第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選考 第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 了解原子核外電子的排布原理及能級(jí)分布 能用電子排布式表示常見(jiàn)元素 1 36號(hào) 原子核外電子 價(jià)電子的排布 了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 2 了解元素電離能的含義 并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì) 考綱要求 3 了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷 了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用 4 了解電負(fù)性的概念 知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系 考點(diǎn)一原子核外電子排布原理 考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 探究高考明確考向 練出高分 知識(shí)梳理 遞進(jìn)題組 考點(diǎn)一原子核外電子排布原理 知識(shí)梳理 1 能層 能級(jí)與原子軌道 1 能層 n 在多電子原子中 核外電子的是不同的 按照電子的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(jí) 同一能層里的電子的也可能不同 又將其分成不同的能級(jí) 通常用等表示 同一能層里 各能級(jí)的能量按的順序升高 即 能量 能量 能量 s p d f s p d f 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的區(qū)域 這種電子云輪廓圖稱為原子軌道 特別提醒第一能層 K 只有s能級(jí) 第二能層 L 有s p兩種能級(jí) p能級(jí)上有三個(gè)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(jí) 核外經(jīng)常出現(xiàn) 球形 啞鈴形 1 3 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(gè)原子的能量處于最低狀態(tài) 如圖為構(gòu)造原理示意圖 亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖 注意 所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理 2 泡利原理 每個(gè)原子軌道里最多只能容納個(gè)電子 且自旋狀態(tài) 如2s軌道上的電子排布為 不能表示為 2 相反 3 洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí) 基態(tài)原子中的電子總是占據(jù)一個(gè)軌道 且自旋狀態(tài)相同 如2p3的電子排 布為 不能表示為 優(yōu)先單獨(dú) 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(shí) 體系的能量最低 如 24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1 全滿 半滿 全空 3 基態(tài) 激發(fā)態(tài)及光譜示意圖 深度思考 1 完成下表 理解能層 能級(jí)及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系 2 2 2 8 6 2 6 18 10 2 6 10 14 2 32 2n2 特別提醒 1 任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始 而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù) 2 以s p d f 排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1 3 5 7 的二倍 3 構(gòu)造原理中存在著能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象 4 我們一定要記住前四周期的能級(jí)排布 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 2 寫出下列原子的電子排布式與簡(jiǎn)化電子排布式 特別提醒 1 當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí) 雖然電子按ns n 1 d np順序填序 但在書寫電子排布式時(shí) 仍把 n 1 d放在ns前 如Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 正確 Fe 1s22s22p63s23p64s23d6 錯(cuò)誤 2 在書寫簡(jiǎn)化的電子排布式時(shí) 并不是所有的都是 X 價(jià)電子排布式 注 X代表上一周期稀有氣體元素符號(hào) 3 請(qǐng)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(jià)層電子的電子排布式為3d64s2 Fe3 價(jià)層電子的電子排布式為3d5 Fe2 價(jià)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(shí)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 特別提醒由于能級(jí)交錯(cuò) 3d軌道的能量比4s軌道的能量高 排電子時(shí)先排4s軌道再排3d軌道 而失電子時(shí) 卻先失4s軌道上的電子 遞進(jìn)題組 1 右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 不符合能量最低原理 題組一根據(jù)核外電子排布 正確理解電子能量狀態(tài) 2 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 A 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p1B 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p2C 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3D 1s22s22p63s23p63d104s24p2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 解析np3處于半充滿狀態(tài) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 失去一個(gè)電子吸收的能量多 B 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(shí) 常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤 反思?xì)w納 違反能量最低原理 違反泡利原理 違反洪特規(guī)則 違反洪特規(guī)則 2 半充滿 