(通用版)2022年高考化學一輪復習 選修3 物質結構與性質 第1節(jié) 原子結構與性質學案 新人教版
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1、(通用版)2022年高考化學一輪復習 選修3 物質結構與性質 第1節(jié) 原子結構與性質學案 新人教版 【考綱要求】 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1~36號元素原子核外電子、價電子的電子排布式和軌道表達式?!?了解電離能的含義,并能用以說明元素的某些性質。 了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應用。 了解電負性的概念,并能用以說明元素的某些性質。 考點一 原子核外電子排布原理 1.能層、能級與原子軌道之間的關系 能層(n) 能級 最多容納電子數 序數 符號 符號 原子軌道數 各能級 各能層 一 K 1s 1 2 2 二
2、
L
2s
1
2
8
2p
3
6
三
M
3s
1
2
18
3p
3
6
3d
5
10
四
N
4s
1
2
32
4p
3
6
4d
5
10
4f
7
14
…
…
…
…
…
…
n
…
…
…
…
2n2[HT]
2.原子軌道的能量關系
(1)軌道形狀
①s電子的原子軌道呈球形。
②p電子的原子軌道呈啞鈴形。
(2)能量關系
①相同能層上原子軌道能量的高低:ns 3、展方向不同的原子軌道的能量相等,如npx、npy、npz軌道的能量相等。
3.基態(tài)原子核外電子排布的三個原理
(1)能量最低原理:電子優(yōu)先占有能量低的軌道,然后依次進入能量較高的軌道,使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。即原子的核外電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。
如圖為構造原理示意圖:
(2)泡利原理:在一個原子軌道中,最多只能容納2個電子,并且它們的自旋狀態(tài)相反。
(3)洪特規(guī)則:當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)先單獨占據一個軌道,而且自旋狀態(tài)相同。
4.核外電子排布的表示方法
(1)電子排布式
按電子排入各能層中各能級的先后順序, 4、用能級符號依次寫出各能級中的電子數,同時注意特例。
如Cu:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)簡化電子排布式
用“[稀有氣體]+價層電子”的形式表示。
如Cu:[Ar]3d104s1。
(3)電子排布圖(軌道表示式)
用方框表示原子軌道,用“↑”或“↓”表示自旋狀態(tài)不同的電子,按排入各能層中各能級的先后順序和在軌道中的排布情況書寫。
如S:
5.電子的躍遷與原子光譜
(1)電子的躍遷
(2)不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。
1.p能級能量一定比s能級的能量高( 5、 )
2.同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數依次增多( )
3.2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等( )
4.2px、2py、2pz的能量相等( )
5.鐵元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6( )
6.磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為
7.電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理( )
8.表示的原子能量處于最低狀態(tài)( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.×
題組一 考查電子排布式、排布圖的書寫
1.(1)基態(tài)C原子的核外電子排布式為 6、 。
(2)基態(tài)Ni原子的簡化電子排布式為 。
(3)基態(tài)Cr3+的核外電子排布式為 。
(4)基態(tài)Mn2+的核外電子排布式為 。
(5)基態(tài)氮原子的價電子排布式為 。
(6)基態(tài)釩原子的價電子排布圖為 7、 。
(7)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式為 。
(8)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為 。
(9)基態(tài)Ni2+的價電子排布圖為 。
答案:(1)1s22s22p2 (2)[Ar]3d84s2
(3)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)
(4)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (5)2s22p3
(6)
(7)1s22 8、s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(8)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(9)
題組二 考查化學用語的規(guī)范使用
2.已知A原子中只含1個電子;B原子的3p軌道上得到1個電子后不能容納外來電子;C原子的2p軌道上有1個電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反;D原子的第三能層上有8個電子,第四能層上只有1個電子;E原子的價電子排布式為3s23p6。按要求書寫下列圖式。
