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1、2022年人教版高中化學選修三 第一章 原子結構與性質 章末復習 教案2 【歸納提升】 核外電子的運動) 1．原子核外電子排布的軌道能量順序 多電子原子中，電子填充原子軌道時，原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律： (1)相同能層上原子軌道能量的高低：ns

2、 一個原子軌道中最多只能容納兩個電子且兩個電子自旋狀態(tài)相反 能量最低原理 在不違反泡利不相容原理的前提下，核外電子在各原子軌道上的排布方式應使整個原子體系的能量最低 洪特規(guī)則 基態(tài)原子的電子在能量相同的軌道上排布時，應盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態(tài)相同(如np3：) 特例當同一能級上電子排布為全充滿、半充滿或全空狀態(tài)時，原子的能量最低，狀態(tài)最穩(wěn)定(如Cr：3d54s1，Cu：3d104s1) 例1：根據要求完成下列各題： (1)寫出氫負離子(H－)的電子排布式________。 (2)Fe3＋的核外電子排布式_____________。 (3)24Cr的核外電子排布式__

3、___________。 【解析】　(1)H－的最外層有兩個電子，只有1個電子層，即K層。 (2)Fe3＋核外有23個電子，而根據原子核外電子排布：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s……寫出其中電子排布式。 (3)24Cr為24號元素，即原子核外有24個電子。 【答案】　(1)1s2　(2)[Ar]3d5 (3)[Ar]3d54s1 【性質遞變規(guī)律】 性質 同一周期 (從左向右) 同一主族 (從上到下) 核外電子 的排布 電子層數 相　同 增　加 最外層 電子數 1→8 第一周期

4、 (除外) 相　同 金屬性和 非金屬性 金屬性 減　弱 增　強 非金屬性 增　強 減　弱 原子半徑 減　小 增　大 單質的氧化 性和還原性 氧化性 增　強 減　弱 還原性 減　弱 增　強 最高價氧化 物對應水化 物的酸堿性 酸　性 增　強 減　弱 堿　性 減　弱 增　強 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 增　強 減　弱 第一電離能 大體增大 減　小 電負性 變　大 變　小 例2：有A、B、C、D四種元素，其原子序數依次增大，且質子數均小于18。A元素原子的最外層只

5、有1個電子，該元素陽離子與N3－核外電子排布相同；B元素原子核外各軌道上均無成單電子；C元素原子的價電子排布為ns2np1；D－的核外電子構型與Ar相同。 (1)寫出A、C、D的元素符號：A________，C_________， D________。 (2)寫出B元素原子的電子排布式：______________。 D元素原子的電子排布圖_________________。 (3)A、B、C、D第一電離能由小到大的順序為(填元素符號)____________，電負性由小到大的順序為(填元素符號)__________。 【鞏固練習】 1．A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中

6、含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數之和等于M、N層電子數之和；C元素是第三周期第一電離能最小的元素；D元素在第三周期中第一電離能最大。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、Ar B．元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等 C．元素A、C簡單離子的半徑大小關系為A

7、，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3?、?s22s22p2?、?s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是① B．下列原子的外圍電子排布中，①3s23p1　②3s23p2?、?s23p3?、?s23p4，對應的第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb?、贜、P、As?、跲、S、Se　④Na、P、Cl，元素的電負性隨原子序數的增加而遞增的是④ D．某元素的逐級電離能(kJ/mol)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當它與氯氣反應時最可能生成的陽離子是③ ①X＋　②X2＋?、踃3＋?、躕4＋ 【解析】　A選項：電

8、子層數越多，最外層電子數越少，半徑越大，正確；B選項：四種元素均為第三周期元素，由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知③中3p能級半充滿，第一電離能最大；C選項：元素的電負性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強弱，在元素周期表中，同一周期從左到右，元素的電負性逐漸增大，同一主族從上到下元素的電負性逐漸減小，故④符合；D選項：判斷電離能與元素化合價的關系，關鍵看各級電離能之間的變化趨勢，相鄰兩級電離能變化較大，說明再失去一個電子的難度增大，由此可判斷出該離子所帶的電荷數，所以X最有可能生成的陽離子是X2＋。 【答案】　D 3．下列說法中不正確的是(　　) A．同周期元素，隨著核電荷數的增

9、加，I1總體上呈現由小到大的變化趨勢 B．電離能越大，表示氣態(tài)時該原子越易失電子 C．元素的電負性越大，表示其原子在化合物中吸引電子能力越強 D．電負性是相對的，所以沒有單位 【解析】　電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去電子，轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量。電離能越大，表示氣態(tài)時該原子越難失電子。 【答案】　B 4．(xx·泰州高二質檢)A、B、C、D、E、F為短周期六種元素，原子序數依次增大，其中A與E同主族且能形成離子化合物EA，B與F同主族，E與F同周期。D的核電荷數是B的最外層電子數的2倍，單質F是一種重要的半導體材料。則下列推斷中不正確的是(　　) A．由A、C、D三種

