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1、2022年高中化學(xué) 第4講:原子核外電子排布及其元素周期系輔導(dǎo)
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一、知識(shí)補(bǔ)充:
1.核外電子排布
要分清楚核外的填充式和核外電子的排布式。核外電子的排布式是根據(jù)主量子數(shù)和角量子數(shù)的大小確定的。主量子數(shù)即電子層數(shù)或周期數(shù),角量子數(shù)即電子亞層。而電子填充式要考慮能級(jí)交錯(cuò)。所謂能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象就是某些亞層電子(如s電子)鉆穿能力很強(qiáng),能鉆穿到離核較近的區(qū)域。從第四周期開(kāi)始,一些元素原子的電子就開(kāi)始發(fā)生能級(jí)交錯(cuò)。如:Sc的核外電子排布式:1s22s22p63s2
2、3p63d14s2;Sc的核外電子填充式:1s22s22p63s23p64s23d1。
2.元素的性質(zhì)
元素性質(zhì)牽涉到元素的電負(fù)性、電離能和電子親合能。
(1)電負(fù)性
元素的電負(fù)性是指周期表中各元素的原子在分子中對(duì)成鍵電子的吸引能力的一種相對(duì)標(biāo)度。元素的電負(fù)性愈大,表明原子在形成化學(xué)鍵時(shí)對(duì)成鍵電子的吸引力越強(qiáng),非金屬性也愈強(qiáng)。
(2)電離能
電離能(I)是指基態(tài)的氣態(tài)原子失去電子形成氣態(tài)陽(yáng)離子時(shí)所吸收的能量。由于原子失去電子必須消耗能量克服核對(duì)外層電子的引力,所以電離能總為正值,單位常用kJ?mol-1。
電離能可以定量比較氣態(tài)原子失去電子的難易,電離能越大,原子越難失去電子
3、,其金屬性越弱;反之金屬性越強(qiáng)。影響電離能大小的因素是:有效核電荷、原子半徑和原子的電子構(gòu)型。
(3)電子親合能
元素的氣態(tài)基態(tài)原子獲得電子成為氣態(tài)陰離子所釋放的能量稱為該元素的電子親合能,簡(jiǎn)稱電子親合能(E)。電子親合能的大小反映了原子獲得電子的難易。親合能數(shù)值越大,則氣態(tài)原子結(jié)合電子釋放的能量越多,與電子的結(jié)合越穩(wěn)定,表明該元素的原子越易獲得電子,故非金屬性越強(qiáng)。反之亦然。
二、考試真題:
(xx年北大)已知某元素的原子序數(shù)是50,試推測(cè)該元素
(1)原子的電子層結(jié)構(gòu);
(2)處在哪一周期哪一族?
(3)是金屬還是非金屬?
(4)最高氧化態(tài)及其氧化物的酸堿性。
4、
(xx年交大)以前三周期元素為例,說(shuō)明其常見(jiàn)非金屬單質(zhì)的存在形態(tài)與原子核外電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
(xx交大)具有單電子的微粒(原子、離子或原子團(tuán))都具有順磁性,可用磁矩來(lái)量度。若單電子數(shù)目越多,其磁矩就越大。下列原子N、O、Cl和Mn原子中哪一個(gè)磁矩最大?
(xx復(fù)旦)165.元素氯的相對(duì)原子質(zhì)量35.45,氯有35Cl、37Cl兩種穩(wěn)定同位素。相對(duì)原子質(zhì)量35Cl=34.97,37Cl=36.97。35Cl的自然豐度約為_(kāi)______。
A、22% B、24% C、76% D、78%
三、仿真訓(xùn)練:
1.若短周期中的兩種元素可以形成原子個(gè)
5、數(shù)比為2:3的化合物,則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是
A、1 B、3 C、5 D、6
2.在二維空間里,Na原子的核外電子排布式應(yīng)表示為_(kāi)___________。
3.電離能(I)是指基態(tài)的氣態(tài)原子失去電子形成氣態(tài)陽(yáng)離子時(shí)所吸收的能量。下圖表示某主族元素X的頭五級(jí)電離能的對(duì)數(shù)值,試推測(cè)X可能是哪些元素?
4.五種元素的原子電子層結(jié)構(gòu)如下:
A:1s22s22p63s23p63d54s2
B:1s22s22p63s2
C:1s22s22p6
D:1s22s22p63s23p2
E:1s22s1
試問(wèn):
(1)哪種元素是稀有氣體?
6、(2)哪種元素最可能生成具有催化性質(zhì)的氧化物?
(3)哪種元素的原子的第一電離能最大?
5.比較下列各對(duì)物質(zhì)的性質(zhì),并扼要說(shuō)明理由。
(1)離子半徑:Li+與Be2+
(2)穩(wěn)定性:Fe2+與Fe3+
(3)第一電離能:N與O
6.回答下列問(wèn)題:
(1)閃鋅礦中為什么常含有鍺,輝鉬礦中為什么常含有錸?
(2)在自然界的化合物中,氧為什么總是以-2價(jià)的形式出現(xiàn)?
(3)為什么鍺、錫呈現(xiàn)的化合價(jià),+4價(jià)比+2價(jià)穩(wěn)定,而鉛呈現(xiàn)的化合價(jià)相反,+2價(jià)比+4價(jià)穩(wěn)定?
7.有些元素在元素周期表中雖然既不同周期也不同主族,但它的化學(xué)性質(zhì)和它在周期里的左上方或右下方的另一主族元素相似,這稱為對(duì)角線規(guī)則。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)簡(jiǎn)述對(duì)角線元素化學(xué)性質(zhì)之所以相似的原因(以Li、Mg為例)。
(2)鋰在空氣燃燒時(shí),除生成_______外,也能生成微量的_____________。
(3)鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物是兩性氫氧化物,寫出證明這一結(jié)論的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。