(1)B原子的結構示意圖: ;
(2)C原子的電子排布圖: 9、 ;
(3)D原子的核外電子排布式: ;
(4)B離子的電子式: ;
(5)A、E原子的化學式分別為 。
解析:由題意可知,A原子中只有1個電子,A為H;B原子的3p軌道上有5個電子,則B為Cl;C原子的2p軌道上有4個電子,則C為O;D原子的價電子排布式為4s1,則D為K;由E原子的價電子排布式可知E為Ar。
10、答案:
(3)1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1) (4) (5)H、Ar
3.A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為 ;
(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同,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 11、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 。
解析:(1)A元素基態(tài)原子的電子排布圖由題意可寫成:
可見該元素核外有7個電子,為氮元素,其元素符號為N。
(2)B-、C+的電子層結構都與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26號元素Fe。
(4)根據題意要求,首先寫出電子排布式:
1s22s22p63 12、s23p63d104s1,該元素為29號元素Cu。
答案:(1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu
考點二 原子結構與元素的性質[學生用書P174]
1.原子結構與元素周期表的關系
周期
電子層數
每周期第一個元素
每周期最后一個元素
原子
序數
基態(tài)原子的簡化電子排布式
原子
序數
基態(tài)原子的
電子排布式
二
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
3
11
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
四
4
19
13、
[Ar]4s1
36
1s22s22p63s23p63d104s24p6
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s2
4p64d104f145s25p65d10
6s26p6
2.每族元素的價電子排布特點
(1)主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
排布特點
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
主族
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特點
ns2np3
ns 14、2np4
ns2np5
(2)0族:He:1s2;其他:ns2np6。
(3)過渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2(Pd、鑭系和錒系元素除外)。
3.元素周期表的分區(qū)與價電子排布的關系
(1)周期表的分區(qū)
(2)各區(qū)價電子排布特點
分區(qū)
價電子排布
s區(qū)
ns1~2
p區(qū)
ns2np1~6(除He外)
d區(qū)
(n-1)d1~9ns1~2(除Pd外)
ds區(qū)
(n-1)d10ns1~2
f區(qū)
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
4.電離能、電負性
(1)第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需 15、要的最低能量。
(2)電負性:用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子,對鍵合電子的吸引力越大。
5.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是相似的。
例如:
1.第四周期元素中,錳原子價電子層中未成對電子數最多( )
2.最外層有2個未成對電子的可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分別為C、Si和O、S。( )
3.價電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素( )
4.價電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s區(qū)元素( )
5.共價化合物中,成鍵元素電負性大的表現 16、為負價( )
6.電負性越大,非金屬性越強,第一電離能也越大( )
7.電負性大于1.8的一定為非金屬,小于1.8的一定為金屬( )
8.電負性差值大于1.7時,一般形成離子鍵,小于1.7時,一般形成共價鍵( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.√
題組一 考查元素周期律的準確判斷
1.對Na、Mg、Al的有關性質的敘述不正確的是( )
A.第一電離能:Na<Mg<Al
B.電負性:Na<Mg<Al
C.還原性:Na>Mg>Al
D.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
