原子结构与性质正式版

1、章末归纳提升第一章原子结构与性质谀网络构寒Zhishiwangluogoujin厂运动舸斗_勰二二轨道.自旋狀态.自敝态尤索性质随原TJ漁 递腳応周期性变化)-纵行元帝周期忑臨了-怖I主毗钿-原子结柝意图L表示方袪一电了排布式稣性与I除履性 用了-的第-电离丽谯的电负性,周期-族-分搭分区同闹期变化规律一1 同抄变ft規律一1原子核外电子的排布njft£hej1 原子核外电子排布的轨道能量顺序多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律:(1)相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<n d<nf。形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s&

2、lt;3s<4s(3)能层和形状均相同的原子轨道能量相等，例如2px、2py、2pz轨道的能量相等。能级交错规律：ns<(n 2)f<( n 1)d<np。2 核外电子排布遵循的三个原理核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。泡利原理一个原子轨道中最多只能容纳两个电子且两个电子自旋状态相反能量最低原理在不违反泡利不相容原理的前提下，核外电子在各原子轨道上的排布方式应 使整个原子体系的能量最低洪特规则基态原子的电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道，且Iff自旋状态相同(如 np3："卩)特例当冋一能级上电子排布为全充满、半充满或全空状

3、态时，原子的能量最低，状态最稳定(如 Cr: 3d54s1, Cu: 3d104s1)卜例El（2013西安咼二质检）根据要求完成下列各题：（1）写出氢负离子（H ）的电子排布式。（2）Fe3+的核外电子排布式 。（30Cr的核外电子排布式 。【解析】（1）H -的最外层有两个电子，只有1个电子层，即K层。（2）Fe3 +核外有 23 个电子，而根据原子核外电子排布1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s 写出其中电子排布式。24Cr为24 号兀素， 即原子核外有 24个电子。【答案】2(1)1s Ar3dAr3d 54s1兀素性质递变规律性质冋一周期（从左向右）同一主

4、族（从上到下）核外电子的排布电子层数相同增加最外层电子数1 t 8第一周期（除外）相同金属性和非金属性金属性减弱增强非金属性增强减弱原子半径减小增大单质的氧化性和还原性氧化性增强减弱还原性减弱增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性增强减弱碱性减弱增强气态氢化物的稳定性增强减弱第一电离能大体增大减小电负性变大变小»例有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有 1个电子，该元素阳离子与 N，核外电子排布相同；B元素原子核外各 轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为 ns2np1；的核外电子构型与 Ar相同。(1) 写出A、C、D的元素符

5、号：A, C(2) 写出B元素原子的电子排布式： 。D元素原子的电子排布图 。(3) A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)，电负性由小到大的顺序为(填元素符号)。【解析】A形成的阳离子 A +与N3-核外电子排布相同，则 A是Na。C的价电子排布为ns2np1,是川A族元素，只能是Al。B为第三周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg ,D-的核外电子构型与 Ar相同，D为Cl。同时注意由于 Mg的电子排布式为1s22s22p63s2外层电子处于全充满状态，其第一电离能出现反常现象。Al Cl【答案】(1)Na2 2 6 2(2) 1s 2s 2p 3sIs2s2p

6、3s3p(3)Na v Al v Mg v Cl Na v Mg v Al v Cl寺题对点演练Zhuantiduidtanyanlian1. A、B、C、D四种元素，已知 A元素是地壳中含量最多的元素； B元素为金属元素， 它的原子核外 K、L层上电子数之和等于 M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能 最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是（ ）A .四种元素 A、B、C、D分别为0、Ca、Na、ArB .元素A、B、C两两组成的化合物可为 CaO、CaO2、Na?。、Na2O2等C.元素A、C简单离子的半径大小关系为A<CD 元素B、C原子半径大小

