2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案：第11章

第1課時(shí)必備知識(shí)——原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

［基本概念］①能層；②能級(jí)；③原子軌道；④基態(tài)和激發(fā)態(tài)；⑤原子光譜；⑥電子

知識(shí)排布圖(或軌道表示式)；⑦電離能；⑧電負(fù)性

清單［基本規(guī)律］①能量最低原理；②泡利原理；③洪特規(guī)則；④電離能的變化規(guī)律及應(yīng)

用；⑤電負(fù)性的變化規(guī)律及應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)1原子核外電子排布

國必備知識(shí)初鬣知識(shí)為基主干梳理

1.能層、能級(jí)與原子軌道

⑴能層⑺

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(jí)

同一能層里的電子的能量也可能不同，又可將其分成不同的能級(jí)，通常用s、p、d、f

等表示，同一能層里，各能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序升高。

(3)原子軌道

原子半徑就是指電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，

其中電子云輪廓圖就是這種區(qū)域的描述，故這種電子云輪廓圖就是原子軌道形象化的描述。

原子軌道軌道形狀軌道數(shù)目

S球形1

P啞鈴形(或紡錘形)3

d5

f7

3第一能層(K)只有s能級(jí)，有1個(gè)原子軌道；第二能層(L)有s、p兩種能級(jí)，有

4個(gè)原子軌道；第三能層(M)有s、p、d三種能級(jí)，有9個(gè)原子軌道，其中同一能級(jí)的不同

原子軌道具有相同的能量。

2.基態(tài)原子核外電子排布的三個(gè)規(guī)律

(1)能量最低原理：電子總是盡先占有能量最低的原子軌道，然后依次進(jìn)入能量度高的

原子軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。其中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)。其構(gòu)造原理示意圖如下：

i由構(gòu)造原理可知，從第三能層開始，不同能層的能級(jí)出現(xiàn)交錯(cuò)現(xiàn)象，如E(3d)

>E(4s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等，即E(ns)<E[(n-2)f]<E[(n-1)d]<￡(?p),其中n

表示能層數(shù)。

(2)泡利原理：每個(gè)原子軌道里最多只能容納幺個(gè)電子，且自旋狀態(tài)相反。例如，2s2的

2s

電子排布為斤小,不能表示為IH|0

(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)

2P

占據(jù)1個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同。例如，2P3的電子排布為[:[2p,,不能表示為

2P2P

M|I或|Mi|『

洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、1°、Q4)、半滿(p3、d\f7)

和全空(p°、d°、f°)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，例如：24Cr的電子排布式為Is22s22P63s23P63d54SL

3.基態(tài)原子(離子)核外電子排布式的表示方法

(1)核外電子排布式

按電子排入各能層中丕回能級(jí)的先后順序，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)的式子。例如，Cu：Is22s22P63s23P63di°4s1其簡化電子排布式為：兇兇也1。

(2)價(jià)電子排布式

表示原子核外價(jià)層電子排布的式子。例如，基態(tài)Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,價(jià)

電子排布式為3d64s2。

價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子

數(shù)。

(3)電子排布圖(軌道表示式)

用方框表示原子軌道,用“T”或"J”表示自旋方向不同的電子,表示核外電子排入

各能層中不同能級(jí)的先后順序和在軌道中的排布情況書寫的圖形(或式子)。

Is2s2P3s3p

例如，基態(tài)s原子：ESES)巾(卜［ESFH1”,核外電子

排布圖能直觀地反映出原子的核外電子的自旋情況以及成對(duì)電子對(duì)數(shù)和未成對(duì)的單電子數(shù)。

4.原子狀態(tài)與原子光譜

(1)基態(tài)和激發(fā)態(tài)

①基態(tài)原子：處于最低能量的原子。

②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)狀態(tài)的原子。

(2)原子光譜

不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光,用光譜儀記錄下來便得到原了光

譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。

(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖

吸收光譜-形成吸收能量釋放能量形成-發(fā)射光譜

X

國必備知識(shí)域第全面自測基礎(chǔ)扎實(shí)

［通關(guān)1］(易錯(cuò)排查)判斷正誤

⑴鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為Is22s22P63s23P64s23d6()

(2)Cr的基態(tài)原子的簡化電子排布式為［Ar］3d44s2()

(3)基態(tài)原子電子能量的高低順序?yàn)镋(1s)<E(2s)<E(2pr)<￡(2py)<E(2pz)()

