高考化学一轮复习物质结构与性质第1节原子结构与性质

第1讲原子结构与性质[考纲要求] 1.能规范书写常见元素(1～36号)原子核外电子的电子排布式和电子排布图。

2.能运用原子核外电子跃迁等解释某些实际问题。

3.能用电离能、电负性等解释元素的某些性质。

4.掌握周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及元素性质的递变规律。

考点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……表示，能量依次升高。

(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)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。

特别提醒第一能层p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。

2．原子核外电子排布的原理(1)能量最低原理：即：电子尽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，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：(2)泡利原理一个原子轨道最多容纳2个电子，并且自旋状态相反。

(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，并且自旋状态相同。

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。

特别提醒基态原子：处于最低能量的原子。

当基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

电子从激发态跃迁回基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。

第1讲物质的组成与分类性质的分散系考纲要求 1.理解分子、原子、离子等含义。

2.掌握物质分类的常用方法，理解常见不同类型物质间的相互联系和转化关系。

3.理解物理变化与化学变化的区别和联系。

4.知道胶体是常见的分散系，了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体在生产、生活中的应用(胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳等性质不作要求)。

考点一物质的组成与分类1．原子、分子、离子概念比较(1)原子、分子、离子的概念原子是化学变化中的最小微粒。

分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过共价键构成，但稀有气体是单原子分子。

离子是带电荷的原子或原子团。

(2)原子是怎样构成物质的？2．元素与物质的关系(1)元素：元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。

元素在自然界的存在形式有游离态和化合态。

①游离态：元素以单质形式存在的状态。

②化合态：元素以化合物形式存在的状态。

(2)元素组成物质元素――→组成⎩⎪⎨⎪⎧单质：同种元素组成的纯净物化合物：不同种元素组成的纯净物(3)纯净物与混合物①纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。

②混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。

3．同素异形体(1)概念：同种元素形成的不同单质叫同素异形体。

(2)形成方式①原子个数不同，如O 2和O 3；②原子排列方式不同，如金刚石和石墨。

(3)性质差异：物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。

4．简单分类法——交叉分类法和树状分类法 (1)交叉分类法的应用示例(2)明确分类标准是对物质正确树状分类的关键(3)树状分类法在无机化合物分类中的应用 无机化合物⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧氢化物：HCl 、H 2S 、H 2O 、NH 3等氧化物⎩⎪⎨⎪⎧不成盐氧化物：CO 、NO 等成盐氧化物⎩⎪⎨⎪⎧碱性氧化物：Na 2O 、CaO 等酸性氧化物：CO 2、P 2O 5等两性氧化物：Al 2O 3等过氧化物：Na 2O 2、H 2O 2等酸⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧按电离出的H ＋数⎩⎪⎨⎪⎧一元酸：HCl 、HNO 3等二元酸：H 2SO 4、H 2S 等三元酸：H 3PO 4等按酸根是否含氧⎩⎪⎨⎪⎧ 无氧酸：HCl 、H 2S 等含氧酸：HClO 4、H 2SO 4等按酸性强弱⎩⎪⎨⎪⎧ 强酸：HCl 、H 2SO 4、HNO 3等弱酸：CH 3COOH 、HF 等按有无挥发性⎩⎪⎨⎪⎧ 挥发性酸：HNO 3、HCl 等难挥发性酸：H 2SO 4、H 3PO 4等碱⎩⎨⎧按水溶性⎩⎪⎨⎪⎧ 可溶性碱：NaOH 、KOH 、Ba (OH )2等难溶性碱：Mg (OH )2、Cu (OH )2等按碱性强弱⎩⎪⎨⎪⎧ 强碱：NaOH 、Ba (OH )2、KOH 等弱碱：NH 3·H 2O 等盐⎩⎪⎨⎪⎧正盐：BaSO 4、KNO 3、NaCl 等酸式盐：NaHCO 3、KHSO 4等碱式盐：Cu 2(OH )2CO 3等复盐：KAl (SO 4)2·12H 2O 等1．分子、原子、离子的概念及物质组成成分的判断(1)现在人们借助扫描隧道显微镜，应用STM 技术可以“看”到越来越细微的结构，并实现对原子或分子的操纵( )(2)Na 、NaCl 、SiO 2、H 2SO 4都称为分子式( )(3)含有金属元素的离子不一定是阳离子()(4)氢氧两种元素只能组成水()(5)人们可以利用先进的化学技术，选择适宜的条件，利用化学反应制造新的原子() 答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×解析(3)MnO－4、AlO－2均为阴离子。

