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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱解讀與教學(xué)目標(biāo)本節(jié)是選修3的重要組成部分,在高考中常與必修中所學(xué)有關(guān)知識(shí)聯(lián)合考查,其主要考點(diǎn)是:原子 結(jié)構(gòu);原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)。這部分內(nèi)容可以培養(yǎng)學(xué)生探索物質(zhì)及變化的興趣,揭示微觀世界的本質(zhì) 和規(guī)律,是高考中的重點(diǎn)?!窘虒W(xué)目標(biāo)】1. 了解原子核外電子的能級(jí)分布,能用電子排布式表示常見元素(136號(hào))原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2. 了解元素電離能的含義,并能用以說明元素的某些性質(zhì)。3. 了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷,了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用。4. 了解電負(fù)性的概念,知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。【教學(xué)重難點(diǎn)】原子核外電子的能級(jí)分布;電離能、電負(fù)性
2、的應(yīng)用。第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一一基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、原子結(jié)構(gòu)1 .能層與能級(jí)能層KLMN能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能級(jí)最多容納的電子數(shù)各能層最多容納的電子數(shù)2 .構(gòu)造原理隨著原子核電荷數(shù)的遞增,絕大多數(shù)元素的原子核外電子排布將遵循1s 2p 3s4p 5s 6s 即 nsfdp.不同能級(jí)中的電子排布順序一般為:3 .核外電子排布遵循的三個(gè)原理(1)能量最低原理原子的電子排布遵循的構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于 狀態(tài)。如 32Ge的電子排布式為(2)泡利不相容原理1個(gè)原子軌道最多只容納 個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),總是優(yōu)先 ,
3、而且自旋方向 。4 .基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜(1)基態(tài)與激發(fā)態(tài)處于 的原子叫基態(tài)原子;當(dāng)基態(tài)原子的電子 后,電子會(huì)躍遷到 而變成激發(fā)態(tài)原子。(2)光譜把原子吸收或釋放的光的 分布記錄下來,即為光譜。5 .電子云和原子軌道(1)電子云描述電子在空間出現(xiàn)機(jī)會(huì)多少的 。(2)原子軌道表達(dá)電子在空間里經(jīng)常出現(xiàn)的電子云區(qū)域。(3)原子軌道的形狀s能級(jí)的原子軌道是 , p能級(jí)的原子軌道是 的。(4)各能級(jí)的原子軌道數(shù)能級(jí)nsnpndnf原子軌道數(shù)1357二、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)6 .原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(1)元素周期律的形成是由于元素的原子中 的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。(2)元素的分區(qū)s區(qū):包括 和,價(jià)電子排布為
4、 ,容易失去 電子,形成 價(jià)離子,除 外,這些元素都是 。價(jià)電子數(shù)等于主族族序數(shù)。p區(qū):包括從 到、(氨除外)共六族元素,它們?cè)拥膬r(jià)電子排布為。價(jià)電子總數(shù)等于主族序數(shù)。d區(qū):包括 族的元素(例系和舸系元素除外),價(jià)電子排布為 , 一般最外層電子數(shù)為,價(jià)電子總數(shù)等于副族序數(shù)。ds區(qū):包括 元素,它們的原子的 軌道為充滿電子的軌道, 價(jià)電子排布為 。f區(qū):包括7 .元素周期律(1)隨著原子序數(shù)的遞增,主族元素原子半徑的大小呈現(xiàn)周期性變化:同周期中(除稀有氣體),隨著原子序數(shù)的增大,元素的原子半徑 。原子半徑的大小取決于兩個(gè)相反的因素:一是原子的 ,另一個(gè)是 。(2)電離能及其變化規(guī)律氣態(tài)電中性基
