（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選考 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 第一單元 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)教案

（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選考 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 第一單元 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)教案1了解原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)、能級分布和排布原理，能正確書寫136號元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和軌道表達(dá)式。2.了解電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。原子核外電子的排布 知識梳理1核外電子的排布特征(1)電子云用小點(diǎn)的疏密來描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會的大小所得到的圖形。(2)電子層(又稱為能層)在多電子原子中，核外電子的能量是不同的。能量不同的電子在核外不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，這種不同的區(qū)域稱為電子層。習(xí)慣上人們用英文字母n表示電子層。原子中由里向外的電子層數(shù)可取1、2、3、4、5等正整數(shù)，對應(yīng)的電子層符號分別為K、L、M、N、O等。每一電子層最多容納的電子數(shù)為2n2。離核越近的電子層，能量越低。不同電子層的能量是不連續(xù)的。(3)原子軌道(又稱為能級)在多電子原子中，同一電子層的電子，能量也可能不同，不同能量的電子分占在不同的原子軌道，不同形狀的原子軌道分別用s、p、d、f表示。原子軌道有不同的形狀：s軌道呈球形，p軌道呈紡錘形，d軌道和f軌道較復(fù)雜。形狀相同的原子軌道在原子核外空間還有不同的伸展方向。2原子核外電子排布的原理(1)能量最低原理電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為原子核外電子排布的軌道能量順序圖：(2)泡利不相容原理每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，并且自旋狀態(tài)相反。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在不同軌道時(shí)，原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)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(shí)，體系的能量最低，如24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。3原子核外電子排布的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軌道表示式外圍電子排布式3s23p44.基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜(1)基態(tài)原子：處于最低能量的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到能量較高的原子軌道，變成激發(fā)態(tài)原子。(3)原子光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。自我檢測1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NClCaFeCu答案：原子電子排布式簡化電子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s12.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外圍電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3外圍電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2外圍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(shí)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。(1)第一電子層(K)只有s一種原子軌道；第二電子層(L)有s、p兩種原子軌道；第三電子層(M)有s、p、d三種原子軌道。(2)s軌道只有1個(gè)軌道，p軌道有3個(gè)軌道，d軌道有5個(gè)軌道，f軌道有7個(gè)軌道。(3)核外電子的能量并不是完全按電子層序數(shù)的增加而升高，不同電子層的原子軌道之間的能量高低有交錯(cuò)現(xiàn)象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(4)原子軌道的能量關(guān)系相同電子層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf形狀相同的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s同一電子層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如npx、npy、npz軌道的能量相等。(1)2017·高考全國卷，35(1)(2)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為_nm(填標(biāo)號)。A404.4B553.5C589.2 D670.8E766.5基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。(2)2016·高考全國卷，37(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個(gè)未成對電子。(3)2016·高考全國卷，37(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數(shù)為_。(4)2015·高考全國卷，37(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對自旋相反的電子。(5)下列表示的為激發(fā)態(tài)原子的是_。A1s12s1 B1s22s22p1C1s22p53s1 D1s22s22p63s2解析(1)當(dāng)對金屬鉀或其化合物進(jìn)行灼燒時(shí)，焰色反應(yīng)顯紫紅色，可見光的波長范圍為400760 nm，紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷，但處于較高能量軌道的電子不穩(wěn)定，躍遷到較低能量軌道時(shí)放出的能量較多，故放出的光的波長較短)?