（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題九 第三十二講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）

《（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題九 第三十二講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題九 第三十二講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題九 第三十二講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）江蘇考綱要求1認(rèn)識(shí)原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，了解電子云、電子層(能層)、原子軌道(能級(jí))的含義。2了解多電子原子核外電子分層排布遵循的原理，能用電子排布式表示136號(hào)元素的原子和離子的基態(tài)核外電子排布。3了解主族元素第一離能、電負(fù)性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，能根據(jù)元素電負(fù)性說(shuō)明元素的金屬性和非金屬性的周期性變化規(guī)律。 原子核外電子排布原理教材基礎(chǔ)自熱身1原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征(1)電子層：原子核外電子是分層排布的，根據(jù)電子的能量差異，可將核外電子分成不同的能層。各能層(n)最多容納的電子數(shù)為 。(2)能級(jí)：在多

2、電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，不同能量的電子分成不同的能級(jí)。能級(jí)數(shù)等于_能層序數(shù)_。(3)能層與能級(jí)的關(guān)系能層(n)一二三四五六七符 號(hào)KLMNOPQ能級(jí)(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容納的電子數(shù)226261026101422818322n2電子離核遠(yuǎn)近近遠(yuǎn)電子能量高低低高(4)原子軌道形狀及能量關(guān)系原 子 軌 道2基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律(1)能量最低原理電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：注意絕大多數(shù)元素的原子核外電子排布遵循構(gòu)造原理示

3、意圖。所有電子排布規(guī)則都需滿足能量最低原理。(2)泡利不相容原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為不能表示為。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。3原子狀態(tài)與原子光譜(1)原子狀態(tài)基態(tài)原子：處于最低能量的原子。激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從低能級(jí)躍

4、遷到高能級(jí)狀態(tài)的原子。(2)原子光譜不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，用光譜儀記錄各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜總稱(chēng)為原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱(chēng)為光譜分析。(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖4電子排布式和電子排布圖(或軌道表達(dá)式)以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式Ne3s23p4電子排布圖(或軌道表示式)價(jià)電子排布式3s23p4知能深化掃盲點(diǎn)核外電子排布式的表示方法1“兩原理，一規(guī)則”的正確理解(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則原子能量不處于最低狀態(tài)。在寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)

5、誤：(2)能量相同的原子軌道處于半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，即ns2、np3、np6等處于相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)。如Cr：3d54s1、Mn：3d54s2、Cu：3d104s1、Zn：3d104s2。(3)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書(shū)寫(xiě)時(shí)，仍把(n1)d放在ns前。(4)在書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)化的電子排布式時(shí)，并不是所有的都是X價(jià)電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號(hào))。(5)當(dāng)原子失去電子形成離子時(shí)先失去最外層上的電子，再失去次外層上的電子，如FeAr3d64s2Fe2Ar3d6Fe3Ar3d5。2熟記3種最外層電子的特征排布(1)最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的為n

6、s2np3,136號(hào)元素中分別為N、P、As。(2)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分別為C、Si和O、S。(3)最外層有一個(gè)單電子的可能是ns1、ns2np1、(n1)d5ns1、(n1)d10ns1。第四周期中有K、Ga(鎵)、Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。寫(xiě)出下列原子的電子排布式與簡(jiǎn)化電子排布式：原子電子排布式簡(jiǎn)化電子排布式N1s22s22p3He2s22p3ClCaFeCuAs答案：從左到右：1s22s22p63s23p5Ne3s23p51s22s22p63s23p64s2Ar4s21s22s22p63s23p63d64s2Ar3d

7、64s21s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s11s22s22p63s23p63d104s24p3Ar3d104s24p3題點(diǎn)全練過(guò)高考題點(diǎn)一根據(jù)核外電子排布，正確理解電子能量狀態(tài)1下列軌道表示式能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是()解析：選AA項(xiàng)，符合電子的基態(tài)排布原理，表示氮原子的最低能量狀態(tài)，正確；B、C項(xiàng)，2p的3個(gè)電子排布違背洪特規(guī)則，不是基態(tài)原子的排布，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，表示B原子的基態(tài)核外電子，錯(cuò)誤。2下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是_。解析：不符合能量最低原理，不符合洪特規(guī)則；不符合能量最低原理。答案：3請(qǐng)用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3較

8、Fe2更穩(wěn)定的原因。_。答案：26Fe的價(jià)電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3的價(jià)電子排布式為3d5，F(xiàn)e2的價(jià)電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，所以Fe3較Fe2更穩(wěn)定題點(diǎn)二三種核外電子排布表示方法的規(guī)范書(shū)寫(xiě)4下列關(guān)于鈉元素的幾種表達(dá)式錯(cuò)誤的是()BNa的結(jié)構(gòu)示意圖：CNa的電子排布式：1s22s22p53s2DNa的簡(jiǎn)化電子排布式：Ne3s1解析：選C基態(tài)Na原子的電子排布式：1s22s22p63s1，C錯(cuò)誤。5(1)元素Cu 基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)。(2)基態(tài)硼原子的電子排布式為_(kāi)。(3)基態(tài)Si原子中，電子

