原子与原子核的结构
第三章二、原子与原子核的结构
原子的核式结构模型
1909～1911年，英国物理学家卢瑟福（E．Rutherford，1871-1937）和他的助手们进行了α粒子散射的实验：用α射线照射金箔，由于金原子中的带电微粒对仪粒子有库仑力的作用，一些α粒子穿过金箔后会改变原来运动的方向。卢瑟福希望通过对实验现象的分析，来了解原子内部电荷与质量分布的情形。
实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后仍大致沿原来的方向前进，但是少数α粒子发生了较大的偏转（图3.2-1）。
图3.2-1 α粒子的散射
实验中观察到的大角度散射使卢瑟福感到惊奇。α粒子的这种大角度散射，不可能是金箔原子内的电子造成的，因为电子的质量很小。这就像子弹碰到尘埃一样，子弹的方向不会发生什么变化。α粒子一定是由于正电荷的作用而散射，而且正电荷的质量一定很大，碰撞时才能使α粒子改变运动方向。卢瑟福猜想：原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福精确统计了向各个方向散射的α粒子的数目，在此基础上提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，这个核叫做原子核（atomic nucleus），带负电的电子在核外的空间运动着。
按照原子的核式结构模型，原子内部的空间十分空旷。近代研究表明，原子直径的数量级为10-10 m，而原子核直径的数量级仅为10-15m，两者相差十万倍！如果把原子比做直径百米左右的大球，那么原子核只有米粒大小。
原子核的组成
原子核虽然很小，但是也有内部结构。
1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子。根据这种粒子在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷，原来它就是氢原子核，叫做质子（proton），用p表示。以后，人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中都打出了质子，因而，质子是原子核的组成部分。
图3.2-2 α粒子轰击氮原子核
质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等。质子的质量m p=1.672 623 1×10-27 kg。
原子核只由质子组成吗？如果原子核中只有质子，那么任何一种原子核的电荷量与质量之比，都应该与质子的电荷量与质量之比相同。实际并不是这样，绝大多数原子核的电荷量与质量之比都比质子相应的比值要小。卢瑟福猜想：原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量跟质子相同，但是不带电。卢瑟福把这种粒子叫做中子（neutron）。卢瑟福的这个猜想被他的学生英国物理学家查德威克（J．Chadwick，1891-1974）通过实验证实了。
中子不带电，用符号n表示。中子的质量m n=1.674 928 6×10-27 kg，非常接近质子质量，只比质子质量大千分之一左右。
质子和中子除了所带电荷的差异以及质量上的微小差别外，其余性质十分相似，而且都是原子核的组成成分，所以统称核子（nucleon）。
由于中子不带电，原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和。原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数，用Z表示。原子核的质量几乎等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用A表示。
原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数，而原子核的质量数就是核内的核子数。
图3.2-3 原子核示意图
原子核常用符号A Z X表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的电荷数（原子序数）。例如氦核，可以表示为42He，它的质量数是4，电荷数是2，即氦核内有2个质子和2个中子。23892U代表铀核，它的质量数为238，电荷数为92，即核内质子数为92，中子数为146。
原予核的质子数决定了核外电子的数目，也决定了电子在核外分布的情况，进而决定了这种元素的化学性质。因此，同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，它们就会具有相同的化学性质。但是，它们的中子数可能不同。这些具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素（isotope）。例如，氢有三种同位素，分别叫做氢、氘（也叫重氢）、氚，符号是；11H、21H、31H。
中子的发现使人们认识到，如果认为原子核是由质子和中子组成的，与原子核组成有关的问题都可以得到圆满的解释，于是这一看法很快得到了公认。
质能方程
如果某种粒子与原子核发生相互作用，导致核的组成或核的状态发生了变化，这样的过程叫做核反应。核反应总会伴随着能量的变化。由于原子核内的核子之间存在着强大的作用力，所以核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化。例如，一个质子和一个中子结合成氘核时，要放出2.2 MeV1的能量。蕴藏在原子核中的能量称为核能（nuclear energy）。
爱因斯坦在建立相对论时指出，物体的能量与质量之间存在着联系，它们之间的关系是
E=mc2
这就是著名的爱因斯坦质能方程，式中E为物体的能量，m为物体的质量，c是光速。这个方程表示，物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比例关系。
既然物体的质量与它的能量之间存在着联系，原子核在其能量释放的前后，它的组成成分的总质量也会有所不同。精确测定的结果表示，原子核的质量比组成它的所有质子和中子的质量之和要略小一点。例如，氘核虽然是由一个质子和一个中子组成的，但是氘核的质量比一个质子、一个中子质量之和约小0.12%。这个现象叫做原子核的质量亏损。
核反应涉及的能量十分巨大。1 mol碳完全燃烧过程中释放的能量不过393.5 1kJ，每个1eV是能量的单位，叫做电子伏特，常用在原了物理学和核物理学中。1 eV= 1.6×10-19 J。
碳原子在燃烧过程中放出的能量不过4 eV，而一个质子与一个中子结合成氘核所释放的能量可达2.2 MeV，两者相差近百万倍！
爱因斯坦（Albeli Einstein．1879-1955）是人类历史上最伟大的物理学家之一。他出生于德国南部的小城马尔姆，1900年毕业于瑞士联邦工业大学。
1905年，是科学史上值得记取的一年。这一年，爱因斯坦26岁，他在德国《物理学年鉴》上发表了五篇论文，其中的三篇都是划时代的成就。
一篇论文是关于光电效应的。爱因斯坦将普朗克的量子论大胆推广，指出光是由一定能量的光量子组成，解释了光电效应。这一工作使他获得了1921年的诺贝尔物理学奖。第二篇论文是关于布朗运动的，爱因斯坦从数学上对微粒的无规则运动给予了解释。最重要的成就是第三篇论文，爱因斯坦提出了狭义相对论。
由于爱因斯坦在这一年发表了改变物理学面貌的几篇论文，后人将1905年称为“爱因斯坦奇迹年”。为了纪念这一奇迹年100周年，2004年6月10日，联合国大会通过了2005年为“国际物理年”的决议。