；鶓B(tài)鉀原子核外有4個(gè)能層：K、L、M、N，能量依次增高，處于N層的1個(gè)電子位于s軌道，s電子云輪廓圖形狀為球形。(2)在元素周期表中，鍺位于硅正下方，鍺的原子序數(shù)為141832，基態(tài)鍺原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2，由于4p能級有3個(gè)能量相同的軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，4p上2個(gè)電子分別占據(jù)兩個(gè)軌道且自旋方向相同，故未成對電子數(shù)為2。(3)Ni元素原子核外有28個(gè)電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2。3d能級上有2個(gè)未成對電子。(4)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布用電子云形象地描述?；鶓B(tài)14C原子的電子排布圖為，則核外存在2對自旋相反的電子。答案(1)AN球形(2)3d104s24p22(3)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)2(4)電子云2(5)AC(1)31Ga的正三價(jià)陽離子的核外電子排布式為_。(2)Cu2的外圍電子排布式為_。(3)2015·高考全國卷，37(1)磷原子的核外電子排布式為_。(4)(2015·高考海南卷)釩在元素周期表中的位置為_，其外圍電子軌道表示式為_。(5)(2015·高考江蘇卷)Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3d9(3)1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(4)第4周期B族(5)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(1)復(fù)雜原子的核外電子排布式對于復(fù)雜原子的核外電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一電子層的排在一起。例如：26Fe，先按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一電子層的電子排在一起，即該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)特殊原子的核外電子排布式例如：24Cr，先將電子按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5是半充滿狀態(tài)穩(wěn)定，因此需要將4s軌道上的一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道上，得1s22s22p63s23p64s13d5，再將同一電子層的排在一起，得該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。再如：29Cu，先將電子按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10是全充滿狀態(tài)穩(wěn)定，因此需要將4s軌道上的一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道上，得1s22s22p63s23p64s13d10，再將同一電子層的排在一起，得該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。 原子核外電子排布式的書寫1(1)S的基態(tài)原子核外有_個(gè)未成對電子。(2)基態(tài)硼原子的電子排布式為_。(3)Cu基態(tài)核外電子排布式為_。(4)周期表前四周期元素中e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，e的外圍電子軌道表示式為_。(5)XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3。Y基態(tài)原子的電子排布式是_。(6)基態(tài)Fe原子有_個(gè)未成對電子。Fe3的電子排布式為_。 解析：(1)S的外圍電子排布式為3s23p4，利用洪特規(guī)則和泡利不相容原理可知S的基態(tài)原子核外有2個(gè)未成對電子。(2)硼原子的核外電子數(shù)是5，則基態(tài)硼原子的電子排布式為 1s22s22p1。(3)Cu為29號元素，Cu核外有28個(gè)電子，按照核外電子排布規(guī)律，其核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(4)由e的最外層只有1個(gè)電子且次外層有18個(gè)電子確定e為銅元素。(5)依據(jù)題目信息：XY2為紅棕色氣體，且X可以形成XH3，則X為氮元素，Y為氧元素。(6)基態(tài)Fe原子3d原子軌道排有6個(gè)電子，即基態(tài)Fe原子存在4個(gè)未成對電子；Fe3是由基態(tài)Fe原子失去4s原子軌道上的2個(gè)電子和3d原子軌道上的1個(gè)電子得到的，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。答案：(1) 2(2)1s22s22p1(3)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(4)(5)1s22s22p4(6)41s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)根據(jù)原子核外電子排布推斷元素2A、B、C、D、E、F代表6種元素。請根據(jù)各項(xiàng)信息填空。(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有8個(gè)電子，則A的元素符號為_。(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，則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軌道為半充滿狀態(tài)，則D的元素符號為_，其基態(tài)原子的軌道表示式為_。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層只有一個(gè)電子，則E的元素符號為_。(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，其原子軌道呈_形。解析：(1)根據(jù)A元素基態(tài)原子的電子排布情況：最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有8個(gè)電子，其軌道表示式為，則該元素核外有15個(gè)電子，為磷元素，其元素符號為P。(2)B、C的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，即核外都有18個(gè)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(gè)4s電子和1個(gè)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D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軌道只有1個(gè)原子軌道，故最多只能容納2個(gè)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是氮元素；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軌道能量最高，p電子的原子軌道呈紡錘形。