全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如ns2 np3 np6Cr 3d54s1Mn 3d54s2Cu 3d104s1Zn 3d104s23 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 但在書寫時(shí) 仍把 n 1 d放在ns前 題組二正確使用表示原子 離子 分子組成的化學(xué)用語(yǔ)3 按要求填空 1 質(zhì)量數(shù)為37的氯原子符號(hào)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(jià)電子排布式 價(jià)電子排布圖 5 按要求用三種化學(xué)用語(yǔ)表示基態(tài)鐵原子和三價(jià)鐵離子 4 A B C D E F代表6種元素 請(qǐng)?zhí)羁?1 A元素基態(tài)原子的最外層有2個(gè)未成對(duì)電子 次外層有2個(gè)電子 其元素符號(hào)為 解析A元素基態(tài)原子次外層有2個(gè)電子 故次外層為K層 A元素有2個(gè)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(gè)電子 為碳元素 其元素符號(hào)為C 另外氧原子同樣也符合要求 其電子排布圖為 答案C或O 2 B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同 B的元素符號(hào)為 C的元素符號(hào)為 解析B C 的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同 即核外都有18個(gè)電子 則B為17號(hào)元素Cl C為19號(hào)元素K Cl K 3 D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿 D的元素符號(hào)為 其基態(tài)原子的電子排布式為 解析D元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成 3價(jià)離子 其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2 即為26號(hào)元素鐵 1s22s22p63s23p63d64s2或 Fe Ar 3d64s2 4 E元素基態(tài)原子的M層全充滿 N層沒(méi)有成對(duì)電子 只有一個(gè)未成對(duì)電子 E的元素符號(hào)為 其基態(tài)原子的電子排布式為 解析根據(jù)題意要求 首先寫出電子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 該元素為29號(hào)元素Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 Cu 5 F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn 1 則n 原子中能量最高的是 電子 解析s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道 故最多只能容納2個(gè)電子 即n 2 所以元素F的原子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(jí)能量最高 2 2p 歸納總結(jié) 化學(xué)用語(yǔ)的規(guī)范使用及意義 為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便 采用國(guó)際統(tǒng)一的符號(hào)來(lái)表示各個(gè)元素 元素符號(hào) 原子 核素 符號(hào)代表一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A 質(zhì)子數(shù)為Z的X原子 原子結(jié)構(gòu)示意圖 電子式 在元素符號(hào)周圍用 或 表示原子的最外層電子 價(jià)電子 電子排布式 根據(jù)構(gòu)造原理表示 能級(jí)符號(hào) 右上角 數(shù)字 電子排布圖 用方框表示原子軌道 用箭頭表示電子 用 數(shù)字 能級(jí)符號(hào) 表示軌道名稱 它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn) 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?cè)撛雍藘?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(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù) 但不能表示原子核的情況 也不能表示各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)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(jià)電子排布式 如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2 價(jià)電子排布式為3d64s2 價(jià)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) 考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 遞進(jìn)題組 知識(shí)梳理 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 知識(shí)梳理 2 每族元素的電子排布特點(diǎn) 主族 0族 He 1s2 其他ns2np6 過(guò)渡元素 副族和第 族 n 1 d1 10ns1 2 3 元素周期表的分區(qū) 根據(jù)核外電子排布a 分區(qū) b 各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn) 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 注意 1 外圍電子排布 即 價(jià)電子層 對(duì)于主族元素 價(jià)電子層就是最外電子層 而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅僅是最外電子層 如Fe的價(jià)電子層排布為3d64s2 2 對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中 某些主族元素與的主族元素的有些性質(zhì)是相似的 如 右下方 3 元素周期律 1 原子半徑 影響因素 越大 越小 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 同主族元素從上到下 原子半徑逐漸 減小 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(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 符號(hào) 單位 規(guī)律a 同周期 第一種元素的第一電離能 最后一種元素的第一電離能 總體呈現(xiàn)的變化趨勢(shì) b 同族元素 從上至下第一電離能 c 同種原子 逐級(jí)電離能越來(lái)越 即I1I2I3 最低能量 I1 kJ mol 1 最小 最大 從左至右逐漸增大 逐漸減小 