高三化學（江蘇專用）一輪復習教學案 十一 第1講 原子結構與元素的性質

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第1講原子結構與元素的性質[考綱要求］1.認識原子核外電子的運動狀態(tài)，了解電子云、能層(電子層)、原子軌道(能級）的含義。2.了解多電子原子核外電子分層排布遵循的原理,能用電子排布式表示1～36號元素的原子及簡單離子的基態(tài)核外電子排布。3。了解主族元素第一電離能、電負性等性質的周期性變化規(guī)律，能根據元素電負性說明元素的金屬性和非金屬性的周期性變化規(guī)律。考點一原子核外電子排布原理1．能層、能級與原子軌道（1)能層（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能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。（2)能級:同一能層里的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的順序升高，即：E（s)<E（p）〈E(d)<E(f）.（3）原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在核外經常出現(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數s球形1p紡錘形3特別提醒第一能層(K），只有s能級；第二能層(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。2．原子核外電子排布的原理(1）能量最低原理：即：電子盡先占有能量低的軌道,然后進入能量高的軌道，使整 個原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖:(2)泡利不相容原理一個原子軌道最多容納2個電子,并且自旋狀態(tài)相反。(3）洪特規(guī)則當電子排布在同一能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據一個軌道，并且自旋狀態(tài)相同。洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿（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.特別提醒基態(tài)原子:處于最低能量的原子。當基態(tài)原子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級,變成激發(fā)態(tài)原子。電子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時,釋放一定頻率的光子，這是產生原子光譜的原因.深度思考1．完成下表，理解能層、能級及其最多容納電子數的關系能層一二三四五…符號KLMNO…能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多容納電子數22626102610142……281832…2n2特別提醒(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數等于該能層序數；(2）以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數依次為1、3、5、7……的二倍；(3）構造原理中存在著能級交錯現(xiàn)象；(4)我們一定要記住前四周期的能級排布（1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p）.2．寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式原子電子排布式簡化電子排布式N1s22s22p3［He］2s22p3Cl1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2［Ar］4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1特別提醒當出現(xiàn)d軌道時,雖然電子按ns，（n－1)d，np順序填序,但在書寫電子排布式時，仍把（n－1）d放在ns前，如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤.3．請用核外電子排布的相關規(guī)則解釋Fe3＋較Fe2＋更穩(wěn)定的原因？答案26Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3＋價層電子的電子排布式為3d5,Fe2＋價層電子的電子排布式為3d6。根據“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài),結構更為穩(wěn)定,所以Fe3＋較Fe2＋更為穩(wěn)定。特別提醒由于能級交錯,3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時,卻先失4s軌道上的電子。題組一根據核外電子排布，正確理解電子能量狀態(tài)1．下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是__________。答案③⑤解析①不符合能量最低原理；②不符合洪特規(guī)則；④不符合能量最低原理.2．氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化,吸收能量最多的是(）A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1答案B解析np3處于半充滿結構，穩(wěn)定，失去一個電子吸收能量多?！皟稍恚灰?guī)則”的正確理解（1)原子核外電子排布符合能量最低原理，洪特規(guī)則，泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài).