2019-2020年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第11章 第1講 原子結構與性質（含解析）.doc

2019-2020年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第11章 第1講 原子結構與性質（含解析）考綱要求1.認識原子核外電子的運動狀態(tài)，了解電子云、電子層(能層)、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136號元素的原子和離子的基態(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(jù)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(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數(shù)s球形1p啞鈴形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基態(tài)原子的核外電子排布(1)能量最低原理：即電子盡可能地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：注意：所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)泡利原理每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。(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(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。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。3基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖深度思考1完成下表，理解能層、能級及其最多容納電子數(shù)的關系能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容納電子數(shù)226261026101422818322n2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；(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N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1As1s22s22p63s23p63d104s24p3Ar3d104s24p3特別提醒(1)當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns，(n1)d，np順序填序，但在書寫電子排布式時，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，錯誤。(2)在書寫簡化的電子排布式時，并不是所有的都是X價電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。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，F(xiàn)e2價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(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CD解析A項，不符合能量最低原理；B項，不符合洪特規(guī)則。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.1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1答案B解析np3處于半充滿狀態(tài)，結構穩(wěn)定，失去一個電子吸收的能量多。“兩原理，一規(guī)則”的正確理解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：2.半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結構穩(wěn)定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s23.當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n1)d放在ns前。題組二正確使用表示原子、離子、分子組成的化學用語3.按要求填空(1)質量數(shù)為37的氯原子符號為_。(2)S2的結構示意圖_。(3)氮原子的電子式_，N2的電子式_，NH的電子式_。(4)磷原子的核外電子排布式_，價電子排布式_，價電子排布圖_。(5)按要求用三種化學用語表示基態(tài)鐵原子和三價鐵離子。FeFe3原子(或離子)結構示意圖電子排布式電子排布圖答案(1)Cl(2)(3)(4)1s22s22p63s23p33s23p3(5)FeFe3原子(或離子)結構示意圖電子排布式Ar3d64s2Ar3d5電子排布圖4.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nsnnpn1，則n_；原子中能量最高的是_電子。答案(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(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，即為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n2，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(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。元素符號原子結構示意圖電子式在元素符號周圍用“·”或“×”表示原子的最外層電子(價電子)。電子排布式根據(jù)構造原理表示：能級符號(右上角)數(shù)字。電子排布圖用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。用“數(shù)字能級符號”表示軌道名稱。它們有各自不同的側重點：(1)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。(2)核組成式：如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(shù)和核外電子數(shù)以及質量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。(3)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(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。(4)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)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(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)?？键c二原子結構與元素性質周期能層數(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)原子的簡化電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的電子排布特點主族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)主族AAAA排布特點ns1ns2ns2np1ns2np2主族AAA排布特點ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他ns2np6。過渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分區(qū)根據(jù)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)A、A族ns12除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應p區(qū)A族A族、0族ns2np16通常是最外層電子參與反應d區(qū)B族B族、族(除鑭系、錒系外)(n1)d19ns12d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)B族、B族(n1)d10ns12金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近根據(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，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。