一轮复习原子结构与性质概述
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原子结构与性质高考知识点一、引言原子结构与性质是化学科学的基础。
了解原子结构与性质的知识点,不仅对高中化学的学习有重要意义,也为将来深入学习化学或相关学科打下坚实的基础。
本文将从原子结构与性质的基本概念、电子结构、元素周期表等方面进行论述。
二、原子结构的基本概念原子是构成物质的最小单位,由原子核和围绕核运动的电子构成。
原子核由质子和中子组成,电子带有负电荷,质子带有正电荷,中子则是不带电荷。
原子的质子数等于其原子序数,质子数和中子数之和则等于其质量数。
该结构是由尝试通过实验证据建立的,著名的阴极射线实验(J.J.汤姆逊实验)揭示了原子的基本结构。
三、电子结构电子结构是原子结构与性质中的重要内容。
电子的运动轨道被量子力学描述为能量的程量。
一个电子的运动轨道可以分解为不同的能级,每个能级下有一定数量的子能级,而每个子能级最多容纳一定数量的电子。
表征电子结构的方式是电子排布方式,即由能级、子能级和轨道描述的。
知道了电子结构,我们可以推断出元素的离子价态、元素电子亲和能等重要性质。
四、量子力学与原子结构原子结构与性质不仅与经典物理学有关,量子力学也是解释原子结构与性质的重要理论。
量子力学认为粒子的运动不再是连续的,而是由离散的量子数来决定。
根据不确定性原理,我们无法同时确定位置和动量,这种不确定性在原子尺度下尤其明显。
量子力学为我们提供了更全面、准确的原子结构与性质的解释,并解决了一些经典物理学解释无法解释的现象。
五、元素周期表与原子结构元素周期表是描述化学元素性质的基本工具,它是根据元素的原子序数和元素周期定律所构建的。
元素周期表按照原子结构和性质将所有已知元素进行了系统的分类与整理。
元素周期表以横、竖两个方向分类元素。
纵向按照原子序数排列,横向按照元素周期定律中的元素周期数排列。
元素周期表中的主要分类有金属性与非金属性、金属与非金属、半金属等。
元素周期表的结构与元素性质之间有着密切的关系。
六、原子结构与物质性质原子结构决定了物质的性质。
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。
物质结构与性质第1节原子结构与性质考纲点击1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能、电负性的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
一、能层与能级1.能层、能级、原子轨道(1)能层多电子原子的核外电子的________是不同的。
按电子的______差异,可将核外电子分成不同的能层。
原子核外电子的每一能层(序号为n)最多可容纳的电子数为________。
(2)能级多电子原子中,同一能层的电子,能量也不同,还可以把它们分成________;同一能层里,能级的能量按__________的顺序升高。
(3)原子轨道电子云轮廓图称为原子轨道。
s电子的原子轨道都是______形的,n s能级上各有____个原子轨道;p电子的原子轨道都是________形的,n p能级上各有____个原子轨道;n d能级上各有____个原子轨道。
随着____________的递增,基态原子的核外电子按照上图中箭头的方向依次排布,即1s,2s,2p,______,____,____,____,____,____,4d,5p……该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。
即时训练1 下列说法中错误的是____________。
①在n=3的电子层中,可能有的最多轨道数是8②电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少③3s的能量小于2p的能量④3p的能量小于4p的能量⑤3d的能量小于4s的能量⑥Fe原子中有3f轨道⑦3d轨道最多容纳的电子数小于4d轨道最多容纳的电子数⑧L电子层只有两个能级特别提示:(1)任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数;(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍;(3)构造原理中存在着能级交错现象;(4)一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
高三化学结构与性质知识点化学是一门研究物质的组成、结构和性质以及它们之间相互转化的科学。
高三化学涵盖了大量的知识点,其中结构与性质是学习化学的核心内容。
本文将着重介绍高三化学中的一些重要的结构与性质的知识点,帮助同学们更好地理解和记忆这些内容。
1. 元素的结构与性质1.1 原子结构原子由原子核和围绕在原子核外的电子组成。
原子核由质子和中子组成,而电子负责维持原子的化学性质。
1.2 周期表与元素性质周期表将元素按照原子序数的大小和化学性质进行分类。
元素的周期性性质包括电离能、电子亲和能和原子半径等。
2. 化学键的结构与性质2.1 离子键离子键是由电子的转移形成的,由带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子组成。
离子键通常形成在金属和非金属之间。
2.2 共价键共价键是由电子的共享形成的,通常形成在非金属之间。
共价键的结构以及键的长短和强度影响着化合物的性质。
2.3 金属键金属键是由金属原子之间的电子云相互共享形成的。
金属键的存在导致金属具有良好的导电性和延展性等特性。
3. 分子的结构与性质3.1 分子式分子式以化学元素符号表示化合物中各个元素的种类和数量。
它能够描述无机化合物和有机化合物的组成。
3.2 构象与异构分子的构象是指分子在空间中的排列方式。
异构是指同一分子式但空间排列不同的化合物。
构象和异构对于化合物的性质具有重要的影响。
3.3 极性与非极性分子极性分子在空间中存在偏离电荷分布的差异,导致极性分子在相互作用和溶解性等方面表现出特殊性质。
4. 反应速率与平衡的结构与性质4.1 反应速率反应速率是指单位时间内反应物消耗量或生成物产生量的变化。
影响反应速率的因素包括温度、浓度、催化剂等。
4.2 化学平衡当反应物与生成物的浓度或压力处于一种稳定状态时,称为化学平衡。
化学平衡涉及反应物和生成物浓度的相对大小以及其对平衡常数的影响。
5. 功能性有机化合物的结构与性质5.1 碳的特殊性质碳具有形成长链和支链结构的能力,以及与其他元素形成多种化学键的特性,这使得功能性有机化合物具有多样的结构与性质。
考点一 核外电子排布原理1.电子层、能级与原子轨道(1)电子层(n ):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的,依据电子的能量差异将其分成不同电子层。
通常用K 、L 、M 、N ……表示,能量依次上升。
(2)能级:同一电子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,同一电子层里,各能级的能量按s 、p 、d 、f 的挨次上升,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消灭的区域。
这种电子云轮廓图称为原子轨道。
特殊提示 第一电子层(K),只有s 能级;其次电子层(L),有s 、p 两种能级,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;第三电子层(M),有s 、p 、d 三种能级。
