山東省高考化學一輪復習 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選修1

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1、電子在不同的軌道上運動時具有不同的軌道能量。對氫電子在不同的軌道上運動時具有不同的軌道能量。對氫原子而言，電子處于原子而言，電子處于n1的軌道時能量最低，稱為基態(tài)，此的軌道時能量最低，稱為基態(tài)，此時無光線發(fā)出；當電子處于能量高于基態(tài)的激發(fā)態(tài)時，電子時無光線發(fā)出；當電子處于能量高于基態(tài)的激發(fā)態(tài)時，電子會發(fā)生躍遷，從能量高的軌道躍遷到能量低的軌道，如果輻會發(fā)生躍遷，從能量高的軌道躍遷到能量低的軌道，如果輻射的能量以光的形式表現(xiàn)并被記錄下來，就形成了光譜。射的能量以光的形式表現(xiàn)并被記錄下來，就形成了光譜。第第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)節(jié)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)電子躍遷電子躍遷 對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光

2、。產(chǎn)生這對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是一現(xiàn)象的主要原因是()A電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線C氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應【精講精析【精講精析】霓虹燈之所以能發(fā)光，是因為電子吸收能量霓虹燈之所以能發(fā)光，是因為電子吸收能量后躍遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會很快以后躍遷到能

3、量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會很快以光的形式輻射能量而躍遷回能量較低的軌道。光的形式輻射能量而躍遷回能量較低的軌道?！敬鸢浮敬鸢浮緼【解析【解析】燃放焰火、霓虹燈、燃燒蠟燭獲得的光能都是電燃放焰火、霓虹燈、燃燒蠟燭獲得的光能都是電子躍遷時能量以光的形式釋放出來導致的，而平面鏡成像則子躍遷時能量以光的形式釋放出來導致的，而平面鏡成像則是光線反射的結(jié)果，是物理現(xiàn)象。是光線反射的結(jié)果，是物理現(xiàn)象?！敬鸢浮敬鸢浮緿1圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無關(guān)的是圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無關(guān)的是()1.原子結(jié)構(gòu)示意圖：原子結(jié)構(gòu)示意圖：11Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。表明。表明原子核外各電

4、子層上排布的電子數(shù)。原子核外各電子層上排布的電子數(shù)。2電子排布式電子排布式(1)用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。電子排布式中各符號、數(shù)字的意義為：布的式子。電子排布式中各符號、數(shù)字的意義為：(以以K原子原子為例為例)基態(tài)原子核外電子排布的表示方法基態(tài)原子核外電子排布的表示方法 (2)電子排布式中的內(nèi)層電子排布可用相應的稀有氣體的元素電子排布式中的內(nèi)層電子排布可用相應的稀有氣體的元素符號加方括號來表示，以簡化電子排布式。例如：符號加方括號來表示，以簡化電子排布式。例如：K：Ar4s1(3)元素的化學性質(zhì)與價電子關(guān)系密切

5、，人們常常只表示出原元素的化學性質(zhì)與價電子關(guān)系密切，人們常常只表示出原子的價電子排布。如鐵原子子的價電子排布。如鐵原子3d64s2。3軌道表示式軌道表示式(1)每個方框或圓圈代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電每個方框或圓圈代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。子。如基態(tài)硫原子的軌道表示式為如基態(tài)硫原子的軌道表示式為(2)軌道表示式中各符號、數(shù)字的意義為：軌道表示式中各符號、數(shù)字的意義為：(以以Al原子為例原子為例)已知已知X、Y和和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素元素原子的原子的4p軌道上有軌道上有3個未成對電子，個未成對電子，Y元素原子的最外層元素原子的

6、最外層2p軌軌道上有道上有2個未成對電子。個未成對電子。X跟跟Y可形成化合物可形成化合物X2Y3，Z元素可以元素可以形成負一價離子。請回答下列問題：形成負一價離子。請回答下列問題：(1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為元素原子基態(tài)時的電子排布式為_，該元素的符號是該元素的符號是_；( 2 ) Y 元 素 原 子 的 價 電 子 的 軌 道 表 示 式 為元 素 原 子 的 價 電 子 的 軌 道 表 示 式 為_，Z該元素的名稱是該元素的名稱是_?！揪v精析【精講精析】(1)因為因為X原子原子4p軌道上有軌道上有3個未成對電子，可個未成對電子，可知其電子排布式為：知其電子排布式為：1s22s22

