2013高考化學大一輪復習教案 第十二章 第1講《原子結構....doc

第1講原子結構與性質考綱解讀1.能規(guī)范書寫常見元素(136號)原子核外電子的電子排布式和電子排布圖。2.運用原子核外電子躍遷等解釋某些實際問題。3.用電離能、電負性等解釋元素的某些性質。4.掌握周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及元素性質的遞變規(guī)律。考點一原子核外電子排布原理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_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：同一能層里的電子的_也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用_等表示，同一能層里，各能級的能量按_的順序升高，即：_。(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。原子軌道軌道形狀軌道個數(shù)sp特別提醒第一能層(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。2原子核外電子排布的原理(1)能量最低原理：即：電子盡先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，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：(2)泡利原理一個原子軌道最多容納_個電子，并且_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_，并且_相同。洪特規(guī)則特例：當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：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。特別提醒基態(tài)原子：處于最低能量的原子。當基態(tài)原子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，釋放一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子光譜的原因。1完成下表，理解能層、能級及其最多容納電子數(shù)的關系能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容納電子數(shù)特別提醒(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍；(3)構造原理中存在著能級交錯現(xiàn)象；(4)我們一定要記住前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。2寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式原子電子排布式簡化電子排布式NClCaFeCu特別提醒當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns，(n1)d，np順序填序，但在書寫電子排布式時，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。3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_。4請用核外電子排布的相關規(guī)則解釋Fe3較Fe2更穩(wěn)定的原因？特別提醒由于能級交錯，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時是先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子?？键c二原子結構與元素性質1原子結構與周期表的關系(1)原子結構與周期表的關系(完成下列表格)周期能層數(shù)每周期第一個元素每周期最后一個元素原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23He2s1101s22s22p6三311四419五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)原子構型與族的關系對主族元素：主族元素的族序數(shù)原子的_。對副族元素：次外層電子數(shù)多于8個而少于18個的一些元素，它們除了能失去_的電子外，還能失去_上的一部分電子。例如元素鈧Ar3d14s2，總共可以失去三個電子，鈧為B族元素。所以，失去的(或參加反應的)電子總數(shù)，就等于該元素所在的族數(shù)。除第族元素外，大多數(shù)元素所在族的族序數(shù)等于(n1)dns(n為最外層)的電子數(shù)。歸納總結(1)周期的序號等于能層數(shù)。(2)每一周期都是從活潑堿金屬開始逐漸過渡到活潑的非金屬，最后以惰性氣體結束。(3)主族元素所在族的序數(shù)等于該元素原子的價電子數(shù)，等于最外層電子數(shù)。(4)BB族元素原子的價電子數(shù)目與族序數(shù)相同。(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)元素化學性質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特點s區(qū)A、A族及He元素ns12除氫、氦外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應p區(qū)A族A族、0族(除氦外)ns2np16通常是最外層電子參與反應d區(qū)B族B族、族(除鑭系、錒系外)(n1)d19ns12d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)B族、B族(n1)d10ns12金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近c.若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4，由此可知，該元素位于p區(qū)，為第四周期A族元素。即最大能層為其周期數(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應注意過渡元素(副族與第族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)。