大 3 電負(fù)性 含義 元素的原子在化合物中能力的標(biāo)度 元素的電負(fù)性越大 表示其原子在化合物中的能力越 標(biāo)準(zhǔn) 以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性 稀有氣體未計(jì) 吸引鍵合電子 吸引鍵合電子 強(qiáng) 4 0 變化規(guī)律金屬元素的電負(fù)性一般 非金屬元素的電負(fù)性一般 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 在元素周期表中 同周期從左至右 元素的電負(fù)性逐漸 同主族從上至下 元素的電負(fù)性逐漸 小于1 8 大于1 8 增大 減小 深度思考 1 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(wèn)題 1 外圍電子層有2個(gè)未成對(duì)電子的有 有3個(gè)未成對(duì)電子的有 2 未成對(duì)電子數(shù)與周期數(shù)相等的元素有 N P As V Co C Si Ge O S Se Ti Ni H C O P Fe 2 根據(jù)4s24p4回答問(wèn)題該元素位于 區(qū) 為第 周期第 族 是 元素 填名稱 硒 p 四 A 3 第四周期中 未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是 填名稱 1 它位于第 族 2 核外電子排布式是 鉻 B 1s22s22p63s23p63d54s1 3 它有 個(gè)能層 個(gè)能級(jí) 種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子 4 價(jià)電子排布式 價(jià)電子排布圖 5 屬于 區(qū) 24 4 7 3d54s1 d 4 為什么鎂的第一電離能比鋁的大 磷的第一電離能比硫的大 答案Mg 1s22s22p63s2P 1s22s22p63s23p3 鎂原子 磷原子最外層能級(jí)中 電子處于全滿或半滿狀態(tài) 相對(duì)比較穩(wěn)定 失電子較難 用此觀點(diǎn)可以解釋N的第一電離能大于O Zn的第一電離能大于Ga 5 為什么Na容易形成 1價(jià)離子 而Mg Al易形成 2價(jià) 3價(jià)離子 答案Na的I1比I2小很多 電離能差值很大 說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多 所以Na容易失去一個(gè)電子形成 1價(jià)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(gè)電子形成 2價(jià)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(gè)電子形成 3價(jià)離子 而電離能的突躍變化 說(shuō)明核外電子是分能層排布的 6 判斷正誤 正確的劃 錯(cuò)誤的劃 1 電負(fù)性大于1 8的一定為非金屬 小于1 8的一定為金屬 2 電負(fù)性差值大于1 7時(shí) 一般形成離子鍵 小于1 7時(shí) 一般形成共價(jià)鍵 3 電負(fù)性越大 非金屬性越強(qiáng) 第一電離能也越大 特別提醒 1 金屬活動(dòng)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(dòng)性順序表判斷電離能的大小 2 不能將電負(fù)性1 8作為劃分金屬和非金屬的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 3 共價(jià)化合物中 兩種元素電負(fù)性差值越大 它們形成共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng) 4 同周期元素 從左到右 非金屬性越來(lái)越強(qiáng) 電負(fù)性越來(lái)越大 第一電離能總體呈增大趨勢(shì) 遞進(jìn)題組 題組一重視教材習(xí)題 做好回扣練習(xí)1 選修3P24 1 下列說(shuō)法中正確的是 A 處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子B 3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)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(jí)的軌道數(shù)依次增多 A 2 選修3P24 2 X Y Z三種元素的原子 其最外層電子排布分別為ns1 3s23p1和2s22p4 由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是 A XYZ2B X2YZ3C X2YZ2D XYZ3 A 3 選修3P24 3 下列說(shuō)法中 不符合 A族元素性質(zhì)特征的是 A 從上到下原子半徑逐漸減小B 易形成 1價(jià)離子C 從上到下單質(zhì)的氧化性逐漸減弱D 從上到下氫化物的穩(wěn)定性依次減弱 A 4 選修3P24 4 下列說(shuō)法中 正確的是 A 在周期表里 主族元素所在的族序數(shù)等于原子核外電子數(shù)B 在周期表里 元素所在的周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù)C 最外層電子數(shù)為8的都是稀有氣體元素的原子D 元素的原子序數(shù)越大 其原子半徑也越大 B 5 選修3P24 6 A B C D都是短周期元素 A的原子核外有兩個(gè)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(gè)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(shí)判斷 A是 B是 C是 D是 2 C的離子的核外電子排布式為 D原子的核外電子排布式為 3 B位于第 周期 族 它的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是 最高價(jià)氧化物的水化物是一種 酸 Cl Ne Si Mg 1s22s22p6 1s22s22p63s23p5 弱 三 A SiO2 題組二元素推斷與元素逐級(jí)電離能6 根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù) 單位 kJ mol 1 回答下列各題 1 在周期表中 最可能處于同一族的是 A Q和RB S和TC T和UD R和TE R和U 解析根據(jù)電離能的變化趨勢(shì)知 Q為稀有氣體元素 R為第 A族元素 S為第 A族元素 T為第 A族元素 U為第 A族元素 所以R和U處于同一主族 E 2 下列離子的氧化性最弱的是 A S2 B R2 C T3 D U 解析由于U 為第 A族元素且比R電離能小 所以U 的氧化性最弱 D 3 下列元素中 化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是 A 硼B(yǎng) 鈹C 氦D 氫 解析由于Q是稀有氣體元素 所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與此最像 C 4 每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況 這一事實(shí)從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明 