2018-2019版高中化學(xué) 專(zhuān)題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)本專(zhuān)題重難點(diǎn)突破學(xué)案 蘇教版選修3.docx

專(zhuān)題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 本專(zhuān)題重難點(diǎn)突破 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.理清電子層、原子軌道與所排布的電子之間的能量和數(shù)量關(guān)系。2.理解原子核外電子排布的規(guī)律、規(guī)則，能用不同的方法表示原子的結(jié)構(gòu)。3.靈活利用“位—構(gòu)—性”的關(guān)系，掌握元素周期律的綜合題的分析方法。4.能根據(jù)原子核外電子排布的特點(diǎn)、元素及化合物的特殊性質(zhì)進(jìn)行元素的推斷。 一、原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的考查 例1　(2018樂(lè)山沫若中學(xué)月考)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．任何一個(gè)能層最多只有s、p、d、f四類(lèi)原子軌道 B．同一原子中，2p、3p、4p軌道數(shù)依次增多 C．在一個(gè)多電子原子中，不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子 D．在一個(gè)多電子原子中，N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高 答案　C 解析　第5電子層開(kāi)始含有5類(lèi)原子軌道，A錯(cuò)誤；不同電子層中p軌道均為3個(gè)，則同一原子中， p軌道的軌道數(shù)相同， B錯(cuò)誤；在多電子的原子中，電子填充在不同的電子層，能層含不同的原子軌道，每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子，自旋狀態(tài)相反，在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中，不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子，C正確；由能量最低原理得：3d軌道上電子的能量比4s軌道上的要高，D錯(cuò)誤。 方法規(guī)律——電子層、原子軌道、自旋狀態(tài)與原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系 (1)同一電子層，不同類(lèi)型的原子軌道的形狀不同；不同電子層，同種類(lèi)型的原子軌道，形狀相同，能量不同。 (2)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與電子層、原子軌道、自旋狀態(tài)有關(guān)，同一原子中不存在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子。 二、核外電子排布表示方法的考查 例2　(2017安陽(yáng)一中高二期中)下列化學(xué)用語(yǔ)的表達(dá)正確的是(　　) A．原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子：O B．氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖： C．Fe3＋的最外層電子排布式：3s23p63d5 D．基態(tài)銅原子的外圍電子軌道表示式： 答案　C 解析　原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子應(yīng)表示為O，A錯(cuò)誤；氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，B錯(cuò)誤；Fe的原子序數(shù)是26，故Fe3＋的最外層電子排布式為3s23p63d5，C正確；銅的原子序數(shù)是29，基態(tài)銅原子的外圍電子排布符合洪特規(guī)則的特例，外圍電子軌道表示式為 D錯(cuò)誤。 易誤提醒——核外電子的排布表示方法的常見(jiàn)誤區(qū) (1)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。 (2)在畫(huà)基態(tài)原子的電子軌道表示式時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： (違反能量最低原理) (違反泡利不相容原理) (違反洪特規(guī)則) (違反洪特規(guī)則) ⑤畫(huà)電子軌道表示式時(shí)，不能省略空軌道。如C的電子軌道表示式為 而不是 三、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律的綜合考查 例3　(2018邢臺(tái)市月考)下列由電子排布式或排布圖所得的結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 電子排布式 結(jié)論 A 1s22s22p2p2p 違背洪特規(guī)則 B 1s22s22p63s23p63d3 違背能量最低原理 C N的軌道表示式： 違背泡利不相容原理 D 1s22s22p63s23p63d54s1 違背能量最低原理 答案　D 解析　 A項(xiàng)，2px，2py，2pz就是2p軌道的3個(gè)簡(jiǎn)并軌道，兩個(gè)電子排入2p軌道，它們將分別占據(jù)2個(gè)簡(jiǎn)并軌道且自旋方向相同，而不是自旋相反地?cái)D入其中一個(gè)軌道，違反洪特規(guī)則；B項(xiàng)，3d軌道能量高于4s軌道，所以電子排布優(yōu)先占據(jù)4s軌道，電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d14s2，違反能量最低原理；C項(xiàng)，1s、2s軌道上兩個(gè)電子自旋方向相同，違反泡利不相容原理；D項(xiàng)，電子排布式是正確的，符合此時(shí)3d和4s軌道均為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，能量較低，符合三個(gè)原理。 四、元素的電離能和電負(fù)性的規(guī)律及應(yīng)用 例4　下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．元素電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng) B．元素的第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng) C．根據(jù)元素逐級(jí)電離能的數(shù)值可以確定主族元素的最高化合價(jià) D．