第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元復(fù)習(xí)（教材深度精講）

學(xué)而優(yōu)教有方第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（教材深度精講）【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布,知道原子核外電子的能層、能級(jí)及電子排布規(guī)律,了解電子云和原子軌道的概念，能結(jié)合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則書寫1-36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布式和軌道表示式，并說(shuō)明含義，能說(shuō)出元素電離能，電負(fù)性的含義，能列舉周期表(律)的應(yīng)用。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：結(jié)合原子模型的演變過程,掌握原子核外電子排布的構(gòu)造原理,了解泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理等，能說(shuō)明電負(fù)性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系，能利用電負(fù)性判斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱?！局R(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】本章主要考查用原子結(jié)構(gòu)理論分析和解決有關(guān)元素的性質(zhì)問題，書寫電子排布式、軌道表示式，用電離能、電負(fù)性等解釋元素的某些性質(zhì)。命題的重點(diǎn)仍將是對(duì)原子(或離子)結(jié)構(gòu)中化學(xué)用語(yǔ)的考查，對(duì)概念的考查，以及對(duì)元素“位、構(gòu)、性”關(guān)系的考查。題型為選擇題和填空題，難度中等?！局仉y點(diǎn)精講】一、能層與能級(jí)1、能層與能級(jí)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)任何能層均含有s能級(jí),都是從s能級(jí)開始,且能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)相同,但不是任何能層均含有任何能級(jí)。(2)能層就是電子層。(3)從第3能層開始出現(xiàn)d能級(jí),且3d能級(jí)的能量大于4s能級(jí)。(4)4.每個(gè)能層最多容納電子數(shù)是能層序數(shù)平方的二倍,但與實(shí)際填充的電子數(shù)不一定相同。2、判斷能級(jí)能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看能級(jí),同一能層中的各能級(jí),能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)還要注意能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,即高能層的s、p能級(jí)的能量可能會(huì)小于低能層的d、f能級(jí),如4s<3d,6p<5f等。3.能層、能級(jí)中的數(shù)量關(guān)系:(1)任一能層,能級(jí)數(shù)=能層序數(shù),且總是從s能級(jí)開始。(2)以s、p、d、f……排序的各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍。(3)每個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)是能層序數(shù)的平方的二倍,即2n2。(4)能級(jí)符號(hào)相同的不同能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)相同。二、電子云和原子軌道1.電子云：(1)概念：由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說(shuō)，電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。(2)意義：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對(duì)大小。電子云圖中小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點(diǎn)并不代表電子，小點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子實(shí)際出現(xiàn)的次數(shù)③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖(3)繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時(shí)，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái)。①s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大。②p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向。2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。(2)意義：各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道說(shuō)明：①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量相同,但半徑不同。能層序數(shù)n越大,原子軌道的半徑越大。②s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道。p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們互相垂直,分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同。③原子軌道數(shù)與能層序數(shù)n的關(guān)系:原子軌道數(shù)目=n2。④人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為簡(jiǎn)并軌道。三、電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與構(gòu)造原理、和泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理、電子排布式1、構(gòu)造原理（1）內(nèi)容：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級(jí)的順序稱為構(gòu)造原理。原子核外電子排布的軌道能量順序（2）多電子原子中，電子填充原子軌道時(shí)，原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律：①相同能層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf。②形狀相同的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s……③能層和形狀均相同的原子軌道能量相等，例如2px、2py、2pz軌道的能量相等。④能級(jí)交錯(cuò)規(guī)律：ns<(n-2)f<(n-1)d<np。2.基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律（1）能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理。（2）泡利原理：一個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋取向相反。（3）洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。洪特規(guī)則的特例：在處于等價(jià)軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)的狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。如Cr:[Ar]3d54s1、Cu:[Ar]3d104s1。