2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)課件魯科版

1、第第1 1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)選修選修3 3 2022 備考要點素養(yǎng)要求 1.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.了解電負性的概念,并能用以說 明元素的某些性質(zhì)。 1.宏觀辨識與微觀探析:能從電子層、 能級等不同層次認識原子的結(jié)構(gòu),以 及核外電子的排布規(guī)律,能從宏觀和 微觀相結(jié)合的視角分析原子結(jié)構(gòu)與元 素性質(zhì)的關(guān)系。 2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:能發(fā)現(xiàn)和提 出有探索價值的原子結(jié)構(gòu)與

2、性質(zhì)的問 題,如核外電子排布、元素第一電離 能的特殊性等,面對異常現(xiàn)象敢于提 出自己的見解。 考點一考點一原子核外電子排布原理原子核外電子排布原理 必備必備知識知識 自主自主預(yù)診預(yù)診 知識梳理 1.電子層與能級 (1)電子層(n):在多電子原子中,核外電子的能量是不同的,按照電子的能量 差異將其分成不同電子層。通常用K、L、M、N表示,能量依次升高。 (2)能級:同一電子層里電子的能量也可能不同,又將其分成不同的能級,通 常用s、p、d、f等表示。同一能層里,各能級的能量按s、p、d、f的順序 依次升高,即:E(ns)E(np)E(nd)E(nf)。 特別提醒第一能層(K)只有s能級;第二能層

3、(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,d能級包含了能量相等的五個原子軌道。 2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜 (1)原子的狀態(tài)。 基態(tài)原子:處于最低能量狀態(tài)的原子。 激發(fā)態(tài)原子:基態(tài)原子吸收能量后,它的電子會躍遷到較高能級,變?yōu)榧?發(fā)態(tài)原子。 (2)原子光譜:不同元素原子的電子發(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原子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。在 現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。 (3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜的關(guān)系示意圖。 3.構(gòu)造原理與電子排布式 (1)構(gòu)造

4、原理:以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ),從氫開始,隨核電荷數(shù)遞增,新增電子填 入能級的順序稱為構(gòu)造原理。下圖為構(gòu)造原理示意圖。 能級交錯:隨核電荷數(shù)遞增,電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一 個能層的。如電子是按3p4s3d的順序而不是按3p3d4s的順序填 充的,這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。 (2)基態(tài)原子核外電子排布式。 表示方法舉例(以硫原子為例) 電子排布式 簡化電子排布式Ne3s23p4 價電子排布式3s23p4 1s22s22p63s23p4 (3)原子結(jié)構(gòu)示意圖。 (4)核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系。 金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4,較易失去電子形成陽離子,表 現(xiàn)出還原性,在化合物中顯正

5、化合價。 非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4,較易得到電子,活潑 非金屬原子易形成陰離子。在化合 物中主要顯負化合價。 稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易失去或 得到電子,通常表現(xiàn)為0價。 4.電子云與原子軌道 (1)由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電 子云。電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密 度分布的形象化描述。 (2)原子軌道。 量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為原子軌道。 原子軌道軌道形狀軌道個數(shù) s球形1 p啞鈴形3 5.泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理 (1)泡利不相容原理。 在一

6、個原子軌道里,最多只能容納2個電子,它們的自旋狀態(tài)相反。 洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、 d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時,體系的能量最低,如24Cr的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。 盡可能分占不同軌道 自旋方向相同 (3)能量最低原理 在構(gòu)建基態(tài)原子時,電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個原子 的能量最低,這就是能量最低原理。 【注意】基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最 低原理。 核外電子排布中的幾個簡單數(shù)量規(guī)律: 自我診斷 1.判斷正誤,正確的打“”,錯誤