5、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。由電離能的定義推知,電離能越小,表示在氣態(tài)時(shí)該原子 ,反之電離能越大,表明氣態(tài)時(shí) 該原子,因此運(yùn)用電離能的數(shù)值可以判斷 。由電離能大小可以看出,對(duì)同一周期元素而言, 的第一電離能最小, 的第一電離 能最大;從左到右呈現(xiàn) 的變化趨勢(shì)。同主族元素從上到下的第一電離能逐漸 。8 .電負(fù)性及其變化規(guī)律(1)電負(fù)性:用來描述不同元素的原子 。(2)同一周期的元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸,同主族元素的電負(fù)性從上而下逐漸 參考答案一、原子結(jié)構(gòu)電負(fù)性以氟白電負(fù)性為 4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。電負(fù)性沒有單位。 與電電負(fù)性越大的原子,對(duì)鍵合電
6、子的吸引力越大。1 . (1)22 6 2 6 10 2 6 10 14 2 8 18 322 .2s 3P 4s 3d 4d 5P (n-2) (n-1) n3 .(1)最低 1s 22s22p63s23p63d104s24p2 (2)2 (3) 單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道 相同4 .(1)最低能量吸收能量較高能級(jí)(2)波長(zhǎng)和強(qiáng)度5 .(1)概率分布圖(3)球形的 紡錘形二、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1 . (1)核外電子(2)I A族HA族ns1 2 1個(gè)或2個(gè)+1或+ 2 H活潑金屬元素出 A W A 0 族 ns2np1 6出B到皿(n- 1)d 1 9ns1 2 12 I B族、n B族(n1)d
7、( n-1)d10ns1 2例系和舸系2 .(1)減小 核電荷數(shù) 核外電子數(shù)(2)失電子越容易失電子越難 原子失去電子的難易程度堿金屬元素稀有氣體從小到大減小3 .(1)吸引電子的能力強(qiáng)弱(2)增大減小第2課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一一重難點(diǎn)剖析一、原子核外電子排布規(guī)律及表示方法4 .原子核外電子排布規(guī)律各原子軌道的能量高低多電子原子中,電子進(jìn)入原子軌道時(shí),原子軌道能量的高低存在以下規(guī)律:相同電子層上原子軌道能量的高低為:nsnpndnf。形狀相同的原子軌道能量的高低為:1s2s3s 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(hào)元素Cl, C為19號(hào)元素Ko(3)D元素的原子失
8、去 2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成+ 3價(jià)離子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為 : 1s22s22p63s23p63d64s2,即為26號(hào)元素Fe。(4)根據(jù)題意要求,首先寫出電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1, 該元素為29號(hào)元素Cuo答案(1)N (2)Cl KFe 1s22s22p63s23p63d64s2 或Ar 3d 64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar 3d 104s1、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1 .原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系(1)每周期第一種元素的最外層電子的排布式為ns1。每周期結(jié)尾元素的最外層電子排布式除He為1s2外,其余為ns2np
9、6。氨原子核外只有 2個(gè)電子,只有1個(gè)s軌道,還未出現(xiàn)p軌道,所以第一周期結(jié)尾元 素的電子排布跟其他周期不同。2 2) 一個(gè)能級(jí)組最多容納的電子數(shù)等于一個(gè)周期所包含的元素種類。但一個(gè)能級(jí)組不一定全部是能量相同的能級(jí),而是能量相近的能級(jí)。2.原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系(1)對(duì)主族元素:主族元素的族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)(2)對(duì)副族元素:次外層電子數(shù)多于8個(gè)而少于18個(gè)的一些元素,它們除了能失去最外層的電子外,還能失去次外層上的一部分電子。例如元素銃Ar3d14s2 ,可以失去三個(gè)電子,銃為m B族。所以,失去的(或參加反應(yīng)的)電子總數(shù),就等于該元素所在的族數(shù)。除第皿族元素外,其大多族序數(shù)等于(n- 1