答案：(1)P(2)ClK(3)Fe(4)Cu(5)22p紡錘核外電子排布式書寫的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)24Cr、29Cu的特殊性。前者半充滿、后者全充滿更穩(wěn)定，所以二者簡化的核外電子排布式分別為Ar3d54s1、Ar3d104s1。(2)離子核外電子排布式的書寫。要注意一定是先寫原子的核外電子排布式，然后再從外到里失電子(陽離子)或最外層得電子(陰離子)，最后寫出相應(yīng)離子的核外電子排布式。(3)注意區(qū)分“核外電子排布式”“外圍電子排布式”和“最外層電子排布式”。外圍電子排布式指去除“原子實(shí)”后的剩余部分。最外層電子排布式則指最外層電子的排布(對于主族元素的原子而言，外圍電子就是最外層電子)。 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 知識梳理一、原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置關(guān)系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)原子的簡化電子排布式223He2s1101s22s22p63311Ne3s1181s22s22p63s23p64419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p65537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(1)電子層數(shù)周期序數(shù)。(2)主族元素最外層電子數(shù)主族序數(shù)。2元素周期表的分區(qū)與外圍電子排布的關(guān)系(1)元素周期表的分區(qū)(2)各區(qū)外圍電子排布特點(diǎn)分區(qū)外圍電子排布s區(qū)ns12p區(qū)ns2np16(除He外)d區(qū)(n1)d19ns12(除Pd外)ds區(qū)(n1)d10ns12f區(qū)(n2)f014(n1)d02ns2二、第一電離能1含義氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子形成1價(jià)氣態(tài)陽離子所需的最低能量，符號為I1，單位為kJ·mol1。2規(guī)律(1)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。(2)同主族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。(3)同種原子：逐級電離能越來越大(即I1<I2<I3)。三、電負(fù)性1含義不同元素的原子在化合物中吸引電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng)。2標(biāo)準(zhǔn)以最活潑的非金屬元素氟的電負(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(稀有氣體元素未計(jì))。3規(guī)律(1)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，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。自我檢測1某元素的外圍電子排布式為4s24p4，則該元素位于_區(qū)，為第_周期第_族，是_元素(填名稱)。答案：p4A硒2第4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(gè)電子層，_種不同原子軌道的電子，_種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子。(4)外圍電子排布式為_，外圍電子軌道表示式為_。(5)屬于_區(qū)。答案：鉻(1)B(2)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)(3)4724(4)3d54s1(5)d(1)電離能越小，金屬原子越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。(2)第2、3、4周期的同周期主族元素，第A族(ns2np0)和第A族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能分別大于同周期相鄰的A和A族元素，如第一電離能Mg>Al，P>S。(3)如果某元素的In1In，則該元素的常見化合價(jià)為n，如鈉原子的最外層電子數(shù)為1，鈉元素I2I1，其化合價(jià)為1。多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí)，電子所在的電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。(1)2017·高考全國卷，35(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_。(2)2017·高考全國卷，35(1)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。(3)2016·高考全國卷，37(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是_。(4)2016·高考全國卷，37(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(5)2015·高考全國卷，37(1)改編O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)。解析(1)從題圖可以看出：除N外，同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，E1逐漸增大，這是因?yàn)殡S原子半徑逐漸減小，結(jié)合一個(gè)電子需要釋放出更多的能量；N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，不易再結(jié)合一個(gè)電子，故E1呈現(xiàn)異常。(2)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。O是非金屬元素，而Mn是金屬元素，前者易得電子而不易失電子，后者則反之， 所以O(shè)的第一電離能大于Mn。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d軌道中5個(gè)電子均未成對，后者的2p軌道中有2個(gè)電子未成對，所以Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多。(3)鋅、鍺位于同周期，同一周期從左至右元素的電負(fù)性逐漸增大(稀有氣體元素除外)，而氧位于元素周期表右上角，電負(fù)性僅次于氟，由此得出氧、鍺、鋅的電負(fù)性依次減小。(4)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能呈增大趨勢，但A和A族元素例外。