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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第十三章 物质结构与性质 选考 学案 63 原子结构与性质考纲要求 11.明白原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素36号原子核外电子的排布；明白原子核外电子的运动状态；2.明白 元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质；3.明白原子核外 电子在肯定条件下会发生跃迁,明白其简洁应用；4.明白电负性的概 念,知道元素的性质与电负性的关系；学问点一原子核外电子排布及表示方法能一二2p1能层、能级及其最多容纳电子数的关系三四五层符KLMNO号能1s2s3s3p3d4s4p4d4f5s级最22626102610142多容2818322
2、n 2纳电子数电子云轮廓图给出了电子在 原子轨 道 s 2.原子轨道_的区域；这种电子云轮廓图称为原子轨道；轨道形 轨道个状 数1 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - p 第1电子层：只有 s轨道；第2电子层：有 s、p两种轨道；第3电子层：有 s、p、d三种轨道；3构造原理构造原理：多电子原子的核外电子排布遵循构造原理,依据构造原理可以写出元素基态原子的电子排布式；随着_的递增,基态原子的核外电子依据右图中箭头的 方向依次排布,即 1s,2s,2p,_,_,_,_,_,_,4d,5p 该原理适用于绝大多数
3、基态原子的核外电子排布；4原子核外电子排布规律1能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态；基态原子： _；当基态原子 _能量后,电子会_,变成 _原子；2泡利原理 一个原子轨道最多容纳 _个电子,并且 _相反；3洪特规章 当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优 先_,并且 _相同；2 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 问题思考1电子按构造原理排布时,先排在4s 轨道,再排3d 轨道,为什么？而失电子时,是先失 4s轨道上的,仍是先失 3d 轨道上的？学问点二
4、元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1电离能1第一电离能：气态电中性基态原子 _转化为气态基态正一价离子所需要的最低能量；2元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度；第一电离能数值越小,原子越易失去一个电子,该元素的金属性越强；反之,第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子；3变化规律：同一周期从左到右元素的第一电离能呈 _的趋势,但某些地方显现曲折变化,如 _,_,_,_；3 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同一族从上到下元素的第一电离能_；2电负性1成键电子
5、：原子中用于形成 _的电子；2电负性：用来描述不同元素的原子对 _吸引力的大小；3意义：电负性越大的原子,对成键电子的吸引力越大,非金属性越强；故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小；4变化规律同周期从 _元素的电负性逐步增大；同主族从上到下元素的电负性逐步 _；5应用判定元素的金属性和非金属性的强弱：非金属的电负性 1.8；金属的电负性 ,1I S ；一、原子结构 1构造原理 1能级序数与能层能量之间有什么关系？2在同一能层中,各能级间的能量关系如何？3当能层不同,能级相同时,其能量关系如何？4高能层上的电子能量肯定比低能层上的能量高吗？5 / 22 名师归纳总结 - - - -
6、 - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2电子云怎样懂得电子云的小黑点及小黑点的疏密？3基态原子核外电子排布的表示方法 基态原子核外电子的表示方法有哪些？各表示什么含义？请举例 说明；典例导悟1 A、B、C、D、E代表5种元素；请填空：1A元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电 子,其元素符号为 _；2B元素的负一价离子和 C元素的正一价离子的电子层结构都与6 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 氩相同, B的元素符号为 _,C的元素符号为 _