10、)d + ns的電子數(shù)。3.元素周期表的分區(qū)(1)根據(jù)核外電子排布分區(qū)分區(qū)兀素分布 外圍電子排布兀素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)I A、nA 族ns1 2除氫外都是活潑金屬兀素p區(qū)mA族口 A族、。族ns2np16取外層電子經(jīng)與反應(yīng)d區(qū);m B族W B族、第皿族(n 1)d1 9ns1 2d軌道也不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)I B族、n B族(n 1)d10ns1 2金屬兀系f區(qū)例系、舸系(n - 2)f0 14 (n1)d0 2ns2例系兀素化學(xué)性質(zhì)相近,舸系兀素化學(xué) 性質(zhì)相近(2)根據(jù)元素金屬性與非金屬性分區(qū)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(zhǔn)金屬,但
11、不能叫兩性非金屬。例2四種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表。請(qǐng)根據(jù)信息回答下列問題。兒系性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息A室溫下單質(zhì)呈粉末狀固體,加熱易熔化;單質(zhì)在空氣中燃燒,發(fā)出淡藍(lán)色火焰B單質(zhì)常溫、常仃是氣體,能溶于水;原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子C單質(zhì)質(zhì)軟、銀白色固體、導(dǎo)電性強(qiáng);單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出黃色的火焰D原子最外層電子層上 s電子數(shù)等于p電子數(shù);單質(zhì)為空間網(wǎng)狀晶體,具有很高的熔、沸點(diǎn)(1)B元素在周期表中的位置為 ,寫出A原子的電子排布式 。(2)寫出C單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。A與C形成的化合物溶于水后, 溶液的pH 7(填 大于、等于“或 小于 J(3)D元素最高價(jià)氧化物晶體的硬度 (填 大
12、、小”)其理由是(4)A、B兩元素非金屬性較強(qiáng)的是 (寫元素符號(hào))。寫出證明這一結(jié)論的一個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)解析由單質(zhì)燃燒呈淡藍(lán)色火焰和室溫下是固體粉末可知A是硫元素;M層有一個(gè)未成對(duì)的 p電子,可能是鋁或氯,其單質(zhì)在常溫下是氣體,則 B 為氯元素;單質(zhì)是銀白色固體且燃燒時(shí)呈黃色火焰,說明 C 是鈉;D的最外層電子排布是ns2np2,故可能是碳或硅,因此對(duì) (3)中答案應(yīng)分別討論。答案(1)第三周期口 A 族 1s22s22P63s23P4(2)2Na+2H2O=2NaOH +H2 T 大于(3)大 SiO2 是原子晶體 (或小 CO2 是分子晶體 )(4)Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性(或氯化氫穩(wěn)定
13、性比硫化氫強(qiáng))三、元素周期律1. 原子半徑(1)原子半徑周期性變化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(稀有氣體元素除外),同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大。(2)微粒半徑比較在中學(xué)要求的范圍內(nèi)可按 “三看 ”規(guī)律來比較微粒半徑的大小?!耙豢?” 電子層數(shù):當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大?!岸?”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小。“三看 ”核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。判斷微粒半徑大小的規(guī)律:同周期從左到右,原子半徑依次減小(稀有氣體元素除外)。同主族從上到下,原子或同價(jià)態(tài)離子半徑均增大。陽(yáng)離子半徑小于對(duì)
14、應(yīng)的原子半徑,陰離子半徑大于對(duì)應(yīng)的原子半徑,如r(Na +)r(Na), r(S)r(Cl )r(K + )r(Ca2+)o不同價(jià)態(tài)的同種元素的離子,核外電子數(shù)多的半徑大,如r(Fe2+)r(Fe3+), r(Cu+)r(Cu2+)。2. 電離能、電負(fù)性(1) 第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去1 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。電離能是衡量氣態(tài)原子失去電子難易程度的物理量, 元素的電離能越小, 表示氣態(tài)時(shí)越容易失電子,還原性越強(qiáng)。鎂和鋁相比,鎂第一電離能大,磷與硫相比,磷第一電離能大。(2)電負(fù)性:用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大,非金屬性越強(qiáng),反之越弱。
