（全國通用版）2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第1講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案.doc

第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【2019備考】最新考綱：1.了解原子核外電子的運動狀態(tài)、能級分布和排布原理，能正確書寫136號元素原子核外電子、價電子的電子排布式和軌道表達(dá)式。2.了解電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念，并能用以說明元素的某些性質(zhì)?？键c一原子核外電子排布原理(頻數(shù)：難度：)1能層、能級與原子軌道(1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(2)能級：同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用s、p、d、f等表示，同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升高，即：E(s)E(p)E(d)E(f)。(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。原子軌道軌道形狀軌道個數(shù)s球形1p啞鈴形3第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。能層數(shù)電子層數(shù)，每個能層所包含的能級數(shù)能層序數(shù)。2基態(tài)原子的核外電子排布(1)能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：(2)泡利原理每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。在書寫簡化的電子排布式時，并不是所有的都是X價電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。3基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖1(RJ選修3P124改編)下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是()AK1s22s22p63s23p6 BF1s22s22p5CS21s22s22p63s23p4 DAr1s22s22p63s23p6答案C2(RJ選修3P127改編)寫出第9、17、35號元素原子的電子排布式。答案9號：1s22s22p5或He2s22p517號：1s22s22p63s23p5或Ne3s23p535號：1s22s22p63s23p63d104s24p5或Ar3d104s24p53(溯源題)(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。(2017課標(biāo)全國，35節(jié)選)(2)Zn2基態(tài)核外電子排布式為_。2016江蘇化學(xué)，21A(1)(3)Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。2015江蘇化學(xué)，21A(1)節(jié)選(4)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_；Cu的基態(tài)原子最外層有_個電子。2015安徽理綜，25(2)(5)Si元素基態(tài)原子的電子排布式是_。2015四川理綜，8(1)答案(1)Ar3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2(2)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10(3)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3(4)1s22s22p31(5)1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2探源：該高考題組源于教材RJ選修3 P12“學(xué)與問”，考查的是核外電子排布式的書寫。題組一電子排布式、排布圖的書寫與判斷1寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式原子電子排布式簡化電子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1As1s22s22p63s23p63d104s24p3Ar3d104s24p32.氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是()A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1解析np3處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，失去一個電子吸收的能量多。答案B3下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是_。解析、不符合能量最低原理；不符合洪特規(guī)則。答案【反思?xì)w納】“兩原理，一規(guī)則”的正確理解(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。易誤警示在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如ns2、np3、np6；nd5、nd10Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s2(3)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n1)d放在ns前。題組二規(guī)范使用化學(xué)用語4按要求填空：(1)質(zhì)量數(shù)為37的氯原子符號為_。(2)S2的結(jié)構(gòu)示意圖_。(3)氮原子的電子式_，N2的電子式_，NH的電子式_。(4)磷原子的核外電子排布式_，價電子排布式_，價電子排布圖_。(5)按要求用三種化學(xué)用語表示基態(tài)鐵原子和三價鐵離子。答案(1)Cl(2)(5)5.A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為_；(2)B元素的負(fù)一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號為_，C的元素符號為_；(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_；(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，則n_；原子中能量最高的是_電子。解析(1)A元素基態(tài)原子次外層有2個電子，故次外層為K層，A元素有2個電子層，由題意可寫出其電子排布圖為：，則該元素核外有6個電子，為碳元素，其元素符號為C，另外氧原子同樣也符合要求，其電子排布圖為：。(2)B、C的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl，C為19號元素K。