解析:選A。第一電離能同周期從左到右一般呈增 17、大趨勢,但ⅡA、ⅤA族元素的p軌道全空或半充滿是較穩(wěn)定結構,所以其電離能較相鄰元素的略大。
2.現有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。
則下列有關比較中正確的是( )
A.第一電離能:③>②>①
B.原子半徑:③>②>①
C.電負性:③>②>①
D.最高正化合價:③>②>①
解析:選A。根據元素的基態(tài)原子的電子排布式可知,三種元素分別是S、P、F。一般非金屬性越強,第一電離能越大,但P原子的3p軌道處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強,所以第一電離能大于S,A正確;原子半徑應是②>①>③,B不正 18、確;非金屬性越強,電負性越大,應是③>①>②,C不正確;F沒有正價,S最高價為+6,P最高價為+5,D不正確。
題組二 考查電離能、電負性的應用
3.下表列出了某短周期元素R的各級電離能數據(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol-1)。下列關于元素R的判斷中一定正確的是( )
I1
I2
I3
I4
……
740
1 500
7 700
10 500
①R的最高正價為+3價?、赗元素位于元素周期表中第ⅡA族?、跼元素第一電離能大于同周期相鄰元素?、躌元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:選B 19、。由表中數據可知,R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大,故最外層有兩個電子,最高正價為+2價,位于第ⅡA族,可能為Be或Mg元素,因此①不正確,②正確,④不確定;短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素,因p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰元素,③正確。
4.部分短周期元素的電負性值如表所示:
元素
符號
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
電負
性值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)根據對角 20、線規(guī)則,Be、Al元素最高價氧化物對應水化物的性質相似,它們都具有兩性,其中Be(OH)2顯示這種性質的離子方程式是
。
(2)通過分析電負性值變化規(guī)律,確定Mg元素電負性值的最小范圍: 。
(3)請歸納元素的電負性和金屬性、非金屬性的關系:
。
(4)從電負性角度,判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物?請說出理由,并設計一個實驗方案證明上述所得結論 21、。
答案:(1)Be(OH)2+2H+===Be2++2H2O,
Be(OH)2+2OH-===BeO+2H2O
(2)0.93~1.57
(3)非金屬性越強,電負性越大;金屬性越強,電負性越小
(4)Al元素和Cl元素的電負性差值為1.55<1.7,所以形成共價鍵,AlCl3為共價化合物。將氯化鋁加熱到熔融態(tài),進行導電性實驗,如果不導電,說明是共價化合物。
1.應用電離能判斷元素的性質
(1)判斷元素的金屬性和非金屬性強弱。一般I1越大,元素的非金屬性越強;I1越小,元素的金屬性越強。
(2)判斷元素在化合物中的化合價,如鉀元素I1?I2 22、成+1價陽離子。
(3)判斷元素核外電子的分層排布情況,如鋰元素I1?I2 23、甲醇反應(CO2+3H2===CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景。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較多的是 。
解析:根據構造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。O是非金屬元素,而Mn是金屬元素,前者易得電子而不易失電子,后者則反之, 所以O的第一電離能大于Mn。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4,前者的3d軌道中 24、5個電子均未成對,后者的2p軌道中有2個電子未成對,所以Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數較多。
答案:1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) O Mn
2.[2016·高考全國卷Ⅰ,37(1)(4)]鍺(Ge)是典型的半導體元素,在電子、材料等領域應用廣泛。回答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar] ,
有 個未成對電子。
(2)光催化還原CO2制備CH4反應中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是 。
解析 25、:(1)在元素周期表中,鍺位于硅正下方,鍺的原子序數為14+18=32,基態(tài)鍺原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,由于4p能級有3個能量相同的軌道,根據洪特規(guī)則,4p上2個電子分別占據兩個軌道且自旋狀態(tài)相同,故未成對電子數為2。(2)鋅、鍺位于同周期,同一周期從左至右元素的電負性逐漸增大(稀有氣體元素除外),而氧位于元素周期表右上角,電負性僅次于氟,由此得出氧、鍺、鋅的電負性依次減小。
答案:(1)3d104s24p2 2 (2)O>Ge>Zn