9、占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)，該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)、電子數(shù)為_(kāi)。(4)Ni2的價(jià)電子排布圖為_(kāi)。(5)Se原子序數(shù)為_(kāi)，其核外M層電子的排布式為_(kāi)。解析：(2)B是5號(hào)元素，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。(3)Si的最高能層為第三能層，其符號(hào)為M，該能層有 1個(gè) s軌道、3個(gè)p軌道和5個(gè)d軌道，共9個(gè)軌道，Si在該能層有4個(gè)電子。(4)Ni是28號(hào)元素，價(jià)電子排布式為3d84s2，Ni2的價(jià)電子排布式為3d8，電子排布圖為(5)Se是34號(hào)元素，M層有18個(gè)電子，M層電子的排布式為3s23p63d10。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s

10、1)(2)1s22s22p1(3)M94(5)343s23p63d10題點(diǎn)三根據(jù)核外電子排布推斷元素6(2019張家港模擬)現(xiàn)有A、B、C、D、E 5種原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，已知A元素原子核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。B元素原子核外電子分占3個(gè)不同的能級(jí)，且在同周期中所含未成對(duì)電子數(shù)最多。C元素原子核外次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍。D元素有多種化合價(jià)，且常溫下D元素的氣態(tài)單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)，可得兩種含D元素的鹽。E元素原子核外內(nèi)層電子已填滿，最外層只有1個(gè)電子。(1)A的核外電子排布圖為_(kāi)，B的價(jià)電子排布式為_(kāi)。(2)C、D中未成對(duì)電子數(shù)分別為_(kāi)、_，D的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)。

11、(3)E的核外電子排布式為_(kāi)，原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)。(4)E的一價(jià)陽(yáng)離子的價(jià)電子排布圖：_。解析：A元素核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，說(shuō)明A核外有6個(gè)電子，即為C；B應(yīng)為1s22s22p3即為N；C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，即為Si；根據(jù)D的氣態(tài)單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)生成兩種含D元素的鹽，可知D為Cl；E為Cu。答案：2s22p3(2)21(3)Ar3d104s17A、B、C、D、E、F代表6種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為_(kāi)。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為_(kāi)，C的元素符號(hào)為_(kāi)。(3)D元素

12、的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)。(5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，則n_；原子中能量最高的是_電子。解析：(1)符合條件的元素有1s22s22p2及1s22s22p4。(2)由題意知B元素的符號(hào)為Cl，C元素的符號(hào)為K。(3)D離子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d5，故D的原子序數(shù)為26。(4)依題意知E原子序數(shù)為2818129，為Cu元素。答案：(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p

13、63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(5)22p原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)教材基礎(chǔ)自熱身1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(1)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系周期能層數(shù)每周期第一種元素每周期最后一種元素原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 六655Xe6s18

14、61s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 (2)每族元素的價(jià)電子排布特點(diǎn)主族主族AAAAAAA排布特點(diǎn)ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他：ns2np6。過(guò)渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分區(qū)周期表的分區(qū)簡(jiǎn)圖各區(qū)元素分布及性質(zhì)與價(jià)電子排布特點(diǎn)分區(qū)元素分布價(jià)電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)A、A族ns12除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)A族A族、0族ns2np16通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)B族B族、族(除鑭系、錒系外)(n1)d1

15、9ns12d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)B族、B族(n1)d10ns12金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n2)f014(n1)d02ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近2元素周期律(1)原子半徑變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?，原子半徑逐漸增大。(2)電離能第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號(hào)：I1，單位：kJmol1。規(guī)律a同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。b同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。c同種原子：逐級(jí)

16、電離能越來(lái)越大(I1I2Al、NO等。2熟記電負(fù)性4個(gè)方面的應(yīng)用(1)確定元素類(lèi)型：電負(fù)性1.8，非金屬元素；電負(fù)性1.7，離子鍵；兩成鍵元素電負(fù)性差值1.7，共價(jià)鍵。(3)判斷元素價(jià)態(tài)正負(fù)：電負(fù)性大的元素呈現(xiàn)負(fù)價(jià)，電負(fù)性小的元素呈現(xiàn)正價(jià)。(4)電負(fù)性是判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的重要參數(shù)之一(表征原子得電子能力強(qiáng)弱)。對(duì)點(diǎn)練1鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大，原因是_。2Na容易形成1價(jià)離子，而Mg、Al易形成2價(jià)、3價(jià)離子，原因是_。3從電負(fù)性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價(jià)化合物，說(shuō)出理由并寫(xiě)出判斷的方法_。答案：1.Mg：1s22s22p63s2P：1s22s2