3、電子排布式的書寫方法(1)簡(jiǎn)單原子的電子排布式：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中。如6C:1s22s22p2。(2)復(fù)雜原子的核外電子排布式：先按能級(jí)由低到高填充電子，再將同一能層的能級(jí)按s、p、d、f順序排列。(3)特殊原子的電子排布式：當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí),能量相對(duì)較低,原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。(4)簡(jiǎn)化電子排布式：為了避免電子排布式過于煩瑣,可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的部分,以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來(lái)表示。(5)簡(jiǎn)單離子電子排布式的書寫：先寫原子的電子排布式,然后再得失電子,寫出對(duì)應(yīng)離子的電子排布式。如:O2-的電子排布式,先寫O原子的電子排布式為1s22s22p4,再得2個(gè)電子填充于2p能級(jí),則O2-的電子排布式為1s22s22p6。Fe3+的電子排布式,先寫Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,再失去3個(gè)電子(由外層向內(nèi)層失去電子)得到Fe3+電子排布式為[Ar]3d5,而不能先失去3d上的3個(gè)電子,再按能層順序?qū)懗蒣Ar]3d34s2。4.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖（或軌道表示式）價(jià)電子排布式或軌道表示式3s23p4離子（S2-）的電子、價(jià)電子排布式1s22s22p63s23p63s23p65.核外電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖、軌道表示式的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細(xì)化核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6.電子排布式書寫的易錯(cuò)點(diǎn)(1)電子排布式的書寫:①要依據(jù)構(gòu)造原理來(lái)完成;②對(duì)于副族元素要注意能級(jí)交錯(cuò);③要注意“價(jià)電子排布”“核外電子排布”的區(qū)別;④關(guān)注原子電子排布式與離子電子排布式的區(qū)別。(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(3)與化合價(jià)有關(guān)的電子叫價(jià)層電子,價(jià)層電子并不都是指原子的最外層電子,主族元素的價(jià)層電子就是最外層電子,但過渡元素的價(jià)層電子包括最外層s電子,次外層d電子,有的還包括倒數(shù)第三層f電子。(4)書寫電子排布式時(shí),同一能層按能級(jí)由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。(5)在原子失去價(jià)電子時(shí),并不都是按照填充的相反順序失去,而是按電子排布式順序從外層向內(nèi)層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能級(jí)上的兩個(gè)電子和3d能級(jí)上的一個(gè)電子。(6)在畫基態(tài)原子的軌道表示式時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理);②(違反泡利原理);③(違反洪特規(guī)則);④(違反洪特規(guī)則);⑤畫軌道表示式時(shí),不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是。7.1~36號(hào)元素中原子核外電子排布的特殊性。(1)最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素:①第ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);②第ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);③第ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。(2)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的元素:①第ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);②第ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。(3)最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的元素:第ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。(4)3d能級(jí)半充滿的元素:Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。四、元素周期表1.元素“位”“構(gòu)”“性”的關(guān)系元素在周期表中的位置、元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)有下圖所示的關(guān)系。2．三者的推斷關(guān)系(1)結(jié)構(gòu)與位置的互推①明確四個(gè)關(guān)系式a．電子層數(shù)＝周期序數(shù)。b．質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。c．最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。d．主族元素的最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)。最低負(fù)價(jià)＝－|8－最外層電子數(shù)|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律a．各周期所能容納元素種數(shù)。b．稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置。c．同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)性質(zhì)與位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，根據(jù)元素性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置，根據(jù)元素在周期表中的位置可以推知元素性質(zhì)。主要包括：①元素的金屬性、非金屬性。②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。④金屬與H2O或酸反應(yīng)的難易程度。3．結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推(1)最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。(3)同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似。4.元素周期表中的有關(guān)規(guī)律(1)原子序數(shù)序差規(guī)律①同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差元素周期表中左側(cè)元素(ⅠA、ⅡA族)同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目元素周期表中右側(cè)元素(ⅢA～ⅦA族)同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差周期序數(shù)1234567原子序數(shù)差無(wú)1111112525(2)元素化合價(jià)規(guī)律①主族元素的最高正化合價(jià)=它所在的族序數(shù)=最外層電子數(shù)(即價(jià)電子數(shù)),但要注意F無(wú)正價(jià),O一般不顯正價(jià)。②只有非金屬元素才有負(fù)價(jià),非金屬元素的最高正價(jià)與它的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于8。③若某原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)(m),則正?