②形状相同的原子轨道能量的高低：
1s<2s<3s<4s……
③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。
【特别提醒】
（1）第一能层（K），只有s能级；第二能层（L），有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层（M），有s、p、d三种能级。
（2）能层数＝电子层数，每个能层所包含的能级数＝能层序数。
3．基态原子核外电子排布的三个原理
（1）能量最低原理：
电子优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。
即原子的核外电子排布遵循__________能使整个原子的能量处于最低状态。
如图为构造原理示意图：
（2）泡利原理：
在一个原子轨道中，最多只能容纳____个电子，而且它们的__________相反。
（3）洪特规则：
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_________________，而且自旋状态______。
洪特规则特例：
当能量相同的原子轨道在_______（p6、d10、f14）、________（p3、d5、f7）和________（p0、d0、f0）状态时，体系的能量最低，如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
4．原子（离子）核外电子排布式（图）的书写
（1）核外电子排布式：
按电子排入各能层中各能级的先后顺序，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。
如Cu：
1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1。
（2）价电子排布式：
如Fe原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。
价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
（3）电子排布图：
方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，按排入各能层中的各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。
例如：
S的电子排布图为
核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。
5．基态原子、激发态原子和原子光谱
（1）基态原子：
处于__________的原子。
（2）激发态原子：
当基态原子的电子__________后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。
（3）原子光谱
①当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子发射光谱的原因。
②不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
【习题练习】
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）硫原子的价电子排布式是3s23p4。
（）
（2）多电子原子中，在离核较近区域运动的电子能量较高。
（）
（3）同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。
（）
（4）电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。
（）
（5）2s和3s轨道形状均为球形对称，能量也相同。
（）
（6）基态磷原子的核外电子排布图为
（）
2.
（1）[2017•高考全国卷Ⅰ，35
（2）]基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
（2）[2016•高考全国卷Ⅰ，37
（1）]基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子。
（3）[2016•高考全国卷Ⅱ，37
（1）]镍元素基态原子的电子排布式为____________，3d能级上的未成对电子数为_____。
（4）[2015·高考全国卷Ⅰ，37
（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________对自旋相反的电子。
（5）下列表示的为激发态原子的是________。
A．1s12s1B．1s22s22p1
C．1s22p53s1D．1s22s22p63s2
变式训练：
（1）基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]4s23d9，对吗？
若不对请纠正。
（2）请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋比Fe2＋更稳定的原因。
3.（2018·大原模拟）下列各项叙述正确的是（）
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
4．（2018·长春高三模拟）如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
（1）s电子的原子轨道呈_______形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈_______形，每个p能级有_______个原子轨道。
（2）元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________________的伸展方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。
若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为_____，原子的电子排布图为___________。
考点2、原子结构与元素性质
1．原子结构与元素周期表的关系
周期
电子层数
每周期第一个元素
每周期最后一个元素
原子序数
基态原子的简化电子排布式
原子序数
基态原子电子排布式
二
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
3
11
________
18
__________________
四
4
19
________
36
_________________________
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f14
5s25p65d106s26p6
2．每族元素的价电子排布特点
（1）主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
排布特点
ns1
____
________
________
主族
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
________
________
________
（2）0族：
He：
1s2；其他：
ns2np6。
（3）过渡元素（副族和第Ⅷ族，Pd、镧系、锕系除外）：
（n－1）d1～10ns1～2。
3．元素周期表的分区与价电子排布的关系
（1）周期表的分区
（2）各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
分区
元素分布
外围电子排布
元素性质特点
s区
ⅠA、ⅡA族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区
ⅢA族～ⅦA族、0族
ns2np1～6（He除外）
通常是最外层电子参与反应
d区
ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族
（镧系、锕系除外）
（n－1）d1～9
ns1～2
（Pd除外）
d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区
ⅠB族、ⅡB族
（n－1）d10ns1～2
金属元素
f区
镧系、锕系
（n－2）f0～14
（n－1）d0～2
ns2
镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近
4.元素周期律
（1）原子半径
①影响因素
②变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐______；同主族元素从上到下，原子半径逐渐______。
（2）电离能
