原子结构与性质

4、《原子结构与性质》复习
时间：6月16日
【高考考点】
1、认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。
2、了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。
3、了解同一周期、同一主族中元素电离能的变化规律，了解元素电离能和原子核外电子排布的关系。
4、了解同一周期、同一主族中元素电负性的变化规律，能根据元素电负性说明周期表中元素金属性和非金属性的变化规律
[基础知识]
1、用 电子层 、 原子轨道 、电子自旋 来描述核电子的运动状态。
2、原子核外电子排布遵循的规则 能量最低原理 、保里不相容原理 、洪特规则 。
3、核外电子运动特征的表示方法有 电子排布式 和 轨道表示式 。
4、元素周期律，对人们认识原子结构与元素性质的关系有指导意义，为寻找新材料提供科学的途径。如：在ⅠA 族找到光电材料，在 ⅢA 、ⅣA、Ⅴ A 族可以找到优良的半导体材料。
[知识要点]
一、原子核外电子运动：状态、排布、表示
1、电子运动特征：高速运动、可以用电子云（电子出现的几率）来形象描述。
2、状态：电子层、原子轨道（s、p、d、f）、电子自旋（相反方向）。
3、排布：规律（2N2、8、18）
原理（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）
4、表示：
电子排布式、轨道表示式
二、元素周期律：元素第一电离能、电负性、原子半径、金属性及非金属性

三、比较元素金属性、非金属性强弱的判断依据
元素金属性的判断依据非金属性强弱的判断依据
事实举例事实举例
1、置换出氢气1、形成氢化物
2、M（OH）n碱性2、HnROm酸性
3、置换反应3、置换反应
4、第一电离能大小 4、第一电离能大小
5、电负性大小 5、电负性大小


[典型例题]
1、（08苏中四市）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
⑴A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能(kJ/mol)I1I2I3I4
A93218211539021771
B7381451773310540
①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，
该同学所画的电子排布图违背了 。
②写出A的电子排布式。
（解析）能量最低原理，
1S22S2
2、（08徐二检）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。 DE
试回答下列问题：
（1）请写出元素D的基态原子电子排布式 ；
（2）D、E两元素的部分电离能数据列于下表：
元 素DE
电离能
/kJ?mol－1I1717759
I215091561
I332482957
比较两元素的I2、I3可知，气态D2＋再失去一个电子比气态E2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是 ；

（1）1s22s22p63s23p63d54s2 (2分)
（2） Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定 (2分)

[课堂练习]
1．科学家对原子结构的认识顺序正确的是
①.道尔顿原子模型 ②.卢瑟福原子模型 ③.汤姆生原子模型 ④.电子云模型
A.①②③④ B.④①②③ C.④②③① D.①③②④
2．在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是 ( )
A、ns2np3 B、 ns2np5 C、 ns2np4 D、 ns2np6
3．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序.若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是
A.E(3s)＞E(3p)＞E(3d) B. E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
C. E(4f)＞E(3d)＞E(4s) D. E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
4．下列各组原子，彼此性质一定相似的是 （ ）
A、1s2与2s2的元素
B、M层上有两个电子与N层上有两个电子的元素
C、2p上有一个未成对电子与3p上有一个未成对电子的元素
D、L层上有一个空轨道和M层的p轨道上有一个空轨道的元素
5. 下列说法不正确的是 ( )
A．元素周期表中的周期是单调的，每一周期里元素的数目一样多
B．元素周期表中同一横行的短周期中，其能层数相同，最外层电子数不同
C．元素周期表中同一纵行的主族元素，其能层数不同，最外层电子数相同
D．所有周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束
6. A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述：
①原子半径A＜B；②离子半径A＞B；③原子序数A＞B；④原子最外层电子数A?B；⑤A 的正价与B的负价绝对值一定相等；⑥A的电负性小于B的电负性；⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是 ( )
A．①②⑦ B．③④⑥ C．③⑤ D．③④⑤⑥⑦
7．通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半满”、“全满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则证据的是（ ）
A、元素氦（He）的第一电离能远大于元素氢（H）的第一电离能
B、26Fe2＋容易失电子转变成26Fe3＋，表现出较强的还原性
C、基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D、某种激发态碳（C）原子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
8.（12分）下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表某一化学元素。