；蟽r(jià)為奇數(shù),從+1價(jià)到+m價(jià),若出現(xiàn)偶數(shù)則為非正常化合價(jià),其氧化物為不成鹽氧化物,如NO、NO2。④若某原子的最外層電子數(shù)為偶數(shù)(n),則元素的正?；蟽r(jià)為一系列偶數(shù),例如S-2(3)微粒半徑大小比較的一般規(guī)律①同周期(除0族外)，隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑由大到小，如Na>Mg>Al；②同主族，隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑、離子半徑由小到大，如Li<Na<K;Li+<Na+<K+；③具有相同核外電子排布的微粒，核電荷數(shù)越大,微粒的半徑越?。幥瓣?yáng)下，徑小序大），如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；④同種元素形成的微粒，陽(yáng)離子<原子<陰離子,價(jià)態(tài)越高,微粒的半徑越小，如H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。(4)元素種類判斷規(guī)律①周期元素種類：設(shè)n為周期序數(shù)，每一周期排布元素的數(shù)目為：奇數(shù)周期為；偶數(shù)周期為。如第3周期為種，第4周期為種。②族“m-2”非金屬元素種類判斷規(guī)律：任何一主族中，非金屬元素種類＝（族序數(shù)－2）的絕對(duì)值(5)對(duì)角線規(guī)律金屬與非金屬分界線對(duì)角（左上角與右下角）的兩主族元素性質(zhì)相似，主要表現(xiàn)在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。(6)相似規(guī)律：①相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質(zhì)差別不大，俗稱相鄰相似規(guī)律；②同族相似；由于同族元素的最外層電子數(shù)相等，故同族元素性質(zhì)相似。③對(duì)角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向（），對(duì)角相鄰的兩主族元素（都是金屬或非金屬）性質(zhì)（金屬性或非金屬性）相近．②元素周期表中左上右下（）相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近．(7)遞變規(guī)律：①同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。②同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數(shù)的遞增，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。③三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)方面的遞變規(guī)律。如：原子序數(shù)Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質(zhì)的氧化性B>A>C等。(8)“定性”規(guī)律：若主族元素族數(shù)為m，周期數(shù)為n，則：①＜1時(shí)為金屬，值越小，金屬性越強(qiáng)；②＞1時(shí)是非金屬，越大非金屬性越強(qiáng)；③＝1時(shí)多為兩性元素5.金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法一表兩序元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱非金屬活動(dòng)性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)兩池原電池：一般情況下，負(fù)極材料的金屬性強(qiáng)于正極電解池：在陽(yáng)極首先放電的陰離子，其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性弱；在陰極首先放電的陽(yáng)離子，其對(duì)應(yīng)元素的金屬性弱；第一電離能第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)（注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外）；第一電離能越大，元素的非金屬性越強(qiáng)（注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外）電負(fù)性電負(fù)性越小，元素的金屬性越強(qiáng)；電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)五、元素周期律1.電離能（1）元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。一般規(guī)律同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),稀有氣體元素的第一電離能最大,堿金屬元素的第一電離能最小;但要注意第ⅡA族和第ⅢA族的反常，如I1(Be)>I1(B)，I1(Mg)>I1(Al)；第ⅤA族和第ⅥA族的反常，如I1(N)>I1(O)，I1(P)>I1(S)。同一主族,從上到下，隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能逐漸減小特殊情況第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下,當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,該元素具有較大的第一電離能。如同周期主族元素,第ⅡA族元素的原子最外層s能級(jí)全充滿、ⅤA族元素的原子最外層p能級(jí)半充滿,比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素（2）逐級(jí)電離能變化規(guī)律①同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…②當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化（3）電離能的應(yīng)用①推斷元素原子的核外電子排布，例如：Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個(gè)電子。②判斷主族元素的最高正化合價(jià)或最外層電子數(shù)，如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價(jià)離子而不易形成+(n+1)價(jià)離。如果是主族元素，則其最外層有n個(gè)電子，最高正化合價(jià)為+n(O、F除外)。③判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱，I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。2.電負(fù)性（1）電負(fù)性大小判斷。規(guī)律在周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族從上往下逐漸減小方法常常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類別判斷電負(fù)性的大小,如O與Cl的電負(fù)性比較:①HClO中Cl為+1價(jià)、O為-2價(jià),可知O的電負(fù)性大于Cl;②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物,可知O的電負(fù)性大于Cl（2）應(yīng)用①判斷元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱I、金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。