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，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。2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_；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸_。(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化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的_，符號：_，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。b同族元素：從上至下第一電離能_。c同種原子：逐級電離能越來越_(即I1_I2_I3)。(3)電負性含義：元素的原子在化合物中_能力的標度。元素的電負性越大，表示其原子在化合物中_的能力越_。標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為_和鋰的電負性為1.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)。變化規(guī)律金屬元素的電負性一般_，非金屬元素的電負性一般_，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，元素的電負性逐漸_，同主族從上至下，元素的電負性逐漸_。5某元素的原子序數(shù)為29，試問：(1)寫出該元素的名稱及元素符號。(2)畫出該元素原子的電子排布式。(3)它有多少個能層？有多少個能級？(4)它的價電子構型是什么？(5)它屬于第幾周期？第幾族？主族還是副族？屬于哪一個分區(qū)？(6)它有多少個未成對電子？6同周期內不同元素的第一電離能I1隨著原子序數(shù)的增大而增大，但個別元素的I1出現(xiàn)反常現(xiàn)象。下列關系正確的是()AI1(氮)I1(氧) BI1(氟)I1(氧)CI1(鎂)I1(鎂)表示原子結構的常用化學用語到目前為止，我們學過的表示原子結構的化學用語有多種，它們各有不同的側重點。(1)原子結構示意圖只能表示核外電子的分層排布和原子核內的質子數(shù)，如。(2)核組成式：如O，側重于表示原子核的結構，它能告訴我們該原子核內的質子數(shù)和核外電子數(shù)以及質量數(shù)，并不能反映核外電子的排布情況。(3)電子排布式：如O原子的電子排布式為1s22s22p4，它能告訴我們氧原子核外的電子分為2個電子層，3個能級，并不能告訴我們原子核的情況，也不能告訴我們它的各個電子的運動狀態(tài)。(4)電子排布圖：如 這個式子，對氧原子核外電子排布的情況表達得就更加詳細。(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)?！纠?】按要求用三種化學用語表示基態(tài)鐵原子和三價鐵離子，并回答問題。FeFe3原子(或離子)結構示意圖電子排布式電子排布圖(1)鐵原子最外層電子數(shù)為_，鐵在發(fā)生化學反應時，參加反應的電子可能是_。(2)請你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息?！纠?】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。元素周期律與元素推斷1元素周期律所描述內容匯總(0族除外)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_(0族除外)逐漸增大元素主要化合價最高正價由(17) 最低負價由41最高正價_，非金屬最低負價_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_的趨勢第一電離能逐漸_元素的電負性電負性逐漸_電負性逐漸_元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸_非金屬性逐漸_金屬性逐漸_非金屬性逐漸_單質氧化性、還原性氧化性逐漸_還原性逐漸_氧化性逐漸還原性逐漸最高價氧化物對應水化物的酸堿性堿性逐漸_酸性逐漸_堿性逐漸_酸性逐漸_非金屬氣,態(tài)氫化物,的穩(wěn)定性生成由_到_穩(wěn)定性逐漸_生成由_到_穩(wěn)定性逐漸_2. 元素周期律與元素推斷的關系在試題中，通常用元素周期律的某項內容，來推斷出元素名稱，然后再考查該元素的其他性質。【例3】元素代號I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900(1)在周期表中，最可能處于同一族的是_。AQ和R BS和T CT和U DR和TER和U(2)電解它們的熔融氯化物，以下過程最可能正確的是_。AQ22eQBR22eRCS33eSDT33eT(3)它們的氯化物的化學式，最可能正確的是_。AQCl2 BRCl CSCl3 DTCl(4)S元素最可能是_。As區(qū)元素 B稀有氣體元素Cp區(qū)元素 D準金屬(5)下列元素中，化學性質和物理性質最像Q元素的是_。A氦(1s2) B鈹(1s22s2)C鋰(1s22s1) D氫(1s1)高考題組一原子的核外電子排布1(2009上海，2)以下表示氦原子結構的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是()AHe B. C1s2 D. 2(2010上海，2改編)下列有關物質結構的表述正確的是()A次氯酸的電子式H B二氧化硅的分子式SiO2C乙烯的結構簡式CH2=CH2D鈉離子的結構示意圖32010福建理綜30(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價電子)排布式為_，Q2的未成對電子數(shù)是_。42010課標全國卷一41(1)W(O)元素的L層電子排布式為_。52010江蘇21A(2)節(jié)選Cu基態(tài)核外電子排布式為_。62010海南，19(1)Ni原子的核外電子排布式為_。72011福建理綜30(1)改編氮元素可以形成多種化合物?；鶓B(tài)氮原子的價電子排布式是_。82011山東理綜32(1)改編氧是地殼中含量最多的元素。氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為_個。高考題組二原子結構與元素性質9(2009安徽理綜，25改編)W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。