7、p63s23p63d104s24p3，為，為As元素。元素。根據(jù)根據(jù)Y元素的最外層元素的最外層2p軌道上有軌道上有2個未成對電子，個未成對電子，Y和和Z元素的元素的原子序數(shù)之和為原子序數(shù)之和為42339，Y可能是可能是1s22s22p2或或1s22s22p4，再根據(jù)再根據(jù)Z可形成負一價離子，推出可形成負一價離子，推出Y電子排布式為后者，價電電子排布式為后者，價電子的軌道表示式為子的軌道表示式為2用電子排布式用電子排布式(或軌道表示式或軌道表示式)表示下列原子的價電子排布中，表示下列原子的價電子排布中，哪一種狀態(tài)的能量較低？試說明理由。哪一種狀態(tài)的能量較低？試說明理由?！窘馕觥窘馕觥繐?jù)洪特規(guī)則，

8、電子在能量相同的軌道上排布時盡據(jù)洪特規(guī)則，電子在能量相同的軌道上排布時盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同，故可能分占不同的軌道，且自旋方向相同，故(1)選選B，(4)選選A；據(jù)能量最低原則，核外電子在各個原子軌道上的排布方式應據(jù)能量最低原則，核外電子在各個原子軌道上的排布方式應使整個原子體系的能量最低；使整個原子體系的能量最低；(2)中由于中由于3s軌道的能量低于軌道的能量低于3p軌道的能量，故選軌道的能量，故選A；(3)中中A：d5為半充滿狀態(tài)，為相對穩(wěn)定為半充滿狀態(tài)，為相對穩(wěn)定的狀態(tài)，的狀態(tài)，B不是，所以選不是，所以選A?！敬鸢浮敬鸢浮?1)B(2)A(3)A(4)A1. .核外電子排布

9、與周期的劃分核外電子排布與周期的劃分(1)電子層數(shù)為電子層數(shù)為n，該元素位于第，該元素位于第n周期，即元素的電子層數(shù)等周期，即元素的電子層數(shù)等于該元素所處的周期數(shù)。于該元素所處的周期數(shù)。(2)原子核外電子排布與元素周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系：一個能級原子核外電子排布與元素周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系：一個能級組最多容納的電子數(shù)等于對應周期所包含元素的種數(shù)，周期組最多容納的電子數(shù)等于對應周期所包含元素的種數(shù)，周期表中表中7個周期分別代表個周期分別代表7個能級組。個能級組。(3)每周期起始元素和結(jié)束元素原子的價電子排布分別為每周期起始元素和結(jié)束元素原子的價電子排布分別為ns1和和ns2np6(第第1周期為周期為ns

10、2)。核外電子排布與元素周期表核外電子排布與元素周期表 2核外電子排布與族的劃分核外電子排布與族的劃分主族元素原子的價電子全部排布在最外層的主族元素原子的價電子全部排布在最外層的ns或或nsnp軌道上，軌道上，稀有氣體元素原子的最外層電子排布為稀有氣體元素原子的最外層電子排布為ns2np6(He為為1s2)。過。過渡元素渡元素(包括副族、包括副族、族族)的原子，價電子排布為的原子，價電子排布為(n1)d110ns12。有關(guān)規(guī)律：有關(guān)規(guī)律：主族元素的族序數(shù)等于該原子的價電子數(shù)主族元素的族序數(shù)等于該原子的價電子數(shù)(即最即最外層電子數(shù)外層電子數(shù))。副族元素最外層電子數(shù)不超過副族元素最外層電子數(shù)不超過

11、2。3最外最外層電子數(shù)層電子數(shù)8的元素一定為主族元素。的元素一定為主族元素。指出下列元素是主族還是副族元素？位于周期表中第幾指出下列元素是主族還是副族元素？位于周期表中第幾周期？第幾族？周期？第幾族？(1)1s22s22p63s23p5；(2)Kr4d105s25p2；(3)Ar3d24s2(4)Ar3d104s1；(5)Ar4s1【精講精析精講精析】根據(jù)價電子排布確定在元素周期表中的位置，根據(jù)價電子排布確定在元素周期表中的位置，再確定其所在周期和族。再確定其所在周期和族。n取最大時，取最大時，n值就是所在的周期序值就是所在的周期序數(shù)，價電子的個數(shù)就是所在的族序數(shù)。如果價電子出現(xiàn)數(shù)，價電子的個

