第39講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考綱要求 1.了解原子核外電子的運(yùn)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電子排布圖。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)。,高頻考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu) 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。 (1)p能級能量一定比s能級的能量高() (2)鈉元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p62d1(),2按要求填空 (1)S的基態(tài)原子核外有_個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_。 (2)31Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是_ _。 (3)基態(tài)硼原子的電子排布式為_。,(4)Cu基態(tài)核外電子排布式為_。 (5)前四周期元素中e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，e的價層電子軌道示意圖為_。 (6)XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Y基態(tài)原子的電子排布式是_。 (7)基態(tài)Fe原子有_個未成對電子，F(xiàn)e3的電子排布式為_。,【答案】 (1)21s22s22p63s23p2 (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1 (3)1s22s22p1(4)Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10 (5) (6)1s22s22p4 (7)41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5,3(1)下列說法中正確的是() A處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子 B3p2表示3p能級有兩個軌道 C同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 D同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多 【答案】 A,(2)請用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因。 【答案】 26Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3價層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2價層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更為穩(wěn)定。,1能層與能級,2.原子軌道,3基態(tài)原子核外電子排布依據(jù) (1)能量最低原理：原子的核外電子排布遵循構(gòu)造原理，使整個原子的能量處于_狀態(tài)。構(gòu)造原理示意圖：,最低,(2)泡利原理：1個原子軌道里最多容納2個電子，且它們的自旋狀態(tài)_。 (3)洪特規(guī)則：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_，且自旋狀態(tài)_。 洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在_ (p6、d10、f14)、_ (p3、d5、f7)和_ (p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24 Cr的電子排布式為_。,相反,單獨(dú)占據(jù)一個軌道,相同,全充滿,半充滿,全空,1s22s22p63s23p63d54s1,4基態(tài)原子核外電子排布的表示方法,5.原子狀態(tài)與原子光譜 （1）原子的狀態(tài) 基態(tài)原子：處于_的原子。 激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從_躍遷到_狀態(tài)的原子。 （2）原子光譜 不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會_或_不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。,最低能量,低能級,較高能級,吸收,釋放,（3）基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖,考點(diǎn)1核外電子排布的表示方法及書寫 1.按要求填空。 （1）（2016全國甲卷）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。 （2）（2016全國乙卷）基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為，有個未成對電子。 （3）（2016江蘇高考）Zn2基態(tài)核外電子排布式為。,（4）（2015全國卷）處于一定空間運(yùn)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。,【解析】 （1）Ni是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。根據(jù)洪特規(guī)則可知，Ni原子3d能級上8個電子盡可能分占5個不同的軌道，其未成對電子數(shù)為2。 （2）Ge（鍺）元素在周期表的第四周期、第A族，因此核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2，p軌道上的2個電子是未成對電子。,（3）Zn為30號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，失去最外層的2個電子即可得到Zn2，Zn2的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。 （4）處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布用電子云形象地描述?；鶓B(tài)14C原子的電子排布圖為,【答案】,【解析】,【答案】,【解析】,【答案】 C,【解析】,【答案】 C,【解析】 A項(xiàng)，符合電子的基態(tài)排布原理，表示氮原子 的最低能量狀態(tài)，正確；B、C項(xiàng)，2p的3個電子排布違背洪特規(guī)則，不是基態(tài)原子的排布，錯誤；D項(xiàng)，表示B原子的基態(tài)核外電子，錯誤。 【答案】 A,高頻考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 1.判斷正誤（正確的打“”，錯誤的打“”）。 （1）共價化合物中，成鍵元素電負(fù)性大的表現(xiàn)為負(fù)價 （） （2）根據(jù)元素周期律，氮與氧相比，后者的第一電離能大（） （3）過渡元素中含有非金屬元素（） （4）s區(qū)全部是金屬元素 （）,（5）電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大（） （6）價電子排布為4s24p3的元素位于第四周期A族，是p區(qū)元素（） （7）價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期A族，是s區(qū)元素（） 2.根據(jù)前四周期元素原子核外電子排布特點(diǎn)，回答下列問題： （1）外圍電子層有2個未成對電子的有 _；,有3個未成對電子的有_。 （2）未成對電子數(shù)與周期數(shù)相等的元素有 _。 （3）第四周期中，未成對電子數(shù)最多的元素是（填名稱），位于族。 【答案】 （1）C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、NiN、P、As、V、Co （2）H、C、O、P、Fe（3）鉻B,3.（1）為什么Mg的第一電離能比Al大，P的第一電離能比S大？ 【答案】 Mg電子排布式為1s22s22p63s2、P電子排布式為1s22s22p63s23p3，鎂原子、磷原子最外層的能級中，電子處于全滿或半滿穩(wěn)定狀態(tài)，失電子較難。,（2）為什么Na容易形成1價離子，而Mg、Al易形成2價、3價離子？ 【答案】 Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成3價離子。,1.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 （1）原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系,（2）每族元素的價電子排布特點(diǎn) 主族：,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,0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)原子核外電子排布分區(qū)。 a.