晚年的爱因斯坦将主要精力投入到统一场论的研究中，希望把引力与电磁力统一起来。同时，他还关心社会问题，反对战争。在谈到科学与战争的关系时，他在一封信中写下了如下的话：“科学是一种强有力的工具。怎样用它，究竟是给人带来幸福还是带来灾难，全取决于人自己，而不取决于工具。刀子在人类生活上是有用的，但是它也能用来杀人。”
问题和练习
1．简要说明原了与原子核的结构。
2．为什么从α粒子发生大角度散射的现象，可以设想原子具有原子核？
3．下面的说法中正确的是
A．原子核是由质子和中子组成的
B．质子是卢瑟福发现的
C．中子是卢瑟福发现的
D．中子的电荷量与质子的电荷量差不多
4．什么是原子核的质量亏损？
第一章《原子结构与性质》全章教案
第一章物质结构与性质教案 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道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。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、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 方法和过程： 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律：
(完整)高中化学选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题
湖北黄石二中选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题 试卷满分：150分时间：120分钟命题人：高存勇2010.12.23 选择题(每小题有一个或者两个正确答案，每小题2分，共60分) 1.第三周期元素的原子，其最外层p能级上仅有一个未成对电子，它最高价氧化物对应的水化物的酸根离子是 A.RO－3B．RO－5C．RO2－4D．RO－4 2.下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A.K、Na、Li B．Al、Mg、Na C.N、O、C D．Cl、S、P 3.基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为 A.8个B．18个C．8～18个D．8～32个 4.下列关于稀有气体的叙述不正确的是 A.各原子轨道电子均已填满 B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布 C.化学性质非常不活泼 D.同周期中第一电离能最大 5.下列电子排布式中，原子处于激发状态的是 A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p63s23p63d44s2 D.1s22s22p63s23p63d34s2 6.下列元素中价电子排布不正确的是 A.V：3d34s2 B.Cr：3d44s2 C.Ar：3s23p6 D.Ni：3d84s2 7.下列说法中正确的是 A.因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B.主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道 C.基态铜原子有8个能级 D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 8.A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法正确的是 A.A和M原子的电子总数之和可能是11 B.A和M的原子序数之和为8 C.A和M原子的最外层电子数之和为8 D.A和M原子的最外层电子数之差为7 9.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 A.两种原子的电子层上全部都是s电子 B.3p上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个未成对电子的原子 C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D.原子核外M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子 10.同一主族的两种元素的原子序数之差可能为 A.6 B．12 C．26 D．30 11.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为 A.a－4B．a－5C．a＋3D．a＋4 12.用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是 A.R的氧化物都能溶于水 B.R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3 C.R都是非金属元素 D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应 13.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D 能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是 A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B.A、B、C、D只能形成5种单质 C.X、Y、Z三种化合物的熔、沸点逐渐升高 D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物 14.国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确 ．．．的是A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子 B.第14列元素形成的化合物种类最多C.第3列元素种类最多D.第16、17列元素都是非金属元素
结构化学第二章原子的结构和性质习题及答案(教学材料)
一、填空题 1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r e a r a -?-?π此状态的n ，l ，m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________. 2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面， 有_____个角度节面。 3. 如一原子轨道的磁量子数m=0，主量子数n ≤2，则可能的轨道为__________。 二、选择题 1. 在外磁场下，多电子原子的能量与下列哪些量子数有关（ ） A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数（n ，l ，m ，ms ）中，哪一组是合理的（） A. （2，1，-1，-1/2） B. （0，0，0，1/2） C. （3，1，2，1/2） D.（2，1，0，0） 3. 如果一个原子的主量子数是4，则它（ ） A. 只有s 、p 电子 B. 只有s 、p 、d 电子 C. 只有s 、p 、d 和f 电子 D. 有s 、p 电子 4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21 =A 5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16 6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( ). A.Ψ3P B. Ψ3d C.Ψ2P D.Ψ2S 7. 氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ，问哪些状态既是M 2算符的本征函数，又是M z 算符的本征函数? A. (1) (3) B. (2) (4) C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5)