3.[2016·高考全國卷Ⅲ,37(1)(2)]砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導 26、體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式: 。
(2)根據元素周期律,原子半徑Ga As,第一電離能Ga As。(填“大于”或“小于”)
解析:(1)根據構造原理可寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式。(2)同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小,第一電離能呈現逐漸增大的趨勢(第ⅡA、ⅤA族除外)。Ga的原子半徑大于As,Ga的第一電離能小于As。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) 27、
(2)大于 小于
4.[2016·高考全國卷Ⅱ,37(1)(3)](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為 。
(2)單質銅及鎳都是由 鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1 958 kJ/mol、INi=1 753 kJ/mol,ICu >INi的原因是
。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 2
(2 28、)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子
5.[2015·高考全國卷Ⅰ,37(1)]處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現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。
解析:處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現的概率密度分布用電子云形象地描述?;鶓B(tài)14C原子的軌道表示式為,則核外存在2對自旋相反的電子。
答案:電子云 2
6.[2014·高考全國卷Ⅰ,37(2)]基態(tài)Fe原子有 個未成對電子。Fe3+的電子排布式為 。
解析:基態(tài)Fe原子電子排布式為1s22s22p63s23 29、p63d64s2,在3d軌道有4個未成對電子;Fe原子失去3個電子得Fe3+,則Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
答案:4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
[學生用書P319(單獨成冊)]
一、選擇題
1.當鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,以下認識正確的是( )
A.鎂原子由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài),這一過程中吸收能量
B.鎂原子由激發(fā)態(tài)轉化成基態(tài),這一過程中釋放能量
C.轉化后位于p能級上的兩個電子處于同一軌道,且自旋狀態(tài)相同
D.轉化后鎂原子與硅原子電子層結構相同,化學性質相似 30、
答案:A
2.如圖是第三周期11~17號元素某些性質變化趨勢的柱形圖,下列有關說法中正確的是( )
A.y軸表示的可能是第一電離能
B.y軸表示的可能是電負性
C.y軸表示的可能是原子半徑
D.y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉移的電子數
解析:選B。對于第三周期11~17號元素,隨著原子序數的增大,第一電離能總體上呈現增大的趨勢,但Mg、P特殊,A項錯誤;原子半徑逐漸減小,C項錯誤;形成基態(tài)離子轉移的電子數依次為Na為1,Mg為2,Al為3,Si不易形成離子,P為3,S為2,Cl為1,D項錯誤。
3.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 31、層電子數為2的元素都分布在s區(qū)
C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB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:選C。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,屬遞變性質而不是周期性變化,D項錯誤。
4.周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”,由此可以推斷( )
A.它位于周期表的第四周期ⅡA族
B.它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2
C.Co2+的核外價電子 32、排布式為3d54s2
D.Co位于周期表中第9列
解析:選D。從左向右數,應為過渡元素,A項錯誤;“3d74s2”為Co的價電子排布,其簡寫式中也要注明3d軌道,B項錯誤;失電子時,應失去最外層的電子,即先失去4s上的電子,Co2+的價電子排布式為3d7,C項錯誤;“7+2=9”,說明它位于周期表的第9列,D項正確。
5.下列曲線表示鹵族元素某種性質隨核電荷數的變化趨勢,正確的是( )
解析:選A。同主族元素從上到下電負性依次減小,A正確;鹵族元素中氟無正價,B錯;HF分子間存在氫鍵,所以HF沸點最高,C錯;鹵族元素從上到下單質分子間范德華力依次增大,熔點依次升高,D錯。