17、2p63s23p3。鎂原子、磷原子最外層能級(jí)中，電子處于全滿或半滿狀態(tài)，相對(duì)比較穩(wěn)定，失電子較難2Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成1價(jià)離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成2價(jià)離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個(gè)電子形成3價(jià)離子3Al和Cl的電負(fù)性差值為1.5”或“”)。(2)X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等。則Y基態(tài)原子的電子排布式是_；

18、Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_。(3)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。回答下列問(wèn)題：D2的價(jià)層電子排布圖為 _。四種元素中第一電離能最小的是_，電負(fù)性最大的是_。(填元素符號(hào))解析：(1)同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì)，即SiS。(2)紅棕色氣體XY2為NO2，則X為N，Y為O，Z基態(tài)原子的M層和K層電子數(shù)均為2，故Z為Mg，氧原子核外有8個(gè)電子，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4。第三周

19、期元素中第一電離能最大的主族元素是Cl。(3)由元素C的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)為4知，其不可能位于短周期，結(jié)合題意知，元素C位于第四周期，進(jìn)一步可推出元素A為F，元素B為K，元素C為Fe，元素D為Ni。K原子易失電子，第一電離能最小，F(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)，電負(fù)性最大。答案：(1)NH3CH4ONC(3)4題點(diǎn)三“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系與元素推斷5過(guò)渡元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)原子序數(shù)小于36的過(guò)渡元素A和B，在元素周期表中位于同一族，且原子序數(shù)B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個(gè)未成對(duì)電子。B元素在元素周期表中的位置為_(kāi)，A2在基態(tài)時(shí)的價(jià)層電子排布式為_(kāi)，

20、元素A具有變價(jià)，其中較穩(wěn)定的價(jià)態(tài)是_，原因是_。(2)過(guò)渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關(guān)。一般而言，為d0或d10排布時(shí)，無(wú)顏色；為d1d9排布時(shí)，有顏色，如Co(H2O)62顯粉紅色。據(jù)此判斷，Mn(H2O)62_(填“有”或“無(wú)”)顏色。解析：(1)位于同一族且原子序數(shù)相差1的元素只能位于第族，因A、B原子序數(shù)均小于36，故A、B元素位于第四周期第族；第四周期第族的B元素基態(tài)原子含有3個(gè)未成對(duì)電子，其價(jià)層電子排布式一定為3d74s2，則B為Co，A為Fe。(2)Mn2的3d軌道上有5個(gè)電子，由題中信息知Mn(H2O)62有顏色。答案：(1)第四周期第族3d6

21、3價(jià)Fe3的價(jià)層電子排布式為3d5,3d軌道處于半充滿狀態(tài)，其他軌道處于全充滿狀態(tài)，此時(shí)能量最低(2)有6A、B、C、D、E、F六種短周期元素，原子序數(shù)依次增大；A、B的陰離子與C、D的陽(yáng)離子的電子排布式均為1s22s22p6，A原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子，C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng)；E、F原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道數(shù)有9個(gè)，且E原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子，且離子半徑A小于F。用元素符號(hào)回答下列問(wèn)題：(1)上述六種元素中，_元素的第一電離能最大，理由是_。(2)C、D元素的第一電離能較大的是_(填寫(xiě)元素符號(hào))，原因是_。(3)六種元素按電負(fù)性從小到大的排列順序

22、是_。(4)C、D、E、F元素形成的最高價(jià)氧化物中屬于離子化合物的是_，屬于共價(jià)化合物的是_。解析：A、B的陰離子與C、D的陽(yáng)離子的電子排布式均為1s22s22p6，A、B在第二周期，A原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子，是O元素，B只能為F元素；C、D在第三周期，C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng)，為Mg元素，D只能是Al元素。E原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道數(shù)有9個(gè)，且E原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子，是P元素。F能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子，且離子半徑A小于F，為S元素。答案：(1)F其最外層有7個(gè)電子且原子半徑小，容易得電子，不容易失電子(2)MgMg最外層3s軌道全滿，3p全空，能量最低(3)MgAlPS

23、OF(4)MgO、Al2O3P2O5、SO3課堂真題集訓(xùn)明考向1(1)(2018江蘇高考)Fe2基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。(2)(2016江蘇高考)Zn2基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。(3)(2015江蘇高考)Cr3基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。(4)(2014江蘇高考)Cu基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)(2)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(3)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(4)Ar3d10(或1s22s22p63s23p63d10)2(2017江蘇高考節(jié)選)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)?、丙酮和乙醇參與。(1)Fe3基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。(2)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)。 解析：(1)Fe為26號(hào)元素，F(xiàn)e3基態(tài)核外電子排布式為Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5。(2)非金屬性：HCO，則電負(fù)性：HCO。答案：(1)Ar3d5或 1s22s22p63s23p63d5 (2)HCGeZn(4)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(5)大于小于(6)N(7)KF