分區(qū)簡圖：,b.各區(qū)元素分布及性質(zhì)與價電子排布特點(diǎn),根據(jù)元素金屬性與非金屬性分區(qū)。 a.分區(qū)簡圖：,b.特別說明：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。 2.元素周期律 （1）電離能、電負(fù)性 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_所需要的最低能量。 電負(fù)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(fù)性越大的原子，對鍵合電子的吸引力_。,氣態(tài)基態(tài)正離子,越強(qiáng),（2）原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,相同,逐漸增多,相同,遞增,增大,增強(qiáng),減弱,減弱,減小,增大,增強(qiáng),減小,（3）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。如右圖所示。,考點(diǎn)1電離能及其應(yīng)用 1.（2018山東濟(jì)寧期末）下列關(guān)于元素第一電離能的說法不正確的是（） A.鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，故鉀的活潑性強(qiáng)于鈉 B.因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，故第一電離能必依次增大 C.最外層電子排布為ns2np6（當(dāng)只有K層時為1s2）的原子，第一電離能較大 D.對于同一元素而言，原子的電離能I1<I2<I3,【解析】 第一電離能越小，表明該元素原子越易失去電子，活潑性越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，第一電離能一般來說依次增大，但有反常，如第一電離能：NO、MgAl，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)所述元素為零族元素，性質(zhì)穩(wěn)定，第一電離能都較大。 【答案】 B,2.（2018內(nèi)江模擬）下表是某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)（用I1、I2表示，單位為kJmol1）。下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是（）,R的最高正價為3R元素位于元素周期表中第A族R元素的第一電離能大于同周期相鄰元素R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 A.B. C. D.,【解析】 由表中數(shù)據(jù)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，位于第A族，可能為Be或Mg，不正確，正確，不確定；短周期第A族的元素（價電子排布式為ns2np0），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主族元素，正確。 【答案】 B,【知識歸納】 電離能的應(yīng)用 （1）判斷元素金屬性的強(qiáng)弱：電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。 （2）判斷元素的化合價：如果某元素的In1In，則該元素的常見化合價為n，如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價為1。 （3）判斷核外電子的分層排布情況：多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。,（4）反映元素原子的核外電子排布特點(diǎn)：同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當(dāng)元素原子的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，該元素第一電離能就會大于與其相鄰的后一種元素的第一電離能。,考點(diǎn)2電負(fù)性及其應(yīng)用 3.（高考組合）完成下列填空。 （1）（2014安徽理綜節(jié)選）第一電離能SiS（用“”或“<”填空）。 （2）（2013新課標(biāo)全國理綜節(jié)選）四種元素（F、K、Fe、Ni）中第一電離能最小的是，電負(fù)性最大的是。 （3）（2013山東理綜節(jié)選）第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有種。,（4）（2012新課標(biāo)理綜節(jié)選）原子的第一電離能是指氣態(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，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?（5）（2010福建理綜節(jié)選）中國古代四大發(fā)明之一黑火藥，它的爆炸反應(yīng)為2KNO33CS引燃,AN23CO2（已配平），除S外，上列元素的電負(fù)性從大到小依次為。,【解析】 （1）一般情況下，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。（2）四種元素中第一電離能最小的是K，電負(fù)性最大的是F。（3）同周期元素從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，注意A族、A族元素反常。第一電離能介于B、N之間的元素有Be、C、O三種。（4）同主族元素，從上到下第一電離能變小，所以其順序是OSSe。（5）C、N、O同周期，從左到右，非金屬性增強(qiáng)，金屬的電負(fù)性一般小于非金屬的電負(fù)性，所以電負(fù)性從大到小依次為O、N、C、K。 【答案】 （1）SSe（5）O、N、C、K,4.（2018廣州質(zhì)檢）下表為一些元素的電負(fù)性：,回答下列問題： （1）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，它們都具有兩性，其中Be（OH）2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是_ _。 （2）通過分析電負(fù)性變化規(guī)律，確定Mg元素電負(fù)性的最小范圍。,（3）請歸納元素的電負(fù)性和金屬、非金屬的關(guān)系是 _ _。 （4）從電負(fù)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(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案證明上述所得結(jié)論。,【答案】 （1）Be（OH）22HBe22H2O，Be（OH）22OHBeO 2H2O （2）0.931.57 （3）元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；元素的金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小 （4）Al元素和Cl元素的電負(fù)性差值為1.55<1.7，所以形成共價鍵，為共價化合物。將AlCl3加熱到熔融態(tài)，進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，如果不導(dǎo)電，說明是共價化合物。,【知識歸納】 電負(fù)性的應(yīng)用,考點(diǎn)3原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 5.（2018天水模擬）現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p5。 則下列有關(guān)比較中正確的是（） A.最高正化合價： B.原子半徑： C.電負(fù)性： D.第一電離能：,【解析】 根據(jù)核外電子排布式可知是S，是P，是F。F無正價，A錯誤；同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：，B錯誤；同周期自左向右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小，則電負(fù)性：，C錯誤；同周期自左向右第一電離能呈增大趨勢，但P的3p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，第一電離能大于S，則第一電離能：，D正確。 【答案】 D,6.（2017福州模擬）微粒M和N，肯定屬于同族元素且化學(xué)性質(zhì)相似的是（） A.原子核外電子排布式：M為1s22s2，N為1s2 B.結(jié)構(gòu)示意圖：M為 ，N為 C.M原子基態(tài)2p軌道上有一對成對電子，N原子基態(tài)3p軌道上有一對成對電子 D.M原子基態(tài)2p軌道上有1個未成對電子，N原子基態(tài)3p軌道上有1個未成對電子,【解析】 A項(xiàng)，M為Be，N為He，兩者不屬于同主族，錯誤；B項(xiàng)，前者屬于原子，后者屬于離子，性質(zhì)不相似，錯誤；C項(xiàng)，推斷出M為O，N為S，屬于同主族，性質(zhì)具有相似性，正確；D項(xiàng)，有可能M為B、F，N為Al、Cl，不一定屬于同一主族，錯誤。 【答案】 C,