(4)電子排布式(22Ti)ls22s22P63s23Pi°違反了能量最低原則()

(5)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為

Is2s2p3s3p

OO，市卅MO|N「；||()

12s2D

(6)汴s五|匚、表示的原子能量處于最低

狀態(tài)()

答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X

［通關(guān)2］(人教選修3-P12,6題改編)下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于

最低狀態(tài)的是()

OffiIMIIO

A,Is2s2p3s

.OESIQ

BIs2s2p3s

cEBOCMIO

,Is2s2p3s

DoEZ1MMMrn

Is2s2p3s

答案C

[通關(guān)3]⑴(2020?天津卷J3(l))Fe、Co、Ni在周期表中的位置為,基

態(tài)Fe原子的電子排布式為。

(2)(2020?全國卷I35(1))基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為。

(3)(2020?全國卷H35(1))基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。

答案⑴第四周期第vm族Is22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2

(2)4：5

(3)1s22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2

[通關(guān)4](l)[2019?全國卷II,35(2)]Fe成為陽離子時(shí)首先失去軌道電子，Sm的

價(jià)層電子排布式為4F6s2,SnP+的價(jià)層電子排布式為o

(2)[2019?全國卷UI,35(1)]在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是,

該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)o

?江蘇卷，廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。以和抗壞

(3)[201921A(1)]CU2OCuS04>NaOH

血酸為原料，可制備CU2。。其中Ci?+基態(tài)核外電子排布式為o

解析(l)Fe為26號(hào)元素，F(xiàn)e原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,若Fe原子

失去1個(gè)電子，則使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(jià)

層電子排布式為4F6s2,先失去能量較高的6s上的2個(gè)電子，再失去4f上的1個(gè)電子形成

Sm3+穩(wěn)定狀態(tài)，所以Sm3+的價(jià)層電子排布式為4戶。

(2)根據(jù)元素周期表和對(duì)角線規(guī)則可知，與鋰化學(xué)性質(zhì)相似的是鎂，鎂的最外層電子數(shù)

是2,占據(jù)3s軌道，據(jù)泡利原理可知，3s軌道上排布的2個(gè)電子的自旋方向相反。

(3)Cu位于第四周期IB族，其價(jià)電子排布式為3di°4s:因此Ci?+基態(tài)核外電子排布式

為[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d工

答案(l)4s(2)Mg相反(3)[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d9

[通關(guān)5](深度思考)請根據(jù)下列要求填空：

(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為

;其價(jià)電子排布圖為o

(2)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為,其基態(tài)原子的

電子排布式為0

(3)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子且只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元

素符號(hào)為,其基態(tài)原子的電子排布式為o

(4)F元素的原子最外層電子排布式為府叩"+2,則-；原子中能量最高的是

電子，核外電子排布圖為。

2s2P

答案⑴N什HMMI3HI(2)FeIs22s22P63s23P63d64s2(或[Ar]3d64s2)

(3)CuIs22s22P63s23P63di°4sl(或[Ar]3di°4s])

Is2s2p

(4)22pQOQTW

廣?易錯(cuò)警示＜-------------------------------------x

書寫核外電子排布圖中的常見錯(cuò)誤

(1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：

①PH-I2I1(違反能量最低原理)

②尸(違反泡利原理)

npv||3違反洪特規(guī)則)

.：r|HY|違反洪特規(guī)則)

(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(H-l)d、叩的順序

填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(l)d放在小前，如

Fe：Is22s22P63s23P63d64s2,而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上

的電子，如Fe3T：ls22s22P63s23P匕出。

(3)注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、價(jià)電

子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：

ls22s22p63s23p,;3dl:lIs1；商化電子排布式：[Ar]3dl:lIs1；

價(jià)電子排布式：3di04s1

知識(shí)點(diǎn)2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

旨|必備知識(shí)麴薰知識(shí)為基主干梳理

一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系

1.原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系

電子層每周期第一種元素每周期最后一種元素

周期

（能層）數(shù)原子序數(shù)價(jià)電子排布式原子序數(shù)價(jià)電子排布式

二232sl102s22心

三3113sl183s23P6

四4194sl364s24P6

五5375sl545s25P6

六6556sl866s26a

七7877sl1187s27a

2.原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系

主族IAIIAIIIAIVA

價(jià)電子

ns1ns2孔s2〃pl后硬2

排布特點(diǎn)