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_________，符号：
____，单位：
_________。
②变化规律
a．同周期：
第一种元素的第一电离能______，最后一种元素的第一电离能______，总体呈现从左至右__________的变化趋势。
b．同族元素：
从上至下第一电离能__________。
c．同种原子：
逐级电离能越来越____，即I1____I2____I3……
（3）电负性
①含义：
元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。
元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
②标准：
以最活泼的非金属元素氟的电负性为____作为相对标准，计算得出其他元素的电负性（稀有气体未计）。
③变化规律
a．金属元素的电负性一般______（填“大于”或“小于”，下同）1.8，非金属元素的电负性一般______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。
b．在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐______，同主族从上至下，元素的电负性逐渐______。
（4）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。
例如：
【习题练习】
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）[2017·高考全国卷Ⅲ，35
（1）改编]元素Mn与O中，第一电离能较大的是Mn。
（）
（2）[2016·高考全国卷Ⅰ，37（4）改编]光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是O＞Ge＞Zn。
（）
（3）[2016·高考全国卷Ⅲ，37
（2）改编]根据元素周期律，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。
（）
（4）B和N相比，电负性较大的是N。
（）
（5）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。
（）
（6）正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族。
（）
（7）价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素。
（）
（8）s区元素全部是金属元素。
（）
（9）元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大。
（）
2．
（1）[2015·高考全国卷Ⅱ，37
（1）]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
四种元素中电负性最大的是______（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为______。
（2）（2017·高考江苏卷）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。
3.（2016·高考四川卷）M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。
M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
R基态原子的电子排布式是__________，X和Y中电负性较大的是________（填元素符号）。
4.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：
kJ·mo1－1），回答下列各题：
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
①在周期表中，最可能处于同一族的是________。
A．Q和RB．S和TC．T和UD．R和TE．R和U
②每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：
________________________；如果R元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。
③如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是____________，其中________元素的第一电离能异常高的原因是__________________________________。
变式训练：
（1）为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？
（2）为什么Na容易形成＋1价离子，而Mg、Al易形成＋2价、＋3价离子？
5.（2017·天水高三模拟）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是（）
A．最高正化合价：
③>②>①
B．原子半径：
③>②>①
C．电负性：
③>②>①
D．第一电离能：
③>②>①
考点3、共价键
[知识梳理]
1．共价键的本质和特征
共价键的本质是在原子之间形成____________，其特征是具有________和________。
2．共价键的分类
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
____键
原子轨道“________”重叠
____键
原子轨道“________”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
______键
共用电子对________偏移
非极性键
共用电子对________偏移
原子间共用电子对的数目
____键
原子间有______共用电子对
____键
原子间有______共用电子对
____键
原子间有______共用电子对
3.共价键类型的判断
（1）σ键与π键
①依据强度判断：
σ键的强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易断裂。
②共价单键都是σ键，共价双键中含有____个σ键、____个π键，共价三键中含有____个σ键、____个π键。
（2）极性键与非极性键
看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是_____共价键，同种元素的原子之间形成的是_____共价键。
（3）只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大（大于1.7）时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。
（4）同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
4．键参数
（1）键参数对分子性质的影响
（2）键参数与分子稳定性的关系：
键长越____，键能越____，分子越稳定。
5．配位键及配合物
（1）配位键
由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成的__________。
（2）配位键的表示方法
如A→B：
A表示_______孤电子对的原子，B表示_______孤电子对的原子。
（3）配位化合物
①组成
②形成条件
【习题练习】
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2017·高考江苏卷）1mol丙酮（
）分子中含有σ键的数目为8NA。
（）
（2）（2016·高考江苏卷）1molHCHO分子中含有σ键的数目为3mol。
（）
（3）气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。
（）
（4）只有非金属原子之间才能形成共价键。
（）
（5）σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。
（）
（6）H2O2分子中既有极性键，又有非极性键。
（）
2．（教材改编题）已知N—N、N===N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C===C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。
下列说法正确的是（）
A．σ键一定比π键稳定
B．N2较易发生加成
C．乙烯、乙炔较易发生加成
D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定
3.