15、電負(fù)性的變化規(guī)律是:同周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大,同主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸變小。因此電負(fù)性大的元素集中在元素周期表的右上角,電負(fù)性小的元素位于元素周期表的左下角。在元素周期表中,電負(fù)性最大的元素是氟,電負(fù)性最小的元素是葩。短周期元素中電負(fù)性最小的是鈉。金屬的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬的電負(fù)性一般大于1.8。而位于非金屬三角區(qū)邊界的 “類金屬 ”的電負(fù)性則在1.8 左右,它們既有金屬性,又有非金屬性。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(zhì)是相似的,被稱為對(duì)角線規(guī)則”。用電負(fù)性判斷化學(xué)鍵的類型一般認(rèn)為:如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7 ,它們之間通常
16、形成離子鍵;如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值小于1.7,它們之間通常形成共價(jià)鍵。例3 (2010蘇州模擬)不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子所需要的能量(設(shè)其為E)如圖所示。試 根據(jù)元素在周期表中的位置,分析圖中曲線的變化特點(diǎn),并回答下列問題。 E/kJ .nwL2500 “TTT”丁二2IMM)Him(1)同主族內(nèi)不同元素的 E值變化的特點(diǎn)是 。各主族中E值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)的 變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi),隨原子序數(shù)增大,E值增大。但個(gè)別元素的 E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試預(yù)測(cè),下列關(guān)系式中正確的是。E(神)E(硒)E(神)E(硒)E(澳)E(硒)E(澳)E(硒)(3)估1t 1 mol
17、氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子所需能量E值的范圍: E。(4)10 號(hào)元素 E值較大的原因是。解析(1)從H、Li、Na、K等可以看出同主族元素隨元素原子序數(shù)的增大,E值變??;H到He、Li到Ne、Na到Ar呈現(xiàn)明顯的周期性。(2)從第二、三周期可以看出,第m A族和第V1 A族元素比同周期相 鄰兩種元素E值都低.由此可以推測(cè)E(神)E(硒)、E(澳)E(硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期元素性質(zhì)變化規(guī)律可以推出:E(K) E(Ca)E(Mg)。(4)10號(hào)元素是稀有氣體元素窟,該元素原子的最外層電子排布已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。答案(1)隨著原子序數(shù)的增大,E值變小 周期性(2)(3)485 738
18、 (4)10號(hào)元素為窟,該 元素原子的最外層電子排布已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)3. .性質(zhì)遞變規(guī)律項(xiàng)目同周期(從左到右)同主族(從上到下)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,1 一 8( A 周期 1 2)最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)遞增原子半徑逐漸減?。?族除外)逐漸增大元素主要化合價(jià)最圖正價(jià)+ 1+7,最低負(fù)價(jià)一4一 一1最高止價(jià)=主族序數(shù),非金屬最低負(fù)價(jià) =主族序數(shù)8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強(qiáng) 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(qiáng)項(xiàng)目同周期(從左到右)同主族(從上到下)兀素的電離能呈增大的趨勢(shì)逐漸減小兀素的電負(fù)性逐漸增大逐漸減小元素金屬性、非金屬性金
