2020年高考化學復習：原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學案

1、第一單元選修 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)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 I 卷,35 節(jié)選）下列 Li 原子電子排布圖表示的狀態(tài)中為_、_ （填標號）。Is 2s怨2nrnrnirnrnrn1522p;LTJOEJOh曲2叫也2 OLZlOnLZ（2）（2018 年全國 n 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。（2018 年全國川卷,21 節(jié)選）Zn 原子核外電子排布式為 _（2018 年江蘇,35 節(jié)選）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為 _電子數(shù)越多，原子能量越高,

2、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*丫。基態(tài) S 原子的核外電子排布式為Ne3s23p4,電子占據(jù)的 最高，能量最低和最高的分（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s 2s 2宀2片2巴能級為 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

3、為Ar3d104s2。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(3)Ar3d104s2Ar3d6(或 1s22s22p63s23p63d6)2. (2017 年全國 I 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)域有著廣泛的應用。回答下列問題：(1) 元素 K 的焰色反應呈紫 紅色,其中紫色對應的輻射波長為 _nm(填標號)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8 E.766.

4、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)AN;球形3. 按要求填空：(1)(2017年全國n卷,35節(jié)選)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_。(2017 年全國川卷，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 H 卷,37 改

5、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 I 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。(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 I 卷,37 節(jié)選)處于一定空間運動狀態(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。(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 Ar3d74s2。Mn 和 O 的基態(tài)原子核外電子排布式分別為 1s22s22p4,前者的 3d 軌道中 5 個電子均未成對

6、，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1s22s22p63s23p63d84s2o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 WA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。解析(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知理可知，其價電子的軌道表達式為，氮原子的價電子排布式2s22p

7、3,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原(1s22s22p63s23p63d74s2或1s22s22p63s23p63d54s2、可知,Li 原子的第一電離能為kJmrOl,：；-；鍵鍵能為kJmO。外層的 2 個電子即可得到 Zn2+,Z n2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(6)處于一定空間運動狀態(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。(2)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2;Mn(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2;2(4)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s

8、24p2;2(5)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10電子云；2 命題二電離能及電負性4.按要求填空。(1)(2018 年全國 I 卷,35 節(jié)選)Li20 是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的 Born-Haber 循環(huán)計算得到。Zn 為 30號元素 ,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，失去最基態(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)11040 kJ mol-1MH 品憚 J703 kJmul-10()iI可知,Li 原子的第一電離能為kJmrOl,：；-；鍵鍵能為kJmO。ffl(b)(2)(2018

9、年全國川卷，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。第電離能 Ii(Zn)_(填“大于”或“小于”i(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 kJriiol ；：:鍵的鍵能是249 kJm 兇 2=498 kJ-mo(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

10、 年全國川卷,35 節(jié)選)元素 Mn 與 O 中,第一電離能較大的是 _。(2) (2017 年全國 H 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 _ 。(2016 年全國 H 卷,37 節(jié)選)元素銅與鎳的第二電離能分別為lcu=1958 kJrollNi=1753 kJmolculNi的原因是 _ 。(2016 年全國川卷,37 節(jié)選)根據(jù)元素周期律，原子半徑 Ga_ As,第一電離能 GaAs。

11、(填“大于”或“小于”)解析（1）0 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 0 的第一電離能大于 Mn 的。由圖可知，除 N 外，同周期元素隨核電荷數(shù)的增大，Ei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 Ei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：lculNi。（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 lGaGeZnO(

12、4)HCO-1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、元素電離能及電負性大小的比較等備考啟示咼考對原子結(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。在復習時應做好類比，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、電負性的遞變規(guī)律驢諜堂精講原子核外電子排布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)見自學聽講P222MFWT D1AOYAiOD*ANMACJl*NG-1序號符號符號原子軌道數(shù)各能級 各能層1K1s122L

13、2s122p363M12365104N4s124p364d510714n注意:(1)能層(n)即電子層，不同能層的電子離核越遠，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)I(3)能量關(guān)系a. 相同能層上原子軌道能量的高低：n s npndnf .b. 形狀相同的原子軌道能量的高低：1s2s3s4s.c. 同一能層內(nèi)形狀

