高中化学选修3之知识讲解_《原子结构与性质》全章复习与巩固_提高

1、原子结构与性质全章复习与巩固【学习目标】1、掌握原子的组成、原子核外电子的排布规律和表示方法；2、了解元素周期表的结构；3、了解元素及化合物的性质在周期表中的递变规律。【知识网络】【要点梳理】知识点一、原子结构及构成微粒的性质释放能量(产生发射光谱)释放能量要点诠释：（1）m（中子）m（质子）m（电子）（一个微粒的质量）（2）中性原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数（3）质量数（a）=质子数（z）+中子数（n）（4）阴离子：核电荷数（z）=核内质子数（z）=核外电子数离子电荷数阳离子：核电荷数（z）=核内质子数（z）=核外电子数+离子电荷数（5）基态原子吸收能量(产生吸收光谱)激发态原

2、子基态原子产生可见光知识点二、四个量子数与原子轨道2要点诠释：（1）主量子数（n）决定能层种类；量子数n、l决定能级的种类；量子数n、l、m决定原子轨道种类，表示同能级的原子轨道在空间有不同伸展方向；量子数n、1、m、ms决定了电子的运动状态。（2）四个量子数满足：nlm，m=1。s（3）同一原子中没有运动状态完全相同的2个电子存在。知识点三、表示原子组成和结构的常用化学用语（以钠和硫元素为例）要点诠释：（1）在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下几种错误：（违反泡利不相容原理）；（违反洪特规则）；（违反洪特规则）。（2）当出现d轨道时，虽然电子按ns、（n1）d、np顺序填充，但在书写电子排

3、布式时，仍把（n1）d放在ns前，如fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确；fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。知识点四、元素的结构和性质的递变规律1、元素周期表的结构、元素周期律：2、主族元素及化合物性质递变规律表：要点诠释：（1）主族元素的最高正价=价电子数=族序数（f无正价，o无a族的+6价）；（2）最高正价+最低负价8；（3）同主族的长周期元素的电负性变化出现反常。（4）金属越活泼，对应阳离子氧化性越弱；非金属越活泼，对应阴离子还原性越弱。3、元素在周期表中的位置、元素的性质、元素的原子结构之间存在如下关系：【典型例题】类型一：原子结构与核外电子排布例1

4、、（2016银川九中期中）下列表示式错误的是（）ana+的轨道表示式：bna+的结构示意图：cna的电子排布式：1s22s22p63s1dna的简化电子排布式：ne3s1【思路点拨】本题考查原子核外电子排布，注意把握原子核外电子的排布规律，把握电子排布式和轨道式的书写方法。【答案】a【解析】a项轨道表示式是用一个方框或圆圈表示能级中的轨道，用箭头“”或“”来区别自旋方向的不同电子，每个轨道最多容纳2个电子，2个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反，所有na+的轨道表示式为：，故a错误；b项na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，故b正确；c项钠原子的电子排布式为1s22s2

5、2p63s1，或写为ne3s1，故c正确；d项钠原子的简化电子排布式为ne3s1，故d正确。故选a。（【总结升华】核电荷数与核外电子数的关系：1）中性原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数（2）阴离子：核电荷数（z）=核内质子数（z）=核外电子数离子电荷数阳离子：核电荷数（z）=核内质子数（z）=核外电子数+离子电荷数举一反三：【变式1】（1）基态铜原子的核外电子排布式为_。cu2+基态核外电子排布式为_。（2）基态锗（ge）原子的电子排布式是_。（3）氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s24p21s22s22

6、p63s23p63d10或ar3d10（2）11s22s22p63s23p63d104s24p2或ar3d104s24p2（3）2（【解析】1）铜为29号元素，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s24p2。cu2+为cu原子失去4s轨道上的1个电子形成的。（2）ge是第四周期第a族元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或ar3d104s24p2。（3）氧原子的电子排布式为1s22s22p4，2p轨道有2个未成对电子。类型二：元素周期律例2、（2016万载二中模拟）已知短周期元素的离子，aa2+、bb+、cc3-

