2020屆高三化學(xué)140分突破精品資料第13講

1、2020 屆高三化學(xué) 140 分突破精品資料第 13 講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【知能整合】i 核外電子在排布時遵循以下原理或規(guī)那么：(i)構(gòu)造原理：從圖中能夠看出不同能層的能級有交錯現(xiàn)象，如 E(3d) E(4s)、E(4d) E(5s)、E(5d) E(6s)等。在 136號元素中，原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理的元素有鉻C 門、銅Cu，最外層電子排布為ns1的元素有 H、鋰、鈉、鉀、鉻、銅。(2 )能量最低原理：原子核外電子的排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最 低原理。處于最低能量的原子稱為基態(tài)原子，電子吸取能量后，躍遷至較高能級時稱為激發(fā)態(tài)原子。(3)泡利(Pauli)(

2、不相容)原理：1 個原子軌道里最多只能容納2 個電子且自旋方向相反。(4) 洪特(Hund)規(guī)那么：當電子排布在同一能層的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道且自旋方向 相同；洪特規(guī)那么的特例當原子軌道處于全空、半滿或全滿時原子較穩(wěn)固。2.元素在周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系性質(zhì)同周期(從左往右)同主族(自上而下)(1)能層數(shù)相同從 1 遞增到 6(或7)(2)最外層電子數(shù)從 1 遞增到 8(第 一周期例外)相同(3 )原子半徑減小(稀有氣體 除外)增大金屬性(原子失 電子能力)減弱增強(5)非金屬性(原子 得電子能力)增強減弱(6)電負性增強減弱(7)第一電離能增大的趨勢減小(8)單質(zhì)還原性

3、減弱增強(9)單質(zhì)氧化性增強減弱(10)最高價氧化物 對應(yīng)水化物的酸堿 性堿性減弱，酸性增強堿性增強，酸性減弱(11)非金屬形成氣 態(tài)氫化物的難易程 度由難到易由易到難(12)氣態(tài)氫化物的 穩(wěn)固性增強減弱(13)要緊化合價最高正價從+1遞增到+7(0、F例外)，最低負價從第WA 族-4遞增到-1相同(14)離子半徑r(陰離子)減小，r(陽離子)減小，r(陰離子) r(陽離子)增大【典型例析】例 1:各電子層排布的總數(shù)遵循三條規(guī)律：原子的最外層電子數(shù)第三層電子數(shù)32 決定這三條規(guī)律的電子排布規(guī)那么是A.能量最低原理B.泡利不相容原理C 洪特規(guī)那么D .能量最低原理和泡利不相容原理變式訓(xùn)練：”各能

4、級最多容納的電子數(shù)，是該能級原子軌道數(shù)的二倍，支撐這一結(jié)論的理論是A.構(gòu)造原理B .泡利原理C 洪特規(guī)那么D 能量最低原理例 2:現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM 層上有 2 對成對電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2 倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水 溶液呈堿性Z元素最高正價是+ 7 價(1)_ 元素 T 的原子最外層共有種不同運動狀態(tài)的電子。元素X 的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是_。(23)元素 Z 與元素 T 相比，非金屬性較強的是 _ (用元素符號表示)，以下表述中能證明這一事實的是)_ 。元常溫下 Z 的單質(zhì)和 T 的單質(zhì)

5、狀態(tài)不同素 Z 的氫化物比 T 的氫化物穩(wěn)固Y 定條件下 Z 和 T 的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)與)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z 四種元素的最高價氧化物的水化物中化學(xué)氫質(zhì)明顯不同于其他三種酸的是_ ， 理由是_元=_ 。8;原子的次外層電子數(shù) Y，以下講法錯誤的選項是.:A . X 與 Y 形成化合物是，X 能夠顯負價，Y 顯正價B.第一電離能可能 Y 小于 XC最高價含氧酸的酸性：X 對應(yīng)的酸性弱于 Y 對應(yīng)的酸性D .氣態(tài)氫化物的穩(wěn)固性：HmY 小于 HmX3.通常情形下，原子核外 p 能級、d 能級等原子軌道上電子排布為 全空、半滿、全滿的時候一樣更加穩(wěn)固，

