【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十二章 第1講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版

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1、 第1講　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [考綱要求]　1.能規(guī)范書寫常見元素(1～36號)原子核外電子的電子排布式和電子排布圖。2.能運(yùn)用原子核外電子躍遷等解釋某些實(shí)際問題。3.能用電離能、電負(fù)性等解釋元素的某些性質(zhì)。4.掌握周期表各區(qū)、周期、族的原子核外電子排布規(guī)律及元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 考點(diǎn)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

2、層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序升高，即：E(s)

3、，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(dāng)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(dú)占據(jù)一個軌道，并且自旋狀態(tài)相同。 洪特規(guī)則特例：當(dāng)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(dāng)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

4、，這是產(chǎn)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(shù)的關(guān)系 能層 一 二 三 四 五 … 符號 K L M N O … 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … 最多容納電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … 2 8 18 32 … 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(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍

5、；(3)構(gòu)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 N 1s22s22p3 [He]2s22p3 Cl 1s22s22p63s23p5 [Ne]3s23p5 Ca 1s22s22p63s23p64s2 [Ar]4s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 [Ar]3d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 [Ar]3d104s1 特別提醒　當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按

6、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(guān)規(guī)則解釋Fe3＋較Fe2＋更穩(wěn)定的原因？ 答案　26Fe價(jià)層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3＋價(jià)層電子的電子排布式為3d5， Fe2＋價(jià)層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“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(jié)構(gòu)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

7、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(jù)核外電子排布，正確理解電子能量狀態(tài) 1．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__________。 答案?、邰? 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→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s

8、22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 答案　B 解析　np3處于半充滿結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，失去一個電子吸收能量多。 “兩原理，一規(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)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤： ① (違反能量最低原理) ② (違反泡利原理) 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(jié)構(gòu)穩(wěn)定 如ns2、np3、np6 Cr：3d54s1　　　 Mn：3d54s2 Cu：3d104s

9、1 Zn：3d104s2 題組二　化學(xué)用語的正確使用 3．(2010·上海，2)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的表述正確的是 (　　) A．次氯酸的電子式 B．二氧化硅的分子式SiO2 C．硫原子的最外層電子排布式3s23p4 D．鈉離子的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖為，D錯。 4．按要求用三種化學(xué)用語表示基態(tài)鐵原子和三價(jià)鐵離子，并回答問題。 Fe Fe3＋ 原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖 電子排布式 電子排布圖 (1

10、)鐵原子最外層電子數(shù)為________，鐵在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，參加反應(yīng)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(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。 答案　 Fe Fe3＋ 原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖 電子排布式 [Ar]3d64s2 [Ar]3d5 電子排布圖 (1)2　4s上的2個電子和3d上的1個電子 (2)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反

11、映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)。電子排布圖：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)羁眨? (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(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)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(jià)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______________________________________________

12、______； (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)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (5)2　2p 解析　(1)A元素基態(tài)原子次外層有2個電子，故次外層為

13、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(jié)構(gòu)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(jià)離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素鐵。 (4)根據(jù)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

14、的原子最外層電子排布式為2s22p3，由此可知F是N元素；根據(jù)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(xué)用語的規(guī)范使用及意義 為了書寫和學(xué)術(shù)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 　 它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn) (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O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核內(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個電子層，3個能級

15、，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(yùn)動狀態(tài)。 (4)電子排布圖：如這個式子，對氧原子核外電子排布的情況表達(dá)得就更加詳細(xì)。 (5)價(jià)電子排布式：如Fe原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2，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)。 考點(diǎn)二　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 (1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格) 周期 能層數(shù) 每周期第一個元素 每周期最后一個元素 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 2

16、3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 (2)原子構(gòu)型與族的關(guān)系 ①對主族元素：主族元素的族序數(shù)＝原子的最外層電子數(shù)。 ②對副族元素：

17、次外層電子數(shù)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(yīng)的)電子總數(shù)就等于該元素所在的族序數(shù)。除第Ⅷ族元素外，大多數(shù)元素所在族的族序數(shù)等于(n－1)d＋ns(n為最外層)的電子數(shù)。 歸納總結(jié)　(1)周期的序號等于能層數(shù)。(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(jié)束(第一周期除外)。(3)主族元素所在族的序數(shù)等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)，等于最外層電子數(shù)。(4)ⅢB～ⅦB族元素原子的價(jià)電子數(shù)目與族序數(shù)相同。 (3)元素周期表