(1)W位于元素周期表第_周期第_族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)_(填“強”或“弱”)。(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是_，Y的第一電離能比X的_(填“大”或“小”)。(3)Y的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與Z的單質反應的化學方程式是_。102010山東理綜，32(2)CH4中共用電子對偏向C，SiH4中共用電子對偏向H，則C、Si、H的電負性由大到小的順序為_。112011新課標全國卷37(2)基態(tài)B原子的電子排布式為_；B和N相比，電負性較大的是_，BN中B元素的化合價為_。122011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_。課時規(guī)范訓練教材習題回扣1(選修3P241)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2(選修3P242)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式可能是()AXYZ2 BX2YZ3 CX2YZ2 DXYZ33(選修3P243)下列說法中，不符合A族元素性質特征的是()A從上到下原子半徑逐漸減小B易形成1價離子C從上到下單質的氧化性逐漸減弱D從上到下氫化物的穩(wěn)定性依次減弱4(選修3P244)下列說法中，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5(選修5P246)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_。(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，它的最高價氧化物的化學式是_，最高價氧化物的水化物是一種_酸。能力提升訓練1圖1和圖2分別是1s電子的概率分布圖和原子軌道圖。下列有關認識正確的是()A圖1中的每個小黑點表示1個電子B圖2表示1s電子只能在球體內出現(xiàn)C圖2表明1s軌道呈圓形，有無數(shù)對稱軸D圖1中的小黑點表示某一時刻，電子在核外所處的位置2以下對核外電子運動狀況描述正確的是()A能層序數(shù)越大，s軌道的半徑越大B電子的運動和行星相似，圍繞著原子核在固定的軌道上高速旋轉C能量低的電子只能在s軌道上運動，能量高的電子總在f軌道上運動D同一元素的原子中，在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)相同3下列關于鈉元素的幾種表達式錯誤的是()ANa的電子排布圖： BNa的結構示意圖：CNa的電子排布式：1s22s22p63s1DNa的簡化電子排布式：Na3s14下列電子排布圖能表示基態(tài)氮原子的核外電子排布的是()5X、Y兩種元素可形成X2Y3型化合物，則X和Y原子最外層的電子排布可能是()AX：2s22p3Y：2s22p4BX：3s23p1Y：3s23p5CX：3s23p2Y：3s23p4DX：3s2Y：2s22p36對Na、Mg、Al的有關性質的敘述正確的是()A堿性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3B第一電離能：NaMgMgAlD還原性：NaMgAl7A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結構，有關兩元素的下列敘述：原子半徑AB；原子序數(shù)AB；原子最外層電子數(shù)ANC最高價氧化物對應水化物酸性：WZDX和Y的單質在一定條件下反應可生成一種淡黃色的固體化合物11. 以下有關元素性質的說法不正確的是()A具有下列電子排布式的原子中，1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4原子半徑最大的是B具有下列價電子排布式的原子中，3s23p13s23p23s23p33s23p4第一電離能最大的是CNa、K、RbN、P、AsO、S、SeNa、P、Cl，元素的電負性隨原子序數(shù)增大而遞增的是D某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X312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元素。(1)下列(填寫編號)組元素的單質可能都是電的良導體。a、c、hb、g、kc、h、ld、e、f(2)如給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：原子核對核外電子的吸引力，形成穩(wěn)定結構的傾向。下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJmol-1)：鋰XY失去第一個電子519502580失去第二個電子7 2964 5701 820失去第三個電子11 7996 9202 750失去第四個電子9 55011 600通過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電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量：_。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)元素。用元素符號表示X和j所能形成的化合物的化學式是_。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電子需要的能量最多。13下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。請回答下列問題：(1)表中屬于d區(qū)元素的是(填元素符號)。(2)表中元素的6個原子與元素的6個原子形成的某種環(huán)狀分子名稱為；和形成的一種常見溶劑的化學式為，其立體構型為。(3)某元素原子的外圍電子排布式為nsnnpn+1，該元素原子的最外電子層上孤電子對數(shù)為；該元素與元素形成的最簡單分子X屬于分子(填“極性”或“非極性”)。(4)元素的第一電離能元素(選填“”、“=”或“”、“=”或“”)的電負性。(5)元素和形成的化合物的電子式為。(6)元素的基態(tài)原子核外電子排布式是。(7)某些不同族元素的性質也有一定的相似性，如上表中元素與元素的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式：_。14(2009寧夏理綜，38)已知X、Y