届高三化学一轮复习选修3第1节原子结构与性质Word版含答案

1、选修 3物质结构与性质第一节原子结构与性质考纲定位1.明白原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，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.明白电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；3.明白电子在原子轨道之间的跃迁及简洁应用；4.明白电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质；考点 1| 原子核外电子排布基础学问整合 能层能级k1sl2s、2pm3s、3p、3d原子轨道数目11 341 3 59最多容纳电子数目28181能层、能级和原子轨道2.原子轨道的外形、数目及能量关系s电子的原子轨道呈球形对称n4s、4p、4d、4f 135716321轨道外形p电

2、子的原子轨道呈哑铃形2s、p、d、f 能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中 npx、npy、npz 三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数n的增大而增大；3能量关系相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf外形相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s同一能层内外形相同而舒展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相同3原子核外电子排布规律1能量最低原理： 原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理；构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷

3、数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的次序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理；构造原理示意图：2泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2 个电子，且它们的自旋状态相反；3洪特规章： 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同；注：洪特规章特例：当能量相同的原子轨道在全布满p6、d10、f 14、半布满p3、57000d 、f 和全空 p 、d 、f 状态时，体系的能量最低；如24cr 的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s2 3p63d54s1，而不是 1

4、s22s22p63s23p63d44s2；4电子的跃迁与原子光谱1电子的跃迁基态激发态：当基态原子的电子吸取能量后，电子会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子；激发态 基态：激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量；2原子光谱： 不同元素的原子发生电子跃迁时会吸取或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱；包括吸取光谱和发射光谱；用原子光谱的特点谱线可以鉴定元素，称为光谱分析；应用体验 写出以下原子或离子的 电子排布式 价电子排布图 电子占的原子轨道数 未成对电子数；1n ： ； 2cl ： ；3fe2： ；4cu： ；5se： ； 6br ： ；提示11s22s22p3

5、53 21s22s22p63s23p5 或 ne3s2 3p5考点多维探究 角度 1核外电子排布的表示1高考组合题 12021 全·国乙卷 基态 ge 原子的核外电子排布式为ar ，有 个未成对电子；22021 全·国甲卷 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 ；32021 全·国卷 处于肯定空间运动状态的电子在原子核外显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；42021全·国卷 基态 fe 原子有 个未成对电子； fe3 的电子排布式为 ；52021全·国卷 基态 si 原

6、子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 ；62021 ；7202182021全·国卷 se 原子序数为 ，其核外 m 层电子的排布式为江·苏高考 zn2基态核外电子排布式为 ；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 ；92021 上·海高考 mg 原子核外电子排布式为 ；ca 原子最外层电子的能量 mg 原子最外层电子的能量选填“低于”、“高于”或“等于”；答案13d104s24p222ar3d 84s2 或 1s22s2 2p63s23p6 3d84s223电子云244ar3d 5 或 1s2 2s2

7、2p63s23p63d5 5m946343s23p63d107ar3d 10 或 1s22s22p6 3s23p63d108第四周期 b 族91s22s22p63s2高于2完成以下化学用语(1) cr 原子的核外电子排布式 ，外围电子排布式 ，原子结构示意图 ，价电子排布图 ；(2) cu2的核外电子排布式 ，离子结构示意图 ； 3as 的核外电子排布式 ，原子结构示意图 价，价电子排布图 ；4co 的外围电子排布式 ，外围电子排布图 ；答案11s22s22p63s23p63d54s13d54s1描述核外电子排布的两种化学用语1电子排布式核外电子排布式：如 fe：ar3d 64s2价 外围 电

8、子排布式：如 fe：3d64s2留意： 当显现 d 轨道时，虽然电子按ns、n1d、np 的次序填充，但在书写电子排布式时，仍把 n 1d 放在 ns 前，如 fe：1s22s22p63s23p63d64s2 正确，1s22s22p63s23p64s23d6 错误；角度 2依据核外电子的排布特点推断元素31a 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 ；其价层电子排布图为 ；_2b 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 离子的结构示意图为 ；3d 元素的正三价离子的3d 能级为半布满， d 的元素符号为 ，其基态

9、原子的电子排布式为 ，其原子的结构示意图为 ；4e 元素基态原子的m 层全布满， n 层没有成对电子且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 ；5f 元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn2，就 n ；原子中能量最高的是 电子，核外电子排布图为 ；解析1a 元素基态原子的电子排布图由题意可写成：就该元素核外有7 个电子，为氮元素，其元素符号为 n；2b、c的电子层结构都与ar 相同，即核外都有18 个电子，就 b 为 17 号元素 cl ，c 为 19 号元素 k ；3d 元素原子失去 2 个 4s 电子和 1 个 3d 电子后变成 3 价离子，其原子的核外电子排布