18、的分區(qū) ①根據(jù)核外電子排布 a．分區(qū) b．各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn) 分區(qū) 元素分布 外圍電子排布 元素性質(zhì)特點(diǎn) 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(yīng) 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(yīng) d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外) (n－1)d1～9ns1～2 d軌道可以不同程度地參與化學(xué)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)d0～2n

19、s2 鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)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(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應(yīng)注意過渡元素(副族與第Ⅷ族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應(yīng)為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)。 ②根據(jù)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(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。 2．元素周期律 (1)原子半徑

20、 ①影響因素 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??；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：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

21、吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。 ②標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。 ③變化規(guī)律 金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)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(fù)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(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。 深度思考 1．某元素的原子序數(shù)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(jià)電子排布式是什么？ (5)它屬于第幾周

22、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(diǎn)撥　依據(jù)構(gòu)造原理，寫出電子排布式，依據(jù)能層數(shù)，確定周期的序號，依據(jù)價(jià)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(jià)電子排布為3d104s1，屬于第ⅠB族，為ds區(qū)。其價(jià)電子

23、的電子排布圖為 ，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(shù)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：1s22s22p63s2　P：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(diǎn)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(jià)離子，而Mg、Al易形成＋2價(jià)、＋3價(jià)離子？ 答案　Na的I1比I2小

24、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(jià)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(jià)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(jià)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(fù)性的具體應(yīng)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(xué)鍵類型(兩元素電負(fù)性差值>1.7，離子鍵；<1.7，共價(jià)鍵)。 (3)判斷元素價(jià)態(tài)正負(fù)(電負(fù)性大的為負(fù)價(jià)，小的為正價(jià))。 (4)電負(fù)

25、性是判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的重要參數(shù)(表征原子得電子能力強(qiáng)弱)，電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)。F的電負(fù)性最大，為4.0。 特別提醒　(1)金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。 (2)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)。 (3)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)。 題組一　元素推斷與元素逐級電離能 1．根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)，回答下列各題： 元素代號 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 4

26、00 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 (1)在周期表中，最可能處于同一族的是________。 A．Q和R B．S和T C．T和U D．R和T E．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(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是____________________

27、____。 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(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實(shí)從一個側(cè)面說明：____________________________________________________________________， 如果U元素是短周期元素，你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)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(shù)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)

28、C (4)電子分層排布，各能層能量不同　10 (5)R

29、層相同，所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)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?yàn)槠渥? 外層電子呈全充滿或半充滿結(jié)構(gòu)。 題組二　元素推斷與電負(fù)性應(yīng)用 2．如圖： 元素符號 Li Be B C O F 電負(fù)性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符號 Na Al Si P S Cl 電負(fù)性值 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 (1)根據(jù)對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的性質(zhì)相似，它們都具有兩

30、性，其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是___________________________。 (2)通過分析電負(fù)性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負(fù)性值的最小范圍____________。 (3)請歸納元素的電負(fù)性和金屬、非金屬的關(guān)系是__________________________。 (4)從電負(fù)性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價(jià)化合物？請說出理由，并設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案證明上述所得結(jié)論。 答案　(1)Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O， Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O (2)0.93～1.57 (3)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；金屬性越

31、強(qiáng)，電負(fù)性越小 (4)Al元素和Cl元素的電負(fù)性差值為1.55<1.7，所以形成共價(jià)鍵，為共價(jià)化合物。將氯化鋁加熱到熔融態(tài)，進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，如果不導(dǎo)電，說明是共價(jià)化合物。 正確表述元素周期律 項(xiàng)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(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，1→7(第一周期1→2) 最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)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(jià) 最高正價(jià)由(＋1→＋7) 最低負(fù)價(jià)由－4→－1 最高正價(jià)＝主族序數(shù)，非金屬最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8 原子得、失電子能力 得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力

32、逐漸減弱 得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng) 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(fù)性 電負(fù)性逐漸增大 電負(fù)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(qiáng) 金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性逐漸減弱 單質(zhì)氧化性、還原性 氧化性逐漸增強(qiáng) 還原性逐漸減弱 氧化性逐漸減弱 還原性逐漸增強(qiáng) 最高價(jià)氧化物對應(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(qiáng) 生成由易到難穩(wěn)定性逐漸減弱 題組三　教材回扣練習(xí) 3．(選修3P24

