高考化学一轮知识点系列大全（二） 考点十一 原子结构（含选修三）

高考化学一轮知识点系列大全（二） 考点十一 原子结构（含选修三）内容摘要：

2、它们之间的相互关系。 4 了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。 5 了解原子核外电子排布。 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(136 号) 原子核外电子的排布。 6 了解原子核外电子的运动状态。 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。 子的构成1原子的构成原子核：带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。 质子：带一个单位正电荷，单位质子和中子的质量基本相同，约为单位电子质量的1836 倍。 质子数决定了元素的种类。 中子：不带电。 中子数与质子数一起决定了同位素的种类。 电子：带一个单位负电荷。 电子的排布决定了元素在周期表中的位置。 4、表示 X 原子的质量数；Z 表示元素 X 的质子数；d 表示微粒中 X 原子的个数； c 表示微粒所带的电荷数；b 表示微粒中 X 元素的化合价。 二、原子及原子团1原子：是化学变化中的最小微粒。 在化学反应中，核外电子数可变，但原子核不变。 2原子团：两个或两个以上原子结成的集团，作为一个整体参加化学反应。 它可以是中性的基（如） ，也可以是带正电的阳离子（如 4）或带负电的阴离子（如 ）。 三、 “三素”的比较1元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同类原子的总称。 判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核+质子数相同，而不管微粒是处于何种状态（游离态或化合态）或价态（各种可能的负价、0 价、 5、各种可能的正价）。 2核素：人们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。 换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。 3同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。 换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。 同位素中“同” 的含义是指元素符号、质子数、电子数、电子排布、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同，它们的物质性质略有差异。 同位素的特征同一元素的不同同位素原子的化学性质基本相同。 天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。 四、相对原子质量、相对分子质量的概念和有关计算1 （同位素）原子的相对原子质量（精确值）概念：某元 7、原子的相对原子质量的总和。 4理解。 对于有同位素的元素来说原子的相对原子质量原子的质量数元素的（近似）相对原子质量。 只有具体的原子才有质量数，元素没有质量数。 元素的相对原子质量不仅与其各同位素原子的相对原子质量有关，还与其在自然界中所占的原子百分数（丰度）有关。 原子百分数（a 1%、a 2%）：在自然界中，某元素的某种同位素原子的数目占该元素所有同位素原子总数的百分比。 指各种原子的个数百分比或物质的量百分比，而非质量百分比，但两者可通过原子的相对原子质量来换算。 5有关计算表达式 = = M1a 1% + M2的 质 量个个 原 子 的 质 量1量数=A i =M1+ M2/i /五、核外电子的运 8、动状态1原子结构理论的发展。 经历了以下五个发展阶段：1803 年英国化学家道尔顿家建立了原子学说；1903 年汤姆逊发现了电子建立了“葡萄干布丁”模型；1911 年英国物理学家卢瑟福根据 粒子散射实验提出原子结构的核式模型；1913 年丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型；20 世纪 20 年代建立了现代量子力学模型。 2核外电子运动特征：在很小的空间内作高速运动，没有确定的轨道。 3电子运动与宏观物体运动的描述方法的区别描述宏观物质的运动：计算某时刻的位置、画出运动轨迹等。 描述电子的运动：指出它在空间某区域出现的机会的多少。 4核外电子运动状态的形象化描述电子云：电子在原子核外高速运 10、按核外电子能量的高低及离核平均距离的远近，把核外电子的运动区域分为不同的能层（电子层）。 目前 n 的取值为 1、2、3、4、5、6、7，对应的符号是英文字母 K、L 、M、N 、O、P 、Q。 一般地说：n 值越大，电子离核的平均距离越远、能量越高，即 E(n=1) E(n=2)E(n=3)E(n=4)。 能级（电子亚层、用角量子数 l 表示）：在多电子原子中，同一能层（电子层）的电子，能量也可能不同，还可以把它们分为不同的能级或电子亚层（因为这些不同的能量状态的能量是不连续的，像楼梯的台阶一样，因为称为能级）。 用角量子数 l 来描述这些不同的能量状态。 对于确定的 n 值，角量子数 l 的取 11、值有 n 个：0、1、2、3 、 （，分别用 s、p、d、f表示。 E(E(E(E(。 电子云的空间伸展方向（用磁量子数 m 表示）：对于确定的能层和能级（n、l 已知） ，能级的能量相同，但电子云在空间的伸展方向不一定相同，每一个空间伸展方向称为一个轨道，用磁量子数 m 来描述。 不同能层的相同能级，其空间伸展方向数相同，即轨道数相同。 S 能级（亚层）是球形，只有 1 个伸展方向；p 能级（亚层）是亚铃形，有 3 个伸展方向（三维坐标的三个方向） ；d、f 能级（亚层）形状比较复杂，分别有 5、7 个伸展方向。 原子轨道（或轨道）：电子在原子核外出现的空间区域，称为原子轨道。 在量子力学中，由能层（电 12、子层、主量子数 n） 、能级（电子亚层、角量子数 l）和电子云的空间伸展方向（磁量子数 m）来共同描述。 由于原子轨道由 n、l、m 决定，由此可以推算出：s、p、 d、f 能级（亚层）分别有1、3、5、7 个轨道；n=1、2、3、4、时，其对应电子层包含的轨道数分别为1、4、9、16，即对于主量子数为 n 的电子层，其轨道数为 电子的自旋状态：电子只有顺时针和逆时针两种自旋方向，用自旋量子数 示。 六、原子核外电子排布1构造原理构造原理：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 14、规则泡利（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（理。 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（规则。 比如，p 3 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、d 0、f 0、 p3、d 5、f 7、p 6、d 10、f 14 时，是较稳定状态。 前 36 号元素中，全空状态的有 41220充满状态的有：7N 215P 3242533充满状态的有 1018293036原子光谱基态：电子按构造原理的顺序进入原子核外的轨道，此时整个原子的能量最低，称之为基态。 基态原子是处于最低能量状态的原子。 激发态：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，此时原子的能量较基态高，叫激发态。 基态和激发态间、不同激发态间能量是不连续的，像楼梯的台阶一样。 电子的跃迁：电子由较高能量的激发态(可有多个激发态) 跃迁到较低能量的激发态或基态时，会放出能量，发光是释放能量的主要形式之一。 反之，电子由较低能量的基态或激发态跃迁到激发态或。