《原子结构与性质》综合训练题
《原子结构与性质》训练题 1.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是() ①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是() ①基态X的原子结构示意图 ②基态Y的价电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的电子排布图 ④W 基态原子有2个能层，电子式为 A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 3.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是() A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(n－1)d6～8n s2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子的价电子排布为(n－1)d xn s y的元素的族序数一定为x＋y 4.具有以下结构的原子一定属于p区元素的是() ①最外层有3个电子的原子②最外层电子排布式为n s2的原子③最外层有3个未成对电子的原子④最外层电子形成全满结构的原子 A．②③ B．①③ C．②④ D．①④ 5.具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是() A． 3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子 B． 3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子 C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子 D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子 6.下列说法中正确的是() A．主族元素的价电子全排布在最外层的n s或n p轨道上
第二节原子结构与元素的性质
第二节原子结构与元素的性质
教学步骤、内容 教学方法、手段、 师生活动 ［引入］我们明白元素性质是由元素原子结构决定的，那具体阻碍哪些性质呢？ ［讲］元素的性质指元素的金属性和非金属性、元素的要紧化合价、原子半径、 元素的第一电离能和电负性。 ［学与咨询］元素周期表中，同周期的主族元素从左到右，最高化合价和最低 化合价、金属性和非金属性的变化规律是什么？ ［投影小结］同周期主族元素从左到右，元素最高化合价和最低化合价逐步升 高，金属性逐步减弱，非金属性逐步增强。 ［讲］元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变，称为元素周期律。元素 周期律的内涵丰富多样，下面，我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期 性变化。 ［板书］二、元素周期律 1、原子半径 ［投影］观看图1—20分析： ［学与咨询］1．元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋 势如何？应如何明白得这种趋势？ 2．元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应 如何明白得这种趋势？ ［小结］同周期主族元素从左到右，原子半径逐步减小。其要紧缘故是由于核 电荷数的增加使核对电子的引力增加而带来原子半径减小的趋势大于增加电子 后电子间斥力增大带来原子半径增大的趋势。 同主族元素从上到下，原子半径逐步增大。其要紧缘故是由于电子能层增 加，电子间的斥力使原子的半径增大。 ［讲］原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是 核电荷数。明显电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，因
此同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐步增多，原子半径逐步增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，因此同周期元素，从左往右，原子半径逐步减小。 ［咨询］那么，粒子半径大小的比较有什么规律呢？ ［投影小结］1、原子半径大小比较：电子层数越多，其原子半径越大。当电子层数相同时，随着核电荷数增加，原子半径逐步减小。最外层电子数目相同的原子，原子半径随核电荷数的增大而增大 2、核外电子排布相同的离子，随核电荷数的增大，半径减小。 3、同种元素的不同粒子半径关系为：阳离子<原子<阴离子，同时价态越高的粒子半径越小。 ［过渡］那么，什么叫电离能呢，电离能与元素的金属性间有什么样的关系呢？［板书］2、电离能 〔1〕定义：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能. ①常用符号I表示，单位为KJ?mol－1 ②意义：通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。［讲］原子为基态原子，保证失去电子时消耗能量最低。电离能用来表示原子或分子失去电子的难易程度。电离能越大，表示原子或离子越难失电子；电离能越小，表示原子或离子易失电子， ［点击试题］Na元素的I1=496 KJ·mol-1,那么Na (g) -e-→Na +(g) 时所需最低能量为 . ［板书］〔2〕元素的第一电离能：处于基态的气态原子失去1个电子，生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能，常用符号I1表示。 ［讲］气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。上述表述中的〝气态〞〝基态〞〝电中性〞〝失去一个电子〞等差不多上保证〝最低能量〞的条件。 ［投影］ ［咨询］读图l—21。碱金属原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律呢? ［讲］从图l—2l可见，每个周期的第一个元素(氢和碱金属)第一电离能最小，最后一个元素(稀有气体)的第一电离能最大；同族元素从上到下第一电离能变小(如He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn的第一电离能依次下降，H、Li、Na、K、Rb、
原子结构和分子结构