Ga的原子半徑大于As，Ga的第一電離能小于As。(5)四種元素中，氧元素的非金屬性最強(qiáng)，故其電負(fù)性最大。答案(1)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個(gè)電子(2)1s22s22p63s23p63d74s2(或Ar3d74s2)OMn(3)O>Ge>Zn(4)大于小于(5)O(1)N、O、S三種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)。(2)F、K、Fe、Ni中第一電離能最大的元素是_，第一電離能最小的元素是_。答案：(1)O(2)FK第一電離能與電負(fù)性的比較1(1)鎂所在周期中第一電離能最大的主族元素是_。(2)第一電離能：Si_S(用“>”或“<”填空)。(3)下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是_。解析：(1)(2)第3周期的第一電離能的大小為Cl>P>S>Si>Mg>Al>Na，則第一電離能最大的是Cl。(3)元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大。同主族元素自上而下非金屬性逐漸減弱，電負(fù)性逐漸降低，a正確；F的非金屬性最強(qiáng)，沒有正價(jià)，b錯(cuò)誤；HF分子間存在氫鍵，其沸點(diǎn)高于HCl和HBr，c錯(cuò)誤；鹵素單質(zhì)自上而下熔點(diǎn)逐漸升高，d錯(cuò)誤。答案：(1)Cl(2)<(3)a2(1) 依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照如圖中B、F元素的位置，用小黑點(diǎn)標(biāo)出C、N、O三種元素的相對位置。(2)請回答下列問題：N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4Ia/kJ·mol15781 8172 74511 578則該元素是_(填寫元素符號)。Ge的最高價(jià)氯化物的分子式是_。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有_(填字母)。A是一種活潑的金屬元素B其電負(fù)性大于硫C其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn)(3)原子的第一電離能是指氣態(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，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開。解析：(1)第2周期從左向右元素的第一電離能呈增大趨勢，但氮元素因?yàn)閜軌道電子為半充滿狀態(tài)，其第一電離能大于氧。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的逐級電離能中，I1、I2、I3與I4相差較大，說明該元素原子最外層有3個(gè)電子，顯然該元素為Al元素。鍺原子基態(tài)原子的電子排布式為Ar3d104s24p2，最高化合價(jià)為4，其氯化物為GeCl4。Ge元素處于金屬與非金屬分界線附近，表現(xiàn)出一定的金屬性和非金屬性，其單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料，不屬于活潑金屬。Ge元素的電負(fù)性小于Si元素的電負(fù)性，而Si元素的電負(fù)性小于S元素的電負(fù)性，則S元素的電負(fù)性大于Ge元素的。GeCl4的相對分子質(zhì)量小于GeBr4，則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力，GeCl4的沸點(diǎn)低于GeBr4的沸點(diǎn)。(3)同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小。答案：(1)(2)AlGeCl4CD(3)OSSe第一電離能與電負(fù)性的應(yīng)用3下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2表示，單位為kJ/mol)。電離能I1I2I3I4R7401 5007 70010 500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()AR元素的最高正價(jià)為3價(jià)BR元素位于元素周期表中第A族CR元素的原子最外層共有4個(gè)電子DR元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2解析：選B。由表中數(shù)據(jù)I3I2知其最高正價(jià)為2價(jià)，R元素位于第A族，最外層有2個(gè)電子，R不一定是Be元素，故電子排布式不一定是1s22s2。4(2018·延安調(diào)研)已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，下列說法錯(cuò)誤的是()AX與Y形成的化合物中，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)B第一電離能可能Y小于XC最高價(jià)含氧酸的酸性：X弱于YD氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX解析：選C。由題意，非金屬性：X>Y，所以最高價(jià)含氧酸的酸性：X強(qiáng)于Y。電負(fù)性的應(yīng)用 課后達(dá)標(biāo)檢測一、選擇題1以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運(yùn)動狀態(tài)描述最詳盡的是()A.HeBC1s2 D. 解析：選D。A、B、C三個(gè)選項(xiàng)只是表達(dá)出氦原子核外有2個(gè)電子，而D項(xiàng)能詳盡地描述出電子的運(yùn)動狀態(tài)。2(2018·大原模擬)下列各項(xiàng)敘述正確的是()A鎂原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2時(shí)，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B價(jià)電子排布式為5s25p1的元素位于第5周期第A 族，是s區(qū)元素C所有原子任一電子層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同D24Cr原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析：選C。鎂原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2時(shí)，原子吸收能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，A錯(cuò)誤；價(jià)電子排布式為5s25p1的元素，位于第5周期第A 族，是p區(qū)元素，B錯(cuò)誤；所有原子任一電子層的s電子云輪廓圖都是球形，電子層越大，球的半徑越大，C正確；24Cr原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充滿軌道能量較低，D錯(cuò)誤。