（3）书写轨道表示式时，空轨道不能省略。如C的轨道表示式为，而不是。

（4）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围电子排布式：3d104s1。

二、原子结构与元素性质

1．原子结构与周期表的关系

（1）原子结构与周期的关系

周期

能层数

每周期第一种元素

每周期最后一种元素

电子最大容量

原子

序数

基态原子的

电子排布式

原子

序数

基态原子的电子排布式

一

1

1

1s1

2

1s2

2

二

2

3

[He]2s1

10

1s22s22p6

8

三

3

11

[Ne]3s1

18

1s22s22p63s23p6

8

四

4