10、式为1s22s22p6 3s23p63d64s2 即 26 号元素铁；4e 元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 故 e 为 cu；5f 最外层电子排布式为2s22p4；答案1n2cl3fe1s22s22p63s23p63d64s2 或 ar3d 64s24cuar3d 104s1522p42021 ·四川高考改编 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 是同周期元素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，

11、 z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半布满；请回答以下问题：1写出 m 、r 的价电子排布式： m 、r ；2写出 x、y 的价电子排布图： x 、y ；3写出 z 的核外电子排布式 ， z 的核外未成对电子数为 ；解析依据题目给出的m 、r 和 x 的信息确定， m 是氧元素， r 是钠元素， x是硫元素；依据m 、r、x 、y 为原子序数依次增大的短周期主族元素确定y 是氯元素；依据 z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半布满，就 z 元素原子的核外有24 个电子，它是铬元素；答案12s22p43s13ar3d 54s16依据电子排布推断元素的思维模板确定分析题意 能层电子数能级电子数原

12、子轨道电子数其他特点等 确定元素 完成题中问题角度 3电子跃迁与原子光谱5以下原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是【导学号： 95812282】a 1s22s22p63s21s22s22p63p2 b1s22s22p33s11s22s22p4 c1s22s2 1s22s12p1221221d1s 2s 2px 1s 2s 2pyba 项，吸取光能，形成吸取光谱；b 项，由激发态 基态，释放光能，形 成发射光谱； c 项，形成吸取光谱； d 项，2px 与 2py 能量相同，不属于电子跃迁；6从电子跃迁的角度指出焰色反应出现不同颜色光的原理是 ； 答案吸取能量后， 电子从激发态向基态发生跃迁

13、，跃迁时以不同颜色光的形式释放出不同能量基态、激发态及光谱示意图考点 2| 原子结构与元素的性质基础学问整合 1元素周期表的结构与性质特点分区元素分布外围电子排布元素性质特点s 区a 族、 a 族ns12除氢外都是活泼金属元素a 族 a 族、0p 区族b 族 b 族、d 区族ns2 np16he 除外n 1d19ns1 2pd 除外最外层电子参加反应0 族元素一般不考虑d 轨道也不同程度地参加化学键的形成ds 区b 族、 b 族n1d10ns1 2金属元素镧系元素化学性质相f 区镧系、锕系n 2f014n1d0 2ns2近，锕系元素化学性质相近2.原子半径1影响因素能层数：能层数越多，原子半径

14、越大核电荷数：核电荷数越大，原子半径越小2变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐步减小；同主族元素从上到下，原子半径逐步增大；3电离能1定义：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要的最低能量叫做第一电离能；2规律同周期：第一种元素的第一电离能最小，最终一种元素的第一电离能最大，总体出现从左至右增大的变化趋势；同族元素：从上至下第一电离能逐步减小；同种元素的逐级电离能逐步增大，即 i 1<i2<i3 ；不同能层的逐级电离能发生突跃；如 na 的 i 1. i 2；3电离能的 3 个重要应用判定元素的金属性和非金属性强弱；i 1 越大，元素的非金属性

15、越强，i 1 越小，元素的金属性越强；判定元素在化合物中的化合价；如k ： i1. i2<i 3 说明 k 原子易失去 1 个电子形成 1 价阳离子；判定元素核外电子的分层排布情形；如 li ：i1. i 2<i3 说明 li 原子核外的三个电子排布在两个能层 k 、l 上，且最外层上只有一个电子；留意： 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐步增大的，当元素的核外电子排布是全空、半布满和全布满状态时，第一电离能就会反常的大；4电负性1概念用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小；2意义电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的才能越强；利用电负性的大小可以判定元素的金属性和

16、非金属性的强弱；如电负性最大的元素为氟元素；3标准以最活泼的非金属氟的电负性为4.0 和锂的电负性为1.0 作为相对标准，运算得出其他元素的电负性稀有气体元素未计 ；4变化规律金属元素的电负性一般较小，非金属元素的电负性一般较大，而位于非金属 三角区边界的“类金属”如锗、锑等 的电负性就在 1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属性；在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐步增大，同主族从上至下，元素的电负性逐步减小；5电负性的一般应用判定元素金属性、 非金属性强弱； 电负性越大， 非金属性越强， 金属性越弱；判定化学键的类型；一般认为：假如两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成

17、离子键，如差值小于1.7，通常形成共价键；判定元素在化合物中的价态； 共价化合物中， 成键元素电负性大的表现负价；如 clo2 中氯呈 4 价；6对角线规章在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相像的，如；应用体验 1第四周期中，未成对电子数最多的元素是 填名称 ；1它位于 族；2核外电子排布式是 ；3它有 个能层， 个能级， 种运动状态不同的电子；4价电子排布式 ，价电子排布图 ；5属于 区；提示铬1b21s22s22p63s23p63d54s13472443d54s15d21第三周期全部元素的第一电离能i1大小次序为 用元素符号表示 ；(2) na 的逐级电离能中有 次

