2020屆高三化學(xué)140分突破精品資料：第13講《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》高中化學(xué)

1、2021屆高三化學(xué)140分突破精品資料：第13講?原子 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?高中化學(xué)【知能整合】i 核外電子在排布時(shí)遵循以下原理或規(guī)那么:(i)構(gòu)造原理:從圖中能夠看出不同能層的能級有交錯(cuò)現(xiàn)象，女口 E(3d) E(4s)、E(4d) E(5s)、E(5d) E(6s)等。在136號元素中，原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理的元素有鉻6、銅Cu，最外層電子排布為ns1的元素有H、鋰、鈉、鉀、鉻、銅。(2) 能量最低原理：原子核外電子的排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)， 簡稱能量最低原理。處于最低能量的原子稱為基態(tài)原子，電子吸取能量后，躍遷至較高能級 時(shí)稱為激發(fā)態(tài)原子。泡利(Pauli)(不相

2、容)原理：1個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子且自旋方向相反。(4)洪特(Hund)規(guī)那么：當(dāng)電子排布在同一能層的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌 道且自旋方向相同；洪特規(guī)那么的特例當(dāng)原子軌道處于全空、半滿或全滿時(shí)原子較穩(wěn)固。2兀素在周期表中的位置與兀素性質(zhì)的關(guān)系性質(zhì)同周期(從左往右)同主族(自上而卜)(1)能層數(shù)相同從1遞增到6(或 7)(2)最外層電子數(shù)從1遞增到8(第一周期 例外)相同(3)原子半徑減小(稀有氣體除外)增大(4)金屬性(原子失電子能力)減弱增強(qiáng)(5)非金屬性(原 子得電子能力)增強(qiáng)減弱電負(fù)性增強(qiáng)減弱(7)第一電離能增大的趨勢減小(8)單質(zhì)復(fù)原性減弱增強(qiáng)(9)單質(zhì)氧化性增強(qiáng)

3、減弱(10)最高價(jià)氧化 物對應(yīng)水化物的 酸堿性堿性減弱，酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)，酸性減弱(11)非金屬形成 氣態(tài)氫化物的難 易程度由難到易由易到難(12)氣態(tài)氫化物 的穩(wěn)固性增強(qiáng)減弱(13)要緊化合價(jià)最咼正價(jià)從+1遞增到+7(0、F 例 外)，最低負(fù) 價(jià)從第W A族-4遞增到-1相同(14)離子半徑r(陰離子)減 小, r(陽離子) 減小，r(陰離子) r(陽離 子)增大【典型例析】例1:各電子層排布的總數(shù)遵循三條規(guī)律：原子的最外層電子數(shù)8原子的次外層電子數(shù)原子的倒數(shù)第三層電子數(shù) Mg、Al3+四種離子的離子半徑(7) 短周期元素的原子半徑(8) 短周期元素的第一電離能17假設(shè)在現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論中，

4、假定每個(gè)原子軌道只能容納一個(gè)電子，那么原子序數(shù)為42的元素的核外電子排布式將是如何樣的 ；按這種假設(shè)而設(shè)計(jì)出的元素周期表，該元素將屬于第 周期，第 族。2021屆高三化學(xué)140分突破精品資料第13講參考答案例1：思路點(diǎn)撥：這三條規(guī)律的電子排布規(guī)那么是由能量最低原理和泡利不相容原理決定的。疑難辨析：由于不了解能級交錯(cuò)現(xiàn)象而導(dǎo)致誤選。解題過程：在多電子的原子中，由于電子間的相互阻礙，顯現(xiàn)了能級交錯(cuò)現(xiàn)象，在填充電子時(shí)，由于能級交錯(cuò)的緣故，End E(n+1)s。當(dāng)ns和np充滿時(shí)洪4個(gè)軌道，最多容納 8個(gè)電子),余外電子不是填入 nd,而是第一形成新電子層，填入(n+ 1)s軌道中，因此最外層電子數(shù)

5、不可能超過8個(gè)。假設(shè)最外層是第 n層，次外層確實(shí)是第(n- 1)層。由于Eg)f E(n+1)s Enp，在第 (n + 1)層顯現(xiàn)前，次外層只有(n- 1)s、(n- 1)p、(n- 1)d上有電子，這三個(gè)亞層共有9個(gè)軌道，最多可容納18個(gè)電子，因此次外層電子數(shù)不超過18個(gè)。例如，原子最外層是第五層，次外層確實(shí)是第四層，由于E4fE6s E5p,當(dāng)?shù)诹鶎语@現(xiàn)之前，次外層(第四層)只有在4s、4p和4d軌道上有電子，這三個(gè)亞層共有9個(gè)軌道，最多可容納18個(gè)電子，也確實(shí)是次外層不超過18個(gè)電子。同理能夠講明什么緣故原子的倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個(gè)電子。選D。變式訓(xùn)練：答案：B解析：各能級最多容