6、稱為洪特規(guī)那么的特例。以下事實能作為那個規(guī)那么證據(jù)的是：A .元素氦He的第一電離能遠大于元素氫 H的第一電離能B .26Fe2+容易失電子轉(zhuǎn)變成26Fe3+，表現(xiàn)岀較強的還原性C .基態(tài)銅Cu原子的電子排布式為Ar3d104s1而不是Ar3d94s2D .某種激發(fā)態(tài)碳C原子排布式為 1s22s12p3而不是 1s22s22p24.假設(shè)某基態(tài)原子的外圍電子排布為Ads2，那么以下講法正確的選項是A .該元素基態(tài)原子中共有 3 個電子B .該元素原子核外有 5 個電子層C .該元素原子最外層共有 3 個電子D .該元素原子 M 能層共有 8 個電子5.現(xiàn)有短周期元素 A、B、C、D、E 五種元素

7、，原子序數(shù)依次增大， A 是元素周期表中所有元素中原子半 徑最小的；B、C 同周期且基態(tài)原子的最外層皆有 2 個未成對電子；D 元素的簡單離子是本周期元素的簡單 離子中半徑最小的；E 原子 M 層中 p 電子數(shù)比 s 電子數(shù)多 2 個。請按要求回答以下咨詢題：(1) B 元素基態(tài)原子的電子排布式為 _，A 和 C 組成的含有非極性鍵的化合物的電子式為 _。(2) 寫岀兩種由上述元素組成，含極性鍵的非極性分子的化學(xué)式 _(3) 寫出 D 元素最高價氧化物水化物的電離方程式 _。(4)寫出 D、E 形成的化合物與水反應(yīng)的化學(xué)方程 式。6.元素周期表中第四周期元素由于受3d 電子的阻礙， 性質(zhì)的遞變

8、規(guī)律與短周期元素略有不同。(1)第四周期過渡元素的明顯特點是形成多種多樣的配合物。CO 能夠和專門多過渡金屬形成配合物。 CO分子中 C 原子上有一對孤對電子，C、O 原子都符合 8 電子穩(wěn)固結(jié)構(gòu)， CO 的結(jié)構(gòu)式為 _ ，CO 分子里的共價鍵有_ 。2金屬鎳粉在 CO 氣流中輕微地加熱，可生成液態(tài)的 Ni(CO)4，它在 423K 就分解為 Ni 和 CO，從而制得高純度的 Ni 粉。Ni(CO)4易溶于以下 _。a.水b.四氯化碳c.苯 d 硫酸鎳溶液(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢【課后鞏固】1圖 1 和圖 2 分不是 1s 電子的概率概率分布圖和原子軌道圖。以下有

9、關(guān)認識正確的選項是A .圖 1 中的每個小黑點表B .圖 2 表示 1s 電子只能在C 圖 2 講明 1s 軌道呈圓形,D .圖 1 中的小黑點表示某示 1 個電子球體內(nèi)顯現(xiàn)有許多對稱軸一時刻，電子在核外所處的位置2以下各組中的 X 和 Y 兩種原子，化學(xué)性質(zhì)一定相似的是A. X 原子和 Y 原子最外層都只有一個電子B . X 原子的核外電子排布為 1s2, Y 原子的核外電子排布為 1s22s4C . X 原子 2p 能級上有三個電子，Y 原子的 3p 能級上有三個電子D . X 原子核外 M 層上僅有兩個電子，Y 原子核外 N 層上僅有兩個電子 3以下表達方式錯誤的選項是HA .甲烷的電子

10、式H :E：H *H .B .氟化鈉的電子式C 硫離子的核外電子排布式1s52s22p6 7 8 93s23p4124為表示一個原子在第三電子層上有10 個電子，能夠?qū)懗葾. 310B. 3d10C. 3s23p63d2D. 3s23p64s25. 4p 能級只填充一半電子的原子，其原子序數(shù)是A . 15B . 33 C . 35D . 516. 以下原子各電子層中電子數(shù)不合理的是A .21SC: K(2) L(8) M(8) N(3)B .24C: K(2) L(8) M(13) N(1)C .32Ge： K(2) L(8) M(18) N(4)D .29Cu： K(2) L(8) M(18