注：不能把電負(fù)性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)II、金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學(xué)鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7,它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值小于1.7,它們之間通常形成共價(jià)鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價(jià)I、電負(fù)性小的元素易呈現(xiàn)正價(jià)II、電負(fù)性大的元素易呈現(xiàn)負(fù)價(jià)④解釋對(duì)角線規(guī)則利用電負(fù)性可以解釋對(duì)角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負(fù)性分別接近，對(duì)鍵合電子的吸引力相當(dāng)，故表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。3.電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系電負(fù)性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負(fù)性大的原子吸引電子的能力強(qiáng)，所以一般來(lái)說(shuō)，電負(fù)性大的原子對(duì)應(yīng)元素的第一電離能也大。原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)同一周期(從左到右)同一主族(從上到下)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性酸性增強(qiáng)減弱堿性減弱增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)減弱第一電離能增大(但ⅡA族>ⅢA族,ⅤA族>ⅥA族)減小電負(fù)性變大變小六、元素推斷常用技巧1.元素推斷的一般思路2．推斷題要點(diǎn)總結(jié)(1)結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的核心①掌握四個(gè)關(guān)系式：a.電子層數(shù)＝周期數(shù)；b.質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)；c.最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)；d.主族元素的最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)，負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8。②熟練掌握周期表的結(jié)構(gòu)及周期表中的一些特殊規(guī)律a．“凹”型結(jié)構(gòu)的“三短四長(zhǎng)，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)利用常見元素及其化合物的特征①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中存在的硬度最大的物質(zhì)的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C。②空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素：N。③地殼中含量最多的元素：O。④常見的具有漂白性的物質(zhì)：氯水、SO2、Na2O2、雙氧水等。⑤單質(zhì)是最活潑的非金屬元素、無(wú)正價(jià)的元素或無(wú)含氧酸的非金屬元素、氣態(tài)氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素、陰離子還原性最弱的元素：F。⑥單質(zhì)密度最小的元素：H；密度最小的金屬元素：Li。⑦常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。⑧最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Al。⑨元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能化合的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素：S。⑩元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。(3)利用稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性。稀有氣體元素原子電子層結(jié)構(gòu)與同周期非金屬元素原子形成陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,與下一周期某些金屬元素原子形成陽(yáng)離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。①與He電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H－、Li＋、Be2＋等。②與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。③與Ar電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。(4)由基態(tài)原子的價(jià)電子排布式給元素定位。①周期序數(shù)＝電子層數(shù)(能層序數(shù))＝最高能層序數(shù)②主族元素的族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)③第ⅢB族～第ⅦB族的價(jià)電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)。如錳的價(jià)電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。④第ⅠB族和第ⅡB族的價(jià)電子排布式為(n-1)d10ns1~2,族序數(shù)=ns能級(jí)上的電子數(shù)?！镜漕}精練】考點(diǎn)1、考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的化學(xué)用語(yǔ)的正誤判斷例1．（2022秋·浙江·高二校聯(lián)考期中）下列表示正確的是A．中子數(shù)為176的某核素： B．基態(tài)鋅原子的價(jià)層電子排布式：C．的結(jié)構(gòu)示意圖： D．基態(tài)氮原子的軌道表示式：考點(diǎn)2、考查原子能量高低的判斷例2．（2022秋·湖北十堰·高三校聯(lián)考期中）在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，下列說(shuō)法正確的是A．K層上的電子能量比L層上的電子能量低B．激發(fā)態(tài)原子釋放能量一定變成基態(tài)原子C．不可能有2個(gè)能量完全相同的電子D．若3d能級(jí)上只有2個(gè)電子，其能量不相同考點(diǎn)3、考查核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷例3．（2022春·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第70中校考期中）某核素核外共有15個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，以下說(shuō)法正確的是A．該元素的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸B．原子中有3種能量不同的電子，9種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．若將該原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23p3p，它違背了泡利原理D．該基態(tài)原子中能量最高的電子的電子云的形狀為啞鈴形考點(diǎn)4、考查元素周期表中規(guī)律的應(yīng)用例4．（2022春·云南·高二校聯(lián)考期中）在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖所示)的有些性質(zhì)是相似的，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．微溶于水，故也微溶于水B．與反應(yīng)生成，故B與反應(yīng)生成C．與反應(yīng)生成，故與反應(yīng)生成D．與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成，故與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成考點(diǎn)5、考查元素的推斷與性質(zhì)例5．（2023秋·遼寧丹東·高二統(tǒng)考期末）A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素，E為第四周期元素，其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下：元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)A核外電子只有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)Bp能級(jí)電子數(shù)比s能級(jí)電子數(shù)多1C基態(tài)原子電離能：，，，D最外層電子中不同形狀軌道中電子數(shù)相等E前四周期中電負(fù)性最小的元素下列說(shuō)法中正確的是A．離子半徑由大到小的順序：B．電負(fù)性由大到小的順序：C．簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：D．第一電離能：