19、屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性逐漸減弱例4下表列出前20號(hào)元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù):性質(zhì)兀素原子半徑(10-10 m)最高價(jià)態(tài)最低價(jià)態(tài)1.02+ 6-22.27+ 1一0.74一-21.43+ 3一0.77+ 4一 41.10+ 5-30.99+ 7-11.86+ 1一0.75+ 5-31.17+ 4一 4試回答下列問題。以上10種元素中,第一電離能最小的是 (填編號(hào))。(2)上述三種元素中的某兩種元素形成的化合物中,每一個(gè)原子都滿足 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可能是(寫分子式)。元素和形成的化合物的化學(xué)式為 ,它是一種重要的結(jié)構(gòu)材料,推 測(cè)它應(yīng)屬于 晶體;元素的原子價(jià)
20、電子排布式是 。(3)四種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,由大到小的順序是 (填化學(xué)式)。(4)和兩元素比較,非金屬性較弱的是 (填名稱),可以驗(yàn)證你的結(jié)論的是下列中的 (填序號(hào))。A.氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性B.單質(zhì)分子中的鍵能C.兩元素的電負(fù)性D.含氧酸的酸性E.氫化物中X H鍵的鍵長(zhǎng)(X代表和兩元素)F.兩單質(zhì)在自然界的存在形式解析由題意可知,10種元素是前20號(hào)元素,根據(jù)表中數(shù)據(jù),我們不難推出S,K,。,Al, C,P,Cl,Na,N,Si。(1)在同一周期中,從第I A族到第口 A族,元素的第一電離能逐漸增大;同一主族中,從上向下,元 素的第一電離能逐漸減小;故在10種元素中,第一電離能
21、最小的是Ko(2)C、P、Cl中的某兩種元素形成的化合物中,PC13或CC14分子中的每一個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);元素和形成的化合物Si3N4屬于原子晶體;S元素的原子價(jià)電子排布式是3s23P4。(3)元素的非金屬性越強(qiáng),形成氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性強(qiáng)弱為 C1SPSi,故其氫化物穩(wěn)定性為HClH2SPH3SiH4 。(4)氧元素和氮元素相比,非金屬性較弱的是氮元素,可通過 C、E驗(yàn)證。答案 (2)PCl3、CCl4 Si3N4 原子 3s23P4 (3)HClH2SPH3SiH4 (4)氮元素 CE 【作業(yè)】課時(shí)訓(xùn)練第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一一課時(shí)訓(xùn)練一、選擇題1.(基礎(chǔ)題)下列說法中正
22、確的是()A .處于能量最低狀態(tài)的原子叫基態(tài)原子B . 3p2表示3p能級(jí)上有兩個(gè)軌道C.同一原子中,1s、2p、4P電子的能量呈逐漸降低排列D.同一原子中,2p、3p、4P能級(jí)的軌道數(shù)依次增多答案:A解析:3p2表示第3層白p p軌道中有2個(gè)電子,同一原子中,1s、2p、4P電子的能量逐漸升高,2p、 3p、4P能級(jí)的軌道數(shù)相同。2 .(基礎(chǔ)題)具有下列電子排布式的原子中,半徑最大的為()A. 1s22s22p63s1B. 1s22s22p63s23p64s1C. 1s22s22p63s2D. 1s22s22p63s23p64s2答案:B解析:根據(jù)電子排布式可知 A為Na, B為K , C為
23、Mg , D為Ca,顯然K半徑最大。其最直接的依據(jù)是(,而不排布成3.(基礎(chǔ)題)在d軌道中電子排布成D.洪特規(guī)則()A.能量最低原理B.泡利不相容原理C.原子軌道能級(jí)圖答案:D解析:根據(jù)洪特規(guī)則,電子優(yōu)先進(jìn)入平行軌道,選擇使體系能量最低的狀態(tài)。4.前四周期元素中,基態(tài)原子中未成對(duì)電子與其所在周期數(shù)相同的元素有幾種A. 3種B. 4種C. 5種D. 6種答案:C解析;昴1周期/山|Th鼐,同即存匕口 h2再T 11rl 卜I T I.第 3 周期有 1 j-P案3握1 | * | T .第4用期有m T | T | 1 |3P3d ITTL揮5沖5.(基礎(chǔ)題)下列元素原子的電子層結(jié)構(gòu)違背了泡利不
24、相容原理的是A . Al : 1s22s22p63s13p2B . N : HeJ C,C. B: 1s22s3D. Li: I答案:C解析:泡利不相容原理的內(nèi)容是:每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)電子,且自旋方向相反。該原理限定一個(gè)原子軌道中最多容納的電子數(shù)目和同一個(gè)原子軌道中電子的自旋方向。s能級(jí)只有一個(gè)原子軌道,因此s能級(jí)中最多容納兩個(gè)自旋方向相反的電子,由此知 C項(xiàng)中2s3違背了泡利不相容原理;A項(xiàng)違背了能量最低原理;B項(xiàng)違背了洪特規(guī)則;D項(xiàng)的軌道表示式正確。6.(能力題)某元素A的+ 2價(jià)離子的最外層電子排布為 5s2,則下列有關(guān)元素A的說法正確的是()A. A原子的價(jià)電子排布為 4d2