14、相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如 npx、npy的能量閏_。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 _。F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。npz軌道，電子(2)泡利原理1 個原子軌道里最多容納 I：謝個電子，且自旋方向，不能表示為(3)洪特規(guī)則注意：(1)所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、

15、f7)、全空(p0、d、f)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Ar3d104s1o4.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M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。女口 2p3的電子排布圖為卸2|J* +t應|T4如 2s 軌道上的電子排布圖為，不能表示簡化電子排布式電子排布圖（軌道表示式）3d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

16、光譜分析。1283s3p 3d 18 4f322n2球形對稱麗啞鈴形13 卜；5 心 7相等 嬉最低狀態(tài)2 他相反單獨占據(jù)一個軌道血 1s22s22p63s23p4Ne3s23p4葩 fj舔 fj 爵 f3s23p41.判斷正誤（正確的打“V”，錯誤的打“X”） O（1）p 能級的能量一定比 s 能級的能量高。（）同一原子中,2p、3p、4p 能級的軌道數(shù)依次增多。（）X(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。()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Ar3d44s

17、2。()基態(tài)原子電子能量的高低順序為E(1s)E(2s)E(2px)E(2py)oTIs2sf |4 tQ解析 A 項，符合電子的基態(tài)排布原理，表示氮原子的最低能量狀態(tài)，正確；B、C 兩項,2p 能級上的 3 個電子排布違背了洪特規(guī)則，不是基態(tài)原子的排布，錯誤；D 項，表示基態(tài) B 原子的 核外電子排布，錯誤。答案 A3.寫出下列原子或離子的電子排布式、 價電子排布圖、 電子占的原子軌道數(shù)、 未成 對電子數(shù)。(1) N:_；2_ ；3_ ；4_。(2) CI: j_；2_ ；3_ ；4_。(3) Fe2+:_；2_；3_ ；4_。(4) Cu:_；2_ ；3_ ；4_。(5) Se:_；2_

18、；3_ ；4_Br-:_；2_。欝即(1) l2s22p3 U1(2) 12s22p63s23p5或Ne3s23p591(3) 12s22p63s23p63d6或Ar3d6144(4) 12s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1151(5) 12s22p63s23p63d104s24p4或Ar3d104s24p43182(6) l2s22p63s23p63d104s24p6或Ar3d104s24p64.按要求填空。(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

19、氬相同,B 的元素符號,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，其原子結(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 的元素符號，其基態(tài)原子的電子排布式為4s4ptY4J180Ip，其基態(tài)原子的電子布式為(5)F 元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+2，則 n=；F 原子中能量最咼的能級的電子，其基態(tài)原子的電子排布圖答案ci(1)N;cd 19 2 E EFe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1Is 2s

20、2pootnAA了感悟智舟體會核外電子排布的表示方法表示方法含義舉例原子或表示核外2 8 1Na:F離子結(jié)電子分層K 1Na +：鈿構(gòu)示意排布和核圖內(nèi)質(zhì)子數(shù)表示原子電子式最外層電子數(shù)目表示母個核外電S:1s22s22p63s23p4或能級上排子排布Ne3s23p4布的電子式S2-:1s22s22p63s23p6數(shù)電子排表示母個布圖（軌原子軌道Is2s2p道表示中電子的）；rnHdLr；i * i式）運動狀態(tài)價電子排布式 表示價電 或排布子的排布 圖1. 當出現(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 前,如 Fe:1s

21、22s22p63s23p63d64S2（正確）,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6（錯 誤）。2. 注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子價電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1簡化電子排布式為Ar3d104s1;價電子排布 式為 3d104s1。3. 在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：（1）|Af | 違反能量最低煉魏）（2）f （違反淮肌原理）（3）TT（違反洪舞規(guī)的）I_ L_I（4）11 訂違友洪特規(guī)叭滋 A3原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系周電 每周期第一種每周期最后一種元素Fc;3d

22、fiLs-期子層數(shù)丿元素原子序數(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-二二23He2s1101s22s22p6三 31118四41936五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p62每族元素的價電子排布特點(1)主族主族IAnA川 AIVA排布特占八、ns1_主族VAWAWA一排布特占八、一0 族:He 為，其他為闌過渡元素(副族和第忸族):(n-1)d110ns12。3.元素周期表的分區(qū)(1)分區(qū)簡圖(2)各區(qū)