18、突跃；分别是哪级电离能发生突跃？ 、 ；(3) c、n、o、f 的电负性大小次序为 ，第一电离能大小次序为 ；(4) f、cl、br、i 的第一电离能大小次序为 ，电负性大小次序为 ；提示1na<al<mg<si<s<p<cl<ar22i2. i1i10. i9 3c<n<o<fc<o<n<f 4f>cl>br>if>cl>br>i考点多维探究 角度 1原子结构与元素周期表的关系1某元素 x 的原子核外电子排布式为ar3d 64s2，就元素 x 位于 周期 族 区，其外围电子排布图

19、 ，_x 3的核外电子排布式为 ，从原子结构的角度说明x 3 比 x 2 稳固的理由是 ；答案第四dar3d 5x 3 的 3d 轨道为半布满状态，能量低稳固22021 ·信阳模拟 a 、b、c 三种短周期元素，它们的原子序数依次增大；a元素原子的核外p 电子数比 s 电子数少 1；b 元素原子核外有4 种能级，且全部布满电子； c 元素的主族序数与周期数的差为4；1a 的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有轨道呈 形；2某同学推断 b 基态原子的核外电子排布为 个方向，原子该同学所画的电子排布图违反了 ； 3c 位于 族 区，价电子排布式为 ；解析依据题意可知 a 为 n，

20、b 为 mg， c 为 cl ；答案13哑铃2泡利原理3 ap3s23p5角度 2元素周期律 电离能、电负性、原子半径3高考组合题 12021 ；全·国乙卷 zn、ge、o 电负性由大至小的次序是 122021 全·国甲卷 元素铜与镍的其次电离能分别为：i cu1 958 kj m·ol、ini1 1 753 kj m·ol，i cu>i ni 的缘由是 ；_32021 全·国丙卷 依据元素周期律，原子半径ga as，第一电离能ga as；填“大于”或“小于”42021元素符号 ；52021全·国卷 f、k 、fe、ni 四种元

21、素中第一电离能最小的是 填浙·江高考 n、al 、si、zn 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能i1i2i3i4 1im/kj m·ol5781 8172 74511 578就该元素是 填写元素符号 ；基态锗 ge原子的电子排布式是 ；_ ge 的最高价氯化物分子式是 ；该元素可能的性质或应用有 ； a 是一种活泼的金属元素b其电负性大于硫 c其单质可作为半导体材料d其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点解析5i4. i 3，所以该元素原子最外层有3 个电子，为 al ；ge 是a 族元素，最高价氯化物分子式是gecl4，ge 位于金属与非金属交界处， 可作半导

22、体材料；答案1o>ge>zn2铜失去的是全布满的3d10 电子，镍失去的是4s1 电子 3大于小于4k5al11s22s22p63s23p63d104s24p2 或 ar3d 104s2 4p2gecl4cd 4依据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据单位： kj ·mol，回答下列问题：【导学号： 95812283】元素代号i 1i 2i 3i 4q2 0804 0006 1009 400r5004 6006 9009 500s7401 5007 70010 500t5801 8002 70011 600u4203 1001在元素周期表中，最可能处于同一族的是4 40

23、05 900 填字母，下同 ；a q 和 rbs 和 tc t 和 udr 和 ter 和 u2以下离子的氧化性最弱的是 ；a s2br2ct3 du 3以下元素中，化学性质和物理性质最像q 元素的是 ； a 硼b铍c氦d氢4每种元素都显现相邻两个电离能的数据相差较大的情形，这一事实从一个侧面说明： ， 假如 u 元素是短周期元素， 你估量它的第 2 次电离能突跃数据将发生在失去第 个电子时；5假如 r、s、t 是同周期的三种主族元素，就它们的原子序数由小到大的顺序是 ，其中 元素的第一电离能反常高的缘由是 ； 解析1由表中数据可确定r 与 u 的最外层有一个电子， 最可能处于同一族；2仍原性

24、越强，越易失电子，电离能越小，相应离子的氧化性越弱； 3q 的四级电离能没有突变，属于性质稳固的稀有气体元素；4相邻两个电离能数据相差较大， 说明各层电子能量不同， 电子是分层排布的；答案1e2d3c4电子分层排布，各能层能量不同10(5) r<s<tss 元素的最外层电子处于s 能级全布满状态， 能量较低， 比较稳固，失去一个电子吸取的能量较多5依据信息回答以下问题：不同元素的原子在分子内吸引电子的才能大小可用数值表示，该数值称为电负 性；一般认为：假如两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；假如两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键；下表是某