25、5s2,原子中有兩個(gè)未成對(duì)電子B . A為p區(qū)元素,其原子中電子全部成對(duì)C, A2+最外層電子處于8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D, A處于周期表第5周期IV A族,屬于金屬元素答案:D解析:原子是由外向內(nèi)失去電子變?yōu)殛?yáng)離子的,A原子的外圍電子排布應(yīng)為 5s25p2,該元素在周期表中位于第5周期IV A族,是Sn,屬于金屬元素,也屬于 p區(qū)元素,其價(jià)電子排布圖為. 物 廠 , 最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子。綜上所述,D項(xiàng)正確。7 .(創(chuàng)新預(yù)測(cè)題)下列說法正確的是()A. H-H鍵無(wú)方向性8 .基態(tài)C原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,所以最多只能形成2個(gè)共價(jià)鍵C. 1個(gè)N原子最多只能與3個(gè)H原子結(jié)合形成 NH3分子,是由共價(jià)鍵的
26、飽和性所決定的D.所有的原子軌道都具有一定的伸展方向,因此所有的共價(jià)鍵都具有方向性答案:A解析:s軌道為球形,在空間的各個(gè)方向上s軌道與s軌道形成的共價(jià)鍵都沒有方向性,H-H鍵是兩個(gè)1s軌道重疊得到的,A項(xiàng)正確;除s軌道以外的其他原子軌道都有方向性,當(dāng)s軌道與其他原子軌道或其他原子軌道之間重疊時(shí),共價(jià)鍵都有方向性,D項(xiàng)錯(cuò)誤;在形成 CH4分子的過程中,碳原子 2s軌道中1個(gè)電子進(jìn)入2P空軌道。1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道 混合”,形成能量相等、成分相同的 4個(gè)sp3雜化軌道, 最多可以形成4個(gè)共價(jià)鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)N原子可以與3個(gè)H原子結(jié)合,還有一對(duì)孤對(duì)電子可以與H形成配位鍵,即形成 NH4+,
27、此時(shí)共價(jià)鍵也飽和,C項(xiàng)錯(cuò)誤。8 .(能力題)下列說法中錯(cuò)誤的是()A .所有的非金屬元素都分布在 p區(qū)B .元素周期表中出B族到H B族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素C.除氨外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8個(gè)D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)相似答案:A解析:A項(xiàng),s區(qū)也有非金屬元素,故不正確;B項(xiàng),從mB族到H B族10個(gè)縱行的元素是過渡金屬元素,故正確;C項(xiàng),氨的最外層電子數(shù)是 2個(gè),其他稀有氣體原子的最外層電子數(shù)是8個(gè);D項(xiàng),同位素由于電子排布相同,故化學(xué)性質(zhì)相似。9 .(提高題)下列各組原子中,彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是()A ,原子核外電子排布式為 1s2的X原子與原
28、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(gè)電子的 X原子與原子核外 N層上僅有兩個(gè)電子的 Y原子C. 2P軌道上只有2個(gè)電子的X原子與3P軌道上只有2個(gè)電子的丫原子D.最外層都只有一個(gè)電子的 X、Y原子答案:C解析:A項(xiàng),原子核外電子排布式為1s2的X原子是稀有氣體,原子核外電子排布式為1s22s2的丫原子是n A族,化學(xué)性質(zhì)不同;B項(xiàng),原子核外 M層上僅有兩個(gè)電子的 X原子是n A族的元素原子,而原 子核外N層上僅有兩個(gè)電子的 Y原子可能是副族或皿族元素原子,故性質(zhì)不一定相同;C項(xiàng),2P軌道上只有2個(gè)電子的X原子是C原子,3P軌道上只有2個(gè)電子的Y原子是Si原子,兩者化
