专题11 物质结构和性质必背知识手册考点1 原子结构一、能层、能级与原子轨道1．能层（n）：（又称：电子层）（1）分层依据：按照电子的能量差异（2）表示符号：K、L、M、N、O、P、Q2．原子轨道（又称：能级、电子亚层）符号s p d球形纺锤形或哑铃形花瓣形电子云形状轨道个数1 3 53．1~36号元素的能层和能级（1）K层：有1s一个电子亚层（2）L层：有2s、2p两个电子亚层（3）M层：有3s、3p、3d三个电子亚层（4）N层：有4s、4p、4d、4f四个电子亚层4．原子核外电子排布的原理（1）能量最低原理：电子尽先排布在能量最低的轨道中。
（2）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。
如：（3）洪特规则：电子在能量相同原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道而且自旋方向相同。
错误正确N原子的2p轨道（4）洪特规则特例：能量相同的原子轨道在下列情况时，体系能量最低①全满；即s2、p6、d10②半满；即s1、p3、d5③全空；即s0、p0、d0二、原子核外电子排布1．基态原子核外电子排布（1）21~30号：［Ar］3d x4s2①一般最后1位数是几，x就等于几②24Cr：［Ar］3d44s2→［Ar］3d54s1③29Cu：［Ar］3d94s2→［Ar］3d104s1（2）31~36号：［Ar］3d104s24p x①最后1位数是几，x就等于几②32Ge：［Ar］3d104s24p2③34Se：［Ar］3d104s24p42．价电子（外围电子、特征电子）（1）21~30号：3d和4s上的电子数之和（2）其他：最外层电子数（3）过渡金属原子：除Cu和Cr原子最外层有1个电子外，其余的元素的原子最外层都有2个电子（4）过渡金属离子的价电子构型：优先失去最外层电子数原子Fe Co Cu价电子构型3d64s23d74s23d104s1离子Fe2+Fe3+Co2+Co3+Cu+Cu2+价电子构型3d63d53d73d63d103d9（5）元素的最高价：等于价电子数元素Cr Fe Mn As价电子构型3d54s13d44s23d54s24s24p3最高价+6 +8 +7 +5（6）过渡金属原子或离子的结构示意图微粒V Cr3+Cu+结构示意图（7）第四周期主族元素原子或离子的结构示意图：次外层都有18个电子微粒Ga As Br－结构示意图3．元素在周期表中的位置（1）主族：主族序数＝原子的最外层电子数，周期序数＝原子的电子层数（2）21~30号：根据3d和4s上的电子数之和确定Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s23 4 5 6 7 8 9 10 11 12ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅧⅠB ⅡB （3）元素的分区4．各种特征的电子（以Mn为例，1s22s22p63s23p63d54s2）（1）不同运动状态的电子数：25（2）不同空间运动状态的电子数：15（3）形状不同的电子云种类：3（4）不同能级（能量）的电子种类：7（5）最高能级的电子数：5（6）最高能层的电子数：25．1~36号元素原子的空轨道数目空轨道数价电子构型元素种类1 n s2n p2（3） 32 n s2n p1（3）、3d34s2（1） 43 3d24s2（1） 24 3d14s2（1） 16．1~36号元素原子的未成对电子数（n）（1）n＝1：n s1（4）、n s2n p1（3）、n s2n p5（3）、3d14s2（1）、3d104s1（1），共12种（2）n＝2：n s2n p2（3）、n s2n p4（3）、3d24s2（1）、3d84s2（1），共8种（3）n＝3：n s2n p3（3）、3d34s2（1）、3d74s2（1），共5种（4）n＝4：3d64s2（1），共1种（5）n＝5：3d54s2（1），共1种（6）n＝6：3d54s1（1），共1种7．