33、－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能級有兩個軌道 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能級的軌道數(shù)依次增多 答案　A 4．(選修3P24－2)X、Y、Z三種元素的原子，其最外層電子排布分別為ns1、3s23p1和2s22p4，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是 (　　) A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3 答案　A 5．(選修3P24－3)下列說法中，不符合ⅦA族元素性質(zhì)特征的是 (　　) A．從

34、上到下原子半徑逐漸減小 B．易形成－1價(jià)離子 C．從上到下單質(zhì)的氧化性逐漸減弱 D．從上到下氫化物的穩(wěn)定性依次減弱 答案　A 6．(選修3P24－4)下列說法中，正確的是 (　　) A．在周期表里，主族元素所在的族序數(shù)等于原子核外電子數(shù) B．在周期表里，元素所在的周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù) C．最外層電子數(shù)為8的都是稀有氣體元素的原子 D．元素的原子序數(shù)越大，其原子半徑也越大 答案　B 7．(選修3P24－6)A、B、C、D都是短周期元素。A的原子核外有兩個電子層，最外層已達(dá)到飽和。B位于A元素的下一周期，最外層的電子數(shù)是A最外層電子數(shù)的1/2。C的離子帶

35、有兩個單位正電荷，它的核外電子排布與A元素原子相同。D與C屬同一周期，D原子的最外層電子數(shù)比A的最外層電子數(shù)少1。 (1)根據(jù)上述事實(shí)判斷：A是________，B是________，C是________，D是________。 (2)C的離子的核外電子排布式為________________；D原子的核外電子排布式為______________。 (3)B位于第________周期________族，它的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是__________，最高價(jià)氧化物的水化物是一種________酸。 答案　(1)Ne　Si　Mg　Cl　(2)1s22s22p6　1s22s22p63s23p

36、5　(3)三?、鬉　SiO2　弱 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(guān)信息如下表： 元素 相關(guān)信息 X X的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍 Y Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2 Z Z存在質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12的核素 W W有多種化合價(jià)，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(fù)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______

37、____(寫化學(xué)式)。 (3)寫出Z2Y2與XY2反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)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(jī)陰離子，寫出其中一種分子與該無機(jī)陰離子反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________

38、___。 答案　(1)四?、?　(2)小　H2O (3) 或 (4)丙烷(其他合理答案均可)　CH3COOH＋HCO===CO2↑＋CH3COO－＋H2O(其他合理答案均可) 解析　解答本題應(yīng)首先根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征以及化合物性質(zhì)推斷出各元素，然后根據(jù)要求解答。根據(jù)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(zhì)子數(shù)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(shù)為2。(2)同周期元素自左向右電負(fù)性逐漸增大(稀有氣體元素除外)，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，則電負(fù)性C

39、的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性H2O>CH4。(3)Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移電子2 mol。(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(jī)陰離子為HCO，可與由C、H、O構(gòu)成的CH3COOH反應(yīng)生成CO2：CH3COOH＋HCO===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_____

40、___________________________________。 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

41、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(fù)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(diǎn)的高低：KCl______MgO。 答案　(1)AC　(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1　(5)>　< 解析　(1)

42、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(shù)的遞增而增大，但因鎂原子3p軌道全空，原子結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(shù)越多，晶格能越大，晶體的熔點(diǎn)越高，故熔點(diǎn)：KCl

43、大 B．價(jià)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排布圖： 答案　B 解析　同主族元素從上到下，電負(fù)性減??；2p軌道能量低于3p；利用“洪特規(guī)則”可知D項(xiàng)最外層電子排布圖錯誤。 2．下列各項(xiàng)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(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài) B．價(jià)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

44、的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2 答案　C 解析　A項(xiàng)鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，要吸收能量；價(jià)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(yīng)是1s22s22p63s23p63d54s1。 3．下列關(guān)于鈉元素的幾種表達(dá)式錯誤的是 (　　) A．Na＋的電子排布圖： B．Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖： C．Na的電子排布式：1s22s22p63s1 D．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

45、體[元素符號]＋該原子的價(jià)電子排布。 4．具有以下結(jié)構(gòu)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(jià)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(guān)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

46、內(nèi)運(yùn)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(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．最外層電子排布為ns2np6(當(dāng)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