如果U元素是短周期元素 你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第 個(gè)電子時(shí) 解析電離能的突躍變化 說(shuō)明核外電子是分層排布的 若U是短周期元素 則U是Na 其核外電子排布式為1s22s22p63s1 由于2s22p6所處能層相同 所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個(gè)電子時(shí) 電子分層排布 各能層能量不同 10 5 如果R S T是同周期的三種主族元素 則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是 其中 元素的第一電離能異常高的原因是 解析同一周期 第一電離能呈增大趨勢(shì) 但 A A族比相鄰元素要高 因?yàn)槠渥钔鈱与娮映嗜錆M或半充滿結(jié)構(gòu) S元素的最外層電子處于s能級(jí)全充滿狀 R S T S 態(tài) 能量較低 比較穩(wěn)定 失去第一個(gè)電子吸收的能量較多 思維模型 依據(jù)逐級(jí)電離能突躍情況 確定 元素化合價(jià) 依據(jù)同周期元素電離能突變情況 確定 元素特殊電子構(gòu)型 確定 元素名稱 比較應(yīng)用 題組三電離能 電負(fù)性的綜合應(yīng)用 7 根據(jù)信息回答下列問(wèn)題 A 第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(jué) g 處于基態(tài)時(shí) 失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué) g 所需的最低能量 右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(hào)至17號(hào)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(gè)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(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1 7 通常形成共價(jià)鍵 下表是某些元素的電負(fù)性值 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Na Ar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(hào) 解析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 A族元素的第一電離能 故Na Al Mg NaMg 2 從信息A圖中分析可知 同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是 解析從圖中可看出同主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小 從上到下依次減小 3 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 解析根據(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 第五 第 A 4 根據(jù)對(duì)角線規(guī)則 Be Al元素最高價(jià)氧化物對(duì)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 解析根據(jù)對(duì)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 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O可以類似地寫出Be OH 2與酸 堿反應(yīng)的離子方程式 兩 Be OH 2 2H Be2 2H2O 5 通過(guò)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 解析根據(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Na Mg Al Be Mg Ca 最小范圍應(yīng)為0 9 1 5 0 9 1 5 6 請(qǐng)歸納元素的電負(fù)性和金屬性 非金屬性的關(guān)系是 解析因電負(fù)性可以用來(lái)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(qiáng) 非金屬性越強(qiáng) 反之金屬性越強(qiáng) 非金屬性越強(qiáng) 電負(fù)性越大 金屬性越強(qiáng) 電負(fù)性越小 7 從電負(fù)性角度 判斷AlCl3是離子化合物還是共價(jià)化合物 說(shuō)出理由并寫出判斷的方法 解析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(jià)鍵 所以AlCl3為共價(jià)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(jià)化合物不能導(dǎo)電 為1 5 1 7 所以形成共價(jià)鍵 為共價(jià)化合物將氯化鋁加熱到熔融態(tài) 進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn) 如果不導(dǎo)電 說(shuō)明是共價(jià)化合物 Al元素和Cl元素的電負(fù)性差值 規(guī)律方法 正確表述元素周期律 探究高考明確考向 全國(guó)卷 高考題調(diào)研 各省市高考題調(diào)研 全國(guó)卷 高考題調(diào)研 一 原子核外電子排布 二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 1 2 3 4 一 原子核外電子排布1 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 2 基態(tài)Fe原子有 個(gè)未成對(duì)電子 Fe3 的電子排布式為 可用硫氰化鉀檢驗(yàn)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 Ar 3d64s2 其中3d軌道有4個(gè)軌道未充滿 含有4個(gè)未成對(duì)電子 Fe原子失去4s軌道的2個(gè)電子和3d軌道的1個(gè)電子形成Fe3 則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或 Ar 3d5 檢驗(yàn)Fe3 時(shí) Fe3 與SCN 形成配合物而使溶液顯血紅色 血紅色 4 1s22s22p63s23p63d5或 Ar 3d5 1 2 3 4 2 2013 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 1 基態(tài)Si原子中 電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為 該能層具有的原子軌道數(shù)為 電子數(shù)為 4 M 9 1 2 3 4 3 2013 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 1 Ni2 的價(jià)層電子排布圖為 1 2 3 4 4 2012 