易誤警示在寫基態(tài)原子的軌道表示式時，常出現(xiàn)以下錯誤:①（違反能量最低原理)②(違反泡利不相容原理）③（違反洪特規(guī)則)④(違反洪特規(guī)則)（2）半充滿、全充滿原子結構穩(wěn)定如ns2、np3、np6Cr:3d54s1 Mn:3d54s2Cu：3d104s1 Zn：3d104s2題組二化學用語的正確使用3．(2010·上海，2）下列有關物質結構的表述正確的是 （)A．次氯酸的電子式B．二氧化硅的分子式SiO2C．硫原子的最外層電子排布式3s23p4D．鈉離子的結構示意圖答案C解析次氯酸的電子式為，A錯；二氧化硅是原子晶體，其結構中不存在分子,B錯；鈉離子是鈉原子失去了最外層的1個電子，其結構示意圖為，D錯。4．按要求用三種化學用語表示基態(tài)鐵原子和三價鐵離子，并回答問題。FeFe3＋原子（或離子）結構示意圖電子排布式軌道表示式(1）鐵原子最外層電子數為________，鐵在發(fā)生化學反應時，參加反應的電子可能是______________________________________________________________________.（2）請你通過比較、歸納,分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息.答案FeFe3＋原子（或離子)結構示意圖電子排布式［Ar］3d64s2［Ar]3d5電子排布圖(1)24s上的2個電子和3d上的1個電子（2)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數和核外的電子層數及各能層上的電子數。電子排布式:能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低,各軌道上的電子分布情況及自旋方向。5．A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁?（1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子,其元素符號為__________；(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構都與氬相同，B的元素符號為________,C的元素符號為________;（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____________________________________________________;（4）E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,E的元素符號為________，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nsnnpn＋1,則n＝________;原子中能量最高的是________電子。答案（1）C或O(2)ClK（3）Fe1s22s22p63s23p63d64s2或［Ar］3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或［Ar]3d104s1(5）22p解析（1)A元素基態(tài)原子次外層有2個電子，故次外層為K層，A元素有2個電子層，由題意可寫出其電子排布圖為，則該元素核外有6個電子，為碳元素，其元素符號為C,另外氧原子同樣也符合要求，其電子排布圖為.（2）B－、C＋的電子層結構都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl，C為19號元素K。(3）D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素鐵。(4）根據題意要求,首先寫出電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu.（5)s能級只有1個原子軌道，故最多只能容納2個電子,即n＝2，所以元素F的原子最外層電子排布式為2s22p3,由此可知F是N元素；根據核外電子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外電子中的2p能級能量最高.

化學用語的規(guī)范使用及意義為了書寫和學術交流的方便,采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個元素元素符號軌道表示式軌道表示式它們有各自不同的側重點（1)原子結構示意圖只能表示核外電子的分層排布和原子核內的質子數,如。（2)核組成式：如eq\o\al（16,8）O，側重于表示原子核的結構，它能告訴我們該原子核內的質子數和核外電子數以及質量數，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個電子層，3個能級,并不能告訴我們原子核的情況，也不能告訴我們它的各個電子的運動狀態(tài)。(4）軌道表示式：如這個式子,對氧原子核外電子排布的情況表達得就更加詳細。（5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數和參與成鍵的電子數以及最外層電子數。

考點二原子結構與元素性質1．原子結構與周期表的關系(1）原子結構與周期表的關系（完成下列表格)周期能層數每周期第一個元素每周期最后一個元素原子序數基態(tài)原子的電子排布式原子序數基態(tài)原子的電子排布式二23［He]2s1101s22s22p6三311［Ne］3s1181s22s22p63s23p6四419［Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr］5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655［Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p（2)原子構型與族的關系①對主族元素：主族元素的族序數＝原子的最外層電子數.②對副族元素：次外層電子數多于8個而少于18個的一些元素，它們除了能失去最外層的電子外，還能失去次外層上的一部分電子.例如元素鈧[Ar]3d14s2，總共可以失去三個電子，鈧為ⅢB族元素。所以，失去的（或參加反應的）電子總數就等于該元素所在的族序數。