7、关系为 B<C【解析】 可推测A、B、C、D分别为0、Ca、Na、Ar。【答案】 C2. （2013赤峰高二质检）以下有关元素性质的说法不正确的是（）A 具有下列电子排布式的原子中，1s22s22p63s23p2 1s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4，原子半径最大的是B. 下列原子的外围电子排布中，3s23p13s23p23s23p33s23p4,对应的第一电离能最 大的是C. Na、K、Rb N、P、As 0、S、Se Na、P、Cl，元素的电负性随原子序 数的增加而递增的是D. 某元素的逐级电离能 （kJ/mol）分别为 738、1451、7733、10

8、540、13630、17995、21703, 当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X +X2+X3+X4+【解析】 A选项：电子层数越多，最外层电子数越少，半径越大，正确；B选项：四种元素均为第三周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知中3p能级半充满，第一电离能最大；C选项：元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐 渐减小，故符合；D选项：判断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的变化趋势，相邻两级电离能变化较大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可判断出该离子所 带的电荷数

9、，所以 X最有可能生成的阳离子是 X2+o【答案】 D3 .下列说法中不正确的是 （）A 同周期元素，随着核电荷数的增加，I1总体上呈现由小到大的变化趋势B .电离能越大，表示气态时该原子越易失电子C.元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强D .电负性是相对的，所以没有单位【解析】电离能是指气态电中性基态原子失去电子，转化为气态基态正离子所需要的能量。电离能越大，表示气态时该原子越难失电子。【答案】 B4. （2013泰州高二质检）A、B、C、D、E、F为短周期六种元素，原子序数依次增大，其中A与E同主族且能形成离子化合物EA , B与F同主族，E与F同周期。D的核电荷数是B的

10、最外层电子数的2倍，单质F是一种重要的半导体材料。则下列推断中不正确的是()A .由A、C、D三种元素组成的化合物可以是离子化合物B . F与D形成的化合物熔点高，可以与某种酸反应C.原子半径由大到小的顺序是：E>F>C>DD .五种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是D【解析】单质硅(F)是半导体材料，则 B是碳元素；碳的最外层电子数是4,故D的核电荷数是8为氧；根据原子序数递增，C为氮元素；同主族元素能够形成离子化合物，A、E为氢元素和钠元素。NH4NO3为离子化合物，A项正确；SiO2为空间网状结构，熔化需要破坏共价键，熔点高，但是能够与 HF酸反应，B项正确；根

11、据原子半径递变规律，C项正确；最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HNO 3(C), D项错误。【答案】D5 .现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表元素编号R_sT2个电子元素性质或原子结构 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有3p4 42s单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 基态原子3d轨道上有1个电子Is(1) R 元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是(2) S元素的化合价是否有正价？ ，原因是 ,最外层电子排布式为 。T元素的原子N能层上电子数为，其原子结构示意图为 。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成(4) X的核外电子排布图违背了焰火。燃放时，焰火发出五

12、颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因:元素基态原子的电子排布图可表示为半充满，能量低,稳定，只能得电子，无正价。最低原理先排4s再排所以其第一电离能较大。，可知R为N，N原子2p轨道(2)由题知S为氟元素,F的电负性最强，由构造原理可知核外电子排布规律为1s22s22p63s23p63d14s2,由能量3d,则N能层只有2个电子。(4)X元素的核外电子排布先应排能量低的3s轨道。发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。【答案】(1)氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定252s 2p否 F的电负性最强，只能得电子21(3) 2(4) 能量最低原理能量、

13、 2 8 9 2 丿丿丿丿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D、E、F、G七种前四周期元素，G的原子序数最大。已知：三种元素的原子次外层电子排布都是 (n 1)s2(n- 1)p6; D、E、F三种元素的原子序数分别等 于A、B、C的最外层电子数； G元素原子的最外层电子数和 A相同，内层电子排布均符合 2n2； C的气态单质在标准状况下每升的质量为3.17 g; A与C能形成离子化合物 AC ,6 .有 A、B、C、A、B、CA离子比C离子少一个能层；E原子的最外电子层中 p能级的电子数等于前一能层的电子总数。答下列问题:(填元素符号)；它们(1)上述元素的基态