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（教材深度精講）【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布,知道原子核外電子的能層、能級(jí)及電子排布規(guī)律,了解電子云和原子軌道的概念，能結(jié)合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則書寫1-36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布式和軌道表示式，并說(shuō)明含義，能說(shuō)出元素電離能，電負(fù)性的含義，能列舉周期表(律)的應(yīng)用。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：結(jié)合原子模型的演變過程,掌握原子核外電子排布的構(gòu)造原理,了解泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理等，能說(shuō)明電負(fù)性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系，能利用電負(fù)性判斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱。【知識(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】本章主要考查用原子結(jié)構(gòu)理論分析和解決有關(guān)元素的性質(zhì)問題，書寫電子排布式、軌道表示式，用電離能、電負(fù)性等解釋元素的某些性質(zhì)。命題的重點(diǎn)仍將是對(duì)原子(或離子)結(jié)構(gòu)中化學(xué)用語(yǔ)的考查，對(duì)概念的考查，以及對(duì)元素“位、構(gòu)、性”關(guān)系的考查。題型為選擇題和填空題，難度中等。【重難點(diǎn)精講】一、能層與能級(jí)1、能層與能級(jí)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)任何能層均含有s能級(jí),都是從s能級(jí)開始,且能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)相同,但不是任何能層均含有任何能級(jí)。(2)能層就是電子層。(3)從第3能層開始出現(xiàn)d能級(jí),且3d能級(jí)的能量大于4s能級(jí)。(4)4.每個(gè)能層最多容納電子數(shù)是能層序數(shù)平方的二倍,但與實(shí)際填充的電子數(shù)不一定相同。2、判斷能級(jí)能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看能級(jí),同一能層中的各能級(jí),能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)還要注意能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,即高能層的s、p能級(jí)的能量可能會(huì)小于低能層的d、f能級(jí),如4s<3d,6p<5f等。3.能層、能級(jí)中的數(shù)量關(guān)系:(1)任一能層,能級(jí)數(shù)=能層序數(shù),且總是從s能級(jí)開始。(2)以s、p、d、f……排序的各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍。(3)每個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)是能層序數(shù)的平方的二倍,即2n2。(4)能級(jí)符號(hào)相同的不同能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)相同。二、電子云和原子軌道1.電子云：(1)概念：由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說(shuō)，電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。(2)意義：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對(duì)大小。電子云圖中小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點(diǎn)并不代表電子，小點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子實(shí)際出現(xiàn)的次數(shù)③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖(3)繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時(shí)，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái)。①s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大。②p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向。2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。(2)意義：各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道說(shuō)明：①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量相同,但半徑不同。能層序數(shù)n越大,原子軌道的半徑越大。②s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道。p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們互相垂直,分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同。③原子軌道數(shù)與能層序數(shù)n的關(guān)系:原子軌道數(shù)目=n2。④人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為簡(jiǎn)并軌道。三、電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與構(gòu)造原理、和泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理、電子排布式1、構(gòu)造原理（1）內(nèi)容：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級(jí)的順序稱為構(gòu)造原理。原子核外電子排布的軌道能量順序（2）多電子原子中，電子填充原子軌道時(shí)，原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律：①相同能層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf。②形狀相同的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s……③能層和形狀均相同的原子軌道能量相等，例如2px、2py、2pz軌道的能量相等。④能級(jí)交錯(cuò)規(guī)律：ns<(n-2)f<(n-1)d<np。2.