6. 33、已知X、Y元素同周期,且電負性X>Y,下列說法錯誤的是( )
A.第一電離能:Y一定小于X
B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnX
C.最高價含氧酸的酸性:X對應的酸性強于Y對應的酸性
D.X和Y形成化合物時,X顯負價,Y顯正價
解析:選A。若Y為氮元素,X為氧元素,則第一電離能:Y>X;由于電負性:X>Y,則非金屬性:X>Y,故氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HmY 34、合價
-4
-2
-1
-2
-1
電負性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
A.C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性:C>D>E
B.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能與H2O發(fā)生置換反應
解析:選D。根據電負性和最低化合價,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:HF>H2O>HCl;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 35、;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)生置換反應生成NaOH和H2。
8.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外層未達到8電子穩(wěn)定結構,工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質;Y元素原子最外電子層上s、p電子數相等;Z元素+2價陽離子的核外電子排布與氖原子相同;W元素原子的M層有1個未成對的p電子。下列有關這些元素性質的說法一定正確的是( )
A.X元素的氫化物的水溶液顯堿性
B.Z元素的離子半徑小于W元素的離子半徑
C.Z元素的單質在一定條件下能與X元素的單質反應
D.Y元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點和 36、沸點
解析:選C。根據題意,Z元素為Mg,Y元素原子最外電子層電子排布為ns2np2,是C或Si,X為N或O,W為Al或Cl。N的氫化物的水溶液顯堿性,但O的氫化物的水溶液顯中性或弱酸性,A錯誤;Al3+的半徑比Mg2+小,B錯誤;氮氣、氧氣均能與鎂反應,C正確;CO2形成的晶體熔沸點低,D錯誤。
二、非選擇題
9.如圖是s能級和p能級的原子軌道圖,試回答下列問題:
(1)s電子的原子軌道呈 形,每個s能級有 個原子軌道;p電子的原子軌道呈 形,每個p能級有 個原子軌道。
(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是 電子 37、,其電子云在空間有 方向;元素X的名稱是 ,它的氫化物的電子式是 。若元素X的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,那么X的元素符號為 ,原子的電子排布圖為 。
解析:(1)s電子的原子軌道都是球形的,每個s能級有1個原子軌道;p電子的原子軌道都是啞鈴形的,每個p能級有3個原子軌道,它們相互垂直,分別以px、py、pz表示。
(2)因為元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,np 軌道已排上電子,說明ns軌道已排滿電子,即n=2,則元素X的原子核外電子排布式為1s22s22p 38、3,是氮元素,其中原子中能量最高的是2p電子,其電子云在空間有三個互相垂直的伸展方向;氮元素的氫化物是氨氣,含有極性鍵,其電子式是 ;當元素X的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1時,根據上述分析,有n-1=2,則n=3,所以X元素的原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,是硫元素,元素符號為S,其原子的電子排布圖為
。
答案:(1)球 1 啞鈴 3
(2)2p 三個互相垂直的伸展 氮
10.W、X、Y、Z、N是短周期元素,它們的核電荷數依次增大。
元素
元素性質或原子結構
W
原子核內無中子
X
原子核外s能級上的電子總數與p能級上的電子總數 39、相等,且是非金屬元素
Y
元素的離子半徑在該周期中最小
Z
原子核外p能級上的電子總數比s能級上的電子總數多2
N
最外層電子數比次外層電子數少1
(1)W單質的化學式為 ,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:W、X、Y、Z、N是核電荷數依次增大的短周期元素,原子核內無中子的元素是氫元素;原子核外s能級電子數與p能級電子數相等的非金屬元素是氧元素(1s22s2 40、2p4);元素的離子半徑在該周期中最小的是Al3+;原子核外s能級電子數比p能級電子數少2的是硅元素(1s22s22p63s23p2);最外層電子數比次外層電子數少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)H2 8 (2)Cl>Si>Al (3)O (4)14
11.如圖為周期表中部分元素的某種性質(X值)隨原子序數變化的關系。
(1)同主族內不同元素的X值變化的特點是 ,同周期內,隨著原子序數的增大,X值總體上呈現 趨勢。
周期表中X值的這種變化特點體 41、現了元素性質的 變化規(guī)律。
(2)X值較小的元素集中在元素周期表的 。
