高中化学 物质结构 元素周期律——原子结构

高中化学物质结构元素周期律——原子结构，包括原子结构与元素的性质、原子核外电子的排布与元素周期表等内容。

原子结构

• 知识梳理
  • 原子结构
    • 原子核
      • 质子和中子
      • 核素、同位素
    • 核外电子
      • 电子运动特质
        • 特征
          • 能量不连续，分能级
          • 运动空间小，速度快
          • 无确定轨道
        • 表示
          • 电子云
      • 排布规律
        • 原子核外电子运动状态的描述
          • 原子轨道与四个量子数
            • 1.主量子数n——电子层
            • 2.角量子数n-—能级（用小写英文字母s、p、d、f分别表示不同能级）
            • 3.磁量子数m——与n、l共同决定原子轨道
            • 4.自旋量子数m（处于同一轨道的电子自旋状态只有两种）
        • 原子核外电子的排布遵循三原则
          • 能量最低原则
            • 基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里
          • 泡利不相容原理
            • 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且自旋方向相反
          • 洪特规则
            • 1.对于基态原子，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向平行。 2.能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时，体系的能量最低
  • 原子结构与元素的性质
    • 1.原子半径：同主族随原子序数的增大，原子半径自上而下逐渐增大，同周期自左至右原子半径逐渐减小
    • 2.电离能（失电子难易）：同主族自上而下第一电离能逐渐减小，同周期自左至右第一电离能逐渐增大（个别反常：Be>B、Mg>Al、N>O、P>S）
    • 3.元素的电负性（在化合物中吸引电子的能力）：同主族自上而下元素的电负性逐渐减小，同周期自左至右元素的电负性逐渐变大
  • 原子核外电子的排布与元素周期表
    • 构造原理示意图与元素周期表中周期划分
    • 价电子排布与族的划分
    • 按电子排布，可把周期表里的元素划分成五个区
• 学法指导
  • 同位素的概念和判断
    • 质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素
    • 质量数=质子数+中子数
    • 元素符号的左上角是质量数
      • 同位素原子的近似原子质量在数值上约等于其质量数
    • 元素符号的左下角是质子数
    • 质子数=原子序数
  • 电子层（能层）
    • 原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q
  • 原子轨道
    • 分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂，各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7
  • 绝大多数多电子原子的核外电子排布遵循构造原理，可以根据构造原理写出元素原子的电子排布式
  • 电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道
  • 电子填充顺序
    • 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 即ns(n-2)f(n-1)dnp 书写电子排布时，能层低的能级写在左边， 例如，可写3d¹ 4s²，但不能写成4s² 3d¹
• 总结升华
  • 学习误区
    • 注意审题的区分
      • 要看清考查的是原子的电子排布式还是电子排布图
      • 要看清考查的是原子最外层电子排布式，还是排布图
  • 知能提升
    • 原子核
      • 中子
        • 决定同位素种类
      • 质子
        • 决定元素种类
      • 质量数
    • 核外电子
      • 电子数
        • 最外层电子数
        • 各层电子数
          • 电子排布式
      • 电子排布规律
        • 电子层
          • 电子排布式