12、數(shù)就是所在的族序數(shù)。如果價電子出現(xiàn)d電子，電子，就是副族，只出現(xiàn)就是副族，只出現(xiàn)s、p的就是主族元素或的就是主族元素或0族。對于前族。對于前36號元號元素和主族元素可以通過以上方法快速的進行判斷。素和主族元素可以通過以上方法快速的進行判斷?！敬鸢浮敬鸢浮?1)第第3周期周期A族族(2)第第5周期周期A族族(3)第第4周期周期B族族(4)第第4周期周期B族族(5)第第4周期周期A族族3(2012寧德模擬寧德模擬)Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知：遞增。已知：Z的原子序數(shù)為的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素；，其余的均為短周期主族元素；Y原子價電子原

13、子價電子(外圍電子外圍電子)排布為排布為msnmpn；R原子核外原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù)；層電子數(shù)為奇數(shù)；Q、X原子原子p軌道的電子數(shù)分別為軌道的電子數(shù)分別為2和和4。(1)Z2的核外電子排布式的核外電子排布式_，R為為_(寫元素符寫元素符號號)。(2)寫出基態(tài)寫出基態(tài)Y原子核外電子排布的軌道表示式：原子核外電子排布的軌道表示式：_。(3)寫出寫出X原子的價電子排布式原子的價電子排布式_?！窘馕觥窘馕觥扛鶕?jù)題意知，根據(jù)題意知，Z為銅元素。由于為銅元素。由于Y為短周期主族元為短周期主族元素，其價電子排布為素，其價電子排布為msnmpn，故，故n2，即為，即為ms2mp2，Y為第為第A族元素，又由

14、于最外層主量子數(shù)用族元素，又由于最外層主量子數(shù)用m表示，與表示，與n分用兩個分用兩個字母，故字母，故m只能等于只能等于3，因此，因此Y為硅元素。由題中為硅元素。由題中知，知，Q、X分別為第分別為第A、A族元素，又由于原子序數(shù)：族元素，又由于原子序數(shù)：QXY(硅硅)，所以所以Q為碳元素，為碳元素，X為氧元素。由題中為氧元素。由題中及原子序數(shù)：及原子序數(shù)：QRE(硒硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期規(guī)律可以推測：根據(jù)同主族、同周期規(guī)律可以推測：E(K)E(Ca)OC高考題組二基態(tài)原子的核外電子排布與元素的性質(zhì)高考題組二基態(tài)原子的核外電子排布與元素的性質(zhì)3(2009山東高考山東高考)從電負性角度分析，從

15、電負性角度分析，C、Si和和O元素的非金元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為屬活潑性由強至弱的順序為_?！窘馕觥窘馕觥吭谠贑、Si和和O元素中，吸引電子的能力由強到弱的元素中，吸引電子的能力由強到弱的順序是順序是OCSi?！敬鸢浮敬鸢浮縊CSi4(2010新課標全國高考新課標全國高考)含有鉀元素鹽的焰色反應為含有鉀元素鹽的焰色反應為_色。許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是色。許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是_?！敬鸢浮敬鸢浮孔献霞ぐl(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域可見光區(qū)域)光的形式釋放

16、能量光的形式釋放能量5(2010安徽高考節(jié)選安徽高考節(jié)選)X、Y、Z、W是元素周期表前是元素周期表前4周期中周期中的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表：的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表：元素元素相關(guān)信息相關(guān)信息XX的基態(tài)原子核外的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等子數(shù)相等Y常溫常壓下，常溫常壓下，Y單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口附近沉單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口附近沉積積ZZ和和Y同周期，同周期，Z的電負性大于的電負性大于YWW的一種核素的質(zhì)量數(shù)為的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為，中子數(shù)為34(1)Y位于元素周期表第位于元素周期表第_周期第周期第

17、_族，族，Y和和Z的的最高價氧化物對應的水化物的酸性較強的是最高價氧化物對應的水化物的酸性較強的是_(寫化學寫化學式式)。(2)W的基態(tài)原子核外電子排布式是的基態(tài)原子核外電子排布式是_。W2Y在空氣中煅燒生成在空氣中煅燒生成W2O的化學方程式是的化學方程式是_。【解析【解析】根據(jù)條件可推得根據(jù)條件可推得X、Y、Z、W分別為分別為C、S、Cl、Cu四種元素。四種元素。(1)S位于元素周期表的第位于元素周期表的第3周期第周期第A族。一般地，非金屬性族。一般地，非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，故越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，故HClO4的酸性較強。的酸性較強。(2)W是銅原子，其基態(tài)原子核外電子排布式為：是銅原子，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2S和和O2發(fā)生反應生成發(fā)生反應生成Cu2O和和SO2氣氣體，反應的化學方程式為體，反應的化學方程式為 。【答案【答案】(1)3AHClO4(2)Ar3d104s1 課時知能訓練課時知能訓練