6、納的電子數(shù)，是該能級原子軌道數(shù)的二倍，因?yàn)楦髂芗壷杏胁煌脑?軌道數(shù)，每個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)電子，且自旋方向相反，這是泡利原理。例2 :思路點(diǎn)撥：先依照元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)確定元素的名稱，再一一討論。疑難辨析：要注意到原子核外所有電子的運(yùn)動狀態(tài)是各不相同的。解題過程：T元素基態(tài)原子 M層上有2對成對電子，那么其核外電子排布式為Ne3 s23p4，是S原子，最外層有 6個(gè)電子，即有6種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。元素X原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，那么其次外層只有2個(gè)電子，最外層有 4個(gè)電子，是C原子。在短周期元素中氫化物水溶液呈堿性的只有NH3, Y是N，由于F無正價(jià)，因此在短周期元素

7、中最高正價(jià)是+ 7價(jià)的只能是Cl。(3)a中通過單質(zhì)的狀態(tài)來比擬是不正確的，單質(zhì)的狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，與非金屬性的強(qiáng)弱無關(guān)。c中一定條件下氯氣和硫單質(zhì)均能與燒堿發(fā)生歧化反響，都既作H氧化劑又作復(fù)原劑，因此也不能比擬兩者非金屬性的強(qiáng)弱。答案：(1)61：C (2)h N H；HClb (4)H2CO3弱酸性或非氧化性酸(合理即給分)。變式訓(xùn)練：答案：匚 1汁 f sp3四面體(2)ci K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3 d64s2Cu1 s22s22p63s23p63d104s1 或Ar3 d104s1。解析：(1)A元素基態(tài)原子的軌道表示式可表示為；仁| ,是氮

8、原子，故可知最外層電 子的軌道表示式，氮原子形成的氣態(tài)氫化物為NH3, N原子周圍有1對孤對電子和3對成鍵電子對，易得N原子的雜化類型為sp3,VSEPR模型為四面體構(gòu)型，分子構(gòu)型為三角錐形。(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，講明B元素原子核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子，是Cl，C元素原子核內(nèi)有19個(gè)質(zhì)子，是K。(3)依照構(gòu)造原理，電子先進(jìn)入4s軌道，因此可知D元素基態(tài)原子的核外電子排布式應(yīng)為Ar3 d64s2，是鐵。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，講明第三層有18個(gè)電子，第四層即最外層只有1個(gè)電子，可知E原子共有29個(gè)電子，是Cu?！井?dāng)堂反響】1. A 2. C 3.

9、 BC 4. B 5 . (1)1s22s22p2,口：；川丨(2)CO2、CS2、C2H2、C6H6等。(3)AlO 2+H+ H2O -Al(OH) 3 Al 3+3OH (4)Al 2S3+6H2O=2 Al(OH) 3 J +3HSf6. (1) COc鍵、n鍵b. c(3) 31Ga 的電子排布式是 1s22s22p63s23p63d104s24p1,31Ga失去1個(gè)電子后內(nèi)層電子到達(dá)全充滿的穩(wěn)固狀態(tài)?！菊n后穩(wěn)固】1. D 2 . C 3. C 4. C 5 . B 6 . A 7 . C 8 . C 9 . AC 10 . B11 . (1)Sc： 1s22s22p63s23p63

10、d14s2 或Ar3d 14s2Ti: 1s22s22p63s23p63d24s2 或Ar3d 24s2V :1s22s22p63s23p63d34s2或Ar3d 34s2Mn : 1s22s22p63s23p63d14s23d54s2 或Ar3d 54s2 尊重客觀事實(shí)，注意理論的適用范疇和缺陷，把握特例。(3)五種元素的最高正化合價(jià)數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最高能層s電子和次高能層d電子數(shù)目之和；能量交錯(cuò)使得d電子也參與了化學(xué)反響。12 . (1)1個(gè)氫化物分子中的 H原子數(shù)目等于其對應(yīng)的基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)(2)匾囤 m口| (3)基態(tài)C原子有1個(gè)2s電子激發(fā)到p軌道，形成4個(gè)sp3雜化軌道和H 原子的s電子成鍵。13 . (1)C S Cu K O (2)2Cu + S - CU2S (3)Cu2+H2S=CuSj +2才(4)CS2( + (宀*一 - 5：:合：(5)3d104s1 Kt d；K-14 . (1)KOH、KClO、KCIO3、HClO、HClO 3等 (2)2H22H2f +O12K+2H 2O=2KOH+H 2T15.(1)Cu；! - 4Al+3O 2 T (3)AlN+3H2O= Al(OH) 3 J +NH f平面正方形 (2)2Al 2O3熔融焰色