主族VAVIAVHA

價(jià)電子排布特點(diǎn)幾s2〃p3店九p，幾S2Mp5

展囂幅①主族序數(shù)=價(jià)電子數(shù)（最外層電子數(shù)）;②0族：He為Is?；其他均為ws2〃p6；

③過渡元素（副族和第VDI族）：（〃-1）匠~1°儂1~2。

3.元素周期表的分區(qū)與價(jià)電子排布的關(guān)系

（1）元素周期表的分區(qū)

f區(qū)

（2）各區(qū)元素原子價(jià)電子排布及性質(zhì)特點(diǎn)

分區(qū)元素分布價(jià)電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)

除氫外都是活潑金屬元

s區(qū)IA族、HA族

素；最外層電子參與反應(yīng)

p區(qū)IIIA族?VHA族、0族"s2"pi~6（He除外）最外層電子參與反應(yīng)

d區(qū)IIIB族?VHB族、VDI族（除（九一1）出~%$1~2（除pd外）d軌道可以不同程度地參

錮系、鋼系外)與反應(yīng)

ds區(qū)IB族、HB族（〃一1對(duì)%12金屬元素

f區(qū)鐲系、舸系（〃一2）f0~i4（〃-l）d°^2?s2同系列元素化學(xué)性質(zhì)相近

對(duì)于主族元素，價(jià)電子就是最外層電子，而對(duì)于過渡元素原子不僅僅是最外電

子層。例如，F(xiàn)e的價(jià)電子層排布式為3d64s2。

二、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

1.原子半徑

能層數(shù)：能層數(shù)越多，原子半徑越大

(1)影響因素

核電荷數(shù)：核電荷數(shù)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，原子半徑逐漸減小;同主族

元素從上到下，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(gè)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(hào)為

Zi，單位為kJ-mol*0

(2)基本規(guī)律

①元素第一電離能的周期性變化

同周期從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的第

一電離能最小;同主族從上到下，第一電離能逐漸遮小。

②元素第一電離能的變化圖示

隹盛霜同周期主族元素，第IIA族元素(,小硬。)的硬軌道處于全空狀態(tài)，第VA族元

素(成2硬3)的叩軌道處于半充滿狀態(tài)，均比較穩(wěn)定，故第IIA族元素的第一電離能大于同周

期相鄰的第IIIA族，第VA族元素的第一電離能大于同周期第VIA族元素的第一電離能。例

如，第一電離能：Mg>Al,P>So

(3)電離能的應(yīng)用

①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱：第一電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之

越弱。

②判斷元素的化合價(jià)(/1、h……表示各級(jí)電禺能)：如果某元素的則該元素的

常見化合價(jià)為十〃。例如，鈉元素的故鈉元素的化合價(jià)為+1。

③判斷核外電子的分層排布情況：多電子原子中，元素的各級(jí)電離能逐級(jí)增大，有一定

的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí)，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。

④反映元素原子的核外電子排布特點(diǎn)：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)元素原子的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時(shí)，第一電離能就會(huì)

反常的大。

3.電負(fù)性

(1)含義

不同元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的大小。元素的電負(fù)性越大，表示其原子

在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。

⑵標(biāo)準(zhǔn)

以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4。和鋰的電負(fù)性為坨作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他

元素的電負(fù)性(稀有氣體元素未計(jì))。

(3)變化規(guī)律

①金屬元素的電負(fù)性一般小王1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大王1.8,而位于非金屬三

角區(qū)邊界的“類金屬”(如錯(cuò)、睇等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。

②在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大,同主族從上至下，元素

的電負(fù)性逐漸減小。

(4)電負(fù)性的應(yīng)用

金屬元素的電負(fù)性一般小于

1.8,金屬元素的電負(fù)性越小,

金屬元素越活潑

非金屬元素的電負(fù)性一般大于

1.8,非金屬元素的電負(fù)性越大,

非金屬元素越活潑

電

負(fù)

性

的

應(yīng)

用

電負(fù)性差值大的元素原子之間

形成的化學(xué)鍵主要是離子鍵

4.元素性質(zhì)的對(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有些性質(zhì)是相似的，如

*Be,Bq

MgAlSi

國必備知識(shí)■全面自測基礎(chǔ)扎實(shí)

[通關(guān)1](易錯(cuò)排查)判斷正誤

(1)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能()

(2)N、O、F四種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>F()

(3)+3價(jià)陽離子的電子排布式為Is22s22P63s23P63d5的元素在周期表中位于第四周期第

皿族()