在形成化合物時(shí)，元素的電負(fù)性大的顯正價(jià)，電負(fù)性小的顯負(fù)價(jià) 【考點(diǎn)】元素周期律及應(yīng)用的綜合考查 【題點(diǎn)】元素的電離能、電負(fù)性的應(yīng)用 答案　D 解析　元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，得電子能力越強(qiáng)，在化合物中顯負(fù)價(jià)，A正確，D錯(cuò)誤；電離能和金屬性某種程度上都可以理解為失去電子的能力，而這是一致的，B項(xiàng)正確；同一電子層中電子的電離能相差不大，層與層之間電子的電離能數(shù)值上會(huì)發(fā)生突變，相差較大，所以根據(jù)逐級(jí)電離能的數(shù)值可以確定元素的核外電子的分層排布情況，主族元素的最高化合價(jià)等于其最外層電子數(shù)。 方法規(guī)律 (1)利用元素的第一電離能和電負(fù)性的大小可以比較元素金屬性、非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱。 (2)利用兩種元素電負(fù)性的相對(duì)大小可以判斷化合物的類(lèi)型、化學(xué)鍵的類(lèi)型以及元素化合價(jià)的正負(fù)。 (3)利用元素的逐級(jí)電離能可以判斷原子核外電子分層的排布的情況和可能的化合價(jià)。 五、元素周期律的綜合應(yīng)用 例5　某外圍電子排布式為2s22p5的元素，下列有關(guān)它的描述正確的是(　　) A．原子序數(shù)為7 B．電負(fù)性最大 C．原子半徑最小 D．第一電離能最大 答案　B 解析　外圍電子排布式為2s22p5的元素是第2周期ⅦA族的氟，其原子序數(shù)為9；非金屬性最強(qiáng)，所以電負(fù)性最大；在同一周期內(nèi)原子半徑最小，在整個(gè)元素周期表中氫原子的半徑最小，氟的第一電離能比0族元素的小。 易錯(cuò)警示 同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但要注意第ⅡA族的反常(如Be>B，Mg>Al)、第ⅤA族的反常(如N>O，P>S)。同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小。 六、元素的推斷及應(yīng)用 例6　已知元素周期表中1～18號(hào)元素中的四種元素的簡(jiǎn)單離子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列判斷正確的是(　　) A．元素的第一電離能：X>W B．離子的還原性：Y2－>Z－ C．氫化物的穩(wěn)定性：H2Y>HZ D．原子半徑：X<W 【考點(diǎn)】關(guān)于“位、構(gòu)、性”的綜合考查 【題點(diǎn)】利用原子結(jié)構(gòu)推斷元素 答案　B 解析　1～18號(hào)元素中的四種元素的簡(jiǎn)單離子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則W和X是金屬元素，且在周期表中W位于X的右側(cè)，Y和Z是非金屬元素，在周期表中位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右側(cè)。同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，即金屬性：X>W，非金屬性：Z>Y，所以元素的第一電離能：X<W，原子半徑：X>W，離子的還原性：Y2－>Z－，氫化物的穩(wěn)定性：H2Y<HZ，故B項(xiàng)正確。 方法規(guī)律 當(dāng)離子的電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，可利用“陰上陽(yáng)下，序大徑小”的原則，確定元素在周期表中的相對(duì)位置，再結(jié)合元素周期律分析選項(xiàng)。 七、基于元素推斷的綜合考查 例7　在元素周期表前四周期中，有A、B、C、D四種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A原子有3個(gè)未成對(duì)電子；B元素原子次外層有8個(gè)電子，1molB單質(zhì)與足量鹽酸反應(yīng)可生成1molH2，B單質(zhì)不易與冷水反應(yīng)；C元素的＋3價(jià)離子的d軌道是半充滿(mǎn)的；D元素易形成－1價(jià)離子。 (1)填寫(xiě)下表： 元素 A B C D 名稱(chēng)、符號(hào) 電子排布式 軌道表示式 屬于哪個(gè)區(qū) (2)A元素位于第________周期________族，B元素位于第________周期________族。 (3)C元素位于第______周期______族，C2＋的電子排布式為_(kāi)_________________________。 (4)寫(xiě)出B與D兩種元素形成的化合物的電子式：__________________________，此化合物屬于________化合物。 (5)四種元素中電負(fù)性最大的元素是________(用元素符號(hào)表示，下同)，第一電離能最小的元素是__________。A、B兩種元素的原子半徑大小關(guān)系是____________，單核離子的離子半徑大小是________________。 【考點(diǎn)】關(guān)于“位、構(gòu)、性”的綜合考查 【題點(diǎn)】以元素推斷為載體的綜合考查 答案　(1) 元素 A B C D 名稱(chēng)、符號(hào) 氮N 鎂Mg 鐵Fe 溴Br 電子排布式 1s22s22p3 1s22s22p63s2 1s22s22p63s2 3p63d64s2 1s22s22p63s2 3p63d104s24p5 軌道表示式 屬于哪個(gè)區(qū) p區(qū) s區(qū) d區(qū) p區(qū) (2)2?、魽　3　ⅡA (3)4?、?s22s22p63s23p63d6 (4)　離子 (5)N　Mg　Mg>N　Mg2＋<N3－ 解析　A原子有3個(gè)未成對(duì)電子，其外圍電子排布為2s22p3或3s23p3；1molB與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，B為第ⅡA族元素Mg或Ca，又由于B比A的原子序數(shù)大且不易與冷水反應(yīng)，則B為Mg元素，那么A為氮元素。C元素的＋3價(jià)離子的d軌道是半充滿(mǎn)的即3d5，那么它的原子的外圍電子排布式為3d64s2，C為鐵元素；D元素在第4周期(原子序數(shù)比C大)且易形成－1價(jià)陰離子，它是溴元素。推出了A、B、C、D四種元素，則(1)～(5)小題可依次推理作答。 方法規(guī)律 解答原子結(jié)構(gòu)、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性質(zhì)間的推斷試題的思路一般可用下面的框線關(guān)系表示：