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 3 Se原子序數(shù)為 其核外M層電子的排布式為 3s23p63d10 34 1 2 3 4 二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1 2013 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 2 前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A B C D中 A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè) 并且A 和B 的電子數(shù)相差為8 與B位于同一周期的C和D 它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2 且原子序數(shù)相差為2 四種元素中的第一電離能最小的是 電負(fù)性最大的是 填元素符號(hào) K F 1 2 2 2012 新課標(biāo)全國(guó)卷 37 2 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(gè)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)?O S Se 1 2 各省市高考題調(diào)研 一 原子核外電子排布 二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 2 3 4 5 6 7 1 一 原子核外電子排布1 2014 江蘇 21 A 1 Cu 基態(tài)核外電子排布式為 Ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 解析Cu的原子序數(shù)為29 根據(jù)洪特規(guī)則特例 能量相同的原子軌道在全充滿 如p6和d10 半充滿 如p3和d5 和全空 如p0和d0 狀態(tài)時(shí) 體系的能量較低 原子較穩(wěn)定 因此Cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1 故Cu 核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10 2 3 4 5 6 7 1 2 2014 安徽理綜 25 1 Na位于元素周期表第 周期第 族 S的基態(tài)原子核外有 個(gè)未成對(duì)電子 Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 三 解析Na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1 則Na位于元素周期表中第三周期第 A族 S元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4 其中3p軌道有兩個(gè)未成對(duì)電子 Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或 Ne 3s23p2 1s22s22p63s23p2或 Ne 3s23p2 A 2 2 3 4 5 6 7 1 3 2014 四川理綜 8 1 改編 已知XY2是紅棕色氣體 Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等 Y基態(tài)原子的電子排布式是 Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是 解析根據(jù)題意可以判斷XY2為NO2 Z為Mg O元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4 第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為Cl元素 Cl 1s22s22p4 2 3 4 5 6 7 1 4 2014 福建理綜 31 1 基態(tài)硼原子的電子排布式為 解析B的原子序數(shù)為5 故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1 1s22s22p1 2 3 4 5 6 7 1 5 2014 浙江自選模塊 15 1 節(jié)選 31Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是 1s22s22p63s23p63d104s24p1 2 3 4 5 6 7 1 6 2013 福建理綜 31 2 基態(tài)銅原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 2 3 4 5 6 7 1 7 2012 江蘇 21 A 1 Mn2 基態(tài)的電子排布式可表示為 1s22s22p63s23p63d5或 Ar 3d5 1 2 3 4 5 6 7 二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1 2013 山東理綜 32 3 第一電離能介于B N之間的第二周期元素有 種 3 1 2 3 4 5 6 7 2 2013 安徽理綜 25 1 2 X Y Z W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素 已知X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3 Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1 W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28 中子數(shù)為14 則 1 W位于元素周期表第 周期第 族 W的原子半徑比X的 填 大 或 小 2 Z的第一電離能比W的 填 大 或 小 三 A 大 小 1 2 3 4 5 6 7 3 2013 山東理綜 32 1 下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì) 正確的是 a 1 2 3 4 5 6 7 4 2012 安徽理綜 25 2 已知X的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍 Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn 2 則X的電負(fù)性比Y的 填 大 或 小 小 1 2 3 4 5 6 7 5 2011 福建理綜 30 2 C N O三種元素第一電離能從大到小的順序是 N O C 1 2 3 4 5 6 7 6 2012 山東理綜 32 2 Ni是元素周期表中第28號(hào)元素 第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是 C 碳 1 2 3 4 5 6 7 7 2013 福建理綜 31 1 依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律 參照右圖中B F元素的位置 用小黑點(diǎn)標(biāo)出C N O三種元素的相對(duì)位置 答案 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為 天然元素源于氫 氦等發(fā)生的原子核融合反應(yīng) 這與100多年前 普魯特運(yùn)用思辨性推測(cè)作出 氫是所有元素之母 的預(yù)言恰好 一致 下列說(shuō)法正確的是 