高考化学一轮复习：原子结构知识点总结（一）原子的构成1. 原子的质量主要集中在原子核上。

2. 质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量可忽略。

3. 带电特点：微粒 质子中子 电子带电特点一个质子带一个单位的正电荷不带电一个电子带一个单位的负电荷原子序数＝核电核数＝质子数＝核外电子数4. 质量数(A ) = 质子数(Z ) + 中子数(N )5. 在化学上，我们用符号AZ X 来表示一个质量数为A ，质子数为Z 的具体的X 原子。

（二）核素1. 元素、核素、同位素、同素异形体的比较元素核素同位素同素异形体定义具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。

一种原子即为一种核素 同一种元素的不同核素间互称为同位素 相同元素组成，不同形态的单质本质 质子数(核电荷数)相同的一类原子 质子数、中子数都一定的一类原子质子数相同、中子数不同的核素的互称同种元素的不同单质范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 原子原子 单质 特性 只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒 物理性质不同 化学性质相同 一种元素组成，独立存在 决定 质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H 、C 、N 是三种元素11H 、21H 、31H 是三种核素23492U 、23592U 、23892UO 2与O 32. 元素、核素、同位素、同素异形体的联系（三）原子或离子中微粒间的数量关系1. 原子或离子中核电荷数、质子数、中子数及核外电子数之间的关系（1）质子数 + 中子数 = 质量数 = 原子的近似相对原子质量 （2）原子的核外电子数 = 核内质子数 = 核电荷数 （3）阳离子核外电子数 = 核内质子数 – 电荷数 （4）阴离子核外电子数 = 核内质子数 + 电荷数 （5）除11H 外，其它元素的原子中，中子数≥质子数2. 原子的质量数与原子的相对原子质量及元素的相对原子质量的关系原子AZ X原子核质子 Z 个中子 N 个=（A －Z ）个核外电子 Z 个原子的质量数原子的相对原子质量元素的相对原子质量区别原子的质量数是该原子内所有质子和中子数的代数和，都是正整数原子的相对原子质量，是指该原子的真实质量与126C质量的121的比值，一般不是正整数元素的相对原子质量是由天然元素的各种同位素的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数的百分比的积的加和得来。

选修3 物质结构与性质 第一节 原子结构与性质考纲定位1.了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。

2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及简洁应用。

4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。

考点1| 原子核外电子排布 [基础学问整合]1．能层、能级和原子轨道能层 K L MN能级 1s 2s 、2p3s 、3p 、3d 4s 、4p 、4d 、4f原子轨道数目 1 1＋3＝4 1＋3＋5＝9 1＋3＋5＋7＝16最多容纳电子数目2818322.原子轨道的外形、数目及能量关系 (1)轨道外形⎩⎨⎧s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形(2)s 、p 、d 、f 能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x 、n p y 、n p z 三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数(n )的增大而增大。

(3)能量关系⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①相同能层上原子轨道能量的凹凸：n s<n p<n d<n f②外形相同的原子轨道能量的凹凸：1s<2s<3s<4s ……③同一能层内外形相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2p x、2p y、2p z轨道的能量相同3．原子核外电子排布规律(1)能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的挨次依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。