除第Ⅷ族元素外，大多數元素所在族的族序數等于（n－1)d＋ns（n為最外層）的電子數。歸納總結（1）周期的序號等于能層數.(2）每一周期都是從活潑堿金屬開始逐漸過渡到活潑的非金屬，最后以惰性氣體結束（第一周期除外）。(3)主族元素所在族的序數等于該元素原子的價電子數，等于最外層電子數。（4）ⅢB~ⅦB族元素原子的價電子數目與族序數相同。(3）元素周期表的分區(qū)①根據核外電子排布a．分區(qū)b．各區(qū)元素化學性質及原子最外層電子排布特點分區(qū)元素分布外圍電子排布元素性質特點s區(qū)ⅠA、ⅡA族及He元素ns1~2除氫、氦外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應p區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族(除氦外）ns2np1～6通常是最外層電子參與反應d區(qū)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族（除鑭系、錒系外）(n－1)d1~9ns1～2d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1）d10ns1～2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系（n－2）f0～14（n－1）d0～2ns2鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近c.若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4,由此可知,該元素位于p區(qū)，為第四周期ⅥA族元素。即最大能層為其周期數，最外層電子數為其族序數，但應注意過渡元素（副族與第Ⅷ族)的最大能層為其周期數,外圍電子數應為其縱列數而不是其族序數（鑭系、錒系除外).②根據元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)（如下圖)，處于金屬與非金屬交界線（又稱梯形線）附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。2．元素周期律（1）原子半徑①影響因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能層數：能層數越多，原子半徑越大，核電荷數：核電荷數越大，原子半徑越小）)②變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?，原子半徑逐漸增大。(2）電離能①第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號:I1，單位：kJ·mol－1.②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．同種原子:逐級電離能越來越大(即I1〈I2〈I3…）。(3）電負性①含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標度.元素的電負性越大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強.②標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為4。0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計).③變化規(guī)律金屬元素的電負性一般小于1。8,非金屬元素的電負性一般大于1。8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬"（如鍺、銻等）的電負性則在1。8左右.在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負性逐漸減小.深度思考1．某元素的原子序數為29,試問：（1）寫出該元素的名稱及元素符號.(2）寫出該元素原子的電子排布式。(3）它有多少個能層？有多少個能級？（4）它的價電子排布式是什么？(5)它屬于第幾周期？第幾族？主族還是副族?屬于哪一個分區(qū)？(6)它有多少個未成對電子？思考點撥依據構造原理，寫出電子排布式,依據能層數,確定周期的序號,依據價電子排布式，確定其所在的族及區(qū).答案（1）該元素為銅其元素符號為Cu。（2）1s22s22p63s23p63d104s1(3）4個能層，7個能級（4）3d104s1(5)屬于第四周期，ⅠB族為副族元素，屬于ds區(qū)(6)有1個未成對電子解析29號元素為銅（Cu)元素，其原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故有四個能層,七個能級，價電子排布為3d104s1，屬于第ⅠB族,為ds區(qū)。其價電子的軌道表示式為，故有一個未成對電子。2．為什么一個原子的逐級電離能是逐漸增大的？答案隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸力也越來越大,消耗的能量越來越多。3．為什么鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大?答案Mg：1s22s22p63s2P：1s22s22p63s23p3。鎂原子、磷原子最外層能級中,電子處于全滿或半滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于Ga.4．為什么Na容易形成＋1價離子,而Mg、Al易形成＋2價、＋3價離子？答案Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多,所以Na容易失去一個電子形成＋1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多,所以Mg容易失去兩個電子形成＋2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成＋3價離子。而電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的.5．