(4)價(jià)電子排布式為4s24P3的元素位于第四周期VA族，是p區(qū)元素()

(5)元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大()

答案(1)X(2)X(3)V(4)V(5)X

[通關(guān)2](人教選修3T24,2題改編)下列四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：

①Is22s22P63s23P4②Is22s22P63s23P3③Is22s22P3④Is22s22P‘

則下列有關(guān)的比較中正確的是()

A.第一電離能：④〉③,②〉①

B.原子半徑：④>③>②>①

C.電負(fù)性：④>③>②>①

D.最高正化合價(jià)：④>③=②>①

答案A

[通關(guān)3](1)[2020?全國卷I,35(2)]Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(八)如表所示。

/i(Li)>/i(Na),原因是。/i(Be)>Zi(B)>Zi(Li),原因是。

/i/(kJ?mol-1)

LiBeB

520900801

NaMgAl

496738578

(2)[2020?全國卷II,35(3)]CaTiO3的組成元素的電負(fù)性大小順序是=

(3)[2020?全國卷III,35(1)]H、B、N中，原子半徑最大的是,根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,

B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素的相似。

(4)[2020?全國卷III,35(3)]NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(H'+),與B原

子相連的H呈負(fù)電性(H?)，電負(fù)性大小順序是。

(5)[2020?江蘇卷，21A(2)]C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?/p>

解析(l)Na與Li同族，Na的電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子，所以Li的第一電

離能大于Na；Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加，Be的核外電子排布式為Is22s2,屬

于全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大；與Li相比，B的核電荷數(shù)較大，原子半徑較小，較難

失去電子，第一電離能較大，所以第一電離能從大到小的順序?yàn)锽e>B>Li。

(2)根據(jù)0、Ti、Ca三種元素在周期表中的位置，易得出其電負(fù)性大小順序?yàn)?>Ti>Ca。

(3)氫元素為第一周期元素，原子半徑最小，B、N同為第二周期元素，根據(jù)“左大右小”

可知，原子半徑：B>N,故原子半徑最大的為B。B為第二周期第OA族元素，與其處于對(duì)

角線上的元素應(yīng)為第三周期第IVA族元素，即硅元素。

(4)NH3BH3分子中，根據(jù)與N原子相連的H呈正電性，說明電負(fù)性：N>H；根據(jù)與B

原子相連的H呈負(fù)電性，說明電負(fù)性：B<H?則電負(fù)性的大小順序?yàn)镹>H>B。

(5)N的最外層電子排布為2s22P3,p軌道中的電子為半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，很難失去電子，

故N的第一電離能比相鄰的0要大，C原子半徑大于0原子，相對(duì)于0而言，C原子易失

去電子，則C原子的第一電離能小于0。

答案(l)Na與Li同族，Na電子層數(shù)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Is22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比，B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)O>Ti>Ca(3)BSi(硅)

(4)N>H>B(5)N>0>C

/一?方法指導(dǎo)<，

比較元素的第一(或逐級(jí))電離能的思維流程

價(jià)層甩子

確定元素

排布的影響,nA>THA,VA>VTA

在周期表

中的相對(duì)

位置

同種元素各級(jí)電離能依次增)、

[即/VzV/,V.........

\_________________________________________________________________________________________________y

[通關(guān)4](1)[2019?全國卷I,35(1)]下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大

的是(填標(biāo)號(hào))。

A.[Ne]3s

(2)[2019?全國卷II,35(3)]比較離子半徑：F_。2-(填“大于”“等于”或“小

于“)。

(3)[2019?全國卷HI,35(4)]NH4H2P。4中，電負(fù)性最高的元素是。

解析(l)[Ne]3s2屬于基態(tài)Mg原子，失去一個(gè)電子變?yōu)榛鶓B(tài)Mg+；[Ne]3s13Pl屬于激發(fā)

態(tài)Mg原子，失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg原子；[Ne]3Pl屬于激發(fā)態(tài)Mg+,失去一

個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg+；[Ne]3sl屬于基態(tài)的Mg+,由于第二電離能高于其第一電離

能，故再失去一個(gè)電子所需能量高于基態(tài)Mg原子失去一個(gè)電子所需能量；綜上所述，電離

最外層一個(gè)電子所需能量最大的是[Ne]3si。

(2)廣和-的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，則半徑越小，故離子半徑：F<O2-o

(3)根據(jù)元素周期表中元素電負(fù)性的變化規(guī)律，可知NH4H2P04中含有的四種元素電負(fù)性

最大的是O。

答案(1)A(2)小于(3)0

[通關(guān)5](1)[2018?全國卷I,35(2)]Li+與H—具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于r(lT),原