原子结构分子结构 一、是非题 1．所谓原子轨道就是指一定的电子云。 2．价电子层排布为ns1的元素都是碱金属元素。 3．当主量子数为4时，共有4s、4p、4d、4f四个轨道。 4．第一过渡系(即第四周期)元素的原子填充电子时是先填充3d轨道后填充4s 轨道，所以失去电子时也是按这个次序先失去3d电子。 5．原子在基态时没有未成对电子，就肯定不能形成共价键。 6．由于CO2、H2O、H2S、CH4分子中都含有极性键，因此都是极性分子。 7．形成离子晶体的化合物中不可能有共价键。 8．全由共价键结合形成的化合物只能形成分子晶体。 9．在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都是采用sp3杂化，因此这些分子都呈正四面体。 10．色散力只存在于非极性分子之间。 二、选择题 1. 在氢原子中，对r=53pm处的正确描述是() A．该处1s电子云最大B．r是1s径向分布函数的平均值 C．该处的H原子Bohr半径D．该处是1s电子云介面 2. 3s电子的径向分布图有()。 A．3个峰B．2个峰C．4个峰D．1个峰 3. 在电子云示意图中，小黑点是( ) A．其疏密表示电子出现的几率密度的大小B．表示电子在该处出现 C．其疏密表示电子出现的几率的大小D．表示电子 4. N，O，P，S原子中，第一电子亲合能最大的是( ) A．N B．O C．P D．S 5. O、S、As三种元素比较，正确的是() A．电负性O＞S＞As , 原子半径O＜S＜As B．电负性O＜S＜As , 原子半径O＜S＜As C．电负性O＜S＜As , 原子半径O＞S＞As D．电负性O＞S＞As , 原子半径O＞S＞As
2020年高中化学人教版物质结构与性质第1章《原子结构与性质》单元测试卷
第1章《原子结构与性质》单元测试卷 一、单选题(共15小题) 1.下列各组微粒，没有按照半径由小到大顺序排列的是() A． Cl、Na、F、K B． F、Cl、Na、K C． Ca2＋、K＋、Cl－、S2－ D． Na＋、K＋、Cl－、Br－ 2.已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子排布状态的是() A． B． C． D． 3.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是() A．核内无中子的原子 B．外围电子排布为3s23p3的原子 C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子 D． N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子 4.下列有关微粒性质的排列顺序中错误的是() A．原子半径：Na＞S＞O B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋ D．第一电离能：O＜F＜Ne 5.氧离子中电子的运动状态有（）
A． 3种 B． 8种 C． 10种 D． 12种 6.X元素的原子最外层电子排布为(n＋1)s n(n＋1)p n＋1，下列关于该元素及其化合物的叙述不正确的是() A． X的气态氢化物受热易分解 B． X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C． X的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大 D． X是植物生长所需要的一种营养元素 7.下列说法正确的是() A．基态氧原子中未成对电子数是0 B．基态氮原子中未成对电子数是3 C．基态碳原子中未成对电子数是4 D．基态铜原子中未成对电子排布在3d轨道 8.图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是() A．答案A B．答案B C．答案C D．答案D 9.下列表示钠原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是() A． B．Na C． 1s22s22p63s1
原子结构和元素周期律(精)
第九章
首 页 基本要求
原子结构和元素周期律
重点难点 讲授学时 内容提要
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基本要求
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1.1 了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；电子的波粒二象性、测不准原理；了解了解元素和健康的 关系。 1.2 熟悉原子轨道和概率密度的观念；熟悉原子轨道的角度分布图、径向分布函数图的意义和特征；熟 悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 1.3 掌握 n、l、m、s 4 个量子数的意义、取值规律及其与电子运动状态的关系；掌握基态原子电子组态 书写的三条原则，正确书写基态原子电子组态和价层电子组态。
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重点难点
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2.1 重点 2.1.1 原子轨道、概率密度的观念；n、l、m、s 4 个量子数；电子组态和价层电子组态。熟悉的意义和 特征；熟悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 2.1.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图；了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；了解了解元 素和健康的关系。 2.1.3 电子组态的书写、与元素周期表的关系；元素性质的变化规律。 2.2 难点 2.2.1 电子的波粒二象性、测不准原理；波函数和原子轨道。 2.2.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图。 2.2.3 熟悉电子组态与元素周期表的关系。
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讲授学时
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建议 4～6 学时
1
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内容提要
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第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
4.1 第一节 氢原子的结构 4.1.1 氢光谱和氢原子的玻尔模型 α 粒子散射实验提供了原子结构的有核模型，但卢瑟福模型没有解决原子核外的空间如何被电子所 占有问题。 量子力学基于两点认识原子结构：一是量子化现象，二是测不准原理。 普朗克提出，热物体吸收或释放能量不连续，称量子化的。 氢原子的线状光谱也表现了原子辐射能量的量子化。 玻尔假定： 电子沿着固定轨道绕核旋转； 当电子在这些轨道上跃迁时就吸收或辐射一定能量的光子。 轨道能量为
E??
