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2019-2020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) ———————————————————————————————————————— 一、知識補充： 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交錯。所謂能級交錯現(xiàn)象就是某些亞層電子（如s電子）鉆穿能力很強，能鉆穿到離核較近的區(qū)域。從第四周期開始，一些元素原子的電子就開始發(fā)生能級交錯。如：Sc的核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2；Sc的核外電子填充式：1s22s22p63s23p64s23d1。 2．元素的性質(zhì) 元素性質(zhì)牽涉到元素的電負性、電離能和電子親合能。 （1）電負性 元素的電負性是指周期表中各元素的原子在分子中對成鍵電子的吸引能力的一種相對標度。元素的電負性愈大，表明原子在形成化學(xué)鍵時對成鍵電子的吸引力越強，非金屬性也愈強。 （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)陽離子時所吸收的能量。由于原子失去電子必須消耗能量克服核對外層電子的引力，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，其金屬性越弱；反之金屬性越強。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。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。 （xx年交大）以前三周期元素為例，說明其常見非金屬單質(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）都具有順磁性，可用磁矩來量度。若單電子數(shù)目越多，其磁矩就越大。下列原子N、O、Cl和Mn原子中哪一個磁矩最大？ （xx復(fù)旦）165．元素氯的相對原子質(zhì)量35.45，氯有35Cl、37Cl兩種穩(wěn)定同位素。相對原子質(zhì)量35Cl=34.97，37Cl=36.97。35Cl的自然豐度約為_______。 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____________。 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)陽離子時所吸收的能量。下圖表示某主族元素X的頭五級電離能的對數(shù)值，試推測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： （1）哪種元素是稀有氣體？ （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．比較下列各對物質(zhì)的性質(zhì)，并扼要說明理由。 （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價的形式出現(xiàn)？ （3）為什么鍺、錫呈現(xiàn)的化合價，+4價比+2價穩(wěn)定，而鉛呈現(xiàn)的化合價相反，+2價比+4價穩(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，這稱為對角線規(guī)則。請回答下列問題： （1）簡述對角線元素化學(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，除生成_______外，也能生成微量的_____________。 （3）鈹?shù)淖罡邇r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。