基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律（1）能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理。（2）泡利原理：一個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋取向相反。（3）洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。洪特規(guī)則的特例：在處于等價(jià)軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)的狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。如Cr:[Ar]3d54s1、Cu:[Ar]3d104s1。3、電子排布式的書寫方法(1)簡(jiǎn)單原子的電子排布式：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中。如6C:1s22s22p2。(2)復(fù)雜原子的核外電子排布式：先按能級(jí)由低到高填充電子，再將同一能層的能級(jí)按s、p、d、f順序排列。(3)特殊原子的電子排布式：當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí),能量相對(duì)較低,原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。(4)簡(jiǎn)化電子排布式：為了避免電子排布式過于煩瑣,可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的部分,以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來(lái)表示。(5)簡(jiǎn)單離子電子排布式的書寫：先寫原子的電子排布式,然后再得失電子,寫出對(duì)應(yīng)離子的電子排布式。如:O2-的電子排布式,先寫O原子的電子排布式為1s22s22p4,再得2個(gè)電子填充于2p能級(jí),則O2-的電子排布式為1s22s22p6。Fe3+的電子排布式,先寫Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,再失去3個(gè)電子(由外層向內(nèi)層失去電子)得到Fe3+電子排布式為[Ar]3d5,而不能先失去3d上的3個(gè)電子,再按能層順序?qū)懗蒣Ar]3d34s2。4.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖（或軌道表示式）價(jià)電子排布式或軌道表示式3s23p4離子（S2-）的電子、價(jià)電子排布式1s22s22p63s23p63s23p65.核外電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖、軌道表示式的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細(xì)化核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6.電子排布式書寫的易錯(cuò)點(diǎn)(1)電子排布式的書寫:①要依據(jù)構(gòu)造原理來(lái)完成;②對(duì)于副族元素要注意能級(jí)交錯(cuò);③要注意“價(jià)電子排布”“核外電子排布”的區(qū)別;④關(guān)注原子電子排布式與離子電子排布式的區(qū)別。(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(3)與化合價(jià)有關(guān)的電子叫價(jià)層電子,價(jià)層電子并不都是指原子的最外層電子,主族元素的價(jià)層電子就是最外層電子,但過渡元素的價(jià)層電子包括最外層s電子,次外層d電子,有的還包括倒數(shù)第三層f電子。(4)書寫電子排布式時(shí),同一能層按能級(jí)由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。(5)在原子失去價(jià)電子時(shí),并不都是按照填充的相反順序失去,而是按電子排布式順序從外層向內(nèi)層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能級(jí)上的兩個(gè)電子和3d能級(jí)上的一個(gè)電子。(6)在畫基態(tài)原子的軌道表示式時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理);②(違反泡利原理);③(違反洪特規(guī)則);④(違反洪特規(guī)則);⑤畫軌道表示式時(shí),不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是。7.1~36號(hào)元素中原子核外電子排布的特殊性。(1)最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素:①第ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);②第ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);③第ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。(2)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的元素:①第ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);②第ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。(3)最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的元素:第ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。(4)3d能級(jí)半充滿的元素:Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。四、元素周期表1.元素“位”“構(gòu)”“性”的關(guān)系元素在周期表中的位置、元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)有下圖所示的關(guān)系。2．三者的推斷關(guān)系(1)結(jié)構(gòu)與位置的互推①明確四個(gè)關(guān)系式a．電子層數(shù)＝周期序數(shù)。b．質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。c．最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。d．主族元素的最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)。最低負(fù)價(jià)＝－|8－最外層電子數(shù)|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律a．各周期所能容納元素種數(shù)。b．稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置。c．同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)性質(zhì)與位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，根據(jù)元素性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置，根據(jù)元素在周期表中的位置可以推知元素性質(zhì)。主要包括：①元素的金屬性、非金屬性。②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。④金屬與H2O或酸反應(yīng)的難易程度。3．結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推(1)最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。(3)同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似。4.