14、原子中，含有2个未成对电子的元素是 位于元素周期表的区。(2)A与D能形成离子化合物 AD，则AD的电子式是(3) C元素基态原子的价电子排布式为【解析】 由于A、B、C三种元素的原子次外层电子排布都是 (n 1)s2(n 1)p6,说明A、 B、C都在第三周期。由 C的气态单质在标准状况下每升的质量为3.17 g，可求得单质C的摩尔质量为71 g mol 1，即C是氯，F为氮。根据A与C能形成离子化合物 AC, A离子比C 离子少一个能层，说明 A是钠，D为氢。根据G元素原子的最外层电子数和 A相同，内层电 子排布均符合2n2，且G的原子序数最大，说明 G是铜。根据E原子的最外电子层中 p能

15、级 的电子数等于前一能层的电子总数，说明E是碳，B为硫。【答案】 (1)C、S p Na+ H2s2pPR U U H25 (3) 3s 3p7. (2013济宁高二质检)下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。其中 J为零族元素。XYZRWJ请回答下列问题(除特别说明外，凡涉及用元素回答的问题均用具体元素符号表示):(1) R原子的电子排布图为 。(2) 在化合物 YZ2中丫的化合价为 ； 丫2与Na*的半径大小为 。(3) 在X、Y、Z三种元素中，电负性由大到小的顺序是 ; X与Y的第一电离能：XY(填 “、” “ 或 “ = ”)，其理由是 。【解析】根

16、据表格和J为零族元素可知：X为N , Y为O, Z为F, R为S, W为Br,J 为 Xe。【答案】Is 2s2p3s3p(2) + 202>Na +F>O>N > N原子的p轨道为半充满，能量低较稳定，难失电子8. (2013南京高二质检)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：”，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为 3d【答案】 (1)Si NaPN (2)HNO 3NaOH (3)F F (4)26 四 忸(5)Na + +2 + + Na> NaS Na

17、 综合检测(一)第一章原子结构与性质(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项是正确的。)1 .下列说法中正确的是()A .基态原子是处于最低能量状态的原子B.基态C原子的电子排布式是C .焰色反应是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱D .同一原子处于激发态时的能量一定低于基态时的能量【解析】根据基态原子的定义，基态原子处于最低能量状态，A对；基态C原子的电4s2。回答下列问题：(1) 写出下列元素的符号.：A : ； B： ； C： ； D : 。(2) 用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是，碱性最

18、强的是。(3) 用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是 ,电负性最大的元素是。(4) E元素原子的核电荷数是 , E元素在周期表的第 周期第族。(5) 用电子式表示 B的硫化物的形成过程：子排布式应是 1s22s22p2，B 错；焰色反应是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱，C 错；根据定义，基态原子吸收能量转变为激发态的原子， D 错。【答案】 A2 . （2013辽阳高二质检）下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A 各能级电子不是全满就是全空B .其原子与同周期I A、n A族阳离子具有相同的核外电子排布C.化学性质非常不活泼D 同周期中第一电离能最大

19、【解析】A中，稀有气体位于周期表第18纵列，价电子排布为 ns2（He）和ns2np6,所有原子轨道电子均填满；B中，稀有气体原子核外电子排布应该与下一周期的I A、n A族阳离子核外电子排布相同； D 中， 依据同周期第一电离能的变化规律，从左到右，第一电离能大体 增大，故 D 正确。【答案】 B3. 下列各项中的 X 和 Y 两种原子，化学性质一定相似的是 （）A. X 原子和 Y 原子最外层都只有一个电子B. X 原子的核外电子排布为 1s2， Y 原子的核外电子排布为1s22s2C. X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子D. X 原子核外 M 层上仅有两个电子，

20、Y 原子核外 N 层上仅有两个电子【解析】 A 项，最外层只有一个电子的原子有第 I A 族、第 I B 族、金属铬等，它们的 化学性质不一定相似， A不正确；B项，X是0族的氦原子，Y是第n A族的铍原子，二者化 学性质不相似，B不正确；C项，X是第V A族的氮原子，Y是第V A族的磷原子，二者同主 族，化学性质相似，C正确；D项，X是第n A族的镁原子，Y可以是第四周期的钙、钪、钛、 钒、锰、铁、钴、镍、锌等，显然 D 不正确。【答案】 C4. 下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是（）A . O<S<Se<TeB. C<N<O<FC. P<S