29、學(xué)性質(zhì)相似;D項(xiàng), 最外層只有一個(gè)電子的原子可能是IA族元素原子,也可能是過渡金屬原子,故化學(xué)性質(zhì)不一定相同。10.下列對(duì)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋正確的是()選 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論解釋Ar n原子的第一電離能大于o原子N原子2p能級(jí)半充滿BCO2為直線形分子CO2分子中C=O之間的夾角為 109 28C金剛石的熔點(diǎn)低于七墨金剛石是分子晶體,石墨是原子晶體DHF的沸點(diǎn)高于HClHF的相對(duì)分子質(zhì)量小于 HCl答案:A解析:N原子核外電子排布為 1s22s22p3, O原子核外電子排布為1s22s22p4,由洪特規(guī)則特例,半充滿 更穩(wěn)定,N原子失電子難,第一電離能大于O原子。因?yàn)镃O2中的C = O之間的
30、夾角為180,故CO2為直線形分子,B錯(cuò)誤。石墨是混合型晶體,金剛石是原子晶體,石墨熔化時(shí),除了斷開CC之間b鍵外,還需斷開 兀鍵,所以熔點(diǎn)高。HF之間由于形成氫鍵,所以沸點(diǎn)高。11 .下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用11、I2表示,單位為kJ/mol)。I1I2I3I4R740150 0770010500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()A. R的最高正價(jià)為+ 3價(jià)B. R元素位于元素周期表中第nA族C. R元素的原子最外層共有4個(gè)電子D. R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2答案:B解析:由表中數(shù)據(jù)I3? I2知其最高正價(jià)為+ 2價(jià),R元素位于n A族,最外層有2個(gè)電子
31、,R不一定是 Be元素。12 .下列說法錯(cuò)誤的是()A . ns電子的能量不一定高于(n- 1)p電子的能量8. 6c的電子排布式1s22s22px2違反了洪特規(guī)則C,電子排布式Sc)1822s22p63s23p63d3違反了能量最低原理D,電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利原理答案:A解析:A項(xiàng),關(guān)鍵在于熟記構(gòu)造原理。各能級(jí)能量的大小順序?yàn)?s2s2P3s3P4s3d4P5sns電子的能量一定高于(n 1)p 電子的能量; B 項(xiàng),對(duì)于 C 原子來說, 2p 能級(jí)有 3 個(gè)能量相同的原子軌道,最后 2 個(gè)電子應(yīng)該以自旋狀態(tài)相同的方式分布在兩個(gè)不同的 2P 軌道上
32、,違反了洪特規(guī)則; C 項(xiàng),根據(jù)軌道能量高低順序可知E4sE3d,對(duì)于2iSc來說,最后3個(gè)電子應(yīng)先排滿4s軌道,再排3d軌道,應(yīng)為1s22s22p63s23p63d14s2, 故違反了能量最低原理; D 項(xiàng),對(duì)于22Ti 來說, 3P 能級(jí)共有 3 個(gè)軌道,最多可以排6 個(gè)電子,如果排10個(gè)電子,則違反了泡利原理。13 . 下列敘述中正確的是()A 在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,可以有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子B 在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,不可能有兩個(gè)能量完全相同的電子C 在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中, M 層上的電子能量肯定比 L 層上的電子能量高D 如果某一基態(tài)原子3P 能級(jí)上僅有2 個(gè)電子,它
33、們的自旋狀態(tài)必然相反答案: C解析:同一軌道上的兩個(gè)電子,能量相同自旋狀態(tài)相反,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一樣,所以 A 、 B 錯(cuò)誤;因?yàn)镸 層前沒有 M 層與 L 層的能級(jí)交錯(cuò), 所以 M 層上的電子能量一定高于 L 層上的電子的能量; 3P 能級(jí)有 3 個(gè)軌道,按洪特規(guī)則,僅有的 2 個(gè)電子應(yīng)占據(jù)其中 2 個(gè),且自旋狀態(tài)相同。14 .A 、 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 元素是第三周期第一電離能最小的元素; D 元素在第三周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A
34、 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(jiǎn)單離子的半徑大小關(guān)系為AC答案: C解析: 自然界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 是第三周期第一電離能最小的元素,為鈉;第三周期中第一電離能最大的元素為僦。選項(xiàng) C中,A的簡(jiǎn)單離子02一和C的簡(jiǎn)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)。15 . 以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的