基态原子核外电子排布的表示方法（以铁原子为例）（1）各类要求的电子排布式①电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2②简化电子排布式：［Ar］3d64s2③价电子（外围电子、特征电子）排布式：3d64s2④最外层电子排布式：4s2⑤M层电子排布式：3s23p63d6⑥最高能级电子排布式：3d6（2）各类要求的电子排布图①电子排布图：②轨道表示式：③价电子排布图：④原子结构示意图：三、原子光谱1．电子的跃迁（1）基态电子：处于最低能量的电子（2）激发态电子：能量比基态电子高的电子（3）电子跃迁3．原子光谱：电子跃迁时会吸收或释放不同的光形成的谱线（1）测量光谱仪器：光谱仪（2）光谱图上数据：波长（3）光谱类型：线状光谱①发射光谱：1s22s22p63s23p34s1→1s22s22p63s23p4②吸收光谱：1s22s22p3→1s22s22p13s2（4）解释原子发光现象①在××条件，基态电子吸收能量跃迁到激发态②由激发态跃迁回基态过程中，释放能量③释放的能量以××可见光的形式呈现（5）可见光的波长（λ）和能量（E）①公式：E＝hv，c（光速）＝λv②颜色和波长的关系考点2 原子性质一、电离能大小的比较及应用1．概念：气态原子或离子失去1个电子所需要的最小能量（1）第一电离能（I1）：M（g）－e－＝M+（g）（2）第二电离能（I2）：M+（g）－e－＝M2+（g）（3）第n电离能（I n）：M（n－1）+（g）－e－＝M n+（g）2．同一原子各级电离能（1）变化规律：I1＜I2＜I3＜…（2）变化原因①电子分层排布②各能层能量不同3．第一电离能变化规律（1）根据递变规律判断①基本规律：周期表右上角位置的He原子的I1最大②特殊规律：同一周期中I1，ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA元素Li Be B C N O F NeI1大小⑧⑥⑦⑤③④②①（2）根据金属性判断①基本规律：I1越小，金属性越强，注意ⅡA和ⅤA族元素的特殊性②金属元素和非金属元素的I1：I1（金属）＜I1（非金属）（3）根据微粒结构判断①稳定结构微粒的I大：全满、半满和全空状态稳定②I（全满）＞I（半满）③判断：I1（Cu）＜I1（Ni），I2（Cu）＞I2（Zn）4．各级电离能数据的应用（1）判断元素价态：I n+1≫I n，最高正价为+n（2）判断某一级电离能最大：第n级电离能最大，说明其最高正价为+（n－1）价（3）判断电离能的突增点：形成相应电子层最稳定状态后再失去1个电子元素原子突增点的电离能级数第一次第二次第三次P I6I14Ca I3I11I19二、电负性1．意义：衡量元素的原子在化合物中得电子能力2．递变规律（1）周期表右上角氟元素的最大（2）电负性大小①电负性最大的前三种元素：F＞O＞N②氢元素的电负：C＞H＞B；P＞H＞Si3．其他判断方法（1）根据共用电子对的偏向判断：偏向一方元素的电负性大（2）化合物中化合价的正负判断：显负价元素的电负性大（3）根据元素的非金属性判断①最高价氧化物对应水化物的酸性越强，电负性越大②单质与氢气越容易化合，电负性越大③气态氢化物越稳定，电负性越大4．判断化合物的类型（1）差值：|△X|＞，离子化合物（2）差值：|△X|＜，共价化合物5．根据电负性写水解方程式（1）水解原理①电负性大的原子显负价，结合水中的H+②电负性小的原子显正价，结合水中的OH－（2）实例①BrI：IBr+H2O HIO+HBr②NCl3：NCl3+3H2O NH3+3HClO考点3 共价键一、共价键的特征及成键原则1．共价键的特征（1）一定有饱和性（2）有方向性（H－H键除外）2．常见原子的成键数目IA IIA IIIA IV A V A VIA VIIAH Be B、Al C、Si N、P O、S F、Cl1 2 3 4 3 2 13．形成化学键的目的：使体系的能量最低，达到稳定结构二、极性键和非极性键1．分类依据：共用电子对的偏移程度2．判断方法（1）同种元素形成非极性键（2）不同种元素形成极性键3．极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。