7、、dd-都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（）a原子半径：abdcb原子序数：dcbac离子半径：cdbad单质的还原性：abdc【思路点拨】电子层结构相同的阴阳离子，阳离子原子序数大于阴离子，电子层结构相同的阳离子，阳离子所带电荷越多，原子序数越大，电子层结构相同的阴离子，阴离子所带电荷越多其原子序数越小，所以这几种元素的原子序数大小顺序是abdc，再结合元素周期律来分析解答。【答案】c【解析】电子层结构相同的阴阳离子，阳离子原子序数大于阴离子，电子层结构相同的阳离子，阳离子所带电荷越多，原子序数越大，电子层结构相同的阴离子，阴离子所带电荷越多其原子序数越小，所以这几种元素的原子序数

8、大小顺序是abdc。a项原子的电子层数越多，其原子半径越大，同一周期中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以这几种元素的原子半径大小顺序是badc，故a错误；b项通过以上分析知，其原子序数大小顺序是abdc，故b错误；c项电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径大小顺序是cdba，故c正确；d项同一周期中，金属性随着原子序数的增大而减小，非金属性随着原子序数的增大而增大，金属性越强的元素其还原性越强，所以单质的还原性大小顺序是bacd，故d错误。故选c。（【总结升华】元素的离子半径比较：（1）先看电子层数，电子层数越多，半径越大；（2）电子层数相同时，看电子数，电

9、子数越多，半径越大；3）电子层数相同且电子数相同时，看核电荷数，核电荷数越少，半径越大。举一反三：【变式1】下列有关na、mg、al的性质的叙述正确的是（）a碱性：naohmg(oh)2al(oh)3b第一电离能：namga1c电负性：namga1d还原性：namgal【答案】d【解析】因为金属性：namgal，所以还原性：namgal，最高价氧化物的水化物的碱性：naohmg(oh)2al(oh)3，故a项错误，d项正确；因为mg元素位于a族，所以第一电离能：naa1mg，故b项错误；同周期，从左往右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：namga1，故c项错误。类型三：元素“位”“构”“性”

10、的关系例3、x、y、z、w是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：元素xyzw相关信息x的最高价氧化物对应的水化物化学式为h2xo3y是地壳中含量最高的元素z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1w的一种核素的质量数为28，中子数为14（2）z的第一电离能比w的_（填“大”或“小”；xy2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力（1）w位于元素周期表第_周期第_族；w的原子半径比x的_（填“大”或“小”）。）是_；氢元素、x、y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_。（3）振荡下，向z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加naoh溶液直至过量，

11、能观察到的现象是_w的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_。（4）在25、101kpa下，已知13.5g的z固体单质在y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kj，该反应的热化学方程式是_。【思路点拨】解题关键原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素性质的关系如下：通常以元素在元素周期表中所处位置为核心：发生反应al(oh)3+oh=alo2+2h2o，故现象为：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液。4）【答案】（1）三a大（2）小分子间作用力乙酸（其他合理答案均可）（3）先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液si+4hf=sif4+2h2（4）4

12、al(s)+3o2(g)=2al2o3(s)h=3352kjmol1（其他合理答案均可）【解析】根据题给信息，可推出x、y、z、w分别为c、o、al、si。（2）同周期元素从左向右，第一电离能有变大的趋势，故al的第一电离能比si小；co2固体为分子晶体，由固态变为气态时克服的是分子间作用力；（c、h、o三种元素的原子可以形成的分子中，同种分子间能形成氢键的物质很多，例如：甲醇、乙醇、甲酸、乙酸等，本小题是开放性试题，答案可以有多种，属于醇类、羧酸类以及酚类的物质都可以。3）al与盐酸反应后的溶液中含有alcl3，在无色溶液中滴加naoh溶液，先发生反应al3+3oh=al(oh)3，naoh过量时，（13.5g即0.5mol的al单质在o2中完全燃烧后恢复至原状态放出419kj的热量，则1mol固态al在氧气中完全燃烧生成固态al2o3时放出的热量为838kj，在写热化学方程式时应注意化学计量数与h成正比关系。【总结升华】元素在周期表中的位置、元素的性质、元素的原子结构之间存在如下关系：举一反三：wyrz【变式1】下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关x、五种元素的叙述中正确的是（）。a常温常压下，五种元素的单质中有两种是气态by、z的阴离子的电子层结构都与r原子的相同cx的氢化物与其最高价