7、；3D元素的正三价离子的 3d亚层为半布满, D的元素符号为 _,其基态原子的电子排布式为 _；4E元素基态原子的 M 层全布满, N层没有成对电子,只有一个 未成对电子, E的元素符号为 _,其基态原子的电子排布式为 _ _；二、元素周期律与元素推断工程原子核外 电子排布原子半径元素 主要化合价原子得、失电子才能元素的第 一电离能 元素的 电负性元素金属性、非金属性单质氧化性、仍原性最高价氧 化物对应 水化物的 酸碱性非金属气态氢化物的 稳固性_ 1元素周期律所描述内容汇总完成下表 同周期 从左右 同主族 从上下 电子层数相同,最外 层电子数逐步增多,17第一周期 12 最外层电子数相同,电
8、子层数递增逐步_0族除外 逐步增大最高正价由 17最高正价 _ 最低负价由 41 ,非金属最低负价_ 得电子才能逐步增强得电子才能逐步减弱,失电子才能逐步减,失电子才能逐步增弱强第一电离能呈 _ 的趋势第一电离能 _ 电负性逐步 _ 电负性 _ 金属性逐步 _ 非金属性逐步 _ 氧化性逐步 _ 仍原性逐步 _ 金属性逐步增强 非金属性逐步减弱氧化性逐步 _ 仍原性逐步 _ 碱性逐步 _ 酸性逐步 _ 碱性逐步 _ 酸性逐步 _ 生成由 _到_稳固性 逐步_ 生成由 _到_稳固性 逐步_ 2.元素周期律与元素推断的关系 在试题中,通常用元素周期律的某项内容,来推断新元素名称,然后再考查该元素的其
9、它性质；7 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 典例导悟2 下表列出前 20号元素中的某些元素性质的一些数据：性质原子半径 10 10m 最高价最低价态态元素1.02 6 2 2.27 1 2 0.74 1.43 3 4 0.77 4 1.10 5 3 0.99 7 1 1.86 1 3 0.75 5 1.17 4 4 8 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 请回答以下问题：1以上10种元素中,第一电离能最小的是 _填编
10、号 ；2上述三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满意 8电子稳固结构的物质可能是 _写分子式；元素和形成的化合物的化学式为 _,它是一种重要的结构材料,估量它应属于 _晶体；元素的原子价电子排布式是 _；3四种元素的气态氢化物的稳固性,由大到小的次序是_填化学式 ；4和两元素比较,非金属性较弱的是 _填名称 ,可以验证你的结论的是以下中的 _填序号 ；A气态氢化物的挥发性和稳固性B单质分子中的键能C两元素的电负性D含氧酸的酸性E氢化物中 XH键的键长 X代表和两元素 F两单质在自然界的存在形式9 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页精选学习资
11、料 - - - - - - - - - 量 题组一原子的核外电子排布1判定正误 1硫原子的最外层电子排布式为3s23p4 2022 上海 2C 2B.电离能最小的电子能量最高 C在基态多电子原子中 p轨道电子能量肯定高于 s轨道电子能 2022 海南 23B、C 22022 福 建 理 综301 节选 氮元素可以形成多种化合物；基态氮原子的价电子排布式是 _；32022 山 东 理 综321 节选 氧是地壳中含量最多的元素；氧元素基态原子核外未成对电子数为_个；42022 福 建 理 综302原子序数小于 36的元素 Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数 T比Q多2；T的基
12、态原子外围电子 价电子 排布式为 _,Q2的未成对电子数是 _；姓名： _ 班级： _ 学号： _5.2022 课标全国卷一 411WO 元素的 L层电子排布式为 _；62022 江 苏21A2Cu基态核外电子排布式为 _；72022 海南,191Ni 原子的核外电子排布式为_；10 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 82022 课标全国卷372节选 基态B原子的电子排布式为 _；B和N相比,电负性较大的是 _,BN中B元素的化合价为 _；92022 福 建 理 综302 节选 C、N、O三种元素第一电
13、离能从大到小的次序是 _；题组二 原子结构与元素性质102022 山 东 理 综,322CH 4中共用电子对偏向 C,SiH4中共用电子对偏向 H,就C、Si、H的电负性由大到小的次序为_；112022 安 徽 理 综,25 改编 W、X、Y、Z是周期表前 36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大； W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有 7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色 或砖红色 的Z2O和黑色的ZO两种氧化物；1W位于元素周期表第 _周期第 _族；W的气态氢化物稳固性比 H2Og_填“ 强” 或“ 弱”；2Y的基态原子核外电子排布式是_,Y的第一电离能比 X的_填