元素電負性的具體應用有哪些？答案(1）確定元素類型（一般〉1。8，非金屬元素；<1。8，金屬元素)。（2)確定化學鍵類型（兩元素電負性差值〉1.7,離子鍵；〈1.7,共價鍵）。(3)判斷元素價態(tài)正負（電負性大的為負價，小的為正價)。（4)電負性是判斷金屬性和非金屬性強弱的重要參數(表征原子得電子能力強弱)，電負性越大，非金屬性越強。F的電負性最大，為4。0.特別提醒(1)金屬活動性順序與元素相應的電離能大小順序不完全一致,故不能根據金屬活動性順序表判斷電離能的大小.（2)不能將電負性1。8作為劃分金屬和非金屬的絕對標準。(3）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.題組一元素推斷與元素逐級電離能1．根據下列五種元素的第一至第四電離能數據（單位:kJ·mol－1），回答下列各題:元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900（1)在周期表中，最可能處于同一族的是________。A．Q和R B．S和TC．T和U D．R和TE．R和U(2)下列離子的氧化性最弱的是________。A．S2＋ B．R2＋C．T3＋ D．U＋（3)下列元素中，化學性質和物理性質最像Q元素的是________________________。A．硼 B．鈹 C．氦 D．氫(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數據相差較大的情況,這一事實從一個側面說明:____________________________________________________________________，如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數據將發(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,則它們的原子序數由小到大的順序是__________,其中________元素的第一電離能異常高的原因是________________。答案(1)E（2)D（3)C（4）電子分層排布，各能層能量不同10(5）R〈S〈TSS元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個電子吸收的能量較多解析(1）根據電離能的變化趨勢知，Q為稀有氣體元素，R為第ⅠA族元素，S為第ⅡA族元素，T為第ⅢA族元素，U為第ⅠA族元素，所以R和U處于同一主族.(2）由于U＋為第ⅠA族元素且比R電離能小，所以U＋的氧化性最弱。（3)由于Q是稀有氣體元素,所以氦的物理性質和化學性質與此最像。（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次電離能飛躍數據發(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ⅡA、ⅤA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構.題組二元素推斷與電負性應用2．如圖：元素符號LiBeBCOF電負性值0。981.572.042.553。443.98元素符號NaAlSiPSCl電負性值0.931。611。902.192.583。16(1）根據對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價氧化物對應水化物的性質相似,它們都具有兩性，其中Be（OH）2顯示這種性質的離子方程式是___________________________.（2)通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范圍____________。（3)請歸納元素的電負性和金屬、非金屬的關系是__________________________.(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，并設計一個實驗方案證明上述所得結論.答案（1）Be（OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O，Be（OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－，2)＋2H2O(2）0。93～1。57(3)非金屬性越強，電負性越大；金屬性越強,電負性越小(4)Al元素和Cl元素的電負性差值為1。55〈1。7,所以形成共價鍵，為共價化合物。將氯化鋁加熱到熔融態(tài)，進行導電性實驗，如果不導電，說明是共價化合物。

正確表述元素周期律項目同周期（從左→右)同主族（從上→下）原子核外電子排布電子層數相同，最外層電子數逐漸增多，1→7（第一周期1→2）最外層電子數相同，電子層數遞增原子半徑逐漸減小(0族除外）逐漸增大元素主要化合價最高正價由(＋1→＋7）最低負價由－4→－1最高正價＝主族序數，非金屬最低負價＝主族序數－8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強，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元素的第一電離能第一電離能呈增大的趨勢第一電離能逐漸減小元素的電負性電負性逐漸增大電負性逐漸減小元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱單質氧化性、還原性氧化性逐漸增強還原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強最高價氧化物對應水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強堿性逐漸增強酸性逐漸減弱非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性生成由難到易穩(wěn)定性逐漸增強生成由易到難穩(wěn)定性逐漸減弱題組三教材回扣練習3．[選修(物質結構與性質）－P29－3]下列基態(tài)原子的外圍電子排布中，正確的是（）A．3d94s2B．3d44s2C．3d104s0D．3d84s2答案D4．