因是o

(2)[2018?全國卷HI,35(2)]黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第

一電離能/i(Zn)/i(Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是0

解析(l)Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型，Li+的核電荷數(shù)大于H,Li+的原子核對(duì)外層

電子的吸引能力大于H,故有r(Li+)小于HIT)。

(2)基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為[Ar]3di°4s2,4s軌道處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難

失去電子；基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3di°4si,4s軌道只有1個(gè)電子，較易失去

電子，故第一電離能：/i(Zn)大于L(Cu)。

答案(l)Li+核電荷數(shù)較大

(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子

廣?方法指導(dǎo)<-----------------------------------x

比較原子半徑大小的思維流程

’確定元素]麗洋變化規(guī)閨■(從左到右原子半徑逐漸減小分析、判斷、

盟濡-■!影響因素K能層數(shù)、核壯布數(shù)耳懈釋一物向了半

'位置」'|[同主族)4藐麗)■(從卜.到下原子半徑逐漸增大P徑的大小

\/

訓(xùn)練(五十一)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

⑨基礎(chǔ)性考查Hi：：：：：：：

1.(2021?山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)下列各微粒的電子排布式或電子排布圖不符合能量最低原

理的是()

A.Fe21Is22s22P63s23P63d6

B.CuIs22s22P63s23P63d94s2

c.卜1-----1---------------

2s2p

D.Na+

B［基態(tài)Fe原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,失去4s軌道的2個(gè)電子變

成Fe2+,故基態(tài)Fe?+核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d6,A正確；根據(jù)“洪特規(guī)則”特例，

Cu原子的3d軌道處于全充滿狀態(tài)時(shí)具有最低能量，則基態(tài)Cu原子核外電子排布式為

Is22s22P63s23p63d104s*,B錯(cuò)誤；基態(tài)F原子的價(jià)電子排布式為2s22P5,價(jià)電子排布圖為

，C正確；基態(tài)Na+的核外電子排布式為2s22P6,價(jià)電子排布圖為

D正確。］

2.（2021.天津靜海區(qū)四校聯(lián)考）下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于最低

狀態(tài)的是（）

D［原子處于基態(tài)時(shí)能量最低，A項(xiàng)Be原子的2s軌道未排滿電子，2P軌道排布1個(gè)

電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)Be原子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)N原子核外電子排布不符合洪特規(guī)則，錯(cuò)誤；C項(xiàng)

B原子的2s軌道未排滿電子，2P軌道排布2個(gè)電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)B原子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)碳原

子的1s和2s軌道全部排滿電子后,2p軌道排布2個(gè)電子,核外電子排布符合能量最低原理,

應(yīng)是基態(tài)碳原子，正確。］

3.（2021.山東臨沂期中）今年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為

Fe-Nd-B-N組成的化合物。下列說法正確的是（）

A.B元素位于元素周期表的d區(qū)

B.基態(tài)Fe原子核外電子占據(jù)的軌道總數(shù)為13

C.Nd的價(jià)層電子排布式為4F6s2,則NCP+價(jià)層電子排布式為4f26s2

D.氮硼烷（NH3?BH3）中N、B原子均采取sp3雜化

D［基態(tài)B原子核外電子排布式為Is22s22pl則B元素位于元素周期表的p區(qū)，A錯(cuò)

誤;基態(tài)Fe原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,Is、2s、3s和4s均有1個(gè)軌道，

2P和3P各有3個(gè)軌道，3d有5個(gè)軌道，故占據(jù)的軌道總數(shù)為4+2X3+5=15,B錯(cuò)誤；

Nd的價(jià)層電子排布式為4F6s2,失去6s軌道的2個(gè)電子變成Nd2+,則Nd2+價(jià)層電子排布

式為4產(chǎn)，C錯(cuò)誤；氮硼烷（NH3?BH3）中N原子與B原子之間存在配位鍵，N和B原子均形

成4個(gè)G鍵，故N、B原子均采取sp3雜化，D正確。］

4.(2021.天津塘沽一中檢測)下列說法中正確的是()

A.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大

B.同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸變大

C.鎂原子由Is22s22P63s2fls22s22P63P2時(shí)，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)