(3)D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即為26號元素鐵。(4)根據(jù)題意要求，首先寫出電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu。(5)s能級只有1個原子軌道，故最多只能容納2個電子，即n2，所以元素F的原子的最外層電子排布式為2s22p3，由此可知F是N元素；根據(jù)核外電子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外電子中的2p能級能量最高。答案(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(5)22p【解題指導(dǎo)】為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個元素。它們有各自不同的側(cè)重點：(1)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。(2)核組成式：如O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。(4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。(5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)?？键c二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(頻數(shù)：難度：)1原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格)周期能層數(shù)每周期第一種元素每周期最后一種元素原子序數(shù)基態(tài)原子的簡化電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的價層電子排布特點主族主族AAAA排布特點ns1ns2ns2np1ns2np2主族AAA排布特點ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他ns2np6。過渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分區(qū)根據(jù)核外電子排布分區(qū)各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點分區(qū)元素分布外圍電子排布元素性質(zhì)特點s區(qū)A族、A族ns12除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)A族A族、0族ns2np16(He除外)通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)B族B族、族(除鑭系、錒系外)(n1)d19ns12(除鈀外)d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)B族、B族(n1)d10ns12金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。(1)能層數(shù)電子層數(shù)周期數(shù)主族序數(shù)價電子數(shù)(2)對于主族元素，價電子層就是最外電子層，而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布為3d64s2。2對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如3元素周期律(1)原子半徑影響因素變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?，原子半徑逐漸增大。(2)電離能第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號I1，單位kJmol1。規(guī)律a同周期元素：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。b同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。c同種原子：逐級電離能越來越大(即I1<I2<I3)。(3)電負(fù)性含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強。標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體元素未計)。變化規(guī)律金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。(1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第A族(ns2np0)和第A族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第A族和第A族元素的，如第一電離能：MgAl，PS。(2)金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。共價化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價鍵的極性就越強。同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強，電負(fù)性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢。1(RJ選修3P246改編)A、B、C、D都是短周期元素。A的原子核外有兩個電子層，最外層已達(dá)到飽和。B位于A元素的下一周期，最外層的電子數(shù)是A最外層電子數(shù)的1/2。C的離子帶有兩個單位正電荷，它的核外電子排布與A元素原子相同。D與C屬同一周期，D原子的最外層電子數(shù)比A的最外層電子數(shù)少1。(1)根據(jù)上述事實判斷：A是_，B是_，C是_，D是_(用元素符號填空)。(2)C原子的核外電子排布式為_；D離子的核外電子排布式為_。(3)B位于第_周期_族，它的最高價氧化物的化學(xué)式是_，最高價氧化物的水化物是一種_酸。答案(1)NeSiMgCl(2)1s22s22p63s2或Ne3s21s22s22p63s23p6(3)三ASiO2弱2(LK選修3P28改編題)下表列出了九種元素在元素周期表中的位置。(1)這九種元素電負(fù)性最大的是_，第一電離能最小的元素是_，最不活潑的是_(均用元素符號填空)。(2)這九種元素中最外層電子排布為4s1的元素為_(用元素符號填空)。(3)c、d、e三種元素第一電離能由大到小的順序是_，電負(fù)性由大到小的順序是_(均用元素符號填空)。(4)寫出d元素原子的軌道表示式_，i元素原子基態(tài)電子排布式_。解析(1)九種元素中電負(fù)性最大的是F，第一電離能最小的是K，最不活潑的是Ne。(2)最外層電子排布為4s1的元素為K和Cu。(3)c、d、e三種元素分別為Si、P、S，第一電離能PSSi，電負(fù)性SPSi。(4)d的軌道表示式為，i元素為Ga，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。