（1）上表所列元素中，原子最外层只有2个电子的短周期元素是（填元素符号） ；元素j的最高氧化物的化学式为 ，元素i最高氧化物的水化物的化学式为 。
（2）已知与f在同一周期的元素R位于第p主族，则R的原子序数为（用p的代数式表示） ，R能形成气态氢化物，其氢化物的化学式为 。
（3）根据构造原理，写出m原子的外围电子排布式_____________________。
9．（14分）有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回
答下列问题：
（1）A是________，B是________，C是________，D是________，E是_________。
（2）C、D、E四种元素的简单离子按半径由小到大的顺序为（用离子符号表示）__________________________。
（3）元素B与D的电负性的大小关系是___________，C与E的第一电离能的大小关系是
___________。（填?、?、?，用元素符号表示）
（4）用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________。
（5）写出A和B按原子个数比1 : 1形成的化合物的电子式 。
（6）用电子式表示D和E形成离子化合物的形成过程 。
10．（6分）钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”， 钛有 Ti和 Ti两种原子，它们互称为 。Ti元素在元素周期表中的位置是第 周期，第 族；基态原子的电子排布式为 ；
按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素。
11．有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区。A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1；D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：
（1）写出下列元素的符号：D ，G ；
（2）D的前一元素第一电离能高于D的原因： ；

1D2C3BC4D6AD7B8BC
20.（12分）(2分×6)
（1）元素是（填元素符号） He、Mg ；
元素j的最高氧化物的化学式为 Cl2O7 ，元素i最高氧化物的水化物的化学式为 H3PO4或 HPO3 。
（2）R的原子序数为（用p的代数式表示）10+p，R氢化物的化学式为 H8-pR或RH8-p。
（3）m原子的外围电子排布式 4s24p5 。
21．（14分）(（1）~（3）1分×8 ; （4）~（6）2分×3)
（1）A是_H_，B是_O_，C是_Al_，D是__S_，E是_K__。
（2）简单离子按半径由小到大的顺序为（用离子符号表示）_Al3+ ＜K+ ＜S2?_。
（3）B与D的电负性的大小关系是_ O＞S __，C与E的第一电离能的大小是_ Al＞K _。（填?、?、?，用元素符号表示）
（4）用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型。
（5）写出A和B按原子个数比1 : 1形成的化合物的电子式 H2O2电子式(略) 。
（6）用电子式表示D和E形成离子化合物的形成过程 K2S形成过程(略) 。
22．（6分）(1分×4 ; 电子排布式2分)
Ti和 Ti两种原子，它们互称为同位素。元素周期表中的位置是第 四 周期，第 IVB 族；
属于 d 区元素；基态原子的电子排布式为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2或[Ar]3d2 4s2。
[直击高考]
1．（11分07海南）A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A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 ；
（2）B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氩相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 ；
（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。
（4）E元素基态原子的M层全充满，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 。
．（11分）
⑴ N
⑵ Cl K
⑶ Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
⑷ Cu 1s22s22p63s23p63d104s1

2、（07上海）（B）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号元素性质或原子结构
T单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
XL层p电子数比s电子数多2个
Y第三周期元素的简单离子中半径最小
ZL层有三个未成对电子
（1）写出元素X的离子结构示意图 。
写出元素Z的气态氢化物的电子式 （用元素符号表示）
（2）写出Y元素最高价氧化物水化物的电离方程式
（3）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是
a 常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
b T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气
c 氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态
（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之?。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是 ，理由 。
（B）（1）
（2）H＋＋AlO2－＋H2O Al(OH)3 A13＋＋3OH－
（3）F c
（4）Al 具有金属性

（1）在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为
(a) A(b) B
(c) C(d) D
（2）有人认为形成化合物最多的元素不是IVA族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是。
（3）现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
① 用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
② 甲、乙两元素相比较，金属性较强的是 （填名称），可以验证该结论的实验是。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性

（1）b（2）H（3）① 右表中② 镁 b、c

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