47、，活潑性越強(qiáng)，A項(xiàng)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(xiàng)錯；C項(xiàng)所述元素為零族元素，性質(zhì)穩(wěn)定，第一電離能都較大。 7．同周期內(nèi)不同元素的第一電離能I1隨著原子序數(shù)的增大而增大，但個別元素的I1出現(xiàn)反常現(xiàn)象。下列關(guān)系正確的是 (　　) A．I1(氮)>I1(氧) B．I1(氟)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，

48、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)②>① B．原子半徑：③>②>① C．電負(fù)性：③>②>① D．最高正化合價(jià)：③>②>① 答案　A 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

49、離能大于S，因此三者第一電離能大小關(guān)系為N>P>S；原子半徑P最大；電負(fù)性：N>S>P；S的最高正化合價(jià)最高，為＋6，N、P為＋5。 9．下表中元素均為中學(xué)化學(xué)中常見短周期元素，根據(jù)表中信息，下列說法不正確的是 (　　) 元素代號 X Y Z W N 原子半徑/nm 0.186 0.074 0.102 0.099 0.160 主要化合價(jià) ＋1 －2 －2、＋6 ＋7、－1 ＋2 A.X與W形成的化合物是共價(jià)化合物 B．常溫下單質(zhì)與水反應(yīng)速率：X>N C．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性：W>Z D．X和Y的單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)可生成一種淡黃色的固體化合

50、物 答案　A 解析　根據(jù)表中信息，X為Na，Y為O，Z為S，W為Cl，N為Mg。A項(xiàng)，NaCl為離子化合物；B項(xiàng)，Na的活潑性大于Mg；C項(xiàng)，酸性HClO4>H2SO4；D項(xiàng)，Na2O2為淡黃色固體。 10．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是 (　　) A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3?、?s22s22p2　④1s22s22p63s23p4原子半徑最大的是① B．具有下列最外層電子排布式的原子中，①3s23p1　②3s23p2?、?s23p3　④3s23p4第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb?、贜、P、As

51、?、跲、S、Se?、躈a、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④ D．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時可能生成的陽離子是X3＋ 答案　D 解析　A項(xiàng)，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(xiàng)，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(xiàng)，同一主族元素，第一電離能從上到下逐漸減??；同一周期，第一電離能呈增大趨勢，正確；D項(xiàng)，根據(jù)電離能變化趨勢，最外層應(yīng)有2個電子，所以與Cl2反應(yīng)時應(yīng)呈＋2價(jià)，D錯。 11．現(xiàn)有七種元素，其

52、中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。 A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等 B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1 C原子的第一至第四電離能如下： I1＝738 kJ·mol－1　I2＝1 451 kJ·mol－1　I3＝7 733 kJ·mol－1　I4＝10 540 kJ·mol－1 D原子核外所有p軌道全滿或半滿 E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4 F是前四周期中電負(fù)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：____________________________

53、__。 (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(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為 該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了_____________________________________。 (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(jià)層電子對互斥理論推測其空間構(gòu)型為__________。 (6)檢驗(yàn)F元素的方法是________________，請用原子

54、結(jié)構(gòu)的知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因：_______________________________________________________________。 答案　(1) 　(2)3　啞鈴 (3)泡利原理　(4)第ⅦB　d　1s22s22p63s23p63d54s2 (5)sp3　三角錐形 (6)焰色反應(yīng)　當(dāng)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

55、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(jià)層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化；因外層有一對孤對電子，故空間構(gòu)型為三角錐形。 12．已知元素的某種性質(zhì)“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(zhì)。下面給出13種元素的X的數(shù)值： 元素 Al B Be C Cl F Li X的數(shù)值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0 元素 Mg Na O P S Si X的數(shù)值 1.2 0.9 3.5

56、2.1 2.5 1.7 試結(jié)合元素周期律知識完成下列問題： (1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們：當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值大于1.7時，所形成的一般為離子鍵；當(dāng)小于1.7時，一般為共價(jià)鍵。試推斷AlBr3中的化學(xué)鍵類型是__________。 (2)根據(jù)上表給出的數(shù)據(jù)，簡述主族元素的X的數(shù)值大小與元素的得失電子能力大小的關(guān)系：__________；簡述第二周期元素(除稀有氣體外)的X的數(shù)值大小與原子半徑之間的關(guān)系：____________。 (3)請你預(yù)測Br與I元素的X數(shù)值的大小關(guān)系__________________。 (4)某有機(jī)化合物分子中含有S—N鍵，你認(rèn)為該共用電子