注意：(1)“外圍電子排布”即“價電子層”，對于主族元素，價電子層就是最外電子層，而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布為3d64s2。2.對角線規(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是相似的，如。3.元素周期律(1)原子半徑影響因素變化規(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·mol1。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。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)。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.根據(jù)前四周期元素原子核外電子排布特點，回答下列問題：(1)外圍電子層有2個未成對電子的有_；有3個未成對電子的有_。(2)未成對電子數(shù)與周期數(shù)相等的元素有_。答案(1)C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、NiN、P、As、V、Co(2)H、C、O、P、Fe2.根據(jù)4s24p4回答問題該元素位于_區(qū)，為第_第周期_族，是_元素(填名稱)答案p四A硒3.第四周期中，未成對電子數(shù)最多的元素是_。(填名稱)(1)它位于第_族。(2)核外電子排布式是_。(3)它有_個能層，_個能級，_種運動狀態(tài)不同的電子。(4)價電子排布式_，價電子排布圖_。(5)屬于_區(qū)。答案鉻(1)B(2)1s22s22p63s23p63d54s1(3)4724(4)3d54s1(5)d4.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。用此觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于Ga。5.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。6.判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)電負性大于1.8的一定為非金屬，小于1.8的一定為金屬(×)(2)電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，小于1.7時，一般形成共價鍵()(3)電負性越大，非金屬性越強，第一電離能也越大(×)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(jù)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。(4)同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強，電負性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢。題組一重視教材習題，做好回扣練習1.(選修3P241)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A2.(選修3P242)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式可能是()A.XYZ2BX2YZ3C.X2YZ2DXYZ3答案A3.(選修3P243)下列說法中，不符合A族元素性質特征的是()A.從上到下原子半徑逐漸減小B.易形成1價離子C.從上到下單質的氧化性逐漸減弱D.從上到下氫化物的穩(wěn)定性依次減弱答案A4.(選修3P244)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B5.(選修3P246)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，它的最高價氧化物的化學式是_，最高價氧化物的水化物是一種_酸。答案(1)NeSiMgCl(2)1s22s22p61s22s22p63s23p5(3)三ASiO2弱題組二元素推斷與元素逐級電離能6.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·mol1)，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RBS和TCT和UDR和TE.R和U(2)下列離子的氧化性最弱的是_。A.S2BR2CT3DU(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(yǎng)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(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)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，失去第一個電子吸收的能量較多解析(1)根據(jù)電離能的變化趨勢知，Q為稀有氣體元素，R為第A族元素，S為第A族元素，T為第A族元素，U為第A族元素，所以R和U處于同一主族。(2)由于U為第A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(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A、A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。題組三電離能、電負性的綜合應用7.根據(jù)信息回答下列問題：A.第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)處于基態(tài)時，失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X(g)所需的最低能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。B.不同元素的原子在分子內吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負性。一般認為：如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。下表是某些元素的電負性值：元素符號LiBeBCOFNaAlSiPSCl電負性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)認真分析信息A圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷第三周期NaAr這幾種元素中，Al的第一電離能的大小范圍為_Al_(填元素符號)。(2)從信息A圖中分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是_。(3)信息A圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是_周期_族。(4)根據(jù)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_性，其中Be(OH)2顯示這種性質的離子方程式是_。(5)通過分析電負性值的變化規(guī)律，確定Mg元素的電負性值的最小范圍_。(6)請歸納元素的電負性和金屬性、非金屬性的關系是_。(7)從電負性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物，說出理由并寫出判斷的方法_。答案(1)NaMg(2)從上到下依次減小(3)第五第A(4)兩Be(OH)22H=Be22H2O、Be(OH)22OH=BeO2H2O(5)0.91.5(6)非金屬性越強，電負性越大；金屬性越強，電負性越小(7)Al元素和Cl元素的電負性差值為1.51.7，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，說明是共價化合物解析(1)由信息所給的圖可以看出，同周期的A族元素的第一電離能最小，而第A族元素的第一電離能小于A族元素的第一電離能，故NaAlMg。(2)從圖中可看出同主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。