25、些元素的电负性值：libebcofnaalsipscl1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0元素符号电负性值1依据对角线规章， be、al 元素最高价氧化物对应水化物的性质相像，它们都具有 性，其中 beoh2 显示这种性质的离子方程式是 ；_2通过分析电负性值的变化规律，确定mg 元素的电负性值的最小范畴 ；3请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是 ；_ 4估量 alf 3、alcl 3、albr 3 是离子化合物仍是共价化合物；alf 3 ，alcl 3 ， albr 3 ；2答案1两beoh2 2h =be2 2h2o、beoh22oh =beo2

26、 2h2o20.91.53非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小4离子化合物共价化合物共价化合物电离能与电负性的懂得1金属活动性次序与元素相应的电离能大小次序不完全一样，不能依据金属活动性次序判定电离能的大小；如i 1mg> i 1na，但活泼性 na>mg；2其次、三、四周期的同周期主族元素，a 族ns2np0和a 族ns2np3，因 p轨道处于全空或半布满状态，比较稳固，所以其第一电离能大于同周期相邻的a 族和a 族元素，如第一电离能mg>al ，p>s；3同一周期中 0 族元素的 i1 最大，但非金属性和金属性均很弱；4不能将电负性 1.8 作为划分金属

27、和非金属的肯定标准；5共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强；6同周期稀有气体元素的第一电离能最大，但电负性不是最小；角度 3“位构 性”的综合判定62021 ·双鸭山模拟 现有属于前四周期的a 、b、c、d、e、f、g 七种元素，原子序数依次增大； a 元素的价电子构型为nsnnpn 1；c 元素为最活泼的非金属元素；d 元素核外有三个电子层， 最外层电子数是核外电子总数的1/6；e 元素正三价离子的 3d 轨道为半布满状态； f 元素基态原子的m 层全布满， n 层没有成对电子，只有一个未成对电子；g 元素与 a 元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒；【

28、导学号： 95812284】1a 元素的第一电离能 填“ <”“或>“” b 元素的第一电离能， a 、b、c 三种元素的电负性由小到大的次序为 用元素符号表示 ；2d 元素原子的价电子排布式是 ；3c 元素的电子排布图为 ；_ e3 的离子符号为 ；4f 元素位于元素周期表的 区，其基态原子的电子排布式为 ； 5g 元素可能的性质 ；a 其单质可作为半导体材料b其电负性大于磷 c其原子半径大于锗 d其第一电离能小于硒6活泼性： d al 填“ >或”“ <，”下同 ，i1mg i1al ，其缘由是 ； 解析a 元素的价电子构型为nsnnpn1，就 a 是 n；c 元素

29、为最活泼的非金属元素，就 c 是 f，那么 b 是 o； d 元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的 1/6，就 d 是 mg ；e 元素正三价离子的3d 轨道为半布满状态， 就 e 是 fe； f 元素基态原子的m 层全布满， n 层没有成对电子，只有一个未成对电子，就f 是 cu；g 元素与 a 元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，就g 是 as；1由于 n的最外层电子处于半布满的稳固状态，失去电子比o 难，所以元素的第一电离能 a>b ；一般情形下同一周期的元素，原子序数越大，元素的电负性越大；所以a 、b、c 三种元素的电负性由小到大的次序为n<o<f；

30、2镁元素原子的价电子排布式 是 3s2 ；3c 元素是 f，其电子排布图为；e 是 fe，e3的离子符号为 fe3；4f 是 cu，cu 位于元素周期表的ds 区，其基态原子的电子排布式为 1s22s2 2p63s2 3p63d104s1 或 ar3d 104s1；5g 为 as，位于金属与非金属的分界线处，其单质为半导体，其电负性小于磷，原子半径小于锗，第一电离能大于硒；6元素 d 为 mg ，活泼性 mg>al ，i 1mg> i1al ，由于 mg 的 3p 轨道处于全空， 比较稳固，而 al 的 3p 轨道只有一个电子，不稳固，故活泼性 mg>al ，而第一电离能就是 i1mg> i1al ；答案1>n<o<f 23s2(3) fe34ds1s22s22p63s23p63d104s1 或 ar3d 104s15a6>>镁原子的 3p 轨道处于全空， 比较稳固， 而铝原子 3p 轨道只有一个电子，不稳固72021 ·青岛模拟 已知： a f 都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大；其中a 、c 原子的 l 层有 2 个未成对电子； d 与 e 同主族， d 的二价阳离子与 c 的阴离子具有相同的电子层结构；f3 的 m 层 3d 轨道电子为半布满状态；请依据以上信息，回答