D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)卷的原子和最外層電子排布式為4s24P5的原子是同種

元素原子

D［基態(tài)Mg、Al原子的價(jià)電子排布分別為3s2、3s23plMg的3s軌道全充滿，其第一

電離能大于Al,A錯(cuò)誤；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，電負(fù)性逐漸減小，B

錯(cuò)誤；鎂原子由Is22s22P63s2-1S22s22P63P2時(shí)，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，原子需要吸收能量，

C錯(cuò)誤；最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)卷的原子和最外層電子排布式為4s24P5的原子核外排

布均為［Ar］3d"4s24P5,均為Br原子，D正確。］

5.(2020?山東等級(jí)模擬考)某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個(gè)電子，則該基態(tài)原子價(jià)電子

排布不可能是()

A.3P64slB.4s1

C.3d54slD.3d104sl

答案A

6.(1)(2018?全國卷I,35(1))下列Li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(hào))。

(2)［2018?全國卷II,35(1)］基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為

，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。

(3)［2018?海南卷，19-11(1)］黃銅礦是主要的煉銅原料,CuFeSz是其中銅的主要存在形式,

其中有關(guān)元素基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的是o

Fe“①①①①①①CuCMOX伙D0)

3d4s3d4s

A.B.

Fe?①①①①①oc,r(D(KKra)o

3a4s3d4s

C.D.

(4)［2018?江蘇卷，21A⑵］臭氧(Ch)在［Fe(H2(D)6產(chǎn)催化下能將煙氣中的SO2>NOx分別氧

化為SO］和NO3，NO,也可在其他條件下被還原為N2,則Fe2+基態(tài)核外電子排布式為

解析(1)D選項(xiàng)表示基態(tài)，為能量最低狀態(tài)；A、B、C選項(xiàng)均表示激發(fā)態(tài)，但C選項(xiàng)

被激發(fā)的電子處于高能級(jí)的電子數(shù)多，為能量最高狀態(tài)。

(3)CuFeS2中鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2,銅原子的價(jià)電子排布式為3d則：

A.二價(jià)鐵離子是鐵原子失去最外層2個(gè)電子形成的陽離子，3d軌道有一個(gè)成對(duì)電子，4s

軌道為空軌道，故A錯(cuò)誤；B.銅原子價(jià)電子為3』°4si,軌道表示式不符合，故B錯(cuò)誤；

C.三價(jià)鐵離子是鐵原子失去4s兩個(gè)電子和3d一個(gè)電子，3d軌道上各有一個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)，故C正確；D.亞銅離子是失去4s軌道一個(gè)電子形成的陽離子，軌道表示式正確，故

D正確。

?CDGXD??

答案(1)DC(2)3.14s啞鈴(或紡錘)

(3)CD(4)［Ar］3d6或Is22s22P63s23P63d6

⑨綜合性

7.(2021?山東德州調(diào)研)X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖

所示。其中元素Z的基態(tài)原子價(jià)電子層排布為〃s“r〃p"+i,下列說法正確的是()

XW

YZ

A.Y、Z、W三種元素的最高正價(jià)依次遞增

B.X、Z都是第VIA族元素：電負(fù)性：W>X>Z

C.氫化物穩(wěn)定性Z>Y>W

D.對(duì)應(yīng)的簡單離子半徑：W>X>Z

B［元素Z的基態(tài)原子價(jià)電子排布為成"一1叩"+1,np軌道排布電子說明ns軌道全充滿，

則有w—1=2,〃=3,從而推知Z價(jià)電子排布為3s23P3,Z是P元素，從而推知X是O、Z

是S、W是F。W是F元素，無最高正價(jià)，A錯(cuò)誤；F、C1都是第VDA族元素，三者元素的

電負(fù)性：F>O>S,B正確；元素的電負(fù)性：F>S>P,則氫化物的穩(wěn)定性：HF>H2S>PH3,C

錯(cuò)誤；電子層數(shù)越多，離子半徑越大，故離子半徑：S2>02->F-,D錯(cuò)誤。］

8.(2021?山東煙臺(tái)聯(lián)考)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(jià)電子構(gòu)型為〃s，p"+i；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核

外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素+3價(jià)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(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)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“="汨元素的第一電離能，A、B、

C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?用元素符號(hào)表示)。

(2)D元素原子的價(jià)電子排布式是0

(3)C元素的電子排布圖為；E3+的離子符號(hào)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(fù)性大于磷

