2020高考化学一轮复习8.1认识层面原子结构、核外电子排布学案（含解析）.docx

第八章 元素周期律 物质结构与性质考试要求教学建议1.认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。2知道元素、核素的涵义，了解原子核外电子的排布。3知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解主族元素性质的递变规律。4认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的，微粒之间存在不同类型的相互作用。5认识离子键、共价键的本质。6认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。7认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。8知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为键和键等类型。9.知道共价键可分为极性和非极性共价键，共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间构型。10结合实例了解共价分子具有特定的空间几何结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。11知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性及分子的空间构型相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。12了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。13借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体以及混合型晶体是普遍存在的。必修模块“物质结构基础”与选修模块“物质结构与性质”都是从原子、分子水平上认识物质构成的规律，必修模块内容是基础入门，选修模块内容是知识的丰富和拔高，二者相辅相承，是研究物质结构的理论知识。本章共设计6课时，前4课时重在打牢基础知识，做到从基础到能力的有机过渡，后2课时进行题型分析，精讲细研练透，实现能力到高考的无缝对接。一轮复习不是循教材按部就班的进行，而是合理整合知识，从基础到重难到题型的递进式模式，符合学生的认知规律。第1课时认识层面原子结构、核外电子排布 知识点一原子结构、同位素1原子结构(1)原子的构成粒子(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系原子中：质子数(Z)核电荷数核外电子数。质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。阳离子的核外电子数质子数阳离子所带电荷数。如Mg2的核外电子数是10。阴离子的核外电子数质子数阴离子所带电荷数。如Cl的核外电子数是18。(3)一个信息丰富的符号提醒原子中不一定都含有中子，如H中没有中子。电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。易失去1个电子形成1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H。形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li为2个电子稳定结构。2核素、同位素(1)概念辨析(2)同位素的特征相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。(3)同位素的“六同三不同”(4)常见的重要核素及其应用核素UCH(D)H(T)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子(5)元素、核素、同位素的联系与区别现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。对点训练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA()(2)(2018全国卷)1 mol重水和1 mol水中，中子数比为21()(3)(2018江苏高考)中子数为8的氮原子：N()(4)(2017全国卷)0.1 mol的11B中，含有0.6NA个中子()(5)(2017北京高考)117号元素Ts的同位素原子具有相同的电子数()(6)(2017北京高考)中子数为176的Ts核素符号是Ts()(7)(2017江苏高考)质量数为31的磷原子：P()(8)(2015全国卷)235 g核素U发生裂变反应：UnSrXe10n，净产生的中子(n)数为10NA()2(2017海南高考)下列分子中，其中子总数为24的是()A18O3B2HO2C14N16O2 D14C16O2解析：选D18O3中含有的中子总数为(188)330，故A错误；2HO2中含有的中子数为(2129)20，故B错误；14N16O2中含有的中子数为72823，故C错误；14C16O2中含有的中子数为82824，故D正确。3(2015上海高考)中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于Lv的叙述错误的是()A原子序数116 B中子数177C核外电子数116 D相对原子质量293解析：选D对于Lv，质子数核电荷数原子序数核外电子数116，A、C正确；中子数质量数质子数293116177，B正确；293为核素Lv的质量数，而不是相对原子质量，D错误。知识点二原子核外电子排布原理1能层和能级(1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。(2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。(3)能层与能级的关系能层一二三四五符号KLMNO能级1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p最多电子数22 6 2 6 10 2 610142 6电子离核远近近远电子能量高低低高2电子云与原子轨道(1)电子云由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。电子云轮廓图称为原子轨道。(2)原子轨道原 子 轨 道3基态原子核外电子排布(1)排布原则提醒当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为Ar3d54s1,29Cu的电子排布式为Ar3d104s1。(2)填充顺序构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p44电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。对点训练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)p能级能量一定比s能级的能量高()(2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多()(3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等()(4)2px、2py、2pz的能量相等()(5)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()(6)磷元素基态原子的电子排布图为 ()(7)电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()(8) 表示的原子能量处于最低状态()2按要求书写电子排布式或电子排布图。(1)基态C原子的核外电子排布式为_。(2)基态Ni原子的简化电子排布式为_。(3)基态Cr3的核外电子排布式为_。(4)基态Mn2的核外电子排布式为_。(5)基态氮原子的价电子排布式为_。(6)基态钒原子的价电子排布图为_。(7)基态镓(Ga)原子的电子排布式为_。(8)基态铜原子的核外电子排布式为_。(9)基态Ni2的价电子排布图为_。答案：(1)1s22s22p2(2)Ar3d84s2(3)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(4)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(5)2s22p3(6) (7)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(8)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(9) 3(1)(2017全国卷)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：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)。A404.4B553.5C589.2 D670.8E766.5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)(2017全国卷)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(3)(2017全国卷)Co基态原子核外电子排布式为_，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(4)(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_。(5)(2016全国卷)基态Ge原子的核外电子排布式为_，有_个未成对电子。(6)(2016江苏高考)Zn2基态核外电子排布式为_。解析：(1)当对金属钾或其化合物进行灼烧时，焰色反应显紫红色，紫色光的辐射波长范围为400 nm430 nm。基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次增高，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子云轮廓图形状为球形。(2)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s22p3，根据洪特规则和泡利原理可知其价电子的轨道表达式为。(3)根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。Mn和O的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d轨道中5个电子均未成对，后者的2p轨道中有2个电子未成对，所以Mn的基态原子核外未成对电子数较多。(4)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。(5)Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第A族，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。(6)Zn为30号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22