4.1.2 电子的波粒二象性
RH ， n=1,2,3,4,… n2
波粒二象性是指物质既有波动性又有粒子性的特性。光子的波粒二象性关系式 λ=h/mc= h/p 德布罗意的微观粒子波粒二象性关系式
??
h h ? p mv
微观粒子的波动性和粒子性通过普朗克常量 h 联系和统一起来。 微观粒子的波动性被电子衍射实验证实。电子束的衍射现象必须用统计性来理解。衍射中电子穿越 晶体投射到照相底片上， 图像上亮斑强度大的地方电子出现的概率大； 电子出现少的地方亮斑强度就弱。 所以，电子波是概率波，反映电子在空间某区域出现的概率。 4.1.3 测不准原理 海森堡指出，无法同时确定微观粒子的位置和动量，它的位置越准确，动量（或速度）就越不准确； 反之，它的动量越准确，位置就越不准确： △x· △px≥h/4π 式中△x 为坐标上粒子在 x 方向的位置误差，△px 为动量在 x 方向的误差。 测不准原理表明微观粒子不存在确定的运动轨迹，可以用量子力学来描述它在空间出现的概率及其 它全部特征。
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原子结构与性质单元测试1
化学选修3《第一章 原子结构与性质》测试题 B （含答案） 一、选择题（每小题只有一个正确选项 ） 1. 下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是 A. Na: 1s 22s 22p 53s 2 B. S 2-: 1s ?2s 22p 63s 23p 6 C. N: 1s 22s 22p 3 D. Si: 1s 22s 22p 63s 23p 2 2. 下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合 物是 4. 某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为 A. 0 B.1 C. 2 D.3 5.4p 轨道填充一 半的元素，其原子序数是 A.15 B. 33 C. 35 D. 51 6. 以下各分子中，所有原子都满足最外层为 8电子结构的是 A. P 4O 6 B. BF 3 C. PCb 7. 元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A.Na, K, Rb B.N, P, As C.Si, P, Cl 8. 短周期元素R 的原子核外电子数等于核内中子数, 与氧气充分反应可生成13g 化合物R0,则该元素的价电子层是 A. 半导体材料砷化镓 C.吸氢材料镧镍合金 3. 第三能层含有的轨道数为 A. 3 B. 5 B. 透明陶瓷材料硒化锌 D.超导材K 3C 60 D.出0+ D. O, S, Cl 该元素单质7.8g
A.1S2 B.2S2 C.3S2 D.4S2 二、选择题（每小题有1-2个正确选项） 9. A、B都是短周期元素，原子半径B >A，它们可形成化合物AB2, 由此可 以得出的正确判断是 A.原子序数：A v B B. A和B可能在同一主族 C.A可能在第2周期W A族 D. A肯定是金属元素 10. 下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是 A. 在AsCL分子中，砷原子最外层电子数为8; B. Na3AsO4溶液的pH大于7; C. 砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂； D. 砷的相对原子质量为74.92,由此可知砷原子核内有42个中子。 11. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1, 3s23p1和 2s"2p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 A、X3YZ3 B、X2YZ2 C、XYZ2 D、XYZ3 12. 若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为Ad^s2，则下 列说法正确的是 A. 该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 B. 该元素原子核外共有5个电子层 C. 该元素原子的M能层共有8个电子 D. 该元素原子最外层共有3个电子 13. 下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是 A .热稳定性：HF v HCl v HBr v HI B .微粒半径：K+>
(完整版)原子结构与性质单元测试题
第一章《原子结构与性质》单元测试题 第Ⅰ卷（选择题共48分） 一、选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）1．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是 A．只有①B．只有②C．只有③D．①②③ 2．下列能级中轨道数为3的是 A．S能级B．P能级C．d能级D．f能级 3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Al 1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p4 C．Na+1s22s22p6D．F 1s22s22p5 4．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是 A．ls22s22p63s23p1B．1s22s22p3C．1s22s2sp2D．1s22s22p63s23p4 5．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁无关的是 A．焰色反应B．节日里燃放的焰火C．金属导线可以导电D．夜空中的激光 6．某元素的电离能( 此元素位于元素周期表的族数是 A．ⅡA B．ⅢA C．ⅤA D．ⅣA 7．元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A．Na＜K＜Rb B．N＜P＜As C．O ＜S ＜Cl D．Si ＜P ＜Cl 8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 A．碱性：NaOH
知识讲解_原子结构与元素的性质_基础