7、的打“”。 (1)兩種粒子,若核外電子排布完全相同,則其化學(xué)性質(zhì)一定相同。() (2)凡單原子形成的離子,一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布。( ) (3)稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子。() (4)當(dāng)M層是最外層時,最多可排布18個電子。() (5)某原子最外層只有一個電子,它一定是金屬元素。() (6)某原子M層上電子數(shù)可能為L層上電子數(shù)的4倍。() (7)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒可以是兩種原子、兩種分子、 兩種陽離子或兩種陰離子。() (8)硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖: 。() 答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8) 2.判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打

8、“”。 (1)原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍,故稱電子云。() (2)p能級能量一定比s能級的能量高。() (3)基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p62d1。() (4)基態(tài)磷原子的電子排布圖為 () (5)同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多。() (6)Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2。() (7)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等。() 答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 關(guān)鍵關(guān)鍵能力能力 考考向突破向突破 考向考向1電子排布式、電子排布圖的書寫電子排布式、電子排布圖的書寫 【典例1】 按要求填空: (1)(20

9、20江蘇化學(xué),21節(jié)選)基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為 。 (2)(2020全國2,35節(jié)選)基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為 。 (3)(2019全國2,35節(jié)選)Fe成為陽離子時首先失去軌道電子,Sm的 價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為 。 (4)(2019江蘇化學(xué),21節(jié)選)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為 。 (5)(2018全國1,35節(jié)選)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負極材料的電池具 有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}: 下列鋰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)。 Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)

10、小于r(H-),原因是 。 (6)(2018全國2,35節(jié)選)基態(tài)鐵原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為 ,基態(tài)硫原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。 答案 (1)Ar3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 (2)1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2 (3)4s4f5(4)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9 (5)DCLi+核電荷數(shù)較大 (6) 啞鈴 解析 (1)鐵為26號元素,價電子數(shù)為26-18=8,在4s軌道上填充2個電子,在3d 軌道上填充6個電子,則基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為Ar3d64s2或 1s22s22p63s2

11、3p63d64s2。 (2)鈦元素是22號元素,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2。 (3)Fe為26號元素,鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,鐵原子失 去1個電子使4s軌道為半充滿狀態(tài),能量較低,故首先失去4s軌道電子;Sm的 價電子排布式為4f66s2,失去3個電子變成Sm3+成為穩(wěn)定狀態(tài),要失去最外層 6s上的2個電子和4f上的1個電子,所以Sm3+的價電子排布式為4f5。 (4)Cu位于第4周期B族,其價電子排布式為3d104s1,因此Cu2+基態(tài)核外電 子排布式為Ar3d9或1s22s22p63

12、s23p63d9。 (5)根據(jù)電子排布圖(軌道表示式)可知,對應(yīng)的四種電子排布式分別是 1s12s2、2s22p1、2s12p2、1s22s1,根據(jù)構(gòu)造原理可知能級能量大小關(guān)系 是:1s2s2p,則D狀態(tài)能量最低、C狀態(tài)能量最高。由于Li+的核電荷數(shù) 較大,原子核對核外電子的吸引力較大,因此Li+半徑小于H-。 (6)基態(tài)鐵原子核外電子排布式為Ar3d64s2,則價層電子軌道表示式為 。基態(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,p能級電子云輪廓圖為啞鈴形。 易錯警示 核外電子排布常見的錯誤 (1)在書寫基態(tài)原子的電子排布圖(軌道表示式)時,常出現(xiàn)以下錯誤:

13、(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時,雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書寫電子排 布式時,仍把(n-1)d放在ns之前,如鐵原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2,而失電子時,也是先失4s軌道上的電子,如Fe3+的電子 排布式為1s22s22p63s23p63d5。 (3)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 如Cr、Mn、Cu、Zn的價電子排布式分別為3d54s1、3d54s2、3d104s1、 3d104s2。 對點演練1下列關(guān)于鈉元素的幾種表達式錯誤的是() A.Na+的軌道表示式: B.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖: C.基態(tài)鈉原子的電子排布式:1s22s22p53s2