元素周期表中的有關(guān)規(guī)律(1)原子序數(shù)序差規(guī)律①同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差元素周期表中左側(cè)元素(ⅠA、ⅡA族)同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目元素周期表中右側(cè)元素(ⅢA～ⅦA族)同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差周期序數(shù)1234567原子序數(shù)差無(wú)1111112525(2)元素化合價(jià)規(guī)律①主族元素的最高正化合價(jià)=它所在的族序數(shù)=最外層電子數(shù)(即價(jià)電子數(shù)),但要注意F無(wú)正價(jià),O一般不顯正價(jià)。②只有非金屬元素才有負(fù)價(jià),非金屬元素的最高正價(jià)與它的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于8。③若某原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)(m),則正?；蟽r(jià)為奇數(shù),從+1價(jià)到+m價(jià),若出現(xiàn)偶數(shù)則為非正?；蟽r(jià),其氧化物為不成鹽氧化物,如NO、NO2。④若某原子的最外層電子數(shù)為偶數(shù)(n),則元素的正常化合價(jià)為一系列偶數(shù),例如S-2(3)微粒半徑大小比較的一般規(guī)律①同周期(除0族外)，隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑由大到小，如Na>Mg>Al；②同主族，隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑、離子半徑由小到大，如Li<Na<K;Li+<Na+<K+；③具有相同核外電子排布的微粒，核電荷數(shù)越大,微粒的半徑越小（陰前陽(yáng)下，徑小序大），如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；④同種元素形成的微粒，陽(yáng)離子<原子<陰離子,價(jià)態(tài)越高,微粒的半徑越小，如H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。(4)元素種類判斷規(guī)律①周期元素種類：設(shè)n為周期序數(shù)，每一周期排布元素的數(shù)目為：奇數(shù)周期為；偶數(shù)周期為。如第3周期為種，第4周期為種。②族“m-2”非金屬元素種類判斷規(guī)律：任何一主族中，非金屬元素種類＝（族序數(shù)－2）的絕對(duì)值(5)對(duì)角線規(guī)律金屬與非金屬分界線對(duì)角（左上角與右下角）的兩主族元素性質(zhì)相似，主要表現(xiàn)在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。(6)相似規(guī)律：①相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質(zhì)差別不大，俗稱相鄰相似規(guī)律；②同族相似；由于同族元素的最外層電子數(shù)相等，故同族元素性質(zhì)相似。③對(duì)角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向（），對(duì)角相鄰的兩主族元素（都是金屬或非金屬）性質(zhì)（金屬性或非金屬性）相近．②元素周期表中左上右下（）相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近．(7)遞變規(guī)律：①同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。②同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數(shù)的遞增，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。③三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)方面的遞變規(guī)律。如：原子序數(shù)Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質(zhì)的氧化性B>A>C等。(8)“定性”規(guī)律：若主族元素族數(shù)為m，周期數(shù)為n，則：①＜1時(shí)為金屬，值越小，金屬性越強(qiáng)；②＞1時(shí)是非金屬，越大非金屬性越強(qiáng)；③＝1時(shí)多為兩性元素5.金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法一表兩序元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱非金屬活動(dòng)性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)兩池原電池：一般情況下，負(fù)極材料的金屬性強(qiáng)于正極電解池：在陽(yáng)極首先放電的陰離子，其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性弱；在陰極首先放電的陽(yáng)離子，其對(duì)應(yīng)元素的金屬性弱；第一電離能第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)（注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外）；第一電離能越大，元素的非金屬性越強(qiáng)（注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外）電負(fù)性電負(fù)性越小，元素的金屬性越強(qiáng)；電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)五、元素周期律1.電離能（1）元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。一般規(guī)律同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),稀有氣體元素的第一電離能最大,堿金屬元素的第一電離能最小;但要注意第ⅡA族和第ⅢA族的反常，如I1(Be)>I1(B)，I1(Mg)>I1(Al)；第ⅤA族和第ⅥA族的反常，如I1(N)>I1(O)，I1(P)>I1(S)。同一主族,從上到下，隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能逐漸減小特殊情況第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下,當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,該元素具有較大的第一電離能。如同周期主族元素,第ⅡA族元素的原子最外層s能級(jí)全充滿、ⅤA族元素的原子最外層p能級(jí)半充滿,比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素（2）逐級(jí)電離能變化規(guī)律①同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…②當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化（3）電離能的應(yīng)用①推斷元素原子的核外電子排布，例如：Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個(gè)電子。②判斷主族元素的最高正化合價(jià)或最外層電子數(shù)，如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價(jià)離子而不易形成+(n+1)價(jià)離。如果是主族元素，則其最外層有n個(gè)電子，最高正化合價(jià)為+n(O、F除外)。③判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱，I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。2.電負(fù)性（1）電負(fù)性大小判斷。規(guī)律在周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族從上往下逐漸減小方法常常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類別判斷電負(fù)性的大小,如O與Cl的電負(fù)性比較:①HClO中Cl為+1價(jià)、O為-2價(jià),可知O的電負(fù)性大于Cl;②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物,可知O的電負(fù)性大于Cl（2）應(yīng)用①判斷元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱I、金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。