原子结构与元素的性质 编稿：宋杰审稿：于冬梅 【学习目标】 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系； 2、知道外围电子排布和价电子层的涵义，认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律； 3、掌握原子半径的变化规律； 4、了解元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质、主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系； 5、了解元素电负性的涵义，能应用元素的电负性说明元素的某些性质，根据元素的电负性资料，解释元素的“对角线”规则； 6、认识原子结构与元素周期系的关系，形成有关物质结构的基本观念，认识物质的结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。 【要点梳理】 【高清课堂：原子结构与性质#原子结构与周期表】要点一：原子结构与周期表 1、元素周期系：（元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复的结果） 随着元素原子的核电荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体。然后又开始由碱金属到稀有气体，这就是元素周期系中的一个个周期。这也是原子核外电子排布规律中为什么最外层的电子数不超过8个电子的原因。 2、元素周期表：(体现元素原子结构、元素性质的周期性变化) ⑴元素周期表的结构 在第一周期中元素只有一个电子层即第一个能层，而第一能层只有一个能级，该能级最多只容纳2个电子，所以第一周期只有两种元素。因此元素周期系的发展就像螺壳上的螺纹一样螺旋上升的。 ⑵、原子结构与元素在周期表中的位置关系（元素在周期表中的位置由原子结构决定） 原子核外电子层数决定元素所在的周期： 周期序数=原子核外电子层数； 原子的价电子总数决定元素所在的族，周期表上的外围电子排布称为“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化，“价电子”即与元素化合价有关的电子，元素周期表的每个纵列的价电子层上电子总数相同，对于主族元素，价电子指的就是最外层电子，所以： 主族元素其族序数=价电子数=最外层电子数。 而副族元素的族序数不等于其最外层电子数，其族序数跟核外电子的排布有关。 要点诠释：价电子数与族序数的关系 S区元素价电子特征排布为ｎS1~2，价电子数等于族序数。ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ-1）d1~10ns1~2，价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为ns2np1~6；价电子总数等于主族序数。 外围电子总数决定排在哪一族如：29Cu3d104s1，10+1=11尾数是1所以，是IB。
1原子结构和性质知识点
第一章原子结构与性质 第一节原子结构 【知识点梳理】 1、原子的诞生： 现代大爆炸理论认为：宇宙大爆炸诞生了大量的氢、少量的氦、以及极少量的锂。如今，宇宙中最丰富的元素是氢、其次是氦。地球上的元素大多数是金属，非金属仅22种。 2、能层、能级 （1）能层 ①原子核外的电子是分层排布的。根据电子的能级差异，可将核外电子分成不同的能层。 ②每一能层最多能容纳的电子数不同：最多容纳的电子数为2n2个。 ③离核越近的能层具有的能量越低。 能层序数 1 2 3 4 5 能层符号 能级符号 轨道数 电子数 离核远近由近————————→远 能量高低由低————————→高 （2）能级 在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。不同能量的电子分成不同的能级。 规律：①每个能层所包含的能级数等于该能层的序数n，且能级总是从s能级开始，如：第一能层只有1个能级1s，第二能层有2个能级2s和2p，第三能层有3个能级3s、3p、3d，第四能层有4个能级4s、4p、4d和4f，依此类推。 ②不同能层上的符号相同的能级中最多所能容纳的电子数相同，即每个能级中最多所能容纳的电子数只与能级有关，而与能层无关。如s能级上最多容纳2个电子，无论是1s还是2s；p能级上最多容纳6个电子，无论是2p还是3p、4p能级。 ③在每一个能层（n）中，能级符号的排列顺序依次是ns、np、nd、nf…… ④按s、p、d、f……顺序排列的各能级最多可容纳的电子数分别是1、3、5、7……的两倍，即分别是2、6、10、14…… 原子轨道 轨道形状 轨道数 最多电子数 （1）基态原子与激发态原子 ①基态原子为能量最低的原子。基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 ②基态原子与激发态原子相互转化与能量转化关系：
原子结构与元素周期律 习题及全解答
第9章原子结构与元素周期律 1．根据玻尔理论，计算氢原子第五个玻尔轨道半径（nm）及电子在此轨道上的能量。 解：(1)根据rn=a0n2 r5=53pm×25= 53×10-3nm×25= nm (2) 根据En=－Ｂ/2n E5= －52=－25=－ 答: 第五个玻尔轨道半径为nm，此轨道上的能量为－。 2．计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。 解：（1）根据E（辐射）=ΔE＝E4－E3 ＝×１０-18 J（（1/3）2－（1/4）2） = ×１０-18 J（1/9-1/16）=×１０-18 J×= 根据E（辐射）＝hν ν= E（辐射）/h= ×10-19J /6．626X10–34= s-1 （2）法1：根据E（辐射）＝hν= hC/λ λ= hC/ E（辐射）= 6．626X10 –34×3×１０8×10-19J=×10-6m。 法2：根据ν= C/λ，λ= C/ν=3×１０8 s-1=×10-6m。 答：频率为s-1，波长为×10-6m。 3．将锂在火焰上燃烧放出红光，波长 =，这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1 跃迁时产生的。试计算该红光的频率、波数以及以KJ·mol-1为单位符号的能量。 解：（1）频率ν= C/λ=3×１０8×10-9 m/nm=×1014 s-1； （2）波数ν=1/λ=1/×10-9 m/nm=×106 m-1 (3) 能量E（辐射）＝hν=6．626X10 –34××1014 s-1=×10-19 J ×10-19 J××1023mol-1×10-3KJ/J= KJ mol-1 答: 频率为×1014 s-1,波数为×106 m-1，能量为KJ mol-1。 4．计算下列粒子的德布罗意波的波长：（已知电子的速度为v=×106m.s－1）（1）质量为10－10kg，运动速度为·s－1的尘埃; （2）动能为的自由电子； （3）动能为300eV的自由电子。 解：λ＝h/ m v=6．626X10–3410－10kg×·s－1=×10-22 m (单位运算：λ＝h/ m v = =