答案(1)FKNe(2)K和Cu(3)PSSiSPSi1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)3(溯源題)(1)2017課標(biāo)全國，35(1)(2)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問題：氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_。元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_。(2)(2016全國卷)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As(填“大于”或“小于”)。(3)2015課標(biāo)，37(1)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2和B具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題：四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為_。答案(1) 同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N的p能級處于半充滿狀態(tài)，具有穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子(2)Ar3d104s24p3大于小于(3)O1s22s22p63s23p3或Ne3s23p3探源：本高考題組分別源于教材RJ選修3 P18“圖121元素的第一電離能的周期性變化”及P19“圖123電負(fù)性的周期性變化”，分別考查了元素第一電離能和電負(fù)性的周期性變化及A族元素第一電離能的特殊性。題組一元素周期律的準(zhǔn)確判斷1下列四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5則下列有關(guān)的比較中正確的是()A第一電離能：B原子半徑：C電負(fù)性：D最高正化合價：解析由電子排布式可知：為S，為P，為N，為F。第一電離能為，A正確；B不正確，原子半徑應(yīng)是最大，最?。籆不正確，電負(fù)性：最大，最?。籇不正確，F(xiàn)無正價，最高正價：。答案A2A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，有關(guān)兩元素的下列敘述：原子半徑AB，離子半徑AB，原子序數(shù)AB，原子最外層電子數(shù)AB，A的正價與B的負(fù)價絕對值一定相等，A的電負(fù)性小于B的電負(fù)性，A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的是()A BC D解析A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A在B的下一周期。錯誤，因A原子半徑大于同一主族的上一周期元素原子的半徑，該原子的半徑又大于同一周期的B原子的半徑，所以原子半徑AB；因原子序數(shù)AB，則離子半徑AB，錯誤；A的正價與B的負(fù)價絕對值不一定相等，錯誤；A的第一電離能小于B的第一電離能，因為A為金屬，B為非金屬，錯誤。答案B題組二元素的電離能與電負(fù)性及元素推斷3(2017沈陽調(diào)研)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，B原子基態(tài)時s電子數(shù)與p電子數(shù)相等，C在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大，D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的。(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為_，E在_區(qū)。(2)A、B、C的電負(fù)性大小順序(填元素符號，下同)_，第一電離能大小順序為_。(3)D的核外電子排布式為_，價電子排布圖為_。解析由題意可知A為C，B為O，C為F，D為Ca，E為Cr。(1)鉻原子的價電子排布式為3d54s1, 在d區(qū)。(2)根據(jù)同周期電負(fù)性和第一電離能的遞變性可知答案。(3)價電子數(shù)為2，價電子排布圖為答案(1)3d54s1d(2)FOCFOC(3)1s22s22p63s23p64s2或Ar4s2 題組三原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的綜合應(yīng)用4根據(jù)信息回答下列問題：A第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)處于基態(tài)時，失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X(g)所需的最低能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。B不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負(fù)性。一般認(rèn)為：如果兩個成鍵原子間的電負(fù)性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵，如果兩個成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價鍵。下表是某些元素的電負(fù)性值。元素符號LiBeBCOFNaAlSiPSCl電負(fù)性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)認(rèn)真分析信息A圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷第三周期NaAr這幾種元素中，Al的第一電離能的大小范圍為_Al_(填元素符號)。(2)信息A圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是_周期_族。(3)根據(jù)對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的性質(zhì)相似，它們都具有_性，其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是_。(4)通過分析電負(fù)性值的變化規(guī)律，確定Mg元素的電負(fù)性值的最小范圍是_。(5)請歸納元素的電負(fù)性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是_。(6)從電負(fù)性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物，說出理由并寫出判斷的方法：_。解析(1)由信息所給的圖可以看出，同周期的A族元素的第一電離能最小，而第A族元素的第一電離能小于第A族元素的第一電離能，故NaAlMg。(2)根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律可以看出，圖中所給元素中Rb的第一電離能最小，其在周期表中的位置為第五周期第A族。