10、元素組成的化合物可以是離子化合物 B．F與D形成的化合物熔點高，可以與某種酸反應 C．原子半徑由大到小的順序是：E>F>C>D D．五種元素中最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是D 【解析】　單質硅(F)是半導體材料，則B是碳元素；碳的最外層電子數是4，故D的核電荷數是8為氧；根據原子序數遞增，C為氮元素；同主族元素能夠形成離子化合物，A、E為氫元素和鈉元素。NH4NO3為離子化合物，A項正確；SiO2為空間網狀結構，熔化需要破壞共價鍵，熔點高，但是能夠與HF酸反應，B項正確；根據原子半徑遞變規(guī)律，C項正確；最高價氧化物對應水化物酸性最強的是HNO3(C)，D項錯誤。 【答案】　D

11、 5．現有部分前36號元素的性質或原子結構如下表 元素編號 元素性質或原子結構 R 基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子 S 單質能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性 T 基態(tài)原子3d軌道上有1個電子 X (1)R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是____________________________________。 (2)S元素的化合價是否有正價？_____，原因是_____， 最外層電子排布式為_________________。 (3)T元素的原子N能層上電子數為________，其原子結構示意圖為________。 (4)X的

12、核外電子排布圖違背了________。用X單質、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因： ___________________________________________。 【解析】　(1)R元素基態(tài)原子的電子排布圖可表示為，可知R為N，N原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定，所以其第一電離能較大。(2)由題知S為氟元素，F的電負性最強，只能得電子，無正價。(3)由構造原理可知核外電子排布規(guī)律為1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s再排3d，則N能層只有2個電子。(4)X元素的核外電子排布先應排能量低

13、的3s軌道。發(fā)射光譜是電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷至較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時釋放能量產生的。 【答案】　(1)氮原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定 (2)否　F的電負性最強，只能得電子　2s22p5 (3)2　 (4)能量最低原理　電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量 6．有A、B、C、D、E、F、G七種前四周期元素，G的原子序數最大。已知：A、B、C三種元素的原子次外層電子排布都是(n－1)s2(n－1)p6；D、E、F三種元素的原子序數分別等于A、B、C的最外層電子數；G元素原子的最外層電子數和A相同，內層電子排布均符合2n2；C的氣態(tài)單質在標準狀況

14、下每升的質量為3.17 g；A與C能形成離子化合物AC，A離子比C離子少一個能層；E原子的最外電子層中p能級的電子數等于前一能層的電子總數。回答下列問題： (1)上述元素的基態(tài)原子中，含有2個未成對電子的元素是__________(填元素符號)；它們位于元素周期表的________區(qū)。 (2)A與D能形成離子化合物AD，則AD的電子式是______________。 (3)C元素基態(tài)原子的價電子排布式為_____________。 F元素基態(tài)原子最外層的電子排布圖為_______。 【解析】　由于A、B、C三種元素的原子次外層電子排布都是(n－1)s2(n－1)p6，說明A、B、C都

15、在第三周期。由C的氣態(tài)單質在標準狀況下每升的質量為3.17 g，可求得單質C的摩爾質量為71 g·mol－1，即C是氯，F為氮。根據A與C能形成離子化合物AC，A離子比C離子少一個能層，說明A是鈉，D為氫。根據G元素原子的最外層電子數和A相同，內層電子排布均符合2n2，且G的原子序數最大，說明G是銅。根據E原子的最外電子層中p能級的電子數等于前一能層的電子總數，說明E是碳，B為硫。 【答案】　(1)C、S　p　(2)Na＋[H]－ (3)3s23p5　 7．(xx·濟寧高二質檢)下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6種元素的代號。其中J為零族元素。 請回答下列

16、問題(除特別說明外，凡涉及用元素回答的問題均用具體元素符號表示)： (1)R原子的電子排布圖為____________________。 (2)在化合物YZ2中Y的化合價為________；Y2－與Na＋的半徑大小為________。 (3)在X、Y、Z三種元素中，電負性由大到小的順序是________；X與Y的第一電離能：X________Y(填“<”、“>”或“＝”)，其理由是___________。 【解析】　根據表格和J為零族元素可知：X為N，Y為O，Z為F，R為S，W為Br，J為Xe。 【答案】　 (1) ( 2)＋2　O2－>Na＋　(3)F>O>N　>　N原子的p

17、軌道為半充滿，能量低較穩(wěn)定，難失電子 8．(xx·南京高二質檢)A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結構示意圖為： ，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個成單電子，E的外圍電子排布式為3d64s2?；卮鹣铝袉栴}： (1)寫出下列元素的符號：A：________；B：________；C：________；D：________。 (2)用化學式表示上述五種元素中最高價氧化物對應水化物酸性最強的是________，堿性最強的是________。 (3)用元素符號表示D所在周期(除稀有氣體元素外)第一電離能最大的元素是________，電負性最大的元素是________。 (4)E元素原子的核電荷數是________，E元素在周期表的第________周期第________族。 (5)用電子式表示B的硫化物的形成過程： _________________________。