14、D.基態(tài)鈉原子的簡化電子排布式:Ne3s1 答案 C 考向考向2根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素元素 【典例2】 (2020廣東北江中學(xué)模擬)(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;其價電子的軌道 表示式(電子排布圖)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(jié)構(gòu)都與氬相同,B 的元素符號為,C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 。 (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,其原 子的結(jié)構(gòu)示意圖為。 (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子且只有一個未成對電 子,E的元素

15、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nsnn ,則n=;原子中 能量最高的是電子,其基態(tài)原子核外電子軌道表示式(電子排 布圖)為。 歸納總結(jié) 熟記3種最外層電子的排布特征 (1)最外層有3個未成對電子的為ns2np3。136號元素中分別為N、P、As。 (2)最外層有2個未成對電子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分別 為C、Si和O、S。 (3)最外層有一個未成對電子的可能是ns1、ns2np1、(n-1)d5ns1、(n-1)d10ns1、 ns2np5。第四周期中的對應(yīng)元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。 對點演練2A、B、C三種短周期元

16、素,它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原 子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,B元素原子核外有4種能級,且全部充滿電 子;C元素的主族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4。 (1)A的基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有個方向,原 子軌道呈形。 (2)某同學(xué)推斷基態(tài)B原子的核外電子排布為 ,該同 學(xué)所寫的電子排布圖違背了。 (3)C位于族,屬于區(qū),其價電子排布式為。 答案 (1)3啞鈴(2)泡利不相容原理 (3)Ap3s23p5 解析 根據(jù)提供的信息,可以推斷A為N,B為Mg,C為Cl。 (1)N的基態(tài)原子中能量最高的電子為2p能級上的電子,其電子云在空間有 3個方向,原子軌道呈啞鈴形。 (2)該同學(xué)所寫的電

17、子排布圖中3s能級上兩個電子自旋方向相同,違背了泡 利不相容原理。 (3)氯原子的價電子排布式為3s23p5,位于第3周期A族,屬于p區(qū)元素。 考點二考點二原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 必備必備知識知識 自主自主預(yù)診預(yù)診 知識梳理 1.原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置關(guān)系 (1)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系。 周期 序數(shù) 電子 層數(shù) 每周期第一種元素每周期最后一種元素 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 1111s121s2 223He2s1101s22s22p6 3311Ne3s1181s22s22p63s23p6 周期 序數(shù) 電子 層數(shù) 每周期第一種元

18、素 每周期最后一種元素 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 4419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6 5537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 6655Xe6s186 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25 p65d106s26p6 7787Rn7s1118 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25 p65d105f146s26p66d107s27p6 (2)每族元素的價電子排布特點。 主族: 主族AAAA

19、AAA 價電子 排布式 ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5 0族:He為1s2;其他為ns2np6。 過渡元素(鑭系和錒系除外):(n-1)d110ns12。 (3)根據(jù)元素原子的價電子排布進行分區(qū)。 分區(qū)簡圖: 各區(qū)元素分布與價電子排布特點及性質(zhì): 分區(qū)元素分布價電子排布式元素性質(zhì)特點 s區(qū)A、A族ns12 除氫外都是活潑金屬元素;通 常是最外層電子參與反應(yīng) p區(qū)AA族、0族ns2np16通常是最外層電子參與反應(yīng) d區(qū) BB族(鑭系、 錒系及鈀除外)、 族 (n-1)d19ns12 都是金屬元素。d能級電子可 以不同程度地參與化學(xué)鍵的 形成 分區(qū)元素分布