(3)根據(jù)對角線規(guī)則，Al(OH)3與Be(OH)2的性質(zhì)相似，Be(OH)2應(yīng)具有兩性，根據(jù)Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可以類似地寫出Be(OH)2與酸、堿反應(yīng)的離子方程式。(4)根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律：同周期元素，從左到右電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小可知，在同周期中電負(fù)性NaMgAl，在同主族中電負(fù)性BeMgCa，最小范圍應(yīng)為0.91.5。(5)因電負(fù)性可以用來衡量原子吸引電子能力的大小，所以電負(fù)性越大，原子吸引電子的能力越強，非金屬性越強，反之金屬性越強。(6)AlCl3中Al與Cl的電負(fù)性差值為1.5，根據(jù)信息，電負(fù)性差值若小于1.7，則形成共價鍵，所以AlCl3為共價化合物，離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導(dǎo)電，但共價化合物不能導(dǎo)電。答案(1)NaMg(2)第五第A(3)兩Be(OH)22H=Be22H2O、Be(OH)22OH=BeO2H2O(4)0.91.5(5)非金屬性越強，電負(fù)性越大；金屬性越強，電負(fù)性越小(6)Al元素和Cl元素的電負(fù)性差值為1.5(1.7)，所以形成共價鍵，為共價化合物；判斷方法：將氯化鋁加熱到熔融態(tài)，進(jìn)行導(dǎo)電性實驗，如果不導(dǎo)電，說明是共價化合物【規(guī)律方法】正確表述元素周期律項目同周期(從左右)同主族(從上下)原子核外電子排布電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，17(第一周期12)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增原子半徑逐漸減小(0族除外)逐漸增大元素主要化合價最高正價由17(O、F除外)最低負(fù)價由41最高正價主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負(fù)價主族序數(shù)8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強元素的第一電離能第一電離能呈增大的趨勢第一電離能逐漸減小元素的電負(fù)性電負(fù)性逐漸增大電負(fù)性逐漸減小元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱 試題分析(2017課標(biāo)全國，35)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為_，原因是_。(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了鍵外，還存在_。(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a0.420 nm，則r(O2)為_nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a0.448 nm，則r(Mn2)為_nm。解題思路：我的答案：考查意圖：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識。物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)(原子核外電子排布、原子的雜化方式、元素電負(fù)性大小比較、元素金屬性、非金屬性的強弱等)、分子結(jié)構(gòu)(化學(xué)鍵、分子的電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式的書寫、化學(xué)式的種類、官能團等)、晶體結(jié)構(gòu)(晶體類型的判斷、物質(zhì)熔、沸點的高低、影響因素、晶體的密度、均攤方法的應(yīng)用等)。本題難度適中，抽樣統(tǒng)計難度為0.47。解題思路：(1)Co為27號元素，Co的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2；金屬性越強，第一電離能越小，而金屬性：MnO，故第一電離能較大的為O。Mn原子的價電子排布式為3d54s2，根據(jù)洪特規(guī)則，有5個未成對電子，而O原子的價電子排布式為2s22p4，僅有2個未成對電子，故基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn；(2)根據(jù)價層電子對互斥理論，CO2中C原子價層電子對數(shù)為2，為sp雜化，而CH3OH中C原子的價層電子對數(shù)為4，為sp3雜化；(3)影響分子晶體沸點的因素有范德華力和氫鍵，H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多，故H2O的沸點高，CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力大，沸點更高。(4)Mn(NO3)2為離子化合物，Mn2 與NO之間是離子鍵，根據(jù)NO的結(jié)構(gòu)式，N與O之間存在雙鍵，故除了鍵還存在鍵； (5)由題意知在MgO中，陰離子作面心立方堆積，氧離子沿晶胞的面對角線方向接觸，所以a2r(O2)，r(O2)0.148 nm；MnO的晶胞參數(shù)比MgO更大，說明陰離子之間不再接觸，陰陽離子沿坐標(biāo)軸方向接觸，故2r(Mn2)r(O2)a，r(Mn2)0.076 nm。正確答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2水含氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力大(4)離子鍵、鍵(5)0.148 0.076真題演練12016全國卷，37(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。答案3d104s24p2222016全國卷，37(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_；3d能級上的未成對電子數(shù)為_。答案Ar3d84s2232015江蘇，21(A)(1)節(jié)選Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。答案1s22s22p63p23p63d3或Ar3d342015福建理綜，31(3)基態(tài)Ni原子的電子排布式為_，該元素位于元素周期表中第_族。答案1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s252015全國卷，37(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對自旋相反的電子。答案電子云262015安徽理綜，25(1)(2)(1)Si位于元素周期表第_周期第_族。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_；Cu的基態(tài)原子最外層有_個電子。答案(1)三A(2)1s22s22p3172017江蘇化學(xué)Fe3基態(tài)核外電子排布式為_。