2.基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理:即电子尽可能地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挨次图:留意:全部电子排布规章都需要满足能量最低原理。
(2)泡利不相容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。
如2p 3的电子排布为,不能表示为或。
洪特规章特例:当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)和全空(p 0、d 0、f 0)状态时,体系的能量最低,如:24Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1。
3.基态、激发态及光谱示意图深度思考1.完成下表,理解电子层、能级及其最多容纳电子数的关系特殊提示 (1)任一电子层的能级总是从s 能级开头,而且能级数等于该电子层序数。
考点54 原子结构与元素的性质一、能层与能级1920年,丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上,提出构造原理,开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。
1925年以后,玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”,厘清了核外电子的可能状态,复杂的原子光谱得以诠释。
1936年,德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。
1.能层(1)含义:根据核外电子的能量不同,将核外电子分为不同的能层(电子层)。
(2)序号及符号能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用K、L、M、N、O、P、Q……表示,其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。
(3)能量关系能层越高,电子的能量越高,能量的高低顺序为E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。
2.能级(1)含义:根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同,将它们分为不同能级。
(2)表示方法:分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示,如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s、n p、n d、n f等。
3.能层、能级与最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……………………最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ……………………2 8 18 32 ………………2n2由上表可知:(1)能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有3个能级。
(2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。
(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。
二、基态与激发态原子光谱1.基态原子与激发态原子(1)基态原子:处于最低能量状态的原子。
(2)激发态原子:基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子吸收能量释放能量,主要形式为光激发态原子2.光谱(1)光谱的成因及分类(2)光谱分析:在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
原子结构与性质【高考新动向】【考纲全景透析】一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理现代物质结构理论证实,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。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli)原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund)规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是。
洪特规则特例:当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d 54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s 24p6。
↑↓↑↓↓↓↑↑↑4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K :1s 22s 22p 63s 23p 64s 1。
第32讲原子结构与元素性质【考纲要求】1、了解原子核外电子的运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。
2、了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示常见元素(1-36号)原子核外电子的排布。
3、了解同一周期、同一主族元素电离能的变化规律,了解元素电离能和核外电子排布的关系。
4、了解同一周期、同一主族元素电负性的变化规律,能根据元素电负性说明2周期中元素金属性和非金属性的变化规律。
【课前预习区】一、核外电子排布(原子结构)1、描述核外电子的运动状态涉即________(即能层)、________(即能级)、________、________;核外电子的排布遵循、、。
2、写出24号元素原子的电子排布式、外围电子(价电子排布式)排布式、外围电子轨道表示式;确定其在周期表中的分区?二、元素性质★1、元素的第一电离能的周期性变化同周期从左至右________________________________________要注意什么?为什么?同主族从上至下_______________________________________★2、元素电负性的周期性变化同周期从左至右________________________________________要注意什么?同主族从上至下_______________________________________【课堂互动区】【考点1】:了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1-36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
例1:下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是()A、原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B、原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C、2p轨道上有一成对电子的X原子与3p轨道上有一成对电子的Y原子D、最外层都只有一个电子的X、Y原子规律总结:变式1、请完成下列各题:①前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_______种。