（1）[2017·高考全国卷Ⅲ，35（4）]硝酸锰是制备某些反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在________。
（2）[2016·高考全国卷Ⅰ，37
（2）]Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。
从原子结构角度分析，原因是___________________________。
（3）Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn（NH3）4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为________。
4.（2015·高考安徽卷）碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如右所示。
下列有关该物质的说法正确的是（）
A．分子式为C3H2O3
B．分子中含6个σ键
C．分子中只有极性键
D．8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2
5．（2018·烟台模拟）能用共价键键能大小来解释的是（）
A．通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态
B．CH4分子是正四面体立体构型
C．NH3分子内3个N—H键的键长、键角都相等
D．N2稳定性强于O2
6．
（1）[Cu（NH3）4]SO4·H2O中，与Cu2＋形成配位键的原子是____________（填元素符号）。
（2）K3[Fe（C2O4）3]中化学键的类型有____________。
考点4、分子的立体构型
[知识梳理]
1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型
先确定中心原子上的价层电子对数，得到含有孤电子对的VSEPR模型，再根据存在孤电子对的情况最后确定分子的立体构型。
（1）理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
（2）判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法
其中：
a是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数），x是与中心原子结合的原子数，b是与中心
原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。
价层电子对数
σ键电子对数
中心原子上的孤电子对数
VSEPR模型名称
分子立体构型
实例
2
2
0
直线形
________
CO2
3
3
0
平面三角形
平面三角形
BF3
2
1
______
SO2
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
3
1
__________
NH3
2
2
V形
H2O
（3）价层电子对互斥理论与分子构型
2．杂化轨道理论
（1）杂化轨道概念：
在外界条件的影响下，原子内部__________的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
（2）杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
分子立体构型
实例
sp
_____
180°
________
BeCl2
sp2
_____
_____
平面三角形
BF3
sp3
_____
109°28′
__________
CH4
（3）由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：
杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物
杂化轨道数
中心原子杂化轨道类型
CO2
0＋2＝2
_____
CH2O
0＋3＝3
_____
CH4
0＋4＝4
sp3
SO2
1＋2＝3
_____
NH3
1＋3＝4
sp3
H2O
2＋2＝4
sp3
（4）中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
分子组成
（A为中心原子）
中心原子的孤电子对数
中心原子的杂化方式
分子立体构型
示例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
_____形
H2O
AB3
0
sp2
__________形
BF3
1
sp3
_______形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
3.等电子原理：
__________相同、_______________相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质_____，如CO和_____都是直线形的立体结构。
【习题练习】
1．
（1）（2016·高考江苏卷）与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。
（2）根据等电子原理写出下列分子或离子的立体构型。
①N2O：
________，②H3O＋：
________，③H2S：
________。
2.
（1）[2017·高考全国卷Ⅰ，35（3）]X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I
离子。
I
离子的几何构型为________，中心原子的杂化形式为________。
（2）[2017·高考全国卷Ⅲ，35
（2）]CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。
（3）[2016·高考全国卷Ⅲ，37（3）]AsCl3分子的立体构型为______，其中As的杂化轨道类型为________。
（4）[2015·高考全国卷Ⅰ，37（3）]CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同立体构型和键合形式的分子或离子：
________________。
（5）在硅酸盐中，SiO
四面体[如图（a）]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为_____，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。
3．（2018·衡水高三模拟）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（）
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
4．（2018·黄冈模拟）等电子体之间结构相似、物理性质也相近。
根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。
下列各组粒子不能互称为等电子体的是（ ）
A．CO
和NO
B．O3和SO2
C．CO2和NO
D．SCN－和N
考点5、分子间作用力与
升级会员 