21、<O<F D. K<Na<Mg<Al【解析】 A项中元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B项中元素属于同一周 期，电负性从左到右依次增大； C、 D 两项中元素的相对位置如图所示：C：OFPSNaMgAlK在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素电负性最小。【答案】 A5 某元素原子的价电子构型是3s23p4，则它在周期表中的位置是()A 第二周期W A族 B 第三周期W A族C.第四周期n A族 D 第三周期W A族【解析】根据原子核外电子排布推断元素在周期表中的位置：电子层数为周期序数，最外层电子数为主族序数。【答案】 D6 下列是

22、几种基态原子的电子排布，电负性最大的原子是()22422623A 1s 2s 2pB 1s 2s 2p 3s 3p小*2小2小6小2小2f*2小2小6小2小6.2C. 1s 2s 2p 3s 3p D 1s 2s 2p 3s 3p 4s【解析】根据基态原子的电子排布式写出对应的元素分别是0、P、Si、Ca，可知电负性最大的是0。所以A正确。【答案】 A7 (2013锦州高二质检)具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是( )A 两种原子的电子层上全部都是s电子B 3p上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C.最外层电子排布为 2s22p6的原子和最外层电子排

23、布为2s22p6的离子D 原子核外 M层上的s能级和p能级都填满了电子，而 d轨道上尚未有电子的两种原 子【解析】 A中，原子的电子层上全部都是s电子的是氢、氦、锂、铍，它们不一定属于同一周期。B中，3p上只有一个空轨道的原子是Si(1s22s22p63s23p2), 3p上只有一个未成对电子的原子可能是 Al(1s22s22p63s23p1)或Cl(1s22s22p63s23p5)，它们都在第三周期。C中，最外层电子排布为2s22p6的离子，可能是第二周期的阴离子，也可能是第三周期的阳离子。D中，可 以是第三周期的 Ar或第四周期的K、Ca元素。【答案】 B8. A、B、C均为短周期元素，A

24、、B同周期，A、C的最低价离子分别为 A和C，B2+和C具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是（）A . C元素的最高正价为+7价B .原子半径：A>B>CC.离子半径：A2 >C >B22 D .还原性：A <C【解析】 因为A、B、C为短周期元素，则 B2 +可能为Be2+、Mg2 +, C可能为F、Cl，而B2+和C具有相同的电子层结构，故 B为Mg, C为F, A为S。氟无正价，A项错 误；原子半径 Mg>S>F，还原性S2 >F , B、D两项错误；离子半径 S >F >Mg 2+ , C项正 确。【答案】 C9. （20

25、10上海高考改编）下列有关物质结构的表述正确的是 （）A 次氯酸的电子式：HCL 6；B .硅原子3p电子排布图为C.硫离子的最外层电子排布式3s23p4D .钠离子的结构示意图：+ 11 281【解析】HCIO分子中Cl为+ 1价，0为2价，但从选项 A中看，Cl为2价，氧为+1价，显然错误。正确写法为h Oci；【答案】B10. （2013朝阳高二质检）下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升 高顺序排列的是（）A . K、Na、LiB. Al、Mg、NaC. N、0、C D. Cl、S、P【解析】利用在同周期从左t右元素第一电离能增大，原子半径减小；同主族从上t下元素第一电

26、离能减小，原子半径增大来判断。【答案】A11. （2013营口高二质检）如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是（）XYZMA.电负性：Y>Z>MB 离子半径：M >YC. ZM 2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D . Z元素基态原子最外层电子排布图为【解析】由图示关系可推知：X为氦，Y为氟，M为氯，Z为硫。元素的电负性关系为：Y>M>Z，故A项不正确；离子半径关系为：S2->Cl ->F-,故B项不正确；SCI2的电子式为Cl S Cl ，故C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为3s匸站，故D项不正 确。【答案】C