14、“ 大” 或“ 小”；3Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与 Z的单质反应的化学方程式是 _；11 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题组一原子核外电子的排布 1以下关于硅原子的核外电子排布表示式中,错误选项 A1s22s22p63s23p2BNe3s23p222022 大连质检 主族元素 A原子的结构示意图为子数分别为 A18、6、4 C18、8、6 D1520、38、16 题组二 元素的推断；就X、Y及该原子 3p能级上的电 B20、8、6 32022 烟 台 调研以下各组中的 X和Y两种原子,化学
15、性质肯定相像的是 AX原子和 Y原子最外层都只有一个电子BX原子的核外电子排布为 1s2,Y原子的核外电子排布为 1s22s2CX原子2p能级上有三个电子, Y原子的 3p能级上有三个电子DX原子核外 M层上仅有两个电子, Y原子核外 N层上仅有两个电子42022 南 昌 模拟1某质量数为 32,核内有 16个中子的原子,其电子排布式是 _,该原子中有 _个未成对电子,这些未成对电子具有 _填“ 相同” 或“ 相反”的自旋状态；2某元素的原子最外层电子排布为 3s23p2,它的次外层上电子云12 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 22 页精选学习资料 - -
16、- - - - - - - 外形有 _种,原子中全部电子占有 _个轨道,核外共有 _个电子；3M 电子层上有 _个能级,有 _个轨道,作为内层最多可容纳_个电子,作为最外层时,最多可含有 _个未成对电子；4在元素周期表中,最外层只有 1个未成对电子的主族元素原子处于_族；最外层有 2个未成对电子的主族元素原子处于 _族；5A元素的最高正价是 4,A原子次外层上有 2个电子, A原子的电子排布式是 _；6B元素在气态氢化物中显3价,气态氢化物极易溶于水,B原子的电子排布式是 _；7E原子核外占有 9个轨道,且具有 1个未成对电子, E离子结构示意图是 _；8F、G都是短周期元素, F2与G3的电
17、子层结构相同,就 F2的电子排布式是 _,G元素的原子序数是 _；题组三 元素周期律5以下说法中正确选项 A第三周期所含元素中钠的第一电离能最小 B铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C在全部元素中,氟的第一电离能最大 D钾的第一电离能比镁的第一电离能大5 题号1 2 3 答案6.2022 苏 州 模拟 不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量 设其为 E如下图所示；试依据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答以下问题；1同主族内不同元素的 E值变化的特点是 _；各主族中 E值的这种变化特点表达了元素性质的 _13 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 13
18、 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - _变化规律；2同周期内,随原子序数增大,E值增大；但个别元素的 E值出 现反常现象；试猜测以下关系式中正确选项_ _；E砷E硒 E砷E溴E硒 E溴3估量1 mol气态 Ca原子失去最外层一个电子所需能量 E值的范畴： _E 10号元素 E值较大的缘由是 _ _ _ _；题组四 综合探究7A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增；已知：F的原子序数为 29,其余的均为短周期主族元素； E原子价电子 外围电子 排布式为 m ns m p n1； D原子最外层电子数为偶数；A、C原子p轨道的电子数分别为 2和4；请回答以下问
19、题：1以下表达正确选项 _填序号 ；A金属键的强弱： DE B基态原子第一电离能：DE C五种元素中,电负性最大与最小的两种金属元素形成晶体的 化学式为 EB,属于离子晶体D晶格能：NaClDC 2l 2F的核外电子排布式为 _ _；与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与 F原子相 同的元素为 _填元素符号 ；3A与C形成的非极性分子中, 键与键的个数之比为 _；该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为 _；4已知原子数和价电子数相同的分子或离子互为等电子体,互 为等电子体的微粒结构相同,B 错误 .中心原子的杂化轨道类型为 _；8有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表
