1、第十一章 物质结构与性质第1节原子结构与性质考试要求 KAOSHIYAOQIU1.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。2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。命题预测 MINGTIYUCE高考中对本部分知识点的考查为：对原子结构的考查，常常指定原子或离子，然后写出其基态原子或价电子的电子排布式或电子排布图(轨道表示式)；对元素性质的考查，通常是比较元素第一电离能的大小，并从原子结构角度解释原因。01考点1原子结
2、构知识梳理ZHISHISHULI 1能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的01是不同的，按照电子的02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)能级：同一能层里的电子的 03也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用04等表示，同一能层里，各能级的能量按05 的顺序升高，即：06。能量能量能量s、p、d、f s、p、d、f E(s)E(p)E(d)b同族元素：从上至下第一电离能13。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14，再失去电子需克服的电性引力越来越15，消耗的能量
3、越来越16，逐级电离能越来越17(即 I118I219I3)。当相邻两级电离能变化倍数较大时，此两个电子可能分处于两个不同能层。逐渐减小多大大大 SSi SPSi 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)题组训练TIZUXUNLIAN 答案题组一 元素周期表的分区1下列有关元素周期表分区的说法正确的是()As区全部是金属元素Bp区全部是非金属元素Cd区内元素原子的价电子排布必为(n1)d110ns2D除ds区外，以最后填入电子的轨道能级符号作为区的名称答案题组二 元素周期律2现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22
4、s22p63s23p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A最高正化合价：B原子半径：C电负性：D第一电离能：解析解析 根据核外电子排布式可知是S，是P，是F。F无正价，A错误；同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：，B错误；同周期自左向右元素的电负性逐渐增大，同主族自上而下元素的电负性逐渐减小，则电负性：，C错误；同周期主族元素自左向右第一电离能呈增大趋势，但P的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：，D正确。答案3已知元素X、Y同周期，且电负性XY，下列说法错误的是
5、()AX的原子序数一定大于YB第一电离能Y一定小于XCX和Y在形成化合物时，X显负价、Y显正价D气态氢化物的稳定性：HmX大于HnY4碲化锌(ZnTe)具有宽禁带的特性，常用于制作半导体材料，在太阳能电池、太赫兹器件、波导以及绿光光电二极管等方面具有良好应用前景。(1)碲(Te)元素在周期表中的位置：_；核外未成对电子数有_个。(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，第一电离能Zn_Ga(填“”“3d104s2高考真题实战1(2019高考题组)(1)(全国卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。ANeBNeCNeD
6、Ne(2)(全国卷)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为 FeSmAsFO 组成的化合物。回答下列问题：Fe 成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm 的价层电子排布式为 4f66s2，Sm3价层电子排布式为_。比较离子半径：F_O2(填“大于”“等于”或“小于”)。A 4s 4f5小于(3)(全国卷)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。Mg 相反解析解析(3)在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg。Mg元
7、素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。2(2018高考题组)(1)(全国卷)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)。ABCDLi与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(2)(全国卷)Zn原子核外电子排布式为_。D C Li核电荷数较大Ar3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)(全国卷)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云
8、轮廓图为_形。大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子哑铃(纺锤)解析(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。解析3(2017高考题组)(1)(全国卷)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_nm(填标号)。A404.4B553.5C589.2D670.8E766.5基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。(2)(全国卷)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。A N 球形元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一
9、电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N 原子的 2p 轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子(3)(全国卷)Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(4)(江苏高考)Fe3基态核外电子排布式为_。C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。Ar3d74s2O Mn Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5HCINi的
10、原因是_。3d104s24p22 OGeZn 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子(3)(全国卷)根据元素周期律，原子半径Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(4)(四川高考)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。则R基态原子的电子排布式是_，X和Y中电负性较大的是_(填元素符号)。大于小于1s22s2
11、2p63s1或Ne3s1Cl 解析(4)由M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，可知M为O元素；R是同周期元素中最活泼的短周期金属元素，且原子序数大于O元素，故R为Na元素；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，故X为S元素，Y为Cl元素；Z的基态原子4s和3d轨道半充满，故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故Z为Cr元素。R为Na元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1；电负性较大的是Cl元素。解析课时作业 时间：45分钟 满分：100分一、选择题(每题7分，共63分)1下列说法中正确的是()A电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