11、) N(1)7. 核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷的數(shù)目有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，差不多上1s22s22p63s23p6。以下講法正確的選項是A .兩粒子的 1s 能級上電子的能量相同B .兩粒子的 3p 能級上的電子離核的距離相同C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時，產(chǎn)生的光譜不同D .兩粒子都達 8 電子穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相同_。3iGa電離能卻明顯低于30Zn緣故是是逐步增大的。鎵的基態(tài)電子排布式是D 碳12 原子6C 9.元素 X 原子的最外層電子排布為 ns10,元素丫和 Z 的基態(tài)原子 2p 能級上均有兩個未成對電子，且原子 序數(shù)為丫大于

12、 Z。那么 X、丫、Z 三種元素組成的化合物的分子式可能是A. X2ZY3B. X2ZY4C. X2ZYD. X3ZY310人們常將在同一原子軌道上運動的，自旋方向相反的2 個電子，稱為”電子對；將在同一原子軌道上運動的單個電子，稱為 未成對電子。以下有關(guān)主族元素原子的未成對電子的講法，錯誤的選項 是A核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中一定含有”未成對電子B核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中一定不含”未成對電子C 核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中可能含有 未成對電子D 核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中可能不含 未成對電子11下表列出了核電荷數(shù)為 2125 的元素的最

13、高正化合價，回答以下咨詢題：元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號ScTiVCrMn核電荷數(shù)2122232425最高正價+3+4+5+6+7(1) 寫岀以下元素基態(tài)原子的核外電子排布式：Sc_ 、Ti_ 、V_ 、Mn_。(2) 基態(tài)鉻原子的電子排布是 1s11 12 132s22p143s23p63d154s1， 并不符合構(gòu)造原理。 人們常常會碰到客觀事實與理論不 相吻合的咨詢題，當你遇到如此的咨詢題時，你的態(tài)度是 對比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價，你發(fā)覺的規(guī)律是顯現(xiàn)這一現(xiàn)象的緣故是12以下圖是 N、0、F 三種元素基態(tài)原子電子排布的軌道表示式。試回答以下咨詢題:10N、O、F 形

14、成氫化物的分子組成，與對應(yīng)的三種元素基態(tài)原子內(nèi)的電子排布有什么關(guān)系？11畫岀 C 原子基態(tài)原子電子排布的軌道表示式。12依照你發(fā)覺的規(guī)律，對基態(tài) C 原子形成 CH4分子的微觀過程提出合理的猜想。13甲、乙、丙、丁、戊五種元素，其中甲元素原子核外L 層上 s 能級和 P 能級電子個數(shù)相同；乙元素原子 3p 能級上只有 1 對成對電子；丙和丁元素原子 N 層上都只有 1 個電子，但其中丙元素原子各內(nèi)層均已充滿，而丁元素原子次外層的電子充滿在 2 個能級中；戊元素原子最外層電子軌道表示式是它的單質(zhì)常溫時為氣態(tài)。試用化學(xué)符合回答以下咨詢題。(2)丙和乙的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式是(1)_甲是_

15、，乙是_ ，丙是_，丁是_ ，戊是(3)_丙的硝酸鹽溶液跟乙的氣態(tài)氫化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 _。甲和乙元素組成的化合物的化學(xué)式是_ 。用電子式表示該化合物的形成過程 _ 。(5) 丙元素原子最外層電子排布是 _ 。(6) 乙和丁形成的化合物的電子式是 _ 。14按照以下元素基態(tài)原子的電子排布特點判定元素，并回答以下咨詢題。A 的原子中只有一個能層且只含1 個電子；B 的原子 3p 軌道上得到 1 個電子后不能再容納外來電子；C 的原子的 2p 軌道上有 1 個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；D 的原子第三能層上有 8 個電子，第四能層上只有 1 個電子；E 原子的外圍電子排布為 3

