能层与能级

1．能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。

2．能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。

3．能层与能级的关系

原子轨道数目和能量的关系

熟记原子轨道的形状、数目和能量关系

基态原子核外电子排布

1．排布原则

[注意]

当能量相同的原子轨道在全满(p⁶、d¹⁰、f¹⁴)、半满(p³、d⁵、f⁷)、全空(p⁰、d⁰、f⁰)时原子的能量最低，如₂₄Cr的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹,₂₉Cu的电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹。

在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：

2．填充顺序——构造原理

绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电子排布式的依据。

【注意】

①所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。

②任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；

③构造原理中存在着能级交错现象，我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，也可用经验公式ns<(n-2)f<(n-1)d<np 来排列，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。

3．电子排布式和电子排布图(或轨道表达式)

	以硫原子为例
电子排布式	1s22s22p63s23p4
简化电子排布式	[Ne]3s23p4
电子排布图(或轨道表示式)
价电子排布式	3s23p4

【注意】

①当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n-1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n-1)d放在ns前，如Fe：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，正确；Fe：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶，错误。

②在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是[X]＋价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。如锰 Mn [Ar]3d⁵4S²，溴 Br [Ar]3d¹⁰4S²4p⁵。

③书写轨道表示式时，空轨道不能省略，如C的轨道表示式是而不是。

4.核外电子排布的表示方法

表示方法	含义	举例
原子或离子结构示意图	表示核外电子分层排布和核内质子数	Na： Na＋：
电子式	表示原子最外层电子数目	*Na
核外电子排布式	表示每个能级上排布的电子数	S：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4 S2－：1s22s22p63s23p6
电子排布图(轨道表示式)	表示每个原子轨道中电子的运动状态	O：
价电子排布式或排布图	表示价电子的排布

原子的状态和原子光谱

1．原子的状态

(1)基态原子：处于最低能量的原子。

(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到较高能级状态的原子。

2．原子光谱

不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。

3．基态、激发态及光谱示意图

原子结构与元素周期表的关系

1．原子结构与元素周期表的关系

2．每族元素的价电子排布特点

(1)主族

 (2)0族：He：1s²；其他：ns²np⁶。

(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d^1～10ns^1～2。

3．元素周期表的分区

(1)根据原子核外电子排布分区

①分区简图：

②各区元素分布及性质与价电子排布特点：

(2)根据元素金属性与非金属性分区

①分区简图：

②特别说明：处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。

元素周期律

1．电离能、电负性

(1)第一电离能：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，符号I₁，单位kJ·mol^-1。

(2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越强。

2.电离能应用的规律

（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(I₁、I₂……表示各级电离能。如果某元素的I_n＋1≫I_n，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。

（3）判断核外电子的分层排布情况。多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突跃时，电子层数就可能发生变化。

（4）反映元素原子的核外电子排布特点。同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。如第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns²np⁰)和第ⅤA族(ns²np³)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg＞Al，P＞S。Na<Al<Mg

3.电负性应用的规律

（1）标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。

（2）变化规律

金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。

在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。

（3）应用

4．原子结构与元素性质的递变规律

5．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。如右所示