完整word版,人教版高中化学选修三第一章《原子结构与性质》单元检测题(解析版)
《原子结构与性质》单元检测题 一、单选题 1. 下列说法正确的是（） A. s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状 B. p电子云是平面“ 8”字形的 C. 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5 D. 2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子 2. 下列图示中横坐标是表示元素的电负性数值，纵坐标表示同一主族的五种元素的序 数的是（） 5. 下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是（） A. 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7 B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时，电子的运动 状态才能被确定下来 C. 原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的 3.若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为 A. 该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有 B. 该元素原子核外共有5个电子层 C. 该元素原子的M层共有8个电子 D. 该元素原子最外层有3个电子 3个未成对电子 4. 下列各微粒中，各能层电子数均达到2n2的是（ A. Ne, Ar B . F ，M(2+ C Al，『D . Cl ，Ar
D. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的 6. 当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是（） A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量 B. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量 C. 转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化 D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 7. 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的丫原子 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丫原子 C. 2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的丫原子 D. 最外层都只有一个电子的X、丫原子 8. 下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。表中数字所对应的元素与它们在周期 表中的位置相符的是（） N4J L上 Ji r— \]16\ C A. 答案A B . 答案B C . 答案C D . 答案D 9. X、丫、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族，丫、Z同周期，W与X、丫既不 同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；丫的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是（） A. 丫元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HYQ
2017人教版高中化学选修3第一章《原子结构与性质》单元闯关练习
(限时90分钟,满分100分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1、下列各组中的X与Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的就是() A、X原子与Y原子最外层都只就是一个电子 B、X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2 C、X原子的2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子 D、X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子 解析:最外层只有一个电子的不一定在同一族,如金属钠与金属铜的最外层都就是一个电子,但就是钠属于第ⅠA族,而铜属于第ⅠB族,A选项错误;B选项中X原子就是He,属于0族元素,Y原子就是Be,属于第ⅡA族,B选项错误;X原子核外M层上仅有两个电子,X就是镁原子,属于第ⅡA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子,D选项错误。 答案:C 2、下列原子中,第一电离能最大的就是() A、B B、C C、Al D、Si 解析:根据元素第一电离能的变化规律,同主族从上到下,逐渐减小,C＞Si,B＞Al;同周期从左向右,逐渐增大,C＞B。 答案:B 3、下列原子的电子排布图中,符合洪特规则的就是()
解析:A的2p轨道应各排布一个电子且自旋方向相同,B的2s轨道两个电子自旋方向应相反,D的2s、2p轨道电子应先排布在能量低的电子层中。 答案:C 4、[双选题]已知X、Y元素同周期,且电负性X＞Y,下列说法错误的就是() A、X与Y形成化合物时,X可以显负价,Y显正价 B、第一电离能一定Y小于X C、最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的 D、气态氢化物的稳定性:H m Y小于H n X 解析:根据X、Y元素同周期,且电负性X＞Y,X的原子序数大于Y的原子序数,X的非金属性强于Y的非金属性,最高价含氧酸的酸性:X的强于Y的;气态氢化物的稳定性:H m Y小于H n X;第一电离能Y的有可能大于X的,如N元素的第一电离能大于O元素的第一电离能,所以B、C不正确。 答案:BC 5、下列就是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子就是() A、1s22s22p4 B、1s22s22p63s23p3 C、1s22s22p63s23p2 D、1s22s22p63s23p64s2 解析:选项对应的元素分别就是:O、P、Si、Ca,由电负性变化规律可知电负性最大的就是O。 答案:A 6、某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为() A、0 B、1 C、2 D、3 解析:该元素的质子数为23,为元素钒,价电子排布为3d34s2,未成对电子数为3。 答案:D 7、下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的就是
