原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)

第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》復(fù)習(xí)學(xué)案重點(diǎn)知識(shí)梳理一、原子核外電子排布及表示方法自我診斷1.請(qǐng)寫出下列原子的電子排布式。（1）N：（2）Cl:；（3）Ca:（4）Fe:。1、能層、能級(jí)及其最多容納電子數(shù)的關(guān)系2、原子軌道電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)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(gè)數(shù)s球形1p紡錘形3第1電子層：只有s軌道。第2電子層：有s、p兩種軌道。第3電子層：有s、p、d三種軌道。3、構(gòu)造原理多電子原子的核外電子排布遵循構(gòu)造原理，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出大多數(shù)元素基態(tài)原子的電子排布式。記住能級(jí)組順序（最少記住前四組）：1s；2s、2p；3s、3p；4s、3d、4p；5s、4d、5p。隨著核電荷數(shù)的遞增，基態(tài)原子的核外電子按照上圖中箭頭的方向依次排布，即1s，2s，2p，，，，，，5s……該原理適用于絕大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布。4、原子核外電子排布規(guī)律（1）能量最低原理①原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。②基態(tài)原子：處于最低能量的原子。當(dāng)基態(tài)原子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到能量較高的能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。（2）泡利原理一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反。（3）洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同。易錯(cuò)警示洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全滿、半滿和全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如:24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均為半充滿狀態(tài))；相似的還有29Cu。二、元素周期表中元素及其化合物的性質(zhì)遞變規(guī)律自我診斷2、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是（）A、第一電離能：④>③>②>①B、原子半徑：④>③>②>①C、電負(fù)性：④>③>②>①D、最高正化合價(jià)：④>③=②>①1、電離能（1）第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。（2）元素第一電離能的意義：元素的第一電離能可以衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越易失去一個(gè)電子，該元素的金屬性越強(qiáng)；反之，第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子。（3）變化規(guī)律①同一周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，但有曲折變化，如Be>B，N>O，Mg>Al，P>S。②同一族從上到下元素的第一電離能變小。2、電負(fù)性（1）鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子。（2）電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。（3）意義：電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大，非金屬性越強(qiáng)。故電負(fù)性的大小可用來衡量元素非金屬性和金屬性的大小。（4）變化規(guī)律①同周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大。②同主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小。（5）應(yīng)用①判斷元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱：非金屬的電負(fù)性>;金屬的電負(fù)性<;類金屬的電負(fù)性在左右，它們既有金屬性又有非金屬性。②判斷化學(xué)鍵的類型：元素的電負(fù)性差值大于，它們之間通常形成離子鍵；元素的電負(fù)性差值小于，它們之間通常形成共價(jià)鍵。指點(diǎn)迷津在同周期元素第一電離能的遞變過程中，ⅡA族和ⅤA族作為特例出現(xiàn)，第一電離能分別比同周期相鄰的元素都高，這主要是因?yàn)棰駻族元素原子最外電子層的s軌道處于全充滿狀態(tài)，p軌道處于全空狀態(tài)，ⅤA族的元素原子最外層3個(gè)能量相同的p軌道處于半充滿狀態(tài)，均屬于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，故這兩個(gè)主族的元素原子相對(duì)難失去第1個(gè)電子，第一電離能相對(duì)較大，屬于電離能周期性變化的特例，如I（Al)<I(Mg)、I(S)<I(P)。要點(diǎn)精講要點(diǎn)一：表示原子結(jié)構(gòu)和組成的常見化學(xué)用語1、原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示核外電子的分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，如。2、電子式可表示原子最外層電子數(shù)目，如。3、核素符號(hào)側(cè)重表示原子核的組成，它告訴人們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù),并推及中子數(shù)和核外電子數(shù)，如16O。4、電子排布式（1）用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式。例如：K：1s22s22p63s23p64s1。（2）為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號(hào)外加方括號(hào)表示。例如：K：［Ar］4s1。（3）有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布相對(duì)于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差。