高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第十一單元第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案新人教版.docx

第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)命題一電子排布1.按要求填空。(1)(2018年全國卷,35節(jié)選)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為、(填標(biāo)號)。 (2)(2018年全國卷,35節(jié)選)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。 (3)(2018年全國卷,21節(jié)選)Zn原子核外電子排布式為。(4)(2018年江蘇,35節(jié)選)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為。解析(1)基態(tài)Li原子能量最低,而電子排布圖中D項所示狀態(tài)為基態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子數(shù)越多,原子能量越高,A項中只有1個1s電子躍遷到2s軌道;B項中1s軌道中的兩個電子一個躍遷到2s軌道,另一個躍遷到2p軌道;C項圖中1s軌道的兩個電子都躍遷到2p軌道,故C項表示的原子能量最高。(2)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2,則價層電子排布圖為?；鶓B(tài)S原子的核外電子排布式為Ne3s23p4,電子占據(jù)的最高能級為3p能級,電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(3)Zn為30號元素,價層電子數(shù)為12,則電子排布式為Ar3d104s2。(4)Fe為26號元素,基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2;Fe失去最外層的2個電子得到Fe2+,故Fe2+的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。答案(1)D;C(2) ; 啞鈴(紡錘)(3)Ar3d104s2(4)Ar3d6(或1s22s22p63s23p63d6)2.(2017年全國卷,35節(jié)選)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為nm(填標(biāo)號)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號是,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。解析(1)紫色光的輻射波長范圍為400 430 nm。(2)基態(tài)K原子核外有4個能層:K、L、M、N,能量依次增大,處于N層上的1個電子位于s軌道,s電子云輪廓圖形狀為球形。答案(1)A(2)N;球形3.按要求填空:(1)(2017年全國卷,35節(jié)選)氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為。(2)(2017年全國卷,35節(jié)選)Co基態(tài)原子核外電子排布式為,元素Mn與O中,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是。(3)(2016年全國卷,37改編)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。(4)(2016年全國卷,37改編)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為,有個未成對電子。(5)(2016年江蘇,21節(jié)選)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為。(6)(2015年全國卷,37節(jié)選)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)根據(jù)構(gòu)造原理可知,氮原子的價電子排布式為2s22p3,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理可知,其價電子的軌道表達(dá)式為(2)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。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(shù)較多。(3)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。(4)Ge(鍺)元素在周期表的第四周期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。(5)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。(6)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 ,則核外存在2對自旋相反的電子。答案(1) (2)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2;Mn(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2;2(4)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2;2(5)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10(6)電子云;2命題二電離能及電負(fù)性4.按要求填空。(1)(2018年全國卷,35節(jié)選)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計算得到。 可知,Li原子的第一電離能為kJmol-1,鍵鍵能為kJmol-1。 (2)(2018年全國卷,35節(jié)選)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是。 解析(1)根據(jù)圖像及第一電離能的概念(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),Li原子的第一電離能是520 kJmol-1。鍵的鍵能是249 kJmol-12=498 kJmol-1。(2)Zn的電子排布式為Ar3d104s2,Cu的電子排布式為Ar3d104s1,故Zn的第一電離能比Cu大。答案(1)520;498(2)大于;Zn的核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子5.按要求填空。(1)(2017年全國卷,35節(jié)選)元素Mn與O中,第一電離能較大的是。(2)(2017年全國卷,35改編)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。(3)(2016年全國卷,37節(jié)選)元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958 kJmol-1、INi=1753 kJmol-1,ICuINi的原因是。(4)(2016年全國卷,37節(jié)選)根據(jù)元素周期律,原子半徑GaAs,第一電離能GaAs。(填“大于”或“小于”)解析(1)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(shè)的第一電離能大于Mn的。(2)由圖可知,除N外,同周期元素隨核電荷數(shù)的增大,E1逐漸增大,這是因為隨原子半徑逐漸減小,結(jié)合一個電子需要釋放出更多的能量;N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),不易再結(jié)合一個電子,故E1呈現(xiàn)異常。