答案Ar3d5或1s22s22p63s23p63d582014新課標(biāo)全國卷，37(2)基態(tài)Fe原子有_個未成對電子。Fe3的電子排布式為_。可用硫氰化鉀檢驗Fe3，形成的配合物的顏色為_。解析基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2，其中3d軌道有4個軌道未充滿，含有4個未成對電子。Fe原子失去4s軌道的2個電子和3d軌道的1個電子形成Fe3，則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。檢驗Fe3時，F(xiàn)e3與SCN形成配合物而使溶液顯紅色。答案41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5紅色92016全國卷，37(3)單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。答案金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子102015福建理綜，31(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序為_。答案H、C、O112014新課標(biāo)全國卷，37(1)改編在N、O、S中第一電離能最大的是_。答案N揭秘：考查視角主要有：電子排布式、價層電子排布式、價層電子排布圖?；鶓B(tài)原子電子云形狀(主要考查球形和啞鈴形)。不同運動狀態(tài)、能級、能層、軌道數(shù)等。第一電離能、電負(fù)性大小比較。一、選擇題1(2018濰坊模擬)下列說法正確的是()A原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布式為1s22s2的原子化學(xué)性質(zhì)相似BFe3的最外層電子排布式為3s23p63d5C基態(tài)銅原子價電子的軌道表示式：D基態(tài)碳原子價電子的軌道表示式：解析核外電子排布式為1s2的原子是He，核外電子排布式為1s22s2的原子為Be，He是稀有氣體元素，Be是金屬元素，顯然化學(xué)性質(zhì)不相似，A項錯誤；Fe的價電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e失去3個電子變成Fe3時，最外層電子排布式為3s23p63d5，B項正確；基態(tài)銅原子價電子的軌道表示式應(yīng)該為，C項錯誤；基態(tài)碳原子價電子的軌道表示式為，D項錯誤。答案B2已知下列元素的原子半徑原子NSOSi半徑(1010 m)0.751.020.741.17根據(jù)以上數(shù)據(jù)，磷原子的半徑(1010 m)可能是()A0.80 B1.10C1.20 D0.70解析根據(jù)元素周期表的規(guī)律，同一周期，由左到右原子半徑逐漸減小，同一主族，由上到下原子半徑逐漸增大，則磷的半徑應(yīng)比硫的半徑大，比硅的半徑小，答案選B。答案B3下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質(zhì)，下列判斷正確的是()元素ABCDE最低化合價42121電負(fù)性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性：CDEB元素A的原子最外層軌道中無自旋狀態(tài)相同的電子C元素B、C之間不可能形成化合物D與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)解析根據(jù)電負(fù)性和最低化合價，推知A為C元素、B為S元素、C為Cl元素、D為O元素、E為F元素。A項，C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF，穩(wěn)定性：HFH2OHCl；B項，元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2，2p2上的兩個電子分占兩個原子軌道，且自旋狀態(tài)相同；C項，S的最外層有6個電子，Cl的最外層有7個電子，它們之間可形成S2Cl2等化合物；D項，Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成NaOH和H2。答案D4下列說法中正確的是()A所有非金屬元素都分布在p區(qū)B最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C元素周期表中第B族到第B族10個縱行的元素都是金屬元素D同一主族元素從上到下，金屬性呈周期性變化解析非金屬元素中氫在s區(qū)，其余非金屬元素均分布在p區(qū)，A項錯誤；最外層電子數(shù)為2的元素可能在s區(qū)(如Mg)、p區(qū)(如He)或d區(qū)(如Ti、Fe)等，B項錯誤；同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，屬遞變性質(zhì)而不是周期性變化，D項錯誤。答案C5某元素基態(tài)原子的價電子排布式為3d54s2，則下列說法不正確的是()A該元素為Mn元素B該元素原子核外有4個能層C該元素原子最外層共有7個電子D該元素屬于d區(qū)元素答案C6(2017衡水檢測)元素的基態(tài)原子的核外電子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p5。則下列有關(guān)比較正確的是()A第一電離能：B原子半徑：C電負(fù)性：D最高正化合價：答案A7原子核外電子填充在6個軌道上的元素有()A1種 B2種C3種 D4種解析此元素可能的排布式為1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，所以B正確，選B。答案B8(2017濟南一中期末)下列各項敘述中，正確的是()A鎂原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第A族，是s區(qū)元素C所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同D24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析A項鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，要吸收能量；價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期A族，是p區(qū)元素；原子軌道處于全空、全滿或半充滿狀態(tài)時，能量最低，故24Cr原子的核外電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p63d54s1。答案C9下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2表示，單位為kJmol1)。I1I2I3I4R7401 5007 70010 500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()AR的最高正價為3價BR元素位于元素周期表中第A族CR元素的原子最外層共有4個電子DR元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2解析由表示數(shù)據(jù)I3I2知其最高正價為2價，R元素位于第A族，最外層有2個電子，R不一定是Be元素。