16、S23P6。(1)寫出由 A、B、C、D 中的三種元素組成的化合物的化學(xué)式(至少寫出 5 個)：_ 寫出用上述元素組成的物質(zhì)制得 A 的單質(zhì)的化學(xué)方程式(至少寫出 2 個)：(3)檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈衉D+的離子，可通過反應(yīng)來實現(xiàn)；檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈?B的離子，通常所用的試是 _和_ 。寫出 E 的元素符號_ ，要證明太陽上是否含有 E 元素，可采納的方法是15以下物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中， A 是人類最早通過”濕法冶煉得到的金屬單質(zhì)，也是人類最早用作制鏡的材 料，K 是現(xiàn)在用作制鏡材料的金屬單質(zhì)，I 為日常生活中最常見的金屬之一；E是由兩種核電荷數(shù)均小于 10的元素組成的化合物，其中一種元素的原子半

17、徑在所有原子中最小，另一種元素的基態(tài)原子最外能層中的 p 能級處于半充滿狀態(tài)； K 元素和 A 元素在元素周期表中處于同一列且比A 元素多 18 個電子；H 是深藍色溶液，J 是含有 K 離子的可溶性鹽(以下物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中與此題無關(guān)的物質(zhì)均被略去)?；卮鹨韵伦稍冾}：(2)_G 轉(zhuǎn)化為 I 的化學(xué)方程式是(3) D 由兩種元素組成，且這兩種元素在 D 中的物質(zhì)的量之比為 1 ： 1，D 轉(zhuǎn)化為 E、F 的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 _；(4) 在 J 溶液逐步加入過量 E 的水溶液，會發(fā)生類似于 C 轉(zhuǎn)化為 H 的過程而形成一種配離子， 該配離子的中心離子配位數(shù)為 2，且該中心離

18、子采納 sp 雜化與 E 分子結(jié)合。該配離子的化學(xué)式為 _空間構(gòu)型為_。16以下曲線分不表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z 為核電荷數(shù)，Y 為元素的有關(guān)性質(zhì))；Z(1)A 的化學(xué)式為 _ ，H 中陽離子的化學(xué)式為 _空間構(gòu)型為把與下面的元素有關(guān)性質(zhì)相符的曲線的標號填入相肯商狀況下誚弄I-1*_Lh應(yīng)括號中：(1)nA 族元素的價電子數(shù)(2)WA 族元素氫化物的沸點(3) 第三周期元素單質(zhì)的熔點(4) 第三周期元素的最高正化合價(5) IA 族元素單質(zhì)熔點 (6) F、Na+、Mg2*、Al3+四種離子的離子半徑(7) 短周期元素的原子半徑(8) 短周期元素的第一電離能17假設(shè)在現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)

19、理論中，假定每個原子軌道只能容納一個電子，那么原子序數(shù)為 42 的元素的核外電子排布式將是如何樣的 _ ；按這種假設(shè)而設(shè)計出的元素周期表， 該元素將屬于第 _ 周期，第 _ 族。2018 屆高三化學(xué) 140 分突破精品資料第 13 講參考答案例 1：思路點撥：這三條規(guī)律的電子排布規(guī)那么是由能量最低原理和泡利不相容原理決定的。疑難辨析：由于不了解能級交錯現(xiàn)象而導(dǎo)致誤選。解題過程：在多電子的原子中，由于電子間的相互阻礙，顯現(xiàn)了能級交錯現(xiàn)象，在填充電子時，由于能級交錯的緣故，End E(n+1)s。當 ns 和 np 充滿時(共 4 個軌道，最多容納 8 個電子)，余外電子不是填入 nd，而 是第一