20、價電子排布式元素性質(zhì)特點 ds區(qū) B、B族(n-1)d10ns12都是金屬元素 f區(qū)鑭系、錒系 (n-2)f014(n- 1)d02ns2 都是金屬元素。鑭系元素化 學(xué)性質(zhì)相近;錒系元素化學(xué)性 質(zhì)相近 (4)根據(jù)元素金屬性與非金屬性分區(qū)。 分區(qū)簡圖: 特別說明:處于金屬與非金屬分界處的元素既具有一定的金屬性,又具有 一定的非金屬性,可以找到半導(dǎo)體材料。 微點撥 (1)能層序數(shù)=電子層數(shù)=周期序數(shù) 主族序數(shù)=價電子數(shù) (2)對于主族元素原子,價電子層就是最外電子層;而對于過渡元素價電子 層不僅僅是最外電子層,如Fe的價電子層排布式為3d64s2。 2.元素周期律 (1)原子半徑。 變化規(guī)律。 同

21、周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小;同主族元素從上到下,原子 半徑逐漸增大。 越大 越小 (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(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子 所需要的最低能量。符號:I;單位:kJmol-1。 遞變規(guī)律。 a.同周期第一種元素的第一電離能最小,最后一種元素的第一電離能最大, 總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。 b.同族元素從上至下,第一電離能逐漸減小。 c.同種元素原子的逐級電離能越來越大(即I1I2Al,PS。 共價化合物中,兩種元素電負性差值越大,它們形成共價鍵的極性就越強。 同周期主族元素從左到右,非金屬性越來越強,電負性越來越大,第一電 離能總體呈增大

22、趨勢。 自我診斷 1.已知某主族元素的逐級電離能為I1=500 kJmol-1、I2=4 600 kJmol-1,I3=6 900 kJmol-1,I4=9 500 kJmol-1,可推知該元素可能在哪一族?最高化合價可 能為多少? 提示 A族,+1價。 2.判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“”。 (1)第4周期元素中,錳原子價電子層中未成對電子數(shù)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4周期A族,是p區(qū)元素。() (4)價電子排布式為5s25p1的元素位于第5周期A族,

23、是s區(qū)元素。() (5)共價化合物中,成鍵元素電負性大的表現(xiàn)為負價。() (6)元素電負性越大,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。() 答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 關(guān)鍵關(guān)鍵能力能力 考考向突破向突破 考向考向1電離能的判斷及其應(yīng)用電離能的判斷及其應(yīng)用 【典例1】 (1)(2020全國1,35節(jié)選)I1(Li)I1(Na),原因是。 I1(Be)I1(B)I1(Li),原因是。 (2)(2018全國3,35節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素。 回答下列問題: 鋅原子核外電子排布式為。 黃銅是人

24、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) I1(Cu)(填“大于”或“小于”),原因是。 (3)(2017全國2,35節(jié)選)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子 鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問題: 元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負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。 (4)(2017全國3,35節(jié)選)元素Mn與O中,第一電離能較大的是 。 答案 (1)Na與Li同主族,Na的

25、電子層數(shù)更多,原子半徑大,易失電子Li、Be、 B同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最 大。與Li相比,B的核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失去電子,第一電離能較大。 (2)Ar3d104s2大于Zn的3d能級與4s能級為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難 失電子 (3)從左到右原子半徑減小,元素非金屬性增強,得電子能力增強N原子的 2p軌道為半充滿狀態(tài) (4)O 解析 (1)同主族元素從上至下,原子半徑增大,第一電離能逐漸減小,所以 I1(Li)I1(Na);同周期元素從左至右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢,但由于 A族元素基態(tài)原子最外層s能級處于全充滿的狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,

26、所以 其第一電離能大于同周期的A族元素,因此I1(Be)I1(B)I1(Li)。 (2)Zn位于第4周期B族,屬于ds區(qū),Zn的核外電子排布為Ar3d104s2。 根據(jù)洪特規(guī)則特例進行判斷,鋅失去一個電子的價電子層變化為 3d104s23d104s1,銅失去一個電子的價電子層變化為3d104s13d104s0,鋅由 穩(wěn)定的全充滿結(jié)構(gòu)變?yōu)檩^穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu),而銅為較穩(wěn)定的4s1半充滿結(jié) 構(gòu)變?yōu)檩^穩(wěn)定的4s0全空結(jié)構(gòu),故Zn的第一電離能比Cu的第一電離能大。 (3)從題圖可以看出:除N外,第2周期元素隨核電荷數(shù)依次增大,E1逐漸增大, 這是因為隨原子半徑逐漸減小,元素非金屬性增強,得電子能力增強;