A 科學(xué)研究中若能以思辨性推測(cè)為核心 就能加快科學(xué)的進(jìn)程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B 普魯特 既然氫最輕 它就是其他一切元素之母 的推理是符合邏輯的C 一致 是巧合 普魯特的預(yù)言沒(méi)有科學(xué)事實(shí)和理論支撐 它只是一種猜測(cè)D 現(xiàn)代大爆炸理論 是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 關(guān)于1s 2s 3s 4s原子軌道的說(shuō)法 正確的是 A 電子只能在電子云輪廓圖中運(yùn)動(dòng)B 能級(jí)不同 電子云輪廓圖形狀相同C 軌道數(shù)目相同 電子云輪廓圖形狀 大小完全相同D 能層不同 電子云輪廓圖形狀也不相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項(xiàng) 電子在電子云輪廓圖中出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多 C項(xiàng) 1s 2s 3s 4s電子云輪廓圖大小不相同 D項(xiàng) 電子云輪廓圖形狀相同 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 在多電子原子中 軌道能量是由以下哪些因素決定 能層 能級(jí) 電子云的伸展方向 電子自旋狀態(tài)A B C D A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 符號(hào) 3px 沒(méi)有給出的信息是 A 電子層B 電子亞層C 電子云在空間的伸展方向D 電子的自旋方向 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 下列表示氮原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中 對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述正確且能據(jù)此確定電子的能級(jí)的是 A B C ls22s22p3 D C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 以下表示重氫原子結(jié)構(gòu)或核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的圖式中一定錯(cuò)誤的是 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 1s22s22p3 1s22s22p5 則下列有關(guān)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(jià) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 表示S 表示P 表示N 表示F 第一電離能 F N P S A項(xiàng)正確 原子半徑 P S N F B項(xiàng)錯(cuò)誤 電負(fù)性 F N S P C項(xiàng)錯(cuò)誤 F無(wú)正價(jià) D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 下列各組原子中 化學(xué)性質(zhì)一定相似的是 A 原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B 原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子C 2p軌道上只有2個(gè)電子的X原子與3p軌道上只有2個(gè)電子的Y原子D 最外層都只有一個(gè)電子的X Y原子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項(xiàng) X原子為He Y原子為Be B項(xiàng) X原子為Mg Y原子可以為Ca 也可以為Zn C項(xiàng) X只能為C Y只能為Si 同一主族 化學(xué)性質(zhì)相似 D項(xiàng) X Y可以為H Li Na Cr Cu等 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 下列敘述正確的是 A 除0族元素外 短周期元素的最高化合價(jià)在數(shù)值上都等于該元素所屬族的族序數(shù)B 除短周期外 其他周期均為18種元素C 副族元素沒(méi)有非金屬元素D 堿金屬元素是指 A族的所有的元素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項(xiàng) O無(wú)最高正價(jià) F無(wú)正價(jià) B項(xiàng) 第六周期為32種元素 D項(xiàng) H不屬于堿金屬元素 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 已知X Y是主族元素 I為電離能 單位是kJ mol 1 請(qǐng)根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷 錯(cuò)誤的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 元素X的常見(jiàn)化合價(jià)是 1價(jià)B 元素Y是 A族元素C 元素X與氯形成化合物時(shí) 化學(xué)式可能是XClD 若元素Y處于第三周期 它可與冷水劇烈反應(yīng) 解析X為第 A族元素 Y為第 A族元素 D項(xiàng) 若元素Y處于第三周期 則Y為Al Al不與冷水反應(yīng) 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 回答下列問(wèn)題 1 已知元素M是組成物質(zhì)NH4Al SO4 2的一種元素 元素M的氣態(tài)原子逐個(gè)失去第1個(gè)至第4個(gè)電子所需能量 即電離能 用符號(hào)I1至I4表示 如下表所示 元素M是 填寫元素符號(hào) Al 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 硫原子核外有 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子 有 種不同形狀的電子云 2 16 3 請(qǐng)用一個(gè)事實(shí)證明氧氣的氧化性比硫的氧化性強(qiáng) 2H2S O2 2H2O 2S 答案合理即可 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 寫出碳原子最外層電子的電子排布圖 該化學(xué)用語(yǔ)不能表達(dá)出碳原子最外層電子的 填字母 a 能層b 能級(jí)c 所有電子云的伸展方向d 自旋狀態(tài) c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 現(xiàn)有1 20號(hào)元素A B C D所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)或微粒結(jié)構(gòu)如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 元素A的原子最外層共有 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子 