注：不能把電負(fù)性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)II、金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學(xué)鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7,它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值小于1.7,它們之間通常形成共價(jià)鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價(jià)I、電負(fù)性小的元素易呈現(xiàn)正價(jià)II、電負(fù)性大的元素易呈現(xiàn)負(fù)價(jià)④解釋對(duì)角線規(guī)則利用電負(fù)性可以解釋對(duì)角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負(fù)性分別接近，對(duì)鍵合電子的吸引力相當(dāng)，故表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。3.電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系電負(fù)性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負(fù)性大的原子吸引電子的能力強(qiáng)，所以一般來(lái)說(shuō)，電負(fù)性大的原子對(duì)應(yīng)元素的第一電離能也大。原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)同一周期(從左到右)同一主族(從上到下)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性酸性增強(qiáng)減弱堿性減弱增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)減弱第一電離能增大(但ⅡA族>ⅢA族,ⅤA族>ⅥA族)減小電負(fù)性變大變小六、元素推斷常用技巧1.元素推斷的一般思路2．推斷題要點(diǎn)總結(jié)(1)結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的核心①掌握四個(gè)關(guān)系式：a.電子層數(shù)＝周期數(shù)；b.質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)；c.最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)；d.主族元素的最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)，負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8。②熟練掌握周期表的結(jié)構(gòu)及周期表中的一些特殊規(guī)律a．“凹”型結(jié)構(gòu)的“三短四長(zhǎng)，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)利用常見元素及其化合物的特征①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中存在的硬度最大的物質(zhì)的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C。②空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素：N。③地殼中含量最多的元素：O。④常見的具有漂白性的物質(zhì)：氯水、SO2、Na2O2、雙氧水等。⑤單質(zhì)是最活潑的非金屬元素、無(wú)正價(jià)的元素或無(wú)含氧酸的非金屬元素、氣態(tài)氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素、陰離子還原性最弱的元素：F。⑥單質(zhì)密度最小的元素：H；密度最小的金屬元素：Li。⑦常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。⑧最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Al。⑨元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能化合的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素：S。⑩元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。(3)利用稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性。稀有氣體元素原子電子層結(jié)構(gòu)與同周期非金屬元素原子形成陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,與下一周期某些金屬元素原子形成陽(yáng)離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。①與He電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H－、Li＋、Be2＋等。②與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。③與Ar電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。(4)由基態(tài)原子的價(jià)電子排布式給元素定位。①周期序數(shù)＝電子層數(shù)(能層序數(shù))＝最高能層序數(shù)②主族元素的族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)③第ⅢB族～第ⅦB族的價(jià)電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)。如錳的價(jià)電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。④第ⅠB族和第ⅡB族的價(jià)電子排布式為(n-1)d10ns1~2,族序數(shù)=ns能級(jí)上的電子數(shù)?！镜漕}精練】考點(diǎn)1、考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的化學(xué)用語(yǔ)的正誤判斷例1．（2022秋·浙江·高二校聯(lián)考期中）下列表示正確的是A．中子數(shù)為176的某核素： B．基態(tài)鋅原子的價(jià)層電子排布式：C．的結(jié)構(gòu)示意圖： D．基態(tài)氮原子的軌道表示式：【解析】A．中子數(shù)為176的某核素：，故A錯(cuò)誤；B．基態(tài)鋅原子是30號(hào)元素，價(jià)層電子排布式：，故B正確；C．是在26個(gè)電子的基礎(chǔ)上失去3個(gè)電子，應(yīng)該還有23個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；D．基態(tài)氮原子的軌道表示式：，違背了洪特規(guī)則，故D錯(cuò)誤；故選B?！敬鸢浮緽【易錯(cuò)提醒】在畫基態(tài)原子的軌道表示式時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理);②(違反泡利原理);③(違反洪特規(guī)則);④(違反洪特規(guī)則);⑤畫軌道表示式時(shí),不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是?？键c(diǎn)2、考查原子能量高低的判斷例2．（2022秋·湖北十堰·高三校聯(lián)考期中）在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，下列說(shuō)法正確的是A．K層上的電子能量比L層上的電子能量低B．激發(fā)態(tài)原子釋放能量一定變成基態(tài)原子C．不可能有2個(gè)能量完全相同的電子D．若3d能級(jí)上只有2個(gè)電子，其能量不相同【解析】A．根據(jù)構(gòu)造原理可知，離核越遠(yuǎn)