[選修（物質結構與性質)－P29－4］下列各組元素中,第一電離能大小次序不正確的是（）A．Mg〉AlB．S<PC．K<CsD．Br<Cl答案C5．下列表達式中，錯誤的是 （）A．基態(tài)氮原子：[選修（物質結構與性質)－P29－6－（1）］B．基態(tài)Ar原子:1s22s22p63s23p6［選修（物質結構與性質）－P16－4－D改編］C．S2－的核外電子排布式：1s22s22p63s23p6［選修（物質結構與性質）－P29－2－C改編]D．銅原子的電子排布式：［Ar]3d104s1[選修（物質結構與性質)－P29－2－D改編]答案A6．［選修（物質結構與性質)－P29－7］已知下列元素在元素周期表中的位置，寫出它們的元素符號和原子核外電子排布式。(1)第4周期ⅣB族。（2）第4周期ⅦB族.答案（1）Ti：1s22s22p63s23p63d24s2（2)Mn:1s22s22p63s23p63d54s27．［選修(物質結構與性質）－P26－8］A、B、C、D四種短周期元素，A元素原子的外圍電子排布式為2s22p2，B元素與A元素位于同一周期，其原子的原子核外有三個未成對電子，C元素位于第2周期，電負性僅次于氟，D元素在短周期元素中第一電離能最小.(1）A、B、C、D四種元素分別是C、N、O、Na.（2）A的最高價氧化物的電子式是eq\o\al（·，·）eq\o(O,\s\up6（,）)·eq\o\al(·，·）·C·eq\o\al（·,·）·eq\o（O，\s\up6（，））eq\o\al（·,·)。（3)A、B、C、D四種元素電負性由大到小的順序是O〉N〉C〉Na。（4)B、C兩種元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小的順序是H2O>NH3。1．(2012·安徽理綜，25)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關信息如下表:元素相關信息XX的基態(tài)原子L層電子數是K層電子數的2倍YY的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2ZZ存在質量數為23，中子數為12的核素WW有多種化合價，其白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色（1)W位于元素周期表第______周期第______族，其基態(tài)原子最外層有______個電子。（2）X的電負性比Y的________(填“大"或“小”)；X和Y的氣態(tài)氫化物中,較穩(wěn)定的是__________(寫化學式）。(3)寫出Z2Y2與XY2反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目：______________________________________________________________________。(4)在X的原子與氫原子形成的多種分子中，有些分子的核磁共振氫譜顯示有兩種氫，寫出其中一種分子的名稱：__________.氫元素、X、Y的原子也可共同形成多種分子和某種常見無機陰離子,寫出其中一種分子與該無機陰離子反應的離子方程式：________________________________________________________________。答案(1）四Ⅷ2（2)小H2O（3)或(4)丙烷（其他合理答案均可）CH3COOH＋HCOeq\o\al（－，3）=CO2↑＋CH3COO－＋H2O（其他合理答案均可）解析解答本題應首先根據原子結構特征以及化合物性質推斷出各元素，然后根據要求解答.根據原子的核外電子排布特征推知X為C元素;Y的最外層電子排布式為2s22p4，為O元素;Z的質子數為11，為Na元素；W的白色氫氧化物為Fe（OH)2，W為Fe元素.(1）Fe位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子最外層電子數為2。(2）同周期元素自左向右電負性逐漸增大（稀有氣體元素除外),元素的非金屬性逐漸增強，則電負性C〈O；元素的非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性H2O〉CH4。(3)Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2，反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，每生成1molO2轉移電子2mol。（4)在由碳原子和氫原子形成的多種分子中有兩種氫原子的有丙烷、正丁烷、異丁烷等。該無機陰離子為HCOeq\o\al（－,3）,可與由C、H、O構成的CH3COOH反應生成CO2：CH3COOH＋HCOeq\o\al(－,3）=CO2↑＋CH3COO－＋H2O。2．［2012·福建理綜，30（1)(2)］(1）元素的第一電離能:Al______Si（填“>”或“<"）。(2)基態(tài)Mn2＋的核外電子排布式為________________________________________。答案(1）〈(2）1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5）解析（1）同一周期元素自左向右第一電離能有增大趨勢，故第一電離能Al〈Si。(2)Mn是25號元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。3．［2012·山東理綜，32（2)]Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數與Ni相同且電負性最小的元素是__________.答案C(碳)解析Ni有2個未成對電子，第二周期所含元素的基態(tài)原子中有2個未成對電子的原子為碳原子和氧原子，電負性最小的元素為碳。4．[2012·浙江自選，15（1)（2）（5）](1）可正確表示原子軌道的是________。A．2s B．2d C．3px D．3f（2)寫出基態(tài)鎵（Ga)原子的電子排布式：____________________________________。(5)用“〉”、“〈”或“＝”填空：第一電離能的大?。