有 種能量不同的電子 B的離子與D的離子相互組合形成的干燥劑的化學(xué)式是 解析根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和微粒結(jié)構(gòu) A為S D為Cl B為Ca C為N S的最外層有6個(gè)電子 其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同 3s 3p軌道上電子能量不相同 所以應(yīng)有2種能量不同的電子 CaCl2是一種中性干燥劑 CaCl2 6 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 元素C與氫元素形成帶一個(gè)單位正電荷的離子 寫出該微粒的電子式 用元素符號(hào)表示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 元素A與元素D相比 非金屬性較強(qiáng)的是 用元素符號(hào)表示 下列表述中能證明這一事實(shí)的是 A 常溫下A的單質(zhì)和D的單質(zhì)狀態(tài)不同B A的氫化物比D的氫化物穩(wěn)定C 一定條件下D能從A的氫化物水溶液中置換出A單質(zhì)D HD的酸性比HA酸性強(qiáng) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析S和Cl相比較 Cl的非金屬性強(qiáng) 可以根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性以及Cl2 H2S 2HCl S 進(jìn)行判斷 答案ClC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 C的氫化物固態(tài)時(shí)屬于 晶體 該氫化物與A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是 解析NH3為分子晶體 NH3和H2SO4反應(yīng)生成 NH4 2SO4 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一定數(shù)值x來(lái)表示 x越大 其原子吸引電子的能力越強(qiáng) 下面是某些短周期元素的x值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 通過(guò)分析x值變化規(guī)律 確定Mg的x值范圍 x Mg 0 9 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 推測(cè)x值與原子半徑的關(guān)系是 根據(jù)短周期元素的x值變化特點(diǎn) 體現(xiàn)了元素性質(zhì)的 變化規(guī)律 周期性 同周期 同主族 中 x值越大 其原子半徑越小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 分別指出下列兩種化合物中氧元素的化合價(jià) HClO HFO 0 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們 成鍵的兩原子相應(yīng)元素x數(shù)值的差值為 x 當(dāng) x 1 7時(shí) 一般為離子鍵 當(dāng) x 1 7時(shí) 一般為共價(jià)鍵 試推斷AlBr3中化學(xué)鍵類型是 解析x Br x Al x Cl x Al 3 0 1 5 1 5 所以AlBr3中化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵 共價(jià)鍵 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 預(yù)測(cè)元素周期表中 x值最小的元素位于 周期 族 放射性元素除外 解析電負(fù)性最小的應(yīng)為金屬性最強(qiáng)的 第六 第 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 下表是元素周期表的一部分 表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列 填寫編號(hào) 組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體 a c h b g k c h l d e f 解析根據(jù)位置可以判斷b為H a為Na c為Mg d為Sr e為Ti f為Al g為Ge h為C i為P j為O k為Te l為Cl m為Ar 金屬以及石墨為電的良導(dǎo)體 所以 都符合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 如給核外電子足夠的能量 這些電子便會(huì)擺脫原子核的束縛而離去 核外電子離開(kāi)該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響 原子核對(duì)核外電子的吸引力 形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向 下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量 kJ mol 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 通過(guò)上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量 表中X可能為以上13種元素中的 填寫字母 元素 則該元素屬于 區(qū) 用元素符號(hào)表示X和j所能形成的化合物的化學(xué)式是 Y是周期表中 族元素 以上13種元素中 填寫字母 元素原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量最多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 由于Li失去一個(gè)電子后 達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 所以再失去一個(gè)電子所需能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需能量 表中所給數(shù)據(jù)即電離能 根據(jù)X的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù) X最外層應(yīng)有1個(gè)電子 應(yīng)為Na元素 即a Na在s區(qū) Na與j O 可形成Na2O Na2O2兩種化合物 根據(jù)Y的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù) Y最外層應(yīng)有3個(gè)電子 對(duì)應(yīng)的應(yīng)為Al f 稀有氣體元素原子最穩(wěn)定 失去第一個(gè)電子需要的能量最多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 鋰原子失去核外第一個(gè)電子后即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 所以鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量 asNa2O和Na2O2 A m 12 13 14