12、B处于最低能量的原子叫基态原子C能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱答案答案2下列说法或有关化学用语的表达正确的是()A在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B基态Fe原子的外围电子排布图为C因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大D根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素答案3下列基态原子或离子的电子排布式错误的是()AK：1s22s22p63s23p64s1BF：1s22s22p6C26Fe：1s22s22p63s23p63d54s3DKr：1s22s22p63s2
13、3p63d104s24p6答案4下列有关电子排布图的表述正确的是()A可表示单核10电子粒子基态时电子排布B此图错误，违背了泡利原理C表示基态N原子的价电子排布D表示处于激发态的B的电子排布图解析 A项，单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，自旋方向相反，正确；B项，此图违背了洪特规则，错误；C项，正确的价电子排布图为，错误；D项，该电子排布图中的电子没有跃迁到能量更高的轨道上，错误。解析答案5周期表共有18个纵行，从左到右排为118列，即H和碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是()A第9列元素中没有非金属元素B只有第2列
14、的元素原子最外层电子排布为ns2C第四周期第9列元素是铁元素D第10、11列为ds区答案6下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠B同周期主族元素的第一电离能依次增大C最外层电子排布式为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大D对于同一元素而言，原子的电离能I1I2O、MgAl，B项错误。解析答案7(2019曲靖模拟)某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()AX元素可能为4价BX一定为金属CX为第五周期元素DX在化合物中表现3价解析 由图像可知，该元素的I4I3，故该元素易失去3个电子，属于A族元素，在
15、化合物中易表现3价，故A、B错误，D正确；周期数核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C错误。解析答案8下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D最外层都只有一个电子的X、Y原子解析 A中电子排布式为1s2的原子为He，电子排布式为1s22s2的原子为Be，两者性质不相似；B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四
16、周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项为同主族的元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na、K、Cr、Cu等，故性质不一定相似。解析9下表列出了某短周期元素 R 的各级电离能数据(用 I1、I2表示，单位为 kJmol1)。下列关于元素 R 的判断中一定正确的是()I1I2I3I4R7401500770010500R 的最高正价为3 价 R 元素位于元素周期表中第A 族R元素第一电离能大于同周期相邻元素R 元素基态原子的电子排布式为1s22s2ABCD答案解析 由表中数据可知，R 元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为2 价
17、，位于第A 族，可能为 Be或者 Mg 元素，因此、不正确，正确；短周期第A 族(ns2np0)的元素，因 s 轨道处于全满、p 轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，正确。解析二、非选择题(共 37 分)10(15 分).Na、Cu、O、Si、S、Cl 是常见的六种元素。(1)Na 位于元素周期表第_周期_族；S 的基态原子核外有_个未成对电子；Si 的基态原子核外电子排布式为_。(2)用“”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性SiSO2NaNaClSiH2SO4HClO4.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：三A 2
18、 1s22s22p63s23p2(或Ne3s23p2)(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素opI1717759I215091561电离能/(kJmol1)I332482957电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量比较两元素的I2、I3可知，气态o2再失去一个电子比气态p2再失去一个电子难。对此，你的解释是_。(5)已知稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，第三周期8种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图所示，其中电负性最大的是_(填图中的序号)。Mn2的3d轨道电子排布为半充
19、满状态，比较稳定2 解析(4)o元素为Mn，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其再失去一个电子时比较困难，而p元素为Fe，Fe2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，形成相对比较稳定的结构，故其再失去一个电子比较容易。(5)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气
20、、氩气为气体，根据已知可知8种元素单质中熔点最低的为氩气，则氯气次之，故序号2代表氯气，其电负性最大。解析11(高考题组)(12 分)(1)(全国卷)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态 14C 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)(全国卷)A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素，A2和 B具有相同的电子构型；C、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中 C 原子的核外电子排布式为_。电子云2 O 1s22s22p63s23p3(或Ne3s23
21、p3)(3)(福建高考)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(4)(四川高考)Si基态原子的电子排布式是_。(5)(海南高考)钒在元素周期表中的位置为_，其价层电子排布图为_。(6)(江苏高考)Cr3基态核外电子排布式为_。H、C、O 1s22s22p63s23p2(或Ne3s23p2)第四周期第B族1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)解析(2)A为O，B为Na，C为P，D为Cl，四种元素中，电负性最大即非金属性最强的是O，P为15号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。(3)元素的非金属性越强，其电负性越大，故H、C、O的电负性由小到大的顺序为HCCH 解析(2)构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性，V5的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不含未成对电子；Cr4的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，含2个未成对电子；Pb和C元素同主族，Pb2的6s能级处于最外层，有2个电子，故Pb2不含未成对电子；Zn2的价电子排布式为3d10，不含未成对电子，故具有磁性的为CrO2。解析本课结束