(3)銅的第二電離能失去的是全充滿的3d10電子所需要的能量,鎳的第二電離能失去的是4s1電子所需要的能量,前者屬于穩(wěn)定狀態(tài),故第二電離能:ICuINi。(4)Ga和As均屬于第四周期元素,且原子序數(shù)GaAs,第一電離能IGaIAs。答案(1)O(2)同周期元素隨核電荷數(shù)的增大,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原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有額外穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子(3)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子(4)大于;小于6.按要求填空。(1)(2017年江蘇,21節(jié)選)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為 。(2)(2016年全國卷,37改編)Zn、Ge、O的電負(fù)性由大到小的順序是。(3)(2015年全國卷,31改編)O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是。(4)(2015年福建理綜,31節(jié)選)CH4和CO2所含三種元素電負(fù)性從小到大的順序為。答案(1)HCGeZn(3)O(4)HCO命題角度主要考查基態(tài)原子電子排布式、電子排布圖、離子電子排布式、原子軌道中未成對電子數(shù)、原子軌道形狀及能量、元素電離能及電負(fù)性大小的比較等備考啟示高考對原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)內(nèi)容的考查,相對比較簡單,注重基礎(chǔ),主要考查對基本概念的理解。在復(fù)習(xí)時應(yīng)做好類比,理清電子排布式、電子排布圖、外圍電子排布式、簡化電子排布式的區(qū)別,能層、能級、電子云、原子軌道的區(qū)別,元素第一電離能、電負(fù)性的遞變規(guī)律見自學(xué)聽講P222原子核外電子排布1.能層、能級與原子軌道的關(guān)系能層能級最多容納電子數(shù)序號符號符號原子軌道數(shù)各能級各能層1K1s122L2s122p363M12365104N4s124p364d510714n注意:(1)能層(n)即電子層,不同能層的電子離核越遠(yuǎn),能量越高,所在能層的序數(shù)越大。(2)同一能層里電子根據(jù)能量不同,又分成不同的能級,每一能層的能級數(shù)等于能層的序數(shù),同一能層里,各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升高。2.原子軌道(1)軌道形狀a.s能級電子的原子軌道呈。b.p能級電子的原子軌道呈。(2)各能級上的原子軌道數(shù)目能級nsnpndnf原子軌道數(shù)(3)能量關(guān)系a.相同能層上原子軌道能量的高低:nsnpndnfb.形狀相同的原子軌道能量的高低:1s2s3s4sc.同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等,如npx、npy、npz軌道的能量。注意:(1)由于核外電子的概率分布看起來像一片云霧,因而被形象地稱為電子云,電子云輪廓圖稱為原子軌道。(2)各能層的原子軌道數(shù)為n2。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。下圖為構(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1個原子軌道里最多容納個電子,且自旋方向。如2s軌道上的電子排布圖為 ,不能表示為 。(3)洪特規(guī)則電子排布在同一能級的不同軌道時,總是優(yōu)先,且自旋方向相同。如2p3的電子排布圖為,不能表示為。注意:(1)所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)時原子的能量最低,如24Cr的電子排布式為Ar3d54s1,29Cu的電子排布式為Ar3d104s1。4.基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法舉例(以S原子為例)電子排布式簡化電子排布式電子排布圖(軌道表示式)價電子排布式5.基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜(1)電子躍遷示意圖(2)原子光譜:不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會吸收或放出不同的光,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的種類,稱為光譜分析。283s3p3d184f322n2球形對稱啞鈴形1357相等最低狀態(tài)2相反單獨(dú)占據(jù)一個軌道1s22s22p63s23p4Ne3s23p43s23p41.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)p能級的能量一定比s能級的能量高。()(2)同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)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)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。()(6)Cr的基態(tài)原子的簡化電子排布式為Ar3d44s2。()(7)基態(tài)原子電子能量的高低順序為E(1s)E(2s)E(2px)E(2py)Al,PS。6.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。如圖所示:Ne3s11s22s22p63s23p6Ar4s11s22s22p63s23p63d104s24p6ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51s2ns2np6A、A族ns12A族A族、0族ns2np16B族B族(除鑭系、錒系外)、族(n-1)d19ns12B族、B族(n-1)d10ns12鑭系、錒系(n-2)f014(n-1)d02ns2最低能量I1kJmol-1越強(qiáng)相同逐漸增多相同遞增減小增大+1+7-4-1主族序數(shù)主族序數(shù)-8增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)減小增大減小減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)價電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期A族,是s區(qū)元素。()(2)電負(fù)性大的元素非金屬性強(qiáng)。()(3)主族元素的電負(fù)性越大,元素原子的第一電離能一定越大。()(4)在元素周期表中,同周期主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大。()(5)在形成化合物時,電負(fù)性越小的元素越容易顯正價。()(6)第一電離能:ON。()(7)正三價陽離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于族。()(8)價電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期A族,是p區(qū)元素。()(9)兩成鍵元素電負(fù)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)(9)2.