构造原理示意图：(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。

(3)洪特规章：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。

原子结构与性质一、单选题1．下列比较正确的是（）①与冷水的反应速率：K＞Na＞Mg②热稳定性：HF＞H2Se＞H2S③结合质子的能力：CH3CH2O－＞CH3COO－＞HCO3－④离子半径：Cl－＞O2－＞Al3＋A．①④B．②③C．②④D．①③【答案】A【解析】①金属性越强,与水反应越剧烈,金属性: K＞Na＞Mg,与冷水的反应速率: K＞Na＞Mg,故正确；②非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:F>S>Se,所以热稳定性: HF＞H2S＞H2Se，故错误；③酸性越弱,酸越难电离,对应的酸根离子越易结合氢离子,乙酸的酸性大于碳酸,乙醇为中性,所以结合质子的能力: CH3CH2O－＞HCO3－＞CH3COO－，故错误；④电子层数越多半径越大,核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小, Cl－有3个电子层, O2－、Al3＋有2个电子层,O的原子序数小所以O2－半径比Al3＋大,所以离子半径: Cl－＞O2－＞Al3＋,故正确；结合以上分析可知，只有所以正确的有①④；综上所述，本题正确选项A。

2．铊盐与氰化钾被列为A级危险品，铊（Tl）与铝同主族，原子序数为81，Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++ 2Ag =Tl+ +2Ag+ 且已知Ag++Fe2+=" Ag" + Fe3+ 则下列推断正确的是（）A．Tl+最外层有3个电子B．氧化性：Tl3+ >Ag+>Fe3+C．还原性：Tl+>Ag D．铊位于第五周期IIIA族【答案】B【解析】A、铊（Tl）与铝同主族，主族元素原子最外层电子相同，选项A错误；B、Tl3++2Ag=Tl+ +2Ag+，且Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，氧化剂Tl3+的氧化性大于氧化产物Ag+，氧化剂Ag+的氧化性大于氧化产物Fe3+，所以氧化性顺序为Tl3+＞Ag+＞Fe3+，选项B正确；C、Tl3++2Ag=Tl++2Ag+，反应中还原剂Ag的还原性大于还原产物Tl+，选项C错误；D、原子序数为81，和铝同主族，结合核外电子排布规律写出原子结构示意图判断，铊位于第六周期第ⅢA族，选项D错误；答案选B。

2024届高三化学一轮复习——原子结构与性质一、单选题1．原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18，则该能层是（）A．K能层B．L能层C．O能层D．M能层2．下列各组元素中，电负性依次减小的是A．F、N、O B．Cl、C、FC．Cl、S、P D．P、N、H3．某元素原子的核外电子中，L层电子一定比K层电子（）A．数目少B．数目多C．能量低D．能量高4．下列化学用语表示正确的是A．O原子的2s轨道电子云轮廓图：B．基态Cr原子价层电子轨道表示式：NC．中子数为8的氮原子：87D．F 的结构示意图：5．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道，下列说法正确的是A．图1中的每个小黑点表示1个电子B．图2表示1s电子只能在球体内出现C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的具体位置6．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，元素Y是地壳中含量最多的元素，X与Z同主族且二者可形成离子化合物，W的最外层电子数是其电子层数的2倍。

下列说法正确的是（）A．非金属性：X＜Y＜W B．原子半径：Y＜W＜ZC．元素W的含氧酸均为强酸D．Z的氧化物对应的水化物为弱碱7．下列说法正确的是：（ ）A ．3p 2表示3p 能级有两个轨道B ．同一原子中，1s 、2s 、3s 电子的能量逐渐减小C ．每个周期中最后一种元素的第一电离能最大D ．短周期中，电负性（稀有气体未计）最大的元素是Na8．下列说法正确的是（ ）A ．p 能级的x y z P P P 、、轨道相互垂直，其能量大小关系为x y z P P P 〈〈B ．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性C ．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层D ．元素周期表中，s 区全部是金属元素9．已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。

下列说法正确的是（ ）12345A ．表中五种元素位于5个不同的区B ．元素4的基态原子的价电子排布式为3d 104s 2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds 区C ．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1：3：4D ．元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素10．已知某基态原子的外围电子排布为4d 15s 2，则下列说法正确的是（ ）A ．该元素位于第五周期，第ⅡA 族B ．该元素基态原子的最外层共有3个电子C ．该元素基态原子的第四电子层上有5个空轨道D ．该元素基态原子的第N 层上共有9个不同运动状态的电子11．国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究，其结构如图。