3下列說法中正確的是()A第3周期所含元素中鈉的第一電離能最小B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C在所有元素中，氟的第一電離能最大D鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析：選A。同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C錯(cuò)誤；由于鎂的外圍電子排布式為3s2，而鋁的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的，故B錯(cuò)誤；鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的，故D錯(cuò)誤。4如圖是第3周期1117號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是()Ay軸表示的可能是第一電離能By軸表示的可能是電負(fù)性Cy軸表示的可能是原子半徑Dy軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)解析：選B。對于第3周期1117號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原子半徑逐漸減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)依次為Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5美國“海狼”號潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金做載熱介質(zhì)，下列關(guān)于Al、Na原子結(jié)構(gòu)的分析中正確的是()A原子半徑：AlNaB第一電離能：AlNaC電負(fù)性：NaAlD基態(tài)原子未成對電子數(shù)：NaAl解析：選B。根據(jù)元素周期律，原子半徑：NaAl，電負(fù)性：NaAl，Al基態(tài)原子的電子排布式為Ne3s23p1，Na基態(tài)原子的電子排布式為Ne3s1，故未成對電子數(shù)相等。6下列關(guān)于元素電負(fù)性大小的比較中，不正確的是()AO<S<Se<Te BC<N<O<FCP<S<O<F DK<Na<Mg<Al解析：選A。A項(xiàng)，元素屬于同一主族，電負(fù)性從上到下依次減小；B項(xiàng)，元素屬于同一周期，電負(fù)性從左到右依次增大；C、D兩項(xiàng)，元素的相對位置如下圖所示：在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的電負(fù)性最大，左下角元素的電負(fù)性最小。7下列表達(dá)方式或說法正確的是()ACO2的分子模型示意圖：B某元素原子的軌道表示式：Cp­p 鍵電子云模型：D乙烯分子的球棍模型：解析：選C。A項(xiàng)，CO2為直線形分子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，不符合洪特規(guī)則，錯(cuò)誤；D項(xiàng)為比例模型，錯(cuò)誤。8X、Y為兩種元素的原子，X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知()AX的原子半徑大于Y的原子半徑BX的電負(fù)性大于Y的電負(fù)性CX陰離子的半徑小于Y陽離子的半徑DX的第一電離能小于Y的第一電離能解析：選B。X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則Y在周期表中位于X的下一周期，且X為非金屬元素，Y為金屬元素，Y比X多一個(gè)電子層，故原子半徑Y(jié)>X，電負(fù)性X>Y，A錯(cuò)誤，B正確；電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越多，離子半徑越小，故X陰離子半徑大于Y陽離子半徑，C錯(cuò)誤；X為非金屬元素易得電子形成陰離子，而Y為金屬元素易失電子形成陽離子，故其第一電離能X>Y，D錯(cuò)誤。9A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素是第3周期第一電離能最小的元素；D元素在第3周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、ArB元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C元素A、C簡單離子的半徑大小關(guān)系為ACD元素B、C電負(fù)性大小關(guān)系為B<C解析：選C。地殼中含量最多的元素為氧；由題意知B元素K層和L層電子數(shù)之和為10，則M層為8個(gè)，N層為2個(gè)，故B元素為鈣；C是第3周期第一電離能最小的元素，為鈉；第3周期中第一電離能最大的元素為氬。選項(xiàng)C中，A的簡單離子O2和C的簡單離子Na具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，根據(jù)“序大徑小”的規(guī)律知r(O2)r(Na)。二、非選擇題10物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，深入研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，有利于理解物質(zhì)變化的本質(zhì)。請回答下列問題：(1)C、Si、N的電負(fù)性由大到小的順序是_；C、N、O、F的第一電離能由大到小的順序是_。(2)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，寫出B原子的電子排布式：_。電離能/(kJ·mol1)I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540(3)過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關(guān)。一般而言，為d0或d10排布時(shí)，無顏色；為d1d9排布時(shí)，有顏色，如Co(H2O)62顯粉紅色。據(jù)此判斷，Mn(H2O)62_顏色(填“無”或“有”)。(4)L的原子核外電子占有9個(gè)軌道，而且有一個(gè)未成對電子，L是_(填元素符號)。答案：(1)N>C>SiF>N>O>C(2)1s22s22p63s2(3)有(4)Cl11下表為元素周期表中第4周期的部分元素(從左到右按原子序數(shù)遞增排列)，根據(jù)要求回答下列各小題：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基態(tài)原子的電子排布中，4s軌道上只有1個(gè)電子的元素有_(填元素名稱)。(2)試比較：第一電離能I1(Cr)_I1(Co)(填“”“”或“”，下同)；晶格能U(FeO)_U(NaCl)(FeO與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似)。(3)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有_種。解析：(1)4s軌道只有1個(gè)電子，則3d軌道可能為0、5(半充滿)、10(全充滿)，則有1s22s22p63s23p63d04s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分別為鉀、鉻、銅。