(2)常见原子轨道电子云轮廓图
原子轨道 s p
2.基态原子的核外电子排布 (1)排布规律 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 (2)四种表示方法
表示方法 电子排布式 简化表示式 价电子排布式 电子排布图(或轨道表示式)
(3)常见错误防范 ①电子排布式
a．3d、4s书写顺序混乱
2262626
??Fe：1s2s2p3s3p4s3d?×?如：? 2262662
?Fe：1s2s2p3s3p3d4s?√??
电子云轮廓形状 球形 哑铃形 轨道个数 1 3(px，py，pz) 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道 每个原子轨道上最多只容纳2个自旋方向相反的电子 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，而且自旋状态相同 举例 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 Cu：[Ar]3d104s1 Fe：3d64s2
b．违背洪特规则特例
2262642??Cr：1s2s2p3s3p3d4s?×?如：? 2262651
?Cr：1s2s2p3s3p3d4s?√??2262692
??Cu：1s2s2p3s3p3d4s?×?? 22626101
?Cu：1s2s2p3s3p3d4s?√??
②电子排布图 a.b.
(违背能量最低原理)
(违背泡利原理)
c.d.
(违背洪特规则) (违背洪特规则)
3．元素第一电离能的递变性
第一电离能 (1)特例
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如：第一电离能，Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。 (2)应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。 ②判断元素的化合价
如果某元素的In＋1?In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2?I1，所以钠元素的化合价为＋1价。
4．元素电负性的递变性 (1)规律
同周期元素，从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。 (2)应用
同周期(从左到右) 增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性) 同主族(自上而下) 依次减小
1．原子核外电子的排布
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋方向相反的电子。
(2)基态Ni原子的电子排布式为_____________________________，Ni2的价层电子排布图为
＋
_____________________________________，该元素位于元素周期表中的第________族。 (3)N的基态原子核外电子排布式为________；Se的基态原子最外层有________个电子。 (4)Si元素基态原子的电子排布式是________________。
(5)Cu、Cu2、Cu基态核外电子排布式分别为__________、__________、__________。
＋
＋
(6)Cr3基态核外电子排布式为_____________________________________________；配合物
＋
[Cr(H2O)6]3中，与Cr3形成配位键的原子是________(填元素符号)。
＋
＋
(7)Mg原子核外电子排布式为_________________________________________；Ca原子最外层电子的能量________(填“低于”“高于”或“等于”)Mg原子最外层电子的能量。 (8)基态铁原子有________个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为_______________。 答案 (1)电子云 2
(2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2
Ⅷ
(3)1s22s22p3 6
(4)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
(5)Cu：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 Cu2：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
＋
Cu：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
＋
(6)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) O (7)1s22s22p63s2或[Ne]3s2 高于 (8)4 1s22s22p63s23p63d5 2．元素的性质
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为___________________________。 (2)原子半径：Al________Si，电负性：N________O。(填“>”或“<”)
(3)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是________；C、N、O、F元素的第一电离能由大到小的顺序是________________。
(4)F、K、Fe、Ni四种元素中第一电离能最小的是___，电负性最大的是____(填元素符号)。 (5)请回答下列问题：
①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能 In/kJ·mol1 －I1 578 I2 1 817 I3 2 745 I4 11 578 ……
则该元素是________(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是_____________________________________________。 Ge的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________(填字母)。 A．是一种活泼的金属元素 C．其单质可作为半导体材料
B．其电负性大于硫
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
(6)已知X、Y和Z均为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
电离能/kJ·mol1 －I1 496 738 578 I2 4 562 1 451 1 817 I3 6 912 7 733 2 745 I4 9 543 10 540 11 578 X Y Z
①写出X的核外电子排布式：_________________________________________________。 ②元素Y的第一电离能大于Z的原因是_________________________________________。 (7)中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为2KNO3＋3C＋S=====K2S＋N2↑＋3CO2↑，除S外，上列元素的电负性从大到小依次为_____________________________。 答案 (1)H (3)N＞C＞Si F＞N＞O＞C (4)K F (5)①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 GeCl4 CD (6)①1s22s22p63s1或[Ne]3s1 ②Mg原子的3p轨道全空，结构稳定 (7)O>N>C>K 引燃 热点题型二 共价键类型、杂化轨道和空间结构 1．共价键的键参数及类型 ?键长越长，键能越小，键越不稳定 ?键参数键角决定分子立体结构 ?σ键：电子云头碰头重叠 成键方式共价键??π键：电子云肩并肩重叠 ? ?类型?极性极性键：A—B 非极性键：A—A ?? ??配位键：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道 ????? ?? ???????? 特征：方向性和饱和性 共价单键：σ键?? 说明：σ键和π键的数目?共价双键：1个σ键，1个π键 ??共价三键：1个σ键，2个π键2．与分子结构有关的三种理论 (1)杂化轨道理论 ①基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。 ②杂化轨道类型与分子构型的关系。 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 (2)价层电子对互斥理论 ①基本观点：分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。 ②价电子对数的计算 价电子对数＝成键电子对＋中心原子的孤电子对数＝ 中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的电子数×m±电荷数 2③价层电子对互斥理论在判断分子构型中的应用。 价层电子电子对的空对数目 2 3 间构型 直线形 三角形 成键电子对数 2 3 2 4 4 四面体 3 2 (3)等电子原理 ①基本观点：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。 33 ②实例：SO24、PO4为等电子体，其中心原子均采用sp杂化，离子构型均为正四面体形。 － － 杂化轨道数目 2 3 4 分子构型 直线形 平面三角形 等性杂化：正四面体 不等性杂化：具体情况不同 实例 CO2、BeCl2、HgCl2 BF3、BCl3、CH2O CH4、CCl4、NH4 NH3(三角锥形)、H2S、H2O(V形) ＋孤电子对数 0 0 1 0 1 2 分子的空间构型 直线形 三角形 V形 正四面体 三角锥形 V形 实例 CO2、C2H2 BF3、SO3 SnCl2、PbCl2 CH4、SO24、CCl4、NH4 －＋NH3、PH3 H2O、H2S 3．化学键的极性与分子极性的关系 分子类型 AB AB2 AB3 AB4 1．F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。 答案 V形 sp3 1 解析 中心原子O原子的孤电子对数为×(6－1×2)＝2，且形成了2个σ键，采取sp3杂化， 2OF2的空间构型为V形。 2．CS2分子中，共价键的类型有____________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子____________。 答案 σ键和π键 sp CO2、COS 解析 S==C==S中，存在σ键和π键；分子是直线形，C原子采取sp杂化。 3．磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的立体构型为________________，中心原子的杂化轨道类型为________。 答案 三角锥形 sp3 解析 PCl3中，P含有一对孤电子对，价层电子对数为4，立体构型为三角锥形，中心原子P采取sp3杂化。 4．[2015·全国卷Ⅱ，37(4)节选]化合物D2A(Cl2O)的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________。 答案 V形 4 1 解析 Cl2O中的中心原子为O，有2对σ键电子对，孤电子对数＝×(6－2×1)＝2，故价层 2电子对数为4，分子的立体构型为V形。 5．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。 空间构型 直线形 直线形 平面三角形 正四面体形 键角 180° 120° 109°28′ 键的极性 极性 极性 极性 极性 分子极性 极性 非极性 非极性 非极性 代表物 HCl、NO CO2、CS2 BF3、SO3 CH4、CCl4