23、元素分布及性質(zhì)與價電子排布特點分區(qū)元素分布價電子排布特點s 區(qū)除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應p 區(qū)通常是最外層電子參與反應分區(qū)元素分布價電子排布特點d 區(qū)d 軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds 區(qū)金屬兀素f 區(qū)鑭系元素化學性質(zhì)相近，錒系元素化學性質(zhì)相近4.電離能、電負性(1)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_，符號:_,單位:_。（2）電負性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。 電負性越大的原子 對鍵合電子的吸引力._。5.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律項目同周期（從左 T右）同主族（從上T下）原子核外電子排布能層數(shù)最外層電

24、子數(shù)最外層電子數(shù)曲，能層數(shù)原子半徑逐漸（0 族除外）逐漸念兀素主要化合價最咼正價由訓_（0、F 除外）,最低負價 由曲T最咼正價-（0、F 除外），非金屬兀素最低負價-原子得失電子能力得電子能力逐漸；失電子能力逐漸得電子能力逐漸啦；失電子能力逐漸 庖第一電增大的趨勢逐漸豺離能電負性逐漸肚逐漸元素的金屬性逐漸金屬非金金屬性逐漸廊；非金屬性逐漸&性、非屬性逐漸金屬性注意:第二、三、四周期的同周期主族元素，第 HA 族(ns2np)和第 VA 族(ns2np3), 因 p 軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第川 A和第WA 族元素，如第一電離能：MgAI,P

25、S 。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：Ne3s1 1s22s22p63s23p6Ar4s141s22s22p63s23p63d104s24p6 ns2 nEnp1 nWnp2 ns2np3 nWnp4 nWnp51s2n s2np6IA、HA 族尬 n s12茁川 A 族 WA 族、0 族ns2n p16川 B 族 WB族(除鑭系、錒系外)、忸族-1)d19ns2 IB 族、HB 族 姒 n-1)d10n s12鑭系、錒系(n-2)f014(n-1)d02ns2最低能量11kJmOl越強相同空逐漸增多相同 I遞增郵減小念增大鶴+1+7-

26、4 曲-1主族序數(shù)翅主族序數(shù)-8增強減弱 I 沙減弱增強懿減小魁增大 減小馳減弱罪增強增強響減弱操丸鉅力進朱1. 判斷正誤(正確的打“V”，錯誤的打“X”)。(1) 價電子排布式為 5s25p1的元素位于第五周期 IA族，是 s 區(qū)元素。()(2) 電負性大的元素非金屬性強。()主族元素的電負性越大，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性從左到右逐漸增大。()(5) 在形成化合物時，電負性越小的元素越容易顯正價。()第一電離能：0N。()正三價陽離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于忸族。()(8) 價電子排布式為

27、4s24p3的元素位于第四周期 VA族，是 p 區(qū)元素。()(9) 兩成鍵元素電負性差值大于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) XV (3) X (4) V (5) V (6) X (7) V (8) V (9) V2. 已知 X、Y 是主族元素，1 為電離能，單位是 kJ帀 0。請根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)判斷，下列說法錯.誤的是()。元糸1112I314X5004600 )900 9500Y5801820 :275011600A.元素 X 的常見化合價是+1 價B.元素 Y 是第川 A 族元素C元素 X 與氯形成化合物時，化學式可能是 XCID.若元素 Y

28、處于第三周期，則它可與冷水劇烈反應解析由數(shù)據(jù)分析元素 X 的 I2? Ii,X 易呈+1 價，為第 IA 族元素,A、C 兩項均正確；元素Y 的 14? 13,易呈+3 價，應在第川 A 族,B 項正確；若 Y 處于第三周期，則 Y 為鋁元素,AI 不與冷水反應，D 項錯誤。答案 D3.（1）第三周期所有元素的第一電離能_（li）大小順序為（用元素符號表示）。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 ?_C、N、0、F 的電負性大小順序為 _ ,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 _，電負性大小順序為_ 。答案（1）NaAIMgSiSPCIAr（2）2;I2? I1、I10? I9(3)CNOF;CONCIBrl;FCIBrl4.