35、是()A ,具有下列電子排布式的原子中,is22s22p63s23p2能is22s22p3is22s22p2is22s22p63s23p4,原子半徑最大的是B.下列原子的外圍電子排布中,3s23p13s23p23s23p33s23p4,對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是C.Na、K、RbN、P、AsO、S、SeNa、P、Cl,元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是D 某元素的逐級(jí)電離能(kJ/mol) 分別為738、 1451、 7733、 10540、 13630、 17995、 21703 ,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽(yáng)離子是x+X2+X3+X4+答案: D解析:A選項(xiàng):由電子排布式可知四種元素分
36、別為Si、N、C、S,它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢萌缦拢篊NSi (P) S根據(jù)同周期中和同主族中元素原子半徑的變化規(guī)律可知, r(Si) r(S) , r(Si)r(C)r(N) ,故原子半徑最大的為Si ,即正確;B 選項(xiàng):四種元素均為第三周期元素,由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知中 3p 能級(jí)半充滿,第一電離能最大; C 選項(xiàng):元素的電負(fù)性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱,在元素周期表中,同一周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,同一主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小,故符合;D選項(xiàng):判斷電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系,關(guān)鍵看各級(jí)電離能之間的變化趨勢(shì),相鄰兩級(jí)電離能變化較大, 說明再失去
37、一個(gè)電子的難度增大,由此可判斷出該離子所帶的電荷數(shù), 所以 X 最有可能生成的陽(yáng)離子是X2 。二、非選擇題16 20XX 年初暴發(fā)的農(nóng)夫山泉與統(tǒng)一飲料的 “砒霜門事件”引起了人們對(duì)砷的生理作用的高度關(guān)注。砒霜是神的氧化物,化學(xué)式為As2O3,神在周期表中與氮、磷屬于同族元素。該族元素與生物體的生命活動(dòng)密切相關(guān), 被稱為 “生命之族 ” 。 如氮、 磷是生物體中不可缺少的元素, 在生命體中占有極其重要的地位。而砷和銻的某些化合物則有毒,所以中世紀(jì)的西方煉金術(shù)曾分別用毒蛇和狼來作為砷和銻的符號(hào)。(1)右上圖是元素周期表的局部示意圖,請(qǐng)將氮、磷、神的元素的符號(hào)填入表中相應(yīng)的位置。(2)下列關(guān)于該族元
38、素的說法中正確的是 。a.氮、磷、神的非金屬性依次增強(qiáng)Qb.氮、磷、神的氣態(tài)氫化物分子的穩(wěn)定性依次減弱17 NH、PH、As H鍵的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng),而鍵的極性依次降低5018 P4分子的空間構(gòu)型為正四面體 (如右圖),P-P鍵之間的鍵角為109 28(3)氮元素是化肥中的主要元素,某種鹽類物質(zhì)是常見的氮肥成分,其中氮元素同時(shí)顯示最高化合價(jià)和最低化合價(jià)。該化合物中含有的化學(xué)鍵類型為 。(4)砒霜門事件”使不少人談神色變。實(shí)際上,神是人體必需的微量元素,神缺乏將導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢、骨 骼異常等癥狀。只要控制砒霜的量,適當(dāng)使用可以治病。近代常用馬氏試神法檢驗(yàn)砒霜的含量。其方法是用Zn、鹽酸和試樣混合,若試樣中有AS2O3存在,就會(huì)發(fā)生反應(yīng):As2O3+Zn+HCl -X +ZnCl2 + H2O(未配平)。在試管中加熱 X則發(fā)生反應(yīng),可看到亮 黑色的 神鏡”,并得到一種還原性氣體單質(zhì)。寫出反應(yīng)配平后的化學(xué)方程式: 。若試樣的質(zhì)量為500 g得到 神鏡: 的質(zhì)量為7.5 g,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 。答案:(1)(2)bc(3)離子鍵和極性共價(jià)鍵(4)As2O3+6Zn+ 12HCl=2AsH 3?+ 6ZnCl2+3H2。0.6 Na(
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