C.其原子半徑大于錯(cuò)

D.其第一電離能小于硒

(6)Zi(Mg)/i(Al)(填">“或),其原因是=

解析A元素的價(jià)電子構(gòu)型為〃s，p"+i,則A是N；C元素為最活潑的非金屬元素，則

C是F,那么B是O；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6,則

D是Mg；E元素+3價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則E是Fe；F元素基態(tài)原子的M層

全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，則F是Cu；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。

(1)由于N的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子比O難，所以元素的第一電

離能A>B；一般情況下同一周期的主族元素，原子序數(shù)越大，元素的電負(fù)性越大，所以A、

B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹<O<Fo

(4)F是Cu,Cu位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為

Is22s22P63s23P63d1°4sl或[Ar]3di°4sly

(5)G為As,位于金屬與非金屬的分界線處，其單質(zhì)為半導(dǎo)體，其電負(fù)性小于磷，原子

半徑小于錯(cuò)，第一電離能大于硒。

(6)元素D為Mg,活潑性Mg>Al,/i(Mg)>/i(Al),因?yàn)镸g的3s軌道處于全滿狀態(tài)，

3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而A1的3P軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定，故活潑性Mg

>AL而第一電離能則是L(Mg)>/i(Al)。

答案(1)>N<O<F(2)3s2

,]s,2s

⑶衛(wèi)O|M|N|MFe3+

(4)dsIs22s22P63s23P63d1°4sl或[Ar]3d104sl(5)A

(6)>鎂原子的3s軌道處于全滿狀態(tài)，3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而鋁原子

3P軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定

第2課時(shí)必備知識(shí)——分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

［基本概念］①。鍵；②兀鍵；③鍵參數(shù)(鍵能、鍵長、鍵角)；④配位鍵及配合物；

⑤范德華力；⑥氫鍵；⑦極性鍵和非極性鍵；⑧極性分子和非極性分子；⑨手性

知識(shí)

分子

清單

［基本規(guī)律］①價(jià)層電子對(duì)互斥理論及應(yīng)用；②雜化軌道理論及應(yīng)用；③分子間作用

力及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

知識(shí)點(diǎn)1共價(jià)鍵

國必備知識(shí)卷累知識(shí)為基主干梳理

1.共價(jià)鍵的本質(zhì)

共價(jià)鍵的本質(zhì)是原子之間形成共用電子對(duì)(即原子軌道重疊后,高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原

子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用。)

2.共價(jià)鍵的特征

共價(jià)鍵具有飽和性和方向性。

3.共價(jià)鍵的類型

分類依據(jù)類型

工鍵電子云“頭碰頭”重疊

形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式

ZL鍵電子云“肩并肩”重疊

極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移

形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移

非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移

里鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)

原子間共用電子對(duì)的數(shù)目雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)

三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)

-(1)一般情況下，兩種元素的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共

價(jià)鍵；當(dāng)兩種元素的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，一般不會(huì)形成共用電子對(duì)，而形成離子

鍵。

(2)同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種非金屬元素原子間形成的

為極性鍵。

4.鍵參數(shù)

(1)概念

鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放

的最低能量

鍵參數(shù)鍵長:形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距

旭魚:在原子數(shù)超過2的分子中.兩個(gè)共價(jià)鍵

之間的夾角

(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響

鍵能下三分子的穩(wěn)定性

鍵長工望篦的

T竹的立體構(gòu)型-1性質(zhì)

鍵角一1--------

隨位一般情況下，共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。

5.等電子原理

(1)等電子體

原子總數(shù)相同,色虹總數(shù)相同的粒子互稱為等電子體。例如，沖和CO、Ch與SO2

是等電子體。

(2)等電子原理

等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)相近，此原理稱為等電子原理。例如，

co和N2都存在三鍵，性質(zhì)較穩(wěn)定。

＞歸納總結(jié)＜

常見的等電子體及其空間構(gòu)型

微粒通式價(jià)電子總數(shù)空間構(gòu)型

—+—

、、、16e-直線形

82SCNNO2N3AX2

co|、NO；、SO平面三角形

3AX324e-

形

SO2、O3、NO2AX218e-V

sof、POf正四面體形

AX432e-

POf、sof、CIO；三角錐形

AX326e-

co、N2AXlOe-直線形

正四面體形

CH4、NH4AX48e-

國必備知識(shí)?■全面自測