27、12. 下列化学用语表示正确的是 （）A .甲基的电子式：丨丨C-HB .氮原子的电子排布图：2pfJD硫离子的结构示意图：O 16 288【解析】一CH3是CH4失去一个H原子剩余的部分，其电子式为H CH N原子的电子排布图为2pf，故B不正确；C最外层达到8e稳定结构，C正确；S"核内有16个质子，且带正电 荷，结构示意图为O+ 16 288【答案】C、非选择题（本题包括4小题，共52分。）13. （8分）（2013佛山高二质检）（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理 ，哪些违反了洪特规则 。fjIffffffJfjI（2）某

28、元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为 ;其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。（3）将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。2s 3d 4s 3s 4p 3p轨 道 能 量 由 低 到 高 排 列 顺 序 是 。【解析】（1）同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，违反了泡利原理； 中成单电子自旋状态应相同，中5个电子应分占5个轨道，中成单电子自旋状态应相同，所以违反了洪特规则。（2）3p能量小于3d,激发态为1s%22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。 此原子核外电子数为16，

29、其质子数也为16,该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的 化学式是H2SO4。【答案】（1）（2）1s22s22p63s23p4 H2SO4 （3）14. （12分）（2013福州高二检测）下表是某些短周期元素的电负性值:丿元糸符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.1（1）通过分析电负性值变化规律，确定N最接近的电负性值范围：<N<。推测电负性值与原子半径关系是 某有机化合物结构式CHHNHH，其中C N键中，你认为共用电子对偏向于 一方。试推断：AlBr 3中化学键类型是。【解析】（1）由已知可以看

30、出，同一周期从左到右元素的电负性值递增，故N的电负性值范围为：2.5<N<3.5。同一周期从左到右元素的电负性值递增，原子半径递减，同一主族 从上到下，元素的电负性值递减、原子半径递增，故原子半径越大，电负性值越小。（3）N的电负性值大，对键合电子的吸引力大，故键合电子（共用电子对），偏向于氮一方。（4）Cl和Al的电负性值差：3.1 1.5 = 1.6<1.7,而Br的电负性值小于 Cl的，故Br和Al的电负性值差更 小，AlBr 3中化学键是共价键。【答案】（1）2.5 3.5（2）原子半径越大，电负性值越小(3) 氮 (4)共价键15 . (18分)(1)某质量数为32

31、 ,核内有16个中子的原子，其电子排布式是 ，该原子中有个未成对电子，这些未成对电子具有 (填“相同”或“不同”)的自旋状态。(2) 某元素的原子最外层电子排布式为3s(8) F、G都是短周期元素，F2与G3 +的电子层结构相同，则F2的电子排布式是, G元素的原子序数是 。【解析】(1)判断该元素为S元素。(2)由最外层电子排布知其为Si元素，其次外层为 L层，包括2s、2p两个能级。M层有3s、3p、3d三个能级，轨道数为 1 + 3+ 5 = 9，作内层时最多容纳18个电子， 作为最外层时，3p轨道上各有1个未成对电子时最多。(4) 最外层只有1个未成对电子的有I A、川A、W A族元素

32、，最外层有2个未成对电子的 有W A和W A族元素。(5) A元素为C元素，电子排布式为：1s22s22p2。 23(6) B元素为N元素，电子排布式为：1s 2s 2p o3p2，它的次外层上电子云形状有 种，该原子中所有电子占有 个轨道，核外共有 个电子。(3) M电子层上有个能级，有个轨道，作为内层最多可容纳 个电子，作为最外层时最多可含有 个未成对电子。在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于 族；最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于 族。(5) A元素的最高正化合价是+4价，A原子次外层上有2个电子，A原子的电子排布式是(6) B元素在气态氢化物中显-3价，气态氢化物极易溶于水，B原子的电子排布式是(7) E原子核外占有9个轨道，且只有1个未成对电子，E离子结构示意图是。两814(3)39183I A、川A、四A IV A、筍A222223(5)1s2s2p(6)1s2s2p+ 17 288(8)1s22s22p61316. (14分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:兀素编号兀素性质或原子结构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第三周期兀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 。(2) 写出 Y元素最高价氧化物的水化物分别与HCI、NaOH溶液反应的