1、 第十一章物质结构与性质 考试要求1.原子结构与元素的性质：(1)能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动状态的差异。(2)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。(4)能说出元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释。(5)能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱、推测化学键的极性。2.化学键与分子结构：(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构
2、特征解释其物理性质。(2)了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解配位键的含义。(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。(5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3.分子间作用力与物质的性质：(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响。(2)了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。(3)能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及应用作出解释。4.晶体结构与性质：(1)能说出晶体和非晶体的区别，了解晶体的类型，了解不同类型
3、晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。(3)了解分子晶体结构与性质的关系。(4)了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。(5)理解金属键的含义，能用金属键解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。第33讲原子结构与性质1能层、能级、原子轨道与电子自旋(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层，能量依次升高。(2)
4、能级：同一能层里的电子能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)E(p)E(d)E(f)。(3)原子轨道：表示电子在原子核外的一个空间运动状态。轨道形状(4)原子轨道的能量关系相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3sAl，PS。b同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。c同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越多，再失去电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越大，逐级电离能越来越大(即I1I2I(Mg)，排除B、C，在A、D中，A为基态Mg
5、，D为激发态Mg，故A能量更低，电离最外层一个电子所需能量更高。(2)原子失电子变成阳离子时，失电子顺序为由外向内，故Fe成为阳离子时先失4s轨道的电子，Sm3是Sm原子失去3个电子形成的，Sm价电子排布为4f66s2，失去3个电子时，先失去6s轨道中的两个电子，再失去4f轨道上的1个电子，故Sm3价层电子排布式为4f5。(3)根据“对角线规则”，与Li最相似的第A族元素为Mg。Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道中2个自旋相反的电子。(4)基态Cu核外电子排布式为Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1。因此Cu2基态电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s2
6、3p63d9。答案(1)A(2)4s4f5(3)Mg相反(4)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9(1)核外电子排布的表示方法(2)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：(违反能量最低原理)；(违反泡利原理)；(违反洪特规则)；(违反洪特规则)。(3)半充满、全充满状态的原子结构稳定。如Cr：3d54s1、Cu：3d104s1。(4)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。(5)由于能级交错，3d轨道
7、的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。(6)书写轨道表示式时，空轨道不能省略。如C的轨道表示式为，而不是。(7)电子填充顺序遵循构造原理、泡利原理和洪特规则，但在化学反应中原子失去电子时按由外向内的顺序。例如，Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2的价电子排布式为3d6，Fe3的价电子排布式为3d5。1(1)(2018全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别是_、_(填标号)。A. B.C. D.(2)
8、(2017全国卷)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(3)(2016全国卷)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_。答案(1)DC(2)(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s222(1)(2015福建高考)基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表中的第_族。(2)(2015安徽高考)N的基态原子核外电子排布式为_；Cu的基态原子最外层有_个电子。(3)(浙江高考)31Ga基态原子的核外电子排布式是_。(4)(全国卷)基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。答案(1
9、)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)(2)1s22s22p31(3)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(4)41s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)血红色解析(1)Ni是28号元素，位于元素周期表的第四周期族，基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。(4)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,3d能级轨道示意图为，有4个未成对电子，Fe3的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe(SCN)3溶液呈血红色。3(1)在现代化学中，常利用_上的特征谱线来鉴定元素，称
10、为光谱分析。写出Cu2的外围电子排布式_。(2)基态Fe3的价电子排布式为：_。(3)基态Cu原子的价层电子的轨道表达式为_，其核外电子共占据_个能级。(4)原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既位于同一周期又位于同一族，且T的原子序数比Q多2。T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为_，Q2的未成对电子数是_。答案(1)原子光谱3d9(2)3d5(3)7(4)3d84s24解析(3)Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子的轨道表达式为，其核外电子共占据7个能级。(4)Q、T位于同一周期的同一族，且T的原子序数
11、比Q多2，则断定Q、T位于第四周期第族，Q为Fe，T为Ni，Ni的基态原子的价电子排布式为3d84s2，Fe2的3d轨道有6个电子，电子排布图为，所以未成对电子数为4。考点原子结构与元素的性质解析(1)F与O2核外电子排布相同，但O的核电荷数小于F，故离子半径F小于O2。(2)元素的非金属性越强，电负性越高。非金属性HPNGeZn(1)电离能的应用判断元素的化合价如果某元素的逐级电离能中In1与In之间出现突跃，则该元素的常见化合价为n，如钠元素I2与I1之间出现突跃，所以钠元素的化合价为1。(2)电负性的应用确定元素类型(电负性1.8，一般为非金属元素；电负性1.7，为离子键；两成键元素电负
12、性差值”“解析(2)Cu为29号元素，基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1；Zn为30号元素，基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2，Cu的第二电离能失去的是3d电子，失去后不稳定，第二电离能大于Zn的第二电离能，即I2(Cu)I2(Zn)。5(1)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为_。(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H三种元素的电负性由大到小的顺序为_。答案(1)ONCK(2)CHSi6(1)铜元素在周期表中的位置是_，Cu(NH3)4SO4中，N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)甲醇可以在铜作催化剂的条件下直接氧化成甲醛(HCHO)；甲醇和甲醛的组成元素的电负性由小到大的顺序为_。(3)第四周期过渡元素如铁、锰、铜、锌等在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用，回答下列问题：比较铁与锰的第三电离能(I3)：铁_锰(填“”“”或“”)，原因是_。答案(1)第四周期B族NOS(2)H、C、O(3)Mn2、Fe2的价电子排布式分别为3d5、3d6，Mn2处于3d5半满较稳定结构，再失去一个电子所需能量较高，所以第三电离能Fe小于Mn