57、對偏向于__________原子(填元素符號)。 答案　(1)共價(jià)鍵 (2)元素X的數(shù)值越大，得電子能力越強(qiáng)(或元素X的數(shù)值越小，失電子能力越強(qiáng))　原子半徑越小，X的數(shù)值越大　(3)Br大于I　(4)N 13．元素A～D是元素周期表中短周期的四種元素，請根據(jù)表中信息回答下列問題。 元素 A B C D 性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息 單質(zhì)制成的高壓燈，發(fā)出的黃光透霧力強(qiáng)、射程遠(yuǎn) 工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，原子的最外層未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 單質(zhì)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(jià)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______

58、__(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(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________。 (3)對元素B的單質(zhì)或化合物描述正確的是________(填序號)。 a．B元素的最高正價(jià)為＋6 b．常溫、常壓下單質(zhì)難溶于水 c．單質(zhì)分子中含有18個電子 d．在一定條件下鎂條能與B的單質(zhì)反應(yīng)

59、 (4)A和D兩元素金屬性較強(qiáng)的是_____________________________(寫元素符號)。 寫出能證明該結(jié)論的一個實(shí)驗(yàn)事實(shí)_______________________________________。 答案　(1)Mg　1s22s22p6 (2)離子　2F2＋2H2O===4HF＋O2 (3)bd (4)Na　鈉與水反應(yīng)比鎂與水反應(yīng)劇烈(或氫氧化鈉的堿性比氫氧化鎂的強(qiáng)，合理即可) 解析　由鈉的用途可知，A元素是鈉；原子的最外層電子未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B可能是氮或氧；L層有一個未成對電子，常溫下又是氣體，故C是氟；D易知是Mg。 14．已知X、Y和Z三種元素的原子序

60、數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素通常只可以形成正一價(jià)離子。請回答下列問題： (1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為_____________，該元素的符號是_________。 (2)Y元素原子的價(jià)電子的電子排布圖為 ________________ ，該元素的名稱是________。 (3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________。 答案　(

61、1)1s22s22p63s23p63d104s24p3{或[Ar]3d104s24p3}　As (2)　氧　(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O 解析　X元素的4p軌道已填充電子，故前三個電子層已填滿，該元素是33號元素As；Y的2p軌道有2個未成對電子，則Y可能是碳或氧，又Y能夠與As形成As2Y3，故Y是氧；則Z只能是氫。 15．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。 (1)下列________(填寫編號)組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體。 ①a、c、h?、赽、g、k　③c、h、l?、躣、e、f (2)如給核

62、外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：①原子核對核外電子的吸引力，②形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向。下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol－1)： 鋰 X Y 失去第一個電子 519 502 580 失去第二個電子 7 296 4 570 1 820 失去第三個電子 11 799 6 920 2 750 失去第四個電子 9 550 11 600 ①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個電子所需的能量：________

63、_____________________。 ②表中X可能為以上13種元素中的________(填寫字母)元素，則該元素屬于________區(qū)元素。用元素符號表示X和j所能形成的化合物的化學(xué)式是__________。 ③Y是周期表中________族元素。 ④以上13種元素中，________(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。 答案　(1)①④　(2)①鋰原子失去核外第一個電子后即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個電子所需的能量　②a　s　Na2O和Na2O2?、邰驛　④m 解析　b為H，a為Na，c為Mg，d為Sr，e為Ti，f為Al，g為Ge，h為C，i為P，j為O，k為Te，l為Cl，m為Ar。 (1)金屬以及石墨為電的良導(dǎo)體，所以①④都符合。 (2)①由于Li失去一個電子后，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以再失去一個電子所需能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個電子所需能量。 ②根據(jù)X的逐級電離能數(shù)據(jù)，X最外層應(yīng)有1個電子，應(yīng)為Na元素，即a，Na在s區(qū)，Na與O(j)可形成Na2O，Na2O2兩種化合物。 ③根據(jù)Y的逐級電離能數(shù)據(jù)，Y最外層應(yīng)有3個電子，對應(yīng)的應(yīng)為Al(f)。 ④稀有氣體元素原子最穩(wěn)定，失去第一個電子需要能量最多。 24