篗g______Al;熔點的高低：KCl______MgO。答案（1）AC（2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(5)〉<解析(1)L層不存在2d軌道,M層不存在3f軌道,A、C可正確表示原子軌道.(2)Ga為31號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1。（5）同一周期元素原子的第一電離能一般隨著原子序數的遞增而增大，但因鎂原子3p軌道全空，原子結構相對穩(wěn)定，因此第一電離能比相鄰的鋁原子的第一電離能大；KCl、MgO均為離子晶體，而離子晶體的熔點高低取決于晶格能的大小,陰、陽離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，晶格能越大，晶體的熔點越高，故熔點:KCl〈MgO.一、單項選擇題1．下列各項敘述中，正確的是 （)A．N、P、As的電負性隨原子序數的增大而增大B．價電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素C．2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等D．氮原子的最外層電子軌道表示式：答案B解析同主族元素從上到下，電負性減??；2p軌道能量低于3p;利用“洪特規(guī)則”可知D項最外層電子排布圖錯誤.2．下列各項敘述中,正確的是 (）A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)B．價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s區(qū)元素C．所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形,但球的半徑大小不同D．24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2答案C解析A項鎂原子由基態(tài)轉化為激發(fā)態(tài)，要吸收能量；價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p區(qū)元素；原子軌道處于全空、全滿或半充滿狀態(tài)時,能量最低,故24Cr原子的電子排布式應是1s22s22p63s23p63d54s1。3．下列關于鈉元素的幾種表達式錯誤的是 ()A．Na＋的電子排布圖：B．Na＋的結構示意圖：C．Na的電子排布式:1s22s22p63s1D．Na的簡化電子排布式：［Na]3s1答案D解析Na的簡化電子排布式為［Ne]3s1。即上一周期的稀有氣體［元素符號]＋該原子的價電子排布.4．具有以下結構的原子，一定屬于主族元素的是 ()A．最外層有8個電子的原子B．最外層電子排布為ns2的原子C．次外層無未成對電子的原子D．最外層有3個未成對電子的原子答案D解析最外層有8個電子的原子為0族元素;第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等最外層電子排布均為4s2；所有元素的原子次外層均無未成對的電子;最外層有3個未成對電子的元素的價層電子排布一定是ns2np3，位于ⅤA族。5．在基態(tài)多電子原子中,關于核外電子能量的敘述錯誤的是 ()A．電離能最小的電子能量最高B．在離核最近區(qū)域內運動的電子能量最低C．最易失去的電子能量最高D．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量答案D解析軌道電子的能量主要取決于能層，例如4s軌道電子能量大于3p軌道電子的能量.6．下列關于元素第一電離能的說法不正確的是 （)A．鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，故鉀的活潑性強于鈉B．因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小,故第一電離能必依次增大C．最外層電子排布為ns2np6（當只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較大D．對于同一元素而言，原子的電離能I1〈I2<I3〈…答案B解析第一電離能越小，表明該元素原子越易失去電子，活潑性越強，A項正確；同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，第一電離能一般來說依次增大，但有反常，如第一電離能：N〉O、Mg〉Al，B項錯;C項所述元素為零族元素，性質穩(wěn)定，第一電離能都較大.7．同周期內不同元素的第一電離能I1隨著原子序數的增大而增大，但個別元素的I1出現(xiàn)反常現(xiàn)象。下列關系正確的是 （）A．I1(氮）>I1(氧） B．I1(氟)〈I1（氧)C．I1(鎂)〈I1(鋁) D．I1(鈣)〉I1(鎂）答案A解析A中N原子p電子軌道屬于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，其I1會出現(xiàn)反常；B中F和O，F(xiàn)的原子半徑較小,非金屬性氟>氧，因而I1(氟)〉I1（氧);C中鎂3s全滿,較為穩(wěn)定，I1出現(xiàn)反常;D中鎂和鈣最外層ns2均為全滿，但金屬鈣比鎂多一個能層，鈣的原子半徑較大，因而I1（鈣)<I1(鎂)。二、不定項選擇題8．現(xiàn)有①、②、③三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。則下列有關比較中正確的是 （）A．第一電離能：③>②〉①B．原子半徑：③>①>②C．電負性：③〉②>①D．最高正化合價:③〉②〉①答案AB解析由基態(tài)原子的電子排布式可知①、②、③分別為S、P、N。P原子由于3p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于S，因此三者第一電離能大小關系為N>P>S；原子半徑P最大；電負性：N〉S〉P；S的最高正化合價最高，為＋6，N、P為＋5。9．下表中元素均為中學化學中常見短周期元素，根據表中信息,下列說法不正確的是(）元素代號XYZWN原子半徑/nm0.1860。