a.左下角 b.右上角 c.金屬與非金屬分界線附近
(3)下列關于元素該性質的說法中正確的是 (選填代號)。
a.X值可反映元素最高正化合價的變化規(guī)律
b.X值可反映原子在分子中吸引電子的能力
c.X值大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強弱
解析:(1)根據圖示,同主族元素從上到下,X值逐漸減??;同周期元素從左到右,X值總體上呈現增大趨勢。
(2)X值較小的元素集中在元素周期表左下角。
(3)X值為元素的電負性,能夠反映原子在分子中吸引電子的能力,能衡量元素金屬性和非金屬性的強弱。
42、
答案:(1)同一主族,從上到下,X值逐漸減小 增大 周期性
(2)a (3)bc
12.有A、B、C、D、E 5種元素,它們的核電荷數依次增大,且都小于20。其中A為非金屬元素;A和E屬同一族,它們原子最外層電子排布為ns1,B和D也屬同一族,它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍。C原子最外層電子數等于D原子最外層電子數的一半。請回答下列問題:
(1)A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
(2)由這五種元素組成的一種化合物是(寫化學式) 。寫出該物質的一種主要用途: 43、 。
(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式: 。
(4)用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布為
。
(5)元素B與D的電負性的大小關系是B D,C與 E的第一電離能的大小關系是C E。(填“>”“<”或“=”)
解析:(1)A、B、C、D、E 5種元素核電荷數都小于20,A、E屬同一族且最外層電子排布為ns1,故為第ⅠA族,而A為非金屬元素,則A為氫;B、D 44、為同一族,其原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍,故其最外層電子排布為ns2np4,為第ⅥA族元素,B核電荷數小于D,則B為氧,D為硫,E為鉀;C原子最外層電子數為硫原子最外層電子數的一半,則C為鋁。(5)同主族元素自上而下電負性逐漸減小,故B(氧)的電負性大于D(硫),E(鉀)的第一電離能小于鈉,鈉的第一電離能小于C(鋁),故第一電離能Al>K。
答案:(1)H O Al S K(寫元素名稱也可)
(2)KAl(SO4)2·12H2O 凈水劑
(3)1s22s22p63s23p1
(4)
(5)> >
13.月球上的主要礦物有輝石(CaMgSi2O6)、斜長石(KAlSi 45、3O8)和橄欖石{可分為鐵橄欖石(Fe2SiO4)、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、鐵-鎂橄欖石[(Mg·Fe)2SiO4]}等。
(1)鐵橄欖石中鐵元素化合價為 ,硅元素原子核外電子排布式為 。
(2)硅元素的原子核外共有 種不同能級的電子,其原子最外層共有 種不同運動狀態(tài)的電子。
(3)月球上的上述主要礦物中,屬于短周期元素的原子半徑由大到小的順序為 (填元素符號)。
(4)某元素與氧元素同周期,且與氧元素組成的化合物中氧元素顯+2價,兩者電負性關系是 (填元素符號)。
解析:(1)根據氧元素為-2價、硅元素為+4價,鐵橄欖石Fe2SiO 46、4中鐵元素化合價為+2價,硅元素原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)硅元素原子核外有5種不同能級的電子,最外層有4種不同運動狀態(tài)的電子。(3)屬于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。(4)與氧元素組成的化合物中氧元素顯+2價,說明電負性比氧元素更強,只有F元素。
答案:(1)+2 1s22s22p63s23p2 (2)5 4 (3)Mg>Al>Si>O (4)F>O
14.已知:A~F都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數依次增大。其中A、C原子的L層有2個未成對電子。D與E同主族,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。F3+的M層3d軌道電子為半充滿狀 47、態(tài)。請根據以上信息,回答下列問題:
(1)A、B、C的電負性由小到大的順序為
(用元素符號表示)。
(2)D元素的原子核外共有 種不同運動狀態(tài)的電子、 種不同能級的電子。
(3)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式: 。
(4)F和X(質子數為25)兩元素的部分電離能數據列于下表,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)X2+再失去一個電子比氣態(tài)F2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是 。
元素
X
F
電離能/kJ·mol-1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
解析:據題意可知A原子電子排布式為1s22s22p2,故為碳元素;C原子電子排布式為1s22s22p4,故為氧元素,則B為氮元素;由D2+與C2-核外電子排布相同,可知D為Mg,則E為Ca;由F3+的3d軌道電子半充滿可知為3d5,則F為Fe。
答案:(1)C
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