因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M（如p6和d10）、半充滿（如p3和d5）和全空（如p0和d0）狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。如：Cr：1s22s22p63s23p63d44s2(×)，Cr：1s22s22p63s23p63d54s1(√)。Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(×)；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(√)5、電子排布圖用方框表示一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子，如氮原子的電子排布圖為：特別提醒到目前為止，我們學(xué)過的表示原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語有多種，它們各有不同的側(cè)重。①原子結(jié)構(gòu)示意圖只能表示核外電子的分層排布和原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，如。②核組成式：如16O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)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(gè)電子層，3個(gè)能級(jí)，但不能知道原子核的情況，也知道它的各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。④電子排布圖，如這個(gè)式子，對(duì)氧原子核外電子排布的情況表達(dá)得就更加詳細(xì)?！纠?】現(xiàn)有A、B、C、D四種元素，A是第五周期ⅠA族元素，B是第三周期元素，B、C、D的價(jià)電子數(shù)分別為2、2、7。四種元素原子序數(shù)從小到大的順序是B、C、D、A。已知C和D的次外層電子均為18個(gè)。（1）寫出A、B、C、D元素符號(hào)；（2）寫出B、C的基態(tài)原子的核外電子排布式及A、D的價(jià)電子排布式；（3）寫出堿性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式；（4）寫出酸性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式。歸納總結(jié)（1）在作基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下幾種錯(cuò)誤。①（違反泡利原理）②（違反洪特規(guī)則）③（違反洪特規(guī)則）（2）當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns,(n-1)d,np順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n-1)d放在ns前，如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2，正確；Fe:1s22s22p63s23p64s23d6，錯(cuò)誤。遷移應(yīng)用1、下列各種基態(tài)原子的核外電子排布式正確的是()A、1s22s12p1B、1s22s22p33s1C、1s22s22p63s14s1D、1s22s22p63s23p64s12、A、B、C、D分別代表四種不同的短周期元素。A元素的原子最外層電子排布為ns1,B元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2，C元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，D元素原子的M電子層的p亞層中有3個(gè)電子。（1）C原子的電子排布式為若A元素的原子最外層電子排布為1s1，則A與C形成的化學(xué)鍵屬于鍵。（2）當(dāng)n=2時(shí)，B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B與C形成的最高價(jià)氧化物的電子式為。當(dāng)n=3時(shí)，B與C形成的最高價(jià)氧化物與燒堿反應(yīng)的方程式是。（3）若A元素原子最外層電子排布為2s1，B元素的原子價(jià)電子排布為3s23p2，A在周期表中位置是，A、B、C、D的第一電離能由大到小的順序是（元素符號(hào)表示）。要點(diǎn)二元素周期律1、概念元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性的遞變。2、實(shí)質(zhì)元素周期律的實(shí)質(zhì)是元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化必然引起元素性質(zhì)的周期性變化。3、對(duì)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某些性質(zhì)相似，如Li和Mg,Be和Al。4、元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律項(xiàng)目同周期（從左到右）同主族(從上到下)最外層電子數(shù)由1遞增到7相同主要化合價(jià)最高正價(jià)由+1到+7（O、F除外）負(fù)價(jià)由-4到-1最高正價(jià)相同原子半徑逐漸減?。ǘ栊詺怏w除外）逐漸增大金屬性與非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱非金屬的氣態(tài)氫化物生成由難到易穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)生成由易到難穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱得失電子能力得電子能力逐漸增強(qiáng)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(qiáng)第一電離能逐漸增大(特例：Be>B，N>O，Mg>Al，P>S)逐漸減小電負(fù)性逐漸增大逐漸減小特別提醒在比較元素的第一電離能時(shí)，要注意第ⅡA族和第ⅤA族較同周期相鄰元素的第一電離能都大。例2如表是元素周期表的一部分，回答下列有關(guān)問題（用元素符號(hào)填空）：（1）寫出下列元素符號(hào)及其原子的電子排布式：①；⑥；⑦；⑧。（2）在①~⑧中電負(fù)性最大的元素是，第一電離能最小的元素是（填元素符號(hào)）。（3）在這些元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是（填化學(xué)式，下同），堿性最強(qiáng)的是，呈兩性的氫氧化物是，寫出三者之間兩兩相互反應(yīng)的離子方程式：。（4）這些元素中原子半徑最小的是（填元素符號(hào)）。規(guī)律方法微粒半徑大小的比較（1）電子數(shù)相同的微粒，核電荷數(shù)越大則半徑越小。