第一章 原子结构与性质 单元测试题
第一章 原子结构与性质 单元测试题 （时间：60分钟 满分：100分） 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合 题意） 1．宇宙中含量最多的元素是（ ） A. 氧 B. 氢 C. 氮 D. 硅 2．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（ ） A ．半导体材料砷化镓 B ．吸氢材料镧镍合金 C ．透明陶瓷材料硒化锌 D ．超导材料K 3C 60 3．下列说法中正确的是（ ） A ．能层即能级 B. 同一能层电子的能量相等 C ．元素即核素 D. 原子的种类大于元素的种类 4．某基态原子的3d 能级中有一个电子，则其第四电子层中的电子数为（ ） A. 0 B. 2 C. 3 D. 8 5．下列说法中不正确的是（ ） A ．同主族元素从上到下的第一电离能逐渐减小 B ．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小 C ．电负性是相对值，所以没有单位 D ．金属元素的电负性较大，非金属元素的电负性较小 6．下列元素的第一电离能最大的是（ ） A ．N B. O C. P D. S 7．下列能级中，最多能容纳10个电子的是（ ） A. s 能级 B. p 能级 C. d 能级 D. f 能级 8．下列关于ⅠA 族元素从上到下的说法中，不正确的是（ ） A ．原子半径逐渐增大 B. 元素的电负性逐渐减小 C ．原子最外层电子数逐渐增多 D. 氧化物对应水化物的碱性逐渐增强 9．下列说法中，正确的是（ ） A ．元素周期表中，氟的电负性最大，锂的电负性最小 B ．所有元素中，氟的第一电离能最大 C ．主族元素的最高正价一定等于族序数 D ．金属元素的电负性一般小于1.8 10．某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为（ ） A ．4 B. 5 C. 6 D. 7 11．元素X 、Y 、Z 均为主族元素，已知元素X 、Y 的阳正离子与元素Z 的阴离子具有相同的电子层结构，且Y 的原子半径大于X 的原子半径，则三种元素原子序数的大小关系是（ ） A ．X ＞Y ＞Z B ．Y ＞X ＞Z C ．Y ＞Z ＞X D ．Z ＞Y ＞X 12．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是（ ） A ．He B ． C ．1s 2 D ． 13．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误．． 的是（ ） A ．最易失去的电子能量最高 B ．电离能最小的电子能量最高 C ．p 轨道电子能量一定高于s 轨道电子能量 1s ↑↓ +2 2
原子结构与性质
原子结构与性质 重点知识梳理 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.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质。 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。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 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 (1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。 (2)能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高，不同能层的能 级之间的能量高低有交错现象，如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、 E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。 (3)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的基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 例如K：1s22s22p63s23p64s1 或 [Ar]4s1。 (2)电子排布图(轨道表示式) 用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的 电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。 二.原子结构与元素周期表 1.原子的电子构型与周期的关系 (1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为_________。每周期结尾元素的最外层电子 排布式除He为_________外，其余为_________。He核外只有_________个电子，只有1个_________轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。 (2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一 定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。 (3)周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的__________________。 2.元素周期表的分区 若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期ⅥA族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。 三.元素周期律