20、所述：元素 结构、性质等信息A 是短周期中 除稀有气体外 原子半径最大的元素,该元素的某 种合金是原子反应堆的导热剂B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性14 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也 D 是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请依据表中信息填写：1A原子的核外电子排布式为 _ _；2B元素在周期表中的位置是 _ _；离子半径： B_A填“ 大于” 或“ 小于”；3C原子的电子排布图是 _
21、_,其原子核外有 _个未成对电子,能量最高的电子为 _轨道 上的电子,其轨道呈 _形；的结构示意图是 _ 4D原子的核外电子排布式为 _,D _；5B的最高价氧化物对应的水化物与 A的最高价氧化物对应的水 化物反应的化学方程式为 _ _ _ _,与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为 _ _ _ _；学案 63 原子结构与性质【课前预备区】学问点一2.核外常常显现 3原子核电荷数球形 1 纺锤形 33s 3p 4s 3d 4p 5sS41处于最低能量的原子吸取跃迁到较高能级激发态22 3单独占据一个轨道自旋状态 自旋状态 学问点二11失去一个电子3增大Be B N O Mg Al P 变小21
22、化学键2成键电子4左到右减小15 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 问题摸索1先排 4s轨道再排 3d轨道,缘由是 3d轨道能量高,而失电子时,却先失 4s轨道上的；2主要是由于 A族元素原子最外电子层的 s轨道处于全布满状态,p轨道处于全空状态, A族的元素原子最外层 3个能量相同的 p轨道处于半布满状态,均属于相对稳固的状态,故这两个主族的元素原子相对难失去第 1个电子,第一电离能相对较大,属于电离能周期性变化的特例；【课堂活动区】一、1.1随着能级序数 n的增大,能层能量逐步上升,即 EK；2在同
23、一能层中,各能级是按 s、p、d、f的次序逐步上升,即 Ens3能层序数越大,能量越高,如 1s2s3s不肯定,不同能层的能级上,能量有交叉现象,如E3dE4s、E4dE5s、E5dE6s、E6dE7s、E4fE5p、E4fE6s等；21电子云表示电子在核外空间某处显现的几率,不代表电子的运动轨迹；2一个小黑点不代表一个电子,只是代表电子在此处显现过；3电子云图中的小黑点的疏密表示电子显现几率的大小；密：几率大；疏：几率小；3基态原子核外电子排布的表示方法1原子结构示意图 或称原子结构简图 可表示核外电子分层排布和核内质子数,如；2电子式可表示原子最外层电子数目,如 3电子排布式 用数字在能级
24、符号右上角标明该能级上排布的电子数,这就是；16 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电子排布式；例如：K：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1；为了防止电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加方括号表示；如K：Ar 4s 1；4电子排布图 又称为轨道表示式 每个圆圈 或方框 代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子,如其次周期元素基态原子的电子排布图如下列图；二、1.减小主族序数主族序数 8 增大逐步减小 减弱 增强逐步减小增大减弱
25、增强减弱增强减弱增强增强减弱难易增强易难减弱典例导悟1 1 N2ClK 3 Fe 4 Cu1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 或 Ar 3d 6 4s 21s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 或 Ar 3d 10 4s 1N；解读1依据 A 元素基态原子的最外层有3 个未成对电子,次外层有两个电子,可推知该元素是氮元素,符号为2依据 B、C 元素的离子的电子层结构与氩相同,可推知B 为氯Cl,C 为钾K；3因 D 元素的正三价离子的3d 亚层为半布满,可知D 为铁元4s 2；素 Fe ,其基态原子的排布式为1s 22s 22p