(3)根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律可以看出，圖中所給元素中Rb的第一電離能最小，其在周期表中的位置為第五周期第A族。(4)根據(jù)對角線規(guī)則，Al(OH)3與Be(OH)2的性質相似，Be(OH)2應具有兩性，根據(jù)Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可以類似地寫出Be(OH)2與酸、堿反應的離子方程式。(5)根據(jù)電負性的遞變規(guī)律：同周期元素，從左到右電負性逐漸增大，同主族元素從上到下電負性逐漸減小可知，在同周期中電負性NaMgAl，BeMgCa，最小范圍應為0.91.5。(6)因電負性可以用來衡量原子吸引電子能力的大小，所以電負性越大，原子吸引電子的能力越強，非金屬性越強，反之金屬性越強。(7)AlCl3中Al與Cl的電負性差值為1.5，根據(jù)信息，電負性差值若小于1.7，則形成共價鍵，所以AlCl3為共價化合物。離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導電，但共價化合物不能導電。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(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，17(第一周期12)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最高正價由17最低負價由41最高正價主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負價主族序數(shù)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)定性逐漸減弱探究高考明確考向江蘇五年高考1.xx·江蘇，21(A)(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為_。答案Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10解析Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，因此Cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。2.xx·江蘇，21(A)(1)Mn2基態(tài)的電子排布式可表示為_。答案1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5各省市兩年高考(一)原子核外電子排布1.xx·安徽理綜，25(1)Na位于元素周期表第_周期第_族；S的基態(tài)原子核外有_個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_。答案三A21s22s22p63s23p2或Ne3s23p2解析Na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1，則Na位于元素周期表中第三周期第A族。S元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，其中3p軌道有兩個未成對電子。Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2。2.xx·四川理綜，8(1)改編已知XY2是紅棕色氣體，Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等。Y基態(tài)原子的電子排布式是_；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_。答案1s22s22p4Cl解析根據(jù)題意可以判斷XY2為NO2，Z為Mg。O元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4；第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為Cl元素。3.xx·福建理綜，31(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_。答案1s22s22p1解析B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。4.xx·浙江自選模塊，15(1)節(jié)選31Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是_。答案1s22s22p63s23p63d104s24p15.xx·新課標全國卷，37(2)基態(tài)Fe原子有_個未成對電子。Fe3的電子排布式為_?？捎昧蚯杌洐z驗Fe3，形成的配合物的顏色為_。答案41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5血紅色解析基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2，其中3d軌道有4個軌道未充滿，含有4個未成對電子。Fe原子失去4s軌道的2個電子和3d軌道的1個電子形成Fe3，則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。檢驗Fe3時，F(xiàn)e3與SCN形成配合物而使溶液顯血紅色。6.xx·新課標全國卷，37(2)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中的第一電離能最小的是_，電負性最大的是_。(填元素符號)答案KF7.xx·新課標全國卷，37(1)Ni2的價層電子排布圖為_。答案8.xx·新課標全國卷，37(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為_，該能層具有的原子軌道數(shù)為_、電子數(shù)為_。答案M949.xx·福建理綜，31(2)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為_。答案1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(二)原子結構與元素性質1.xx·山東理綜，32(3)第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。答案32.xx·安徽理綜，25(1)(2)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H2XO3，Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1，W的一種核素的質量數(shù)為28，中子數(shù)為14。則：(1)W位于元素周期表第_周期第_族；W的原子半徑比X的_(填“大”或“小”)。(2)Z的第一電離能比W的_(填“大”或“小”)。答案(1)三A大(2)小3.xx·山東理綜，32(1)下列曲線表示鹵族元素某種性質隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是_。答案a4xx·福建理綜，31(1)依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照右圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。答案練出高分一、單項選擇題1.現(xiàn)代大爆炸理論認為：天然元素源于氫、氦等發(fā)生的原子核融合反應。這與100多年前，普魯特運用思辨性推測作出“氫是所有元素之母”的預言恰好“一致”。下列說法正確的是 ()A.科學研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學的進程B.普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的C.“一致”是巧合，普魯特的預言沒有科學事實和理論支撐，它只是一種猜測D.“現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論答案C2.關于1s、2s、3s、4s原子軌道的說法，正確的是 ()A.電子只能在電子云輪廓圖中運動B.能級不同，電子云輪廓圖形狀相同C.軌道數(shù)目相同，電子云輪廓圖形狀、大小完全相同D.能層不同，電子云輪廓圖形狀也不相同答案B解析A項，電子在電子云輪廓圖中出現(xiàn)的機會多；C項，1s、2s、3s、4s 電子云輪廓圖大小不相同；D項，電子云輪廓圖形狀相同。3.在多電子原子中，軌道能量是由以下哪些因素決定()能層能級電子云的伸展方向電子自旋狀態(tài)A.BC.D答案A4.符號“3px”沒有給出的信息是()A.電子層B.電子亞層C.電子云在空間的伸展方向D.電子的自旋方向答案D5.下列表示氮原子結構的化學用語中，對核外電子運動狀態(tài)描述正確且能據(jù)此確定電子的能級的是()A.B.C.ls22s22p3D.