(2)鉻元素的外圍電子排布為3d54s1，鈷元素的外圍電子排布為3d74s2，前者第一電離能更小。晶格能與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子的半徑成反比。(3)分周期一一討論，第1周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為1個(gè)，是H原子；第2周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為2個(gè)，可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是C原子或O原子；第3周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為3個(gè)，是1s22s22p63s23p3，是P原子；第4周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為4個(gè)，只能是過渡元素，可以是1s22s22p63s23p63d64s2，是Fe原子，因此共有5種元素符合題意。答案：(1)鉀、鉻、銅(2)(3)512(1)(2016·高考四川卷)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。R基態(tài)原子的電子排布式是_，X和Y中電負(fù)性較大的是_(填元素符號)。(2)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·mo11)，回答下列各題：元素代號I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900在周期表中，最可能處于同一族的是_。AQ和R BS和TCT和U DR和TER和U每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實(shí)從一個(gè)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(gè)電子時(shí)。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_。解析：(1)R為鈉元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s1；X為硫元素，Y為氯元素，氯比硫活潑，故電負(fù)性較大的是Cl。(2)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。電離能的突躍變化，說明核外電子是分層排布的，各電子層能量不同。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所處電子層相同，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(gè)電子時(shí)。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?yàn)槠渥钔鈱与娮映嗜錆M或半充滿狀態(tài)。答案：(1)1s22s22p63s1(或Ne3s1)Cl(2)E電子分層排布，各電子層能量不同10R<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(gè)電子吸收的能量較多13現(xiàn)有部分前36號元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：元素編號元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)R基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有2個(gè)電子 S單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)，所得溶液呈弱酸性T基態(tài)原子3d軌道上有1個(gè)電子 X(1)R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是_。(2)S元素的常見化合價(jià)為_，原因是_。(3)T元素的原子N電子層上電子數(shù)為_。(4)X的核外電子軌道表示式違背了_。用X單質(zhì)、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時(shí)，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：_。解析：(1)由R的核外電子排布可知為N，N原子2p軌道半充滿，能量低，較穩(wěn)定，所以其第一電離能要大于同周期相鄰元素。(2)由題知S為氟元素，F(xiàn)的電負(fù)性最強(qiáng)，只能得電子，無正價(jià)，其常見化合價(jià)為1價(jià)。(3)T原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s軌道再排3d軌道，則N電子層有2個(gè)電子。(4)X元素的核外電子排布應(yīng)先排能量低的3s軌道。發(fā)射光譜是電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷至較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)釋放能量產(chǎn)生的。答案：(1)氮原子2p軌道半充滿，能量低，較穩(wěn)定(2)1F的電負(fù)性最強(qiáng)，只能得電子(3)2(4)能量最低原理電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以光(子)的形式釋放能量14A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個(gè)成單電子，E的外圍電子排布式為3d64s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出下列元素的符號：A_，B_，C_，D_。(2)用化學(xué)式表示上述五種元素中最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是_，堿性最強(qiáng)的是_。(3)用元素符號表示D所在周期第一電離能最大的元素是_，電負(fù)性最大的元素是_。(4)畫出D的核外電子軌道表示式：_，這樣排布遵循了_原理和_規(guī)則。解析：(1)由A的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，x2，原子序數(shù)為14，A是硅元素，則B是鈉元素，C的最外層電子的排布式為3s23p3，是磷元素，則短周期D元素是氮元素；E的電子排布式為Ar3d64s2，核電荷數(shù)為18826，是鐵元素，位于d區(qū)的第4周期族。(2)五種元素中非金屬性最強(qiáng)的是N元素，對應(yīng)的HNO3酸性最強(qiáng)，金屬性最強(qiáng)的是Na元素，對應(yīng)的NaOH堿性最強(qiáng)。(3)D所在周期第一電離能最大的元素是稀有氣體氖，電負(fù)性最大的元素是非金屬最強(qiáng)的氟。答案：(1)SiNaPN(2)HNO3NaOH(3)NeF(4)泡利不相容洪特