27、氮原 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。 (4)O是非金屬元素,而Mn是金屬元素,O易得電子而不易失電子,所以O(shè)的第 一電離能大于Mn的。 歸納總結(jié) 電離能的四大應(yīng)用 (1)判斷元素金屬性的強弱。 電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強;反之越弱。 (2)判斷元素的化合價。 I1、I2表示各級電離能。如果某元素的In+1In,則該元素的常見化合價 為+n價。如鈉元素I2I1,所以鈉元素的化合價為+1價。 (3)判斷核外電子的分層排布情況。 多電子原子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)突躍時,電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。 (4)反映元素原子的

28、核外電子排布特點。 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)元素的核外 電子排布是全空、半充滿或全充滿狀態(tài)時,第一電離能就會反常的大。 對點演練1(2021湖北天門質(zhì)檢)X、Y是同周期的兩種主族元素,它們的逐 級電離能(I)數(shù)據(jù)如下表所示: 電離能 /(kJmol-1) I1I2I3I4I5 X4964 5626 9129 54313 353 Y7381 4517 73310 54013 630 下列有關(guān)說法正確的是。 電負性:XY 與水反應(yīng)劇烈程度:X”“=”或“”)F,下列表述中 能證明這一事實的是(填序號)。 A.常溫下氟氣的顏色比D單質(zhì)的顏色深 B.氟氣與D的氫化物劇烈

29、反應(yīng),產(chǎn)生D的單質(zhì) C.氟與D形成的化合物中D元素呈正價態(tài) D.比較兩元素的單質(zhì)與氫氣化合時得電子的數(shù)目 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)CON(3)BC 解析 A原子所處的周期序數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等,則A是氫元 素;B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài),s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩 倍,則B是碳元素;D原子L層上有2對成對電子,則D是氧元素;A、B、C、D、 E五種元素的原子序數(shù)依次增大,則C是氮元素;E+核外有3層電子且M層3d 軌道電子全充滿,由此可知E是銅元素。 (1)E為Cu元素,Cu的原子序數(shù)為29,基態(tài)銅原子的電子排布式為 1s22s22p6

30、3s23p63d104s1。 (2)B、C、D三種元素分別是C、N、O,三種元素都處于第2周期,同周期從 左到右元素的第一電離能呈增大趨勢,N的2p能級為半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,第 一電離能比O大,則第一電離能數(shù)值由小到大的順序為CON。 (3)同周期從左到右主族元素的電負性逐漸增大,O的電負性小于F。 常溫下F2的顏色比O2的顏色深,顏色屬于物理性質(zhì),與電負性無關(guān),A項不符 合題意;F2與H2O反應(yīng)可生成O2,說明F的非金屬性強于O,元素非金屬性越 強,電負性越大,能說明F的電負性大于O的電負性,B項符合題意;氟與氧形 成的化合物中氧元素呈正價態(tài),說明F得電子能力強于O,F的非金屬性強于 O,元

31、素非金屬性越強,電負性越大,能說明F的電負性大于O的電負性,C項 符合題意;得電子數(shù)目多少不能說明得電子能力的強弱,因此比較兩元素的 單質(zhì)與氫氣化合時得電子的數(shù)目不能說明電負性的大小,D項不符合題意。 易錯警示 活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物一般是離子化合物。但也 不是絕對的,例如AlCl3是共價化合物。 歸納總結(jié) 電負性的三大應(yīng)用 對點演練3下表為一些元素的電負性: 元素 符號 LiBeBCOFNaAlSiPSCl 電負 性 1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0 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