答案B10下列表示氮原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對核外電子運動狀態(tài)描述正確且能據(jù)此確定電子的能級的是()答案C二、填空題11有四種前四周期的元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A是應(yīng)用最廣泛的金屬B是第三周期元素，其最高價氧化物的水化物呈兩性C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑D是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請根據(jù)表中信息填寫：(1)A原子的核外電子排布式為_。(2)B元素在周期表中第_族。(3)C的基態(tài)原子的軌道表示式為_，其原子核外有_個未成對電子，能量最高的電子為_軌道上的電子。(4)C的同周期元素中第一電離能小于C的非金屬元素有_種。(5)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。與D的氫化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析根據(jù)題中信息可推出：A為Fe，B為Al，C為N，D為Cl。(1)A為Fe，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。(2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第A族。(3)C為N，其基態(tài)原子的軌道表示式為，其中有3個未成對電子，能量最高的為2p軌道上的電子。(4)第二周期元素中非金屬元素有B、C、N、O、F、Ne，其中第一電離能小于氮元素的有B、C、O三種元素。(5)本題考查Al(OH)3與NaOH和HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(2)A(3) 32p(4)3(5)NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O3HClAl(OH)3=AlCl33H2O12(2018唐山一模)自然界中存在大量的金屬元素，其中鈉、鎂、鐵、銅等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)請寫出Cu的基態(tài)原子核外電子排布式_。(2)金屬A的原子只有3個電子層，其第一至第四電離能如下表：電離能/(kJmol1)I1I2I3I4A9321 82115 39021 771則A原子的價電子排布式為_。(3)合成氨工業(yè)中，原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅()溶液來吸收原料氣體中的CO(Ac代表CH3COO)，其反應(yīng)是：Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3COAc醋酸羰基三氨合銅()H0C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為_。配合物Cu(NH3)3COAc的中心原子的配位數(shù)為_。在一定條件下NH3與CO2能合成尿素CO(NH2)2，尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為_；1 mol尿素分子中，鍵的數(shù)目為_NA。(4)NaCl和MgO都是離子化合物，NaCl的熔點為801.3 ，MgO的熔點高達(dá)2 800 。造成兩種晶體熔點差距的主要原因是_。解析(1)基態(tài)Cu核外有29個電子，電子排布式為Ar3d104s1。(2)I3突變，說明第三個電子很難失去，故最外層有2個電子，價電子排布式為3s2。(3)同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，但第A族元素反常，故C、N、O的第一電離能：CON。配合物Cu(NH3)3COAc的配體為NH3、CO，中心原子的配位數(shù)為4。尿素中C原子形成1個雙鍵、2個單鍵，無孤電子對，雜化類型為sp2，N原子形成3個單鍵，有一對孤對電子，雜化類型為sp3。1 mol尿素分子中，鍵的數(shù)目為7NA。(4)MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大，熔點高。答案(1)Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1(2)3s2(3)CON4sp2、sp37(4)MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大13W、X、Y、Z、N是短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)W原子核內(nèi)無中子X非金屬元素，原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等Y元素的離子半徑在該周期中最小Z原子核外p能級上的電子總數(shù)比s能級上的電子總數(shù)多2N最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1(1)W單質(zhì)的化學(xué)式為_，Z元素原子核外有_個原子軌道填充了電子。(2)Y、Z和N三種元素第一電離能由大到小的順序為_(填元素符號)。(3)X與Z兩元素的電負(fù)性較大的是_(填元素符號)。(4)Z元素原子共有_種不同運動狀態(tài)的電子。解析原子核內(nèi)無中子的元素是氫元素；非金屬元素原子核外s能級電子數(shù)與p能級電子數(shù)相等的是1s22s22p4(氧元素)；元素的離子半徑在該周期中最小的是Al3，原子核外s能級電子數(shù)比p能級電子數(shù)少2的是1s22s22p63s23p2(硅元素)；最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1的是氯元素。核外有多少個電子就有多少種不同的運動狀態(tài)。答案(1)H28(2)ClSiAl(3)O(4)1414(2017渭南模擬)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題：(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子電子排布式_。(2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中，中心原子的雜化形式為_。(3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：_。(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素op電離能/kJmol1I1717759I21 5091 561I33 2482 957比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2再失去一個電子比氣態(tài)p2再失去一個電子難。對此，你的解釋是_。(5)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖所示，則該元素是_(填元素符號)。