已知X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJmol-1。請根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)判斷,下列說法錯誤的是()。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801820275011600A.元素X的常見化合價是+1價B.元素Y是第A族元素C.元素X與氯形成化合物時,化學(xué)式可能是XClD.若元素Y處于第三周期,則它可與冷水劇烈反應(yīng)解析由數(shù)據(jù)分析元素X的I2I1,X易呈+1價,為第A族元素,A、C兩項均正確;元素Y的I4I3,易呈+3價,應(yīng)在第A族,B項正確;若Y處于第三周期,則Y為鋁元素,Al不與冷水反應(yīng),D項錯誤。答案D3.(1)第三周期所有元素的第一電離能(I1)大小順序為(用元素符號表示)。(2)Na的逐級電離能中有次突躍。分別是哪級電離能發(fā)生突躍? 。(3)C、N、O、F的電負(fù)性大小順序為,第一電離能大小順序為。(4)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序為,電負(fù)性大小順序為。答案(1)NaAlMgSiSPClAr(2)2;I2I1、I10I9(3)CNOF;CONClBrI;FClBrI4.根據(jù)下列五種元素的第1至第4電離能(單位:kJmol-1)數(shù)據(jù),回答下列問題:元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T580 1800270011600U420310044005900(1)在周期表中,最可能處于同一族的是(填字母,下同)。A.Q和RB.S和TC.T和UD.R和TE.R和U(2)下列離子的氧化性最弱的是。A.S2+B.R+C.T3+D.U+(3)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)與Q元素最相似的是。A.硼B(yǎng).鈹C.氦D.氫(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況,這一事實從側(cè)面說明:。如果U元素是短周期元素,那么它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第個電子時。(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,其原因是。解析(1)根據(jù)電離能的變化趨勢知,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。(2)由于U+為第A族元素且電離能比R小,所以U+的氧化性最弱。(3)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)與其最相似。(4)電離能的突躍變化,說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個電子時。(5)同一周期,第一電離能呈增大趨勢,但A、A族比相鄰元素要高,因為其最外層電子呈全充滿或半充滿結(jié)構(gòu)。答案(1)E(2)D(3)C(4)電子分層排布,各能層能量不同;10(5)RS1.8,為非金屬元素;電負(fù)性1.7,為離子鍵;兩成鍵元素電負(fù)性差值”或“”填空:第一電離能離子半徑熔點酸性SiSO2-Na+NaClSiH2SO4 HClO4答案(1)三;A;2;1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2(2);8.完成下列化學(xué)用語。(1)Cr原子的核外電子排布式為,價電子排布式為,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,價電子排布圖為。(2)Cu2+的核外電子排布式為,離子結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)As的核外電子排布式為,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,價電子排布圖為。(4)Co的價電子排布式為,價電子排布圖為。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1;3d54s1;(2)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9;(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3; (4)3d74s2; 9.第三周期1117號元素某些性質(zhì)變化趨勢如圖所示,下列有關(guān)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(fù)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(zhuǎn)移的電子數(shù)解析對于第三周期1117號元素,隨著原子序數(shù)的增大,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(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(zhuǎn)移的電子數(shù):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。答案B10.下列各圖中橫坐標(biāo)表示元素的電負(fù)性數(shù)值,縱坐標(biāo)表示同一主族五種元素的序數(shù)的是()。答案B11.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A族B.它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為Ar4s2C.Co2+的核外價電子排布式為3d54s2D.Co位于周期表中第9列解析“3d74s2”為Co的價電子排布式,其簡寫式中,也要注明3d軌道,B項錯誤;“7+2=9”,說明它位于周期表的第9列,D項正確;從左向右數(shù),應(yīng)為過渡元素,A項錯誤;失電子時,應(yīng)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。答案D12.下列有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()。A.Na、K、Rb;N、P、As;O、S、Se;Na、P、Cl。其中元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而增大的是B.1s22s22p63s23p1;1s22s22p63s23p2;1s22s22p63s23p3;1s22s22p63s23p4。其中對應(yīng)的第一電離能最大的是C.某短周期元素的逐級電離能(kJmol-1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703等,該元素在第三周期A族D.1s22s22p63s23p2;1s22s22p3;1s22s22p2;1s22s22p63s23p4。其中原子半徑最大的是解析A項,同周期元素自左而右,電負(fù)性逐漸增大,同主族自上而下,電負(fù)性逐漸減小;B項,同周期元素隨原子序數(shù)的增大,第一電離能呈增大趨勢,A族3p能級為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素;C項,該元素第三電離能劇增,最外層應(yīng)有2個電子,表現(xiàn)+2價;D項,同周期元素自左而右,原子半徑逐漸減小,同主族元素自上而下,原子半徑逐漸增大,故原子半徑最大的為。答案B13.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。