20、形成新電子層，填入(n+ 1)s 軌道中，因此最外層電子數(shù)不可能超過8 個。假設(shè)最外層是第 n 層，次外層確實是第(n 1)層。由于 E(n-1)f E(n+1)s Enp，在第(n +1)層顯現(xiàn)前，次外層只有(n 1)s、(n 1)p、(n -1)d上有電子，這三個亞層共有 9 個軌道，最多可容納 18 個電子，因此次外層電子數(shù)不超過 18 個。例如， 原子最外層是第五層，次外層確實是第四層，由于E4fE6sE5p，當?shù)诹鶎语@現(xiàn)之前，次外層(第四層)只有在 4s、4p 和 4d 軌道上有電子，這三個亞層共有9 個軌道，最多可容納 18 個電子，也確實是次外層不超過18 個電子。同理能夠講明什

21、么緣故原子的倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32 個電子。選 D。變式訓(xùn)練：答案：B解析：各能級最多容納的電子數(shù)，是該能級原子軌道數(shù)的二倍，因為各能級中有不同的原子軌道數(shù)，每個原子軌道中最多只能容納 2 個電子，且自旋方向相反，這是泡利原理。例 2:思路點撥：先依照元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)確定元素的名稱，再一一討論。疑難辨析：要注意到原子核外所有電子的運動狀態(tài)是各不相同的。解題過程：T 元素基態(tài)原子 M 層上有 2 對成對電子，那么其核外電子排布式為NeQsp4，是 S 原子，最外層有 6 個電子，即有 6 種不同運動狀態(tài)的電子。元素X 原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2 倍，那么其次外層只有 2 個電子，最

22、外層有 4 個電子，是 C 原子。在短周期元素中氫化物水溶液呈堿性的只有NH3,Y 是 N,由于 F 無正價，因此在短周期元素中最高正價是+7 價的只能是 Cl。(3)a 中通過單質(zhì)的狀態(tài)來比較是不正確的，單質(zhì)的狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，與非金屬性的強弱無關(guān)。c 中一定條件下氯氣和硫單質(zhì)均能與燒堿發(fā)生歧化反應(yīng)，都既作氧化劑又作還原劑，因此也不能比較兩者非金屬性的強弱。答案：(1)616CHH NH(3)CI b (4)H2CO3弱酸性或非氧化性酸(合理即給分)H變式訓(xùn)練：Cui s22s22p63s23p63d104s1或Ar3 d104s1解析：(1)A 元素基態(tài)原子的軌道表示式可表示為I， |,是

23、氮原子，故可知最外層電子的軌道表示式，氮原子形成的氣態(tài)氫化物為 NH3，N 原子周圍有 1 對孤對電子和 3 對成鍵電子對，易得 N 原子的雜 化類型為sp3，VSEPR 模型為四面體構(gòu)型，分子構(gòu)型為三角錐形。(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(jié)構(gòu)都與氬相同， 講明 B 元素原子核內(nèi)有 17 個質(zhì)子，是 Cl ,C 元素原子核內(nèi)有 19 個質(zhì)子， 是 K。(3)依照構(gòu)造原理，電子先進入 4s 軌道，因此可知 D 元素基態(tài)原子的核外電子排布式應(yīng)為 Ar3d64s2,是鐵。(4)E 元素基態(tài)原子的 M 層全充滿，講明第三層有18 個電子，第四層即最外層只有1 個電子，可知答

24、案：(1)；T 11 T sp3四面體Cl K(3)Fe1 s22s22p63s23p63d64s2或Ar3 d64s2E 原子共有 29 個電子，是 Cuo【當堂反饋】1. A 2. C 3. BC 4. B 5. (1)1s22s22p2,:|(2)CO2、CS2、C2H2、C6H6等。(3)-AI02+H+ H2O - AI(OH)Al3+3OH(4)AI2S3+6H2O=2 AI(OH)3J+3HSf6. (1)* 一 |b鍵、n鍵b. c(3)3iGa 的電子排布式是 1s22s22p63s23p63d104s24p1,3iGa 失去 1個電子后內(nèi)層電子達到全充滿的穩(wěn)固狀態(tài)?！菊n后鞏固】1. D 2 . C 3. C 4. C 5. B 6 . A 7. C 8 . C 9. A