2018-2019版高中化學 專題2 原子結構與元素的性質本專題重難點突破學案 蘇教版選修3.docx
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專題2 原子結構與元素的性質 本專題重難點突破 [學習目標定位] 1.理清電子層、原子軌道與所排布的電子之間的能量和數(shù)量關系。2.理解原子核外電子排布的規(guī)律、規(guī)則，能用不同的方法表示原子的結構。3.靈活利用“位—構—性”的關系，掌握元素周期律的綜合題的分析方法。4.能根據(jù)原子核外電子排布的特點、元素及化合物的特殊性質進行元素的推斷。 一、原子核外電子運動狀態(tài)的考查 例1 (2018樂山沫若中學月考)下列說法中正確的是( ) A．任何一個能層最多只有s、p、d、f四類原子軌道 B．同一原子中，2p、3p、4p軌道數(shù)依次增多 C．在一個多電子原子中，不可能有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子 D．在一個多電子原子中，N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高 答案 C 解析 第5電子層開始含有5類原子軌道，A錯誤；不同電子層中p軌道均為3個，則同一原子中， p軌道的軌道數(shù)相同， B錯誤；在多電子的原子中，電子填充在不同的電子層，能層含不同的原子軌道，每個軌道中最多可以填充兩個電子，自旋狀態(tài)相反，在一個基態(tài)多電子的原子中，不可能有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子，C正確；由能量最低原理得：3d軌道上電子的能量比4s軌道上的要高，D錯誤。 方法規(guī)律——電子層、原子軌道、自旋狀態(tài)與原子運動狀態(tài)的關系 (1)同一電子層，不同類型的原子軌道的形狀不同；不同電子層，同種類型的原子軌道，形狀相同，能量不同。 (2)電子的運動狀態(tài)與電子層、原子軌道、自旋狀態(tài)有關，同一原子中不存在兩個運動狀態(tài)完全相同的電子。 二、核外電子排布表示方法的考查 例2 (2017安陽一中高二期中)下列化學用語的表達正確的是( ) A．原子核內有10個中子的氧原子：O B．氯原子的結構示意圖： C．Fe3＋的最外層電子排布式：3s23p63d5 D．基態(tài)銅原子的外圍電子軌道表示式： 答案 C 解析 原子核內有10個中子的氧原子應表示為O，A錯誤；氯原子的結構示意圖為，B錯誤；Fe的原子序數(shù)是26，故Fe3＋的最外層電子排布式為3s23p63d5，C正確；銅的原子序數(shù)是29，基態(tài)銅原子的外圍電子排布符合洪特規(guī)則的特例，外圍電子軌道表示式為 D錯誤。 易誤提醒——核外電子的排布表示方法的常見誤區(qū) (1)當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。 (2)在畫基態(tài)原子的電子軌道表示式時，常出現(xiàn)以下錯誤： (違反能量最低原理) (違反泡利不相容原理) (違反洪特規(guī)則) (違反洪特規(guī)則) ⑤畫電子軌道表示式時，不能省略空軌道。如C的電子軌道表示式為 而不是 三、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律的綜合考查 例3 (2018邢臺市月考)下列由電子排布式或排布圖所得的結論錯誤的是( ) 選項 電子排布式 結論 A 1s22s22p2p2p 違背洪特規(guī)則 B 1s22s22p63s23p63d3 違背能量最低原理 C N的軌道表示式： 違背泡利不相容原理 D 1s22s22p63s23p63d54s1 違背能量最低原理 答案 D 解析 A項，2px，2py，2pz就是2p軌道的3個簡并軌道，兩個電子排入2p軌道，它們將分別占據(jù)2個簡并軌道且自旋方向相同，而不是自旋相反地擠入其中一個軌道，違反洪特規(guī)則；B項，3d軌道能量高于4s軌道，所以電子排布優(yōu)先占據(jù)4s軌道，電子排布式應為1s22s22p63s23p63d14s2，違反能量最低原理；C項，1s、2s軌道上兩個電子自旋方向相同，違反泡利不相容原理；D項，電子排布式是正確的，符合此時3d和4s軌道均為半充滿結構，能量較低，符合三個原理。 四、元素的電離能和電負性的規(guī)律及應用 例4 下列關于電離能和電負性的說法中不正確的是( ) A．元素電負性越大，元素的非金屬性越強 B．元素的第一電離能越小，元素的金屬性越強 C．根據(jù)元素逐級電離能的數(shù)值可以確定主族元素的最高化合價 D．在形成化合物時，元素的電負性大的顯正價，電負性小的顯負價 【考點】元素周期律及應用的綜合考查 【題點】元素的電離能、電負性的應用 答案 D 解析 元素的電負性越大，非金屬性越強，得電子能力越強，在化合物中顯負價，A正確，D錯誤；電離能和金屬性某種程度上都可以理解為失去電子的能力，而這是一致的，B項正確；同一電子層中電子的電離能相差不大，層與層之間電子的電離能數(shù)值上會發(fā)生突變，相差較大，所以根據(jù)逐級電離能的數(shù)值可以確定元素的核外電子的分層排布情況，主族元素的最高化合價等于其最外層電子數(shù)。 方法規(guī)律 (1)利用元素的第一電離能和電負性的大小可以比較元素金屬性、非金屬性的相對強弱。 (2)利用兩種元素電負性的相對大小可以判斷化合物的類型、化學鍵的類型以及元素化合價的正負。 (3)利用元素的逐級電離能可以判斷原子核外電子分層的排布的情況和可能的化合價。 五、元素周期律的綜合應用 例5 某外圍電子排布式為2s22p5的元素，下列有關它的描述正確的是( ) A．原子序數(shù)為7 B．電負性最大 C．原子半徑最小 D．第一電離能最大 答案 B 解析 外圍電子排布式為2s22p5的元素是第2周期ⅦA族的氟，其原子序數(shù)為9；非金屬性最強，所以電負性最大；在同一周期內原子半徑最小，在整個元素周期表中氫原子的半徑最小，氟的第一電離能比0族元素的小。 易錯警示 同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，但要注意第ⅡA族的反常(如Be>B，Mg>Al)、第ⅤA族的反常(如N>O，P>S)。同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小。 六、元素的推斷及應用 例6 已知元素周期表中1～18號元素中的四種元素的簡單離子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的電子層結構，下列判斷正確的是( ) A．元素的第一電離能：X>W B．離子的還原性：Y2－>Z－ C．氫化物的穩(wěn)定性：H2Y>HZ D．原子半徑：X
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