①與He電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：H->Li+>Be2+。②與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。③與Ar電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：S2->Cl->K+>Ca2+。（2）核電荷數(shù)相同的微粒，電子數(shù)越多，則半徑越大，如：H+<H<H-；Fe3+<Fe2+<Fe；Na+<Na；Cl<Cl-。（3）電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的微粒常通過一種參照物進(jìn)行比較，如比較Al3+與S2-的半徑大小，可找出與Al3+電子數(shù)相同，與S2-同一族元素的O2-比較，Al3+<O2-且O2-<S2-,故Al3+<S2-。遷移應(yīng)用3、下列說法中正確的是()A、第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小B、鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C、在所有元素中，氟的第一電離能最大D、鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大4、下列關(guān)于元素電負(fù)性大小的比較中，不正確的是()A、O<S<Se<TeB、C<N<O<FC、P<S<O<FD、K<Na<Mg<Al對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一、原子核外電子的排布1、下列關(guān)于硅原子的核外電子排布表示式錯(cuò)誤的是()A、1s22s22p63s23p2B、［Ne］3s23p2C、D、2、某元素的原子3d能級(jí)上有1個(gè)電子，它的N能層上電子數(shù)是()A、0B、2C、5D、83、化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z都是短周期元素，X與Y為同周期元素，Y與Z為同族元素，Y原子的最外層p能級(jí)電子數(shù)等于前一電子層電子總數(shù)，X原子最外層p能級(jí)中只有一個(gè)軌道填充了2個(gè)電子，則X的電子排布式為；Y的電子排布式為；Z的電子排布式為；YX2的化學(xué)式是，電子式是；ZX2的化學(xué)式是。題組二、元素的推斷4、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ·mol-1)，回答下列問題。(1)下列元素在周期表中最可能處于同一族的是（）A、Q和RB、S和TC、R和VD、R和T（2）它們的氯化物的化學(xué)式，最可能正確的是（）A、QCl2B、RClC、SCl3D、TClE、VCl4（3）下列元素中，最有可能與Q元素處于同一族的是（）A、硼B(yǎng)、鈹C、鋰D、氫E、氦（4）5種元素中，最易與氯元素形成離子化合物的是（）A、QB、RC、SD、TE、V（5）利用表中數(shù)據(jù)判斷V元素最有可能是（）A、HB、LiC、NaD、K（6）做出上題（5）判斷結(jié)論的根據(jù)是。5、元素X的原子最外層電子排布為nsnnpn+1，原子中能量最高的是電子，其電子云在空間有種不同的伸展方向；元素X的名稱是，它的氫化物的電子式是。6、（1）某質(zhì)量數(shù)為32，核內(nèi)有16個(gè)中子的原子，其電子排布式是，該原子中有個(gè)未成對(duì)電子，這些未成對(duì)電子具有（填“相同”或“相反”）的自旋狀態(tài)。（2）某元素的原子最外層電子排布為3s23p2，它的次外層上電子云形狀有種，原子中所有電子占有個(gè)軌道，核外共有個(gè)電子。（3）M電子層上有個(gè)能級(jí)，有個(gè)軌道，作為內(nèi)層最多可容納個(gè)電子，作為最外層時(shí)，最多可含有個(gè)未成對(duì)電子。（4）在元素周期表中，最外層只有1個(gè)未成對(duì)電子的主族元素原子處于族；最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的主族元素原子處于族。（5）A元素的最高正價(jià)是+4，A原子次外層上有2個(gè)電子，A原子的電子排布式是。（6）B元素在氣態(tài)氫化物中顯-3價(jià)，氣態(tài)氫化物極易溶于水，B原子的電子排布式是。（7）E原子核外占有9個(gè)軌道，且具有1個(gè)未成對(duì)電子，E離子結(jié)構(gòu)示意圖是。（8）F、G都是短周期元素，F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同，則F2-的電子排布式是，G元素的原子序數(shù)是。題組三元素周期律7、X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm+和Yn-兩種離子的核外電子排布相同，下列說法中正確的是()A、X的原子半徑比Y小B、X和Y的核電荷數(shù)之差為m-nC、電負(fù)性X>YD、第一電離能X<Y8、不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子所需要的能量（設(shè)其為E）如下圖所示。試根據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點(diǎn)，并回答下列問題。（1）同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點(diǎn)是：。各主族中E值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)的變化規(guī)律。（2）同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，E值增大。但個(gè)別元素的E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試預(yù)測下列關(guān)系式中正確的是。①E（砷）>E（硒）②E（砷）<E（硒）③E（溴）>E（硒）④E（溴）<E（硒）（3）估計(jì)1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子所需能量E值的范圍：<E<。（4）10號(hào)元素E值較大的原因是。【課后練習(xí)】1、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B、3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)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(jí)的軌道數(shù)依次增多2、X、Y、Z三種短周期元素的原子，X特征電子為ns1，Y最外有3個(gè)未成對(duì)電子，Z最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則三種元素的原子形成的化合物可能的化學(xué)式為（）A、XYZ4B、X2YZ3C、X2YZ2D、XYZ