2017高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十七 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教學(xué)案

1、專題二十七物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱展示命題探究1能層、能級與原子軌道(1)概念能層：原子核外電子是分層排布的，根據(jù)電子的能量差異，可將核外電子分成不同的能層(n)；各能層最多可容納的電子數(shù)為2n2。能級：在多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，可將不同能量的電子分成不同的能級；同一能層里，能級的能量按s、p、d、f的順序升高，即E(ns)E(np)E(nd)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。2基態(tài)原子的核外電子排布(1)排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子優(yōu)先占有能量較低的軌道，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道

2、，這樣使整個(gè)原子處于能量最低的狀態(tài)。學(xué)霸巧學(xué)卡所有電子排布規(guī)則都需滿足能量最低原理。泡利原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(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，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。學(xué)霸巧學(xué)卡當(dāng)能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，這一點(diǎn)違反了洪特規(guī)則，可看成洪特規(guī)則的特例。如24Cr 的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均為半充滿穩(wěn)定

3、狀態(tài))；29Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10為全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，4s1為半充滿穩(wěn)定狀態(tài))。(2)表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡化電子排布式Ne3s23p4電子排布圖(或軌道表示式)價(jià)電子排布式3s23p4學(xué)霸巧學(xué)卡(1)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。(2)由于能級交錯(cuò)，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時(shí)先排4s軌道再排3d軌

4、道，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子。(3)書寫軌道表示式時(shí)，空軌道不能省略。如C的軌道表示式為，而不是(4)在書寫簡化的電子排布式時(shí)，并不是所有的都是X價(jià)電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。例如：Mn：Ar3d54s2，Br：Ar3d104s24p5。3電子的躍遷與原子光譜(1)基態(tài)原子：處于最低能量的原子叫基態(tài)原子；(2)激發(fā)態(tài)原子：當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。(3)電子的躍遷基態(tài)激發(fā)態(tài)當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，會(huì)從低能級躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。激發(fā)態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)原子的電子從較高能級躍遷到低能級時(shí)會(huì)釋放出能量。(4)原子光譜不同

5、元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。4原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系周期電子層數(shù)每周期第一種元素每周期最后一種元素原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p6

6、3s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6每周期第一種元素的最外層電子的排布式為ns1。每周期結(jié)尾元素的最外層電子排布式除He為1s2外，其余為ns2np6。氦原子核外只有2個(gè)電子，只有1個(gè)s軌道，還未出現(xiàn)p軌道，所以第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同。一個(gè)能級組最多容納的電子數(shù)等于一個(gè)周期所包含的元素種類。但一個(gè)能級組不一定全部是能量相同的能級，而是能量相近的能級。(2)元素周期表的分區(qū)與原子的價(jià)電子排布的關(guān)系分區(qū)元素分布價(jià)電子排布s區(qū)第A族、第A族ns12p區(qū)第A族第A族、0族ns2np16(除He外)d區(qū)第B族第B族、第族(n1)d19ns12

7、(除鈀外)ds區(qū)第B族、第B族(n1)d10ns12f區(qū)鑭系、錒系(n2)f 014(n1)d02ns25第一電離能(1)含義氣態(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叫作第一電離能。常用符號I1表示，單位為kJmol1。(2)電離能的遞變規(guī)律同一元素：I1I2I1(Al)、I1(P)I1(S)。這是由于第A族、第A族元素原子的價(jià)電子排布分別為ns2、ns2np3，是較穩(wěn)定的全充滿、半充滿狀態(tài)，因而失去電子所需的能量較高。6電負(fù)性(1)含義用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。(2)標(biāo)準(zhǔn)以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為

8、1.0作為標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。(3)規(guī)律同一周期，從左至右，電負(fù)性逐漸增大，同一主族，從上至下，電負(fù)性逐漸減小。學(xué)霸巧學(xué)卡(1)不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。(2)共價(jià)化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng)。(3)同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強(qiáng)，電負(fù)性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢。1.思維辨析(1)p能級能量一定比s能級的能量高。()(2)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。()(3)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為 ()(4)同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多。()(5)價(jià)電子排布為

9、4s24p3的元素位于第四周期第A族，是p區(qū)元素。()(6)價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第A族，是s區(qū)元素。()(7)電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，一般形成離子鍵，小于1.7時(shí)，一般形成共價(jià)鍵。()(8)根據(jù)元素周期律，氮與氧、鎂與鋁相比，都是后者的第一電離能大。()(9)同一周期第一電離能越大，電負(fù)性越強(qiáng)。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2下列關(guān)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(qiáng)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最外層電子排布式為ns2np6(當(dāng)只有K層時(shí)為1

10、s2)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I1I2O、MgAl，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)所述元素為0族元素，性質(zhì)穩(wěn)定，第一電離能都較大。考法綜述高考對本考點(diǎn)的考法主要圍繞微觀粒子的幾種表現(xiàn)形式(如掌握利用構(gòu)造原理書寫核外電子排布式)以及電離能、電負(fù)性的大小比較和應(yīng)用。命題法1原子核外電子排布表示方法典例1(1)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：_。(2)Fe3的電子排布式為_。(3)基態(tài)Mn2的核外電子排布式為_。(4)Ni2的價(jià)層電子排布圖為_。解析(1)鎵(Ga)的原子序數(shù)為31，電子分布的能級為1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)Fe的原子序數(shù)為26，F(xiàn)e3的電子分

11、布的能級為1s、2s、2p、3s、3p、3d。(3)Mn是25號元素，其電子排布式為Ar3d54s2，失去最外層2個(gè)電子，即得Mn2的電子排布式為Ar3d5。(4)Ni2的價(jià)電子排布圖為答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(4) 【解題法】核外(價(jià))電子排布的表示方法表示方法含義舉例原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖表示核外電子分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)電子式表示原子最外層電子數(shù) 核外電子排布式表示每個(gè)能級上排布的電子數(shù)S：1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4 S

12、2：1s22s22p63s23p6電子排布圖(軌道表示式)表示每個(gè)原子軌道中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)價(jià)層電子排布式或排布圖表示價(jià)層電子的排布命題法2電離能、電負(fù)性的大小比較典例2(1)N、O、S中第一電離能最大的是_(填元素符號)。(2)鎂所在周期中第一電離能最大的主族元素是_。(3)第一電離能：Si_S(用“”或“PSSiMgAlNa，則第一電離能最大的是Cl。(4)同周期，從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族，從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小，由此可知，四種元素中電負(fù)性最大的是F元素。(5)Ni的外圍電子排布為3d84s2,3d能級上有2個(gè)未成對電子。第二周期中未成對電子數(shù)為2的元素有C、O，其中C的電負(fù)性小于O。答案(1)N(2)Cl(3)HClHBr，因?yàn)镠F分子間可形成氫鍵，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；熔點(diǎn)：F2Cl2”或“Si；對于非金屬而言，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，所以電負(fù)性：ON；金剛石與晶體硅均屬于原子晶體，由于C原子半徑小于Si，CC鍵的鍵長小于SiSi鍵的鍵長，鍵長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高，故熔點(diǎn)：