0740.1020.0990。160主要化合價＋1－2－2、＋6＋7、－1＋2A.X與W形成的化合物是共價化合物B．常溫下單質與水反應速率：X〉NC．最高價氧化物對應水化物酸性：W〈ZD．X和Y的單質在一定條件下反應可生成一種淡黃色的固體化合物答案BD解析根據表中信息，X為Na,Y為O，Z為S，W為Cl，N為Mg。A項,NaCl為離子化合物；B項,Na的活潑性大于Mg；C項，酸性HClO4>H2SO4;D項，Na2O2為淡黃色固體。10．以下有關元素性質的說法不正確的是 （）A．具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4原子半徑最大的是①B．具有下列最外層電子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4第一電離能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的電負性隨原子序數增大而遞增的是④D．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3＋答案D解析A項,①為Si，②為N,③為C，④為S，原子半徑最大的為Si，正確；B項,①為Al,②為Si，③為P，④為S，第一電離能最大的為P，正確;C項，同一主族元素，第一電離能從上到下逐漸減?。煌恢芷?第一電離能呈增大趨勢，正確；D項，根據電離能變化趨勢，最外層應有2個電子，所以與Cl2反應時應呈＋2價，D錯。三、非選擇題11．現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素,F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息,回答問題。A元素的核外電子數和電子層數相等B元素原子的核外p電子數比s電子數少1C原子的第一至第四電離能如下:I1＝738kJ·mol－1I2＝1451kJ·mol－1I3＝7733kJ·mol－1I4＝10540kJ·mol－1D原子核外所有p軌道全滿或半滿E元素的主族序數與周期數的差為4F是前四周期中電負性最小的元素G在周期表的第七列（1)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：______________________________。(2)B元素基態(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。（3）某同學根據上述信息,推斷C基態(tài)原子的軌道表示式為該同學所畫的軌道表示式違背了_____________________________________。（4）G位于________族________區(qū)，該元素的核外電子排布式為_________________。（5)DE3中心原子的雜化方式為____________，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為__________。（6)檢驗F元素的方法是________________，請用原子結構的知識解釋產生此現(xiàn)象的原因：_______________________________________________________________。答案(1)(2）3啞鈴(3)泡利不相容原理(4)第ⅦBd1s22s22p63s23p63d54s2(5)sp3三角錐形（6）焰色反應當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將以光的形式釋放能量解析由題給信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分別為H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。（1)離子化合物NH5為氫化銨.（2)N原子的基態(tài)原子能量最高的電子為p電子，p電子云有三個方向，原子軌道呈啞鈴形。(3）題圖中3s軌道的兩個電子自旋方向相同,違背了泡利原理。（5)PCl3的中心原子P的價層電子對數為4,故為sp3雜化；因外層有一對孤對電子，故空間構型為三角錐形。12．已知元素的某種性質“X”和原子半徑、金屬性、非金屬性等一樣，也是元素的一種基本性質.下面給出13種元素的X的數值：元素AlBBeCClFLiX的數值1.52.01。52.52.84。01.0元素MgNaOPSSiX的數值1。20.93。52.12.51。7試結合元素周期律知識完成下列問題：(1）經驗規(guī)律告訴我們：當形成化學鍵的兩原子相應元素的X差值大于1.7時,所形成的一般為離子鍵；當小于1。7時，一般為共價鍵.試推斷AlBr3中的化學鍵類型是__________.(2）根據上表給出的數據，簡述主族元素的X的數值大小與元素的得失電子能力大小的關系：__________;簡述第二周期元素（除稀有氣體外)的X的數值大小與原子半徑之間的關系：____________.(3)請你預測Br與I元素的X數值的大小關系__________________.(4)某有機化合物分子中含有S—N鍵，你認為該共用電子對偏向于__________原子（填元素符號)。答案（1）共價鍵(2）元素X的數值越大,得電子能力越強（或元素X的數值越小，失電子能力越強）原子半徑越小，X的數值越大(3)Br大于I(4)N13．元素A～D是元素周期表中短周期的四種元素,請根據表中信息回答下列問題.元素ABCD性質或結構信息單質制成的高壓燈，發(fā)出的黃光透霧力強、射程遠工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質，原子的最外層未達到穩(wěn)定結構單質常溫、常壓下是氣體，原子的L層有一個未成對的p電子＋2價陽離子的核外電子排布與氖原子相同(1）上表中與A屬于同一周期的元素是________（填元素符號)，寫出D離子的電子排布式____________________________________________________________。（2）D和C形成的化合物屬于__________晶體。寫出C單質與水反應的化學方程式___________________________