答案C6.以下表示重氫原子結構或核外電子運動狀態(tài)的圖式中一定錯誤的是 ()A.B.HC.1s1D答案B解析重氫原子應表示為H或D。7.現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。則下列有關比較中正確的是 ()A.第一電離能：B.原子半徑：C.電負性：D.最高正化合價：答案A解析表示S，表示P，表示N，表示F。第一電離能：FNPS，A項正確；原子半徑：PSNF，B項錯誤；電負性：FNSP，C項錯誤；F無正價，D項錯誤。二、不定項選擇題8.下列各組原子中，化學性質一定相似的是 ()A.原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B.原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C.2p軌道上只有2個電子的X原子與3p軌道上只有2個電子的Y原子D.最外層都只有一個電子的X、Y原子答案C解析A項，X原子為He，Y原子為Be；B項，X原子為Mg，Y原子可以為Ca，也可以為Zn；C項，X只能為C，Y只能為Si，同一主族，化學性質相似；D項，X、Y可以為H、Li、Na、Cr、Cu等。9.下列敘述正確的是 ()A.除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬族的族序數(shù)B.除短周期外，其他周期均為18種元素C.副族元素沒有非金屬元素D.堿金屬元素是指A族(除H外)的所有的元素答案CD解析A項，O無最高正價，F(xiàn)無正價；B項，第六周期為32種元素。10.已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol1。請根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，錯誤的是 ()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常見化合價是1價B.元素Y是A族元素C.元素X與氯形成化合物時，化學式可能是XClD.若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應答案BD解析X為第A族元素，Y為第A族元素；D項，若元素Y處于第三周期，則Y為Al，Al不與冷水反應。三、非選擇題11.回答下列問題：(1)已知元素M是組成物質NH4Al(SO4)2的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第4個電子所需能量(即電離能，用符號I1至I4表示)如下表所示：I1I2I3I4電離能(kJ·mol1)5781817274511578元素M是_(填寫元素符號)。(2)硫原子核外有_種不同運動狀態(tài)的電子，有_種不同形狀的電子云。(3)請用一個事實證明氧氣的氧化性比硫的氧化性強：_。(4)寫出碳原子最外層電子的電子排布圖_，該化學用語不能表達出碳原子最外層電子的_(填字母)。a能層b能級c所有電子云的伸展方向d自旋狀態(tài)答案(1)Al(2)162(3)2H2SO2=2H2O2S(答案合理即可)(4)c12現(xiàn)有120號元素A、B、C、D所對應的物質的性質或微粒結構如下表：元素物質性質或微粒結構AM層上有2對成對電子BB的離子與D的離子具有相同電子層結構，且可以相互組合形成干燥劑C常溫下單質為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性D元素最高正價是7價(1)元素A的原子最外層共有_種不同運動狀態(tài)的電子，有_種能量不同的電子。B的離子與D的離子相互組合形成的干燥劑的化學式是_。(2)元素C與氫元素形成帶一個單位正電荷的離子，寫出該微粒的電子式_(用元素符號表示)。(3)元素A與元素D相比，非金屬性較強的是_(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實的是_。A常溫下A的單質和D的單質狀態(tài)不同BA的氫化物比D的氫化物穩(wěn)定C一定條件下D能從A的氫化物水溶液中置換出A單質DHD的酸性比HA酸性強(4)C的氫化物固態(tài)時屬于_晶體，該氫化物與A的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式是_。答案(1)62CaCl2(2)(3)ClC(4)分子2NH3H2SO4=(NH4)2SO4解析根據(jù)物質性質和微粒結構，A為S，D為Cl，B為Ca，C為N。(1)S的最外層有6個電子，其運動狀態(tài)各不相同，3s、3p軌道上電子能量不相同，所以應有2種能量不同的電子。CaCl2是一種中性干燥劑。(2)該離子應為NH，其電子式為。(3)S和Cl相比較，Cl的非金屬性強，可以根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性，最高價氧化物對應水化物的酸性以及Cl2H2S=2HClS進行判斷。(4)NH3為分子晶體，NH3和H2SO4反應生成(NH4)2SO4。13不同元素的原子在分子內吸引電子的能力大小可用一定數(shù)值x來表示，x越大，其原子吸引電子的能力越強。下面是某些短周期元素的x值：元素符號LiBeBCOFNaAlSiPSClx值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)通過分析x值變化規(guī)律，確定Mg的x值范圍：_x(Mg)_。(2)推測x值與原子半徑的關系是_；根據(jù)短周期元素的x值變化特點，體現(xiàn)了元素性質的_變化規(guī)律。(3)分別指出下列兩種化合物中氧元素的化合價：HClO_，HFO_。(4)經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：成鍵的兩原子相應元素x數(shù)值的差值為x，當x1.7時，一般為離子鍵，當x1.7時，一般為共價鍵，試推斷AlBr3中化學鍵類型是_。(5)預測元素周期表中，x值最小的元素位于第_周期第_族(放射性元素除外)。答案(1)0.91.5(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半徑越小周期性(3)20(4)共價鍵(5)六A解析(1)x代表電負性的大小，根據(jù)位置關系判斷x(Na)x(Mg)x(Be)，即0.9x(Mg)1.5。(2)x值越大，其原子半徑越小，電負性隨著原子序數(shù)的遞增，呈現(xiàn)周期性變化。(3)根據(jù)電負性的數(shù)值，在HClO中氧為2價，根據(jù)，H和O的共用電子對偏向O，而O和F的共用電子對又偏向F，所以O為0價。(4)x(Br)x(Al)x(Cl)x(Al)3.01.51.5，所以AlBr3中化學鍵類型為共價鍵。(5)電負性最小的應為金屬性最強的。14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元素。(1)下列_(填寫編號)組元素的單質可能都是電的良導體。a、c、hb、g、kc、h、ld、e、f(2)如給核外電子足夠的能量，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：原子核對核外電子的吸引力，形成穩(wěn)定結構的傾向。下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol1)：鋰XY失去第一個電子519502580失去第二個電子729645701820失去第三個電子1179969202750失去第四個電子955011600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遠大于失去第一個電子所需的能量：_。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)。用元素符號表示X和j所能形成的化合物的化學式是_。Y是周期表中_族元素。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)(2)鋰原子失去核外第一個電子后即達到穩(wěn)定結構，所以鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量asNa2O和Na2O2Am解析根據(jù)位置可以判斷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體，所以都符合。(2)由于Li失去一個電子后，達到穩(wěn)定結構，所以再失去一個電子所需能量遠遠大于失去第一個電子所需能量。表中所給數(shù)據(jù)即電離能，根據(jù)X的逐級電離能數(shù)據(jù)，X最外層應有1個電子，應為Na元素，即a，Na在s區(qū)，Na與j(O)可形成Na2O、Na2O2兩種化合物。根據(jù)Y的逐級電離能數(shù)據(jù)，Y最外層應有3個電子，對應的應為Al(f)。稀有氣體元素原子最穩(wěn)定，失去第一個電子需要的能量最多。