26、 63s 2 3p 63d 64E 元素基态原子的M 层全布满, N 层没有成对电子,只有一个 未 成 对 电 子 , 推 知E 为 铜 Cu , 基 态 原 子 电 子 排 布 式 为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p6 3d 104s 1；212PCl3、C Cl4 Si 3 N 43HClH原子 3s 2 3p 42 SPH 3 SiH 417 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4氮元素 CE【课后练习区】高考集训112B.C解读 电离能是原子失去电子时所要吸取的能量,能量越高的电子在失
27、去时消耗的能量也就越少,因而电离能也就越小,B 正确；同一层即同一能级中的 p 轨道电子的能量肯定比 s 轨道电子能量高,但外层 s轨道电子能量就比内层p 轨道电子能量高, C 错误；22s 2 2p 3解读氮原子的价电子排布式：2s 2 2p 3；32解读 氧元素基态原子的核外电子轨道表示式为：,故未成对电子数为 2 个；43d 8 4s 2 4解读 原子序数小于 36 的元素既处于同一周期又位于同一族,只有第 族中的 Fe、Co、Ni 符合条件,由题意知 T 为 Ni ,Q 为Fe,Ni 为 28 号元素,价电子排布式为 3d 8 4s 2；Fe 2外围电子轨道表示式为,而内层电子全部成对
28、,故未成对电子有4 个；解读B752s 2 2p 461s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 101s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 或 Ar 3d 8 4s 2解读核外电子排布式与价电子排布式要区分开；81s 22s 2 2p 1N3原子的原子序数为5,其电子排布式为1s 22s 22p 1；B、N处于同周期,依据同周期元素随原子序数增大电负性依次增大可知,N 的电负性较大； B 位于元素周期表的第 A 族,由化学式 BN 得 B元素的化合价为 3 价；9NOC解读同周期元素第一电离能从左向右有增大的趋势,第A 族18 / 22 名师归纳总结
29、 - - - - - - -第 18 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 元素最外层p 轨道电子处于半布满稳固状态,第一电离能大于第A族元素,因此三者的第一电离能从大到小的次序为 NOC；10CHSi解读 共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性：CHSi；11 1 二 A 弱 2 1 2s 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 大 3 Cu2H 2 SO 4 浓 错误 . CuSO 4SO 22H 2 O考点集训1C A 和 B 两个选项都是电子排布式,C 和 D 两个选项都是轨道表示式,其中 C 选项违反了洪特规章； 2B3C A 项,H 与 Na 最外层都只
30、有一个电子,但二者性质差别很大； B 项, X 为 He,Y 为 Be,二者性质差别很大；C 项, X 为N,Y 为 P,二者同主族性质相像；D 项 X 为 Mg,Y 原子可能为Ca,也可能是过渡金属元素的原子,应选 C；4 1 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3p 4 2 相同22 8 1433 9 18 34A、A、A A、A 5 1s 2 2s 2 2p 2 6 1s 2 2s 2 2p 37 8 1s 2 2s 2 2p 6 135A 同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体元素最大,故 A 正确,C 不正确；由于 Mg 为 3s 2 而 Al 为 3s 2 3p 1,故
31、铝的第一电离能小于镁的； D 中钾比镁更易失电子,钾的第一电离能小于镁的, D 不正确； 61随着原子序数的增大, E值减小 周期性19 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 3485 738 410号元素为氖,该元素原子的最外层电子排布已达到 8电子稳 定结构解读 1从 H、Li 、Na、K 等可以看出,同主族元素随元素原子序数的增大, E 值变小； H 到 He、Li 到 Ne、Na 到 Ar 出现明显的周期性；2从其次、三周期可以看出,第A 和A 族元素比同周期相邻两种元素 E 值都低；由此可以估量 E砷E硒、E溴E硒；3依据同主族、同周期规律可以推：EK；410 号元素是稀有气体元素氖,该元素原子的最外层电子排布 已达到 8 电子稳固结构；81 7 1 D 21s 22s 2 2p 63s 2 3p 6 3d 104s 1Cr311 平面三角形4sp杂化1s 2 2s 22p 6 3s 12 第三周期第A族小于