32、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)通過分析電負性變化規(guī)律,確定Mg元素電負性的最小范圍: 。 (3)請歸納元素的電負性與金屬性、非金屬性的關(guān)系是 。 (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(shè)計一個實驗方案證明上述所得結(jié)論。 答案 (1)Be(OH)2+2H+=Be2+2H2O,Be(OH)2+2OH-=Be +2H2O (2)0.91.5(3)元素的非金屬性越強,電負性越大;元素的金屬性越強,電負 性越小 (4)鋁元素和氯元素的電負性差值為1.5,小于1.7,所以形成共價鍵,為共價化 合物。將AlCl3加熱到熔融態(tài),進行導(dǎo)

33、電性實驗,如果不導(dǎo)電,說明是共價化 合物 解析 (1)Be(OH)2的性質(zhì)與Al(OH)3的性質(zhì)相似,根據(jù)Al(OH)3既能和酸反應(yīng), 又能與強堿溶液反應(yīng),可寫出Be(OH)2分別與酸、堿反應(yīng)的離子方程式。 (2)根據(jù)同周期主族元素從左到右,電負性逐漸增大,可知Mg的電負性大于 Na的電負性,根據(jù)同主族元素從上到下,電負性依次減小,可知Mg的電負性 小于Be的電負性,則Mg的電負性最小范圍是0.91.5。 (3)元素的非金屬性越強,電負性越大;元素的金屬性越強,電負性越小。 (4)Al和Cl的電負性差值為1.5K。 (3)C原子核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,則C為磷元素。A、B的原 子序數(shù)

34、小于C,且A2-和B+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則A為氧元素,B為鈉元素。 C、D為同周期元素,且D元素最外層有一個未成對電子,則D為氯元素。O、 Na、P和Cl四種元素中,氧元素的電負性最大。磷原子核外有15個電子,其 基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3或Ne3s23p3。 考向考向3“位、構(gòu)、性位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系與元素推斷三者的關(guān)系與元素推斷 【典例3】 現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子 序數(shù)依次增大。A元素的價電子排布式為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金 屬元素;D元素原子核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù) 的 ;E元素正三

35、價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F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;G元素與A元素位于同一主 族,其某種氧化物有劇毒。 (1)A元素的第一電離能(填“”或“=”)B元素的第一電離能,A、 B、C三種元素的電負性由小到大的順序為(用元素符號表 示)。 (2)D元素原子的價電子排布式是。 (3)C元素基態(tài)原子的電子排布圖為;E3+的離子符號為 。 (4)F元素位于元素周期表的區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為 。 (5)G元素可能的性質(zhì)。 A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B.其電負性大于磷 C.其原子半徑大于鍺 D.其第一電離能小于硒 (6)活潑性:D(填“”或“NO鎂原子的3

36、p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,而鋁原子的3p 軌道只有一個電子,不穩(wěn)定 解析 A元素的價電子排布為nsnnpn+1,則A是N元素;C元素為最活潑的非金 屬元素,則C是F(氟)元素,那么B是O元素;D元素原子核外有三個電子層,最 外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的 ,則D是Mg元素;E元素正三價離子的3d軌 道為半充滿狀態(tài),則E是Fe元素;F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,則F是Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其 某種氧化物有劇毒,則G是As元素。(1)由于N原子的最外層p軌道處于半充 滿的穩(wěn)定狀態(tài),失去電子比O難,所以元素的第一電離能AB;一般情況下同 一周期的

37、元素,原子序數(shù)越大,元素的電負性越大。所以A、B、C三種元素 的電負性由小到大的順序為NOAl;因為Mg的3p軌道處于全空狀 態(tài),比較穩(wěn)定,而Al原子的3p軌道只有一個電子,不穩(wěn)定,故第一電離 能:I1(Mg)I1(Al)。 對點演練5已知:A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素, 它們的原子序數(shù)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(jié)構(gòu)。F3+的M層 3d軌道電子為半充滿狀態(tài)。請根據(jù)以上信息,回答下列問題: (1)A、B、C三種元素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,有種 不同