2019届一轮复习全国通用版第45讲　原子结构与性质学案

2019届一轮复习全国通用版第45讲　原子结构与性质学案

第十一章　选修3　物质结构与性质 第45讲　原子结构与性质 考纲要求 考情分析 命题趋势 ‎1.了解原子核外电子的运动状态，能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。‎ ‎2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。‎ ‎3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及简单应用。‎ ‎4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。‎ ‎2017，全国卷Ⅰ，35T ‎2017，全国卷Ⅱ，35T ‎2016，全国卷甲，37T ‎2016，全国卷乙，37T ‎2016，全国卷丙，37T 高考对本部分的考查主要有三个方面：前四周期元素核外电子排布式的书写与推断；运用电离能、电负性解释推断某些元素的性质；原子结构与性质的应用。预计2019年高考将会稳中有变，可能与元素周期律、元素周期表的知识或元素及其化合物的知识相结合进行考查。‎ 分值：2分 考点一　原子核外电子排布原理 ‎1．能层、能级与原子轨道 ‎(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的__能量__是不同的，按照电子的__能量__差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、O、P、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层，能量依次升高。‎ ‎(2)能级：同一能层里的电子的__能量__也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用__s、p、d、f__等表示，同一能层里，各能级的能量按__s、p、d、f__的顺序升高，即　E(s)__Al，P__>__S。‎ b．同族元素：从上至下第一电离能__逐渐减小__。‎ c．同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越__多__，再失去电子需克服的电性引力越来越__大__，消耗的能量越来越__多__，逐级电离能越来越__大__(即I1__<__ I2__<__I3……)。‎ ‎(2)电负性 ‎①含义 用来描述不同元素的原子对__键合电子__吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力__越大__。‎ ‎②标准 以氟的电负性为__4.0__和锂的电负性为__1.0__作为标准，得出了各元素的电负性。‎ ‎③规律 同一周期，从左至右，电负性逐渐__增大__，同一主族，从上至下，电负性逐渐__减小__。‎ ‎(3)对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与__右下方__的主族元素的有些性质是相似的，如图：‎ 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2‎ 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6‎ 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系、锕系外)‎ ‎(n－1)d1～9‎ ns1～2‎ d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 ‎(n－1)d10ns1～2‎ 金属元素 f区 镧系、锕系 ‎(n－2)f 0～14‎ ‎(n－1)d0～2 ‎ ns2‎ 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)1～36号元素中，原子最外层有3个未成对电子的元素为N、P、As。(　×　)‎ ‎(2)价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素。(　√　)‎ ‎(3)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键。(　√　)‎ ‎(4)根据元素周期律，氮与氧、镁与铝相比，都是后者的第一电离能大。(　×　)‎ ‎(5)同一周期第一电离能越大，电负性越强。(　×　)‎ ‎2．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　B　)‎ A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B．因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大 C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 D．对于同一元素而言，原子的电离能：I1③>②>① B．原子半径：④>③>②>①‎ C．电负性：④>③>②>① D．最高正化合价：④>③＝②>①‎ 二　电离能、电负性的应用 ‎1．电离能的四个应用 ‎(1)判断元素金属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。‎ ‎(2)判断元素的化合价 如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。‎ ‎(3)判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突跃时，电子层数就可能发生变化。‎ ‎(4)反映元素原子的核外电子排布特点 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的最外层电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。‎ ‎2．电负性的四个应用 ‎(1)确定元素类型(电负性>1.8，为非金属元素；电负性<1.8，为金属元素)。‎ ‎(2)确定化学键类型(一般两成键元素电负性差值>1.7，为离子键；两成键元素电负性差值<1.7，为共价键)。‎ ‎(3)判断元素价态正、负(化合物中电负性大的元素呈现负价，电负性小的元素呈现正价)。‎ ‎(4)电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一(表征原子得电子能力强弱)。‎ ‎[例2](2017·全国卷Ⅱ节选)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大__；氮元素的E1呈现异常的原因是__N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子__。‎ ‎[例1]①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：‎ 电离能 I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ ‎……‎ I/(kJ·mol－1)‎ ‎578‎ ‎1 817‎ ‎2 745‎ ‎11 578‎ ‎(1)则该元素是______(填元素符号)。‎ ‎(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是__________________。Ge的最高价氯化物分子式是______。该元素可能的性质或应用有______(填字母)。‎ A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硫 C．其单质可作为半导体材料 D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(1)‎ 有考生错填“Si”，未仔细分析I3、I4‎ ‎－1‎ ‎(2)第3空 考生出现多选了A或少选D，未掌握分子沸点可根据相对分子质量比较 ‎－1‎ ‎[解析] I4≫I3，所以该元素最外层有3个电子，为Al。Ge是第ⅣA 族元素，最高价氯化物分子式是GeCl4，Ge位于金属和非金属交界处，可作半导体材料。‎ ‎[答案] (1)Al　(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2{或[Ar]3d104s24p2}　GeCl4　CD ‎1．(2017·海南卷)(双选)下列叙述正确的有(　AD　)‎ A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高化合价为＋7‎ B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能 C．高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性与氧化性 D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点 解析 A项，根据原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，进行讨论，最外层电子数分别为1、2、3、4、5、6、7、8，则核外电子总数分别为5、10、15、20、25、30、35、40，再根据核外电子排布规律可得只有最外层电子数为7，核外电子总数为35的Br原子符合，其最高化合价为＋7，正确；B项，Na的第一电离能小于Mg，而Na的第二电离能大于Mg，错误；C项，高氯酸是酸性最强的无机含氧酸，次氯酸是弱酸，故高氯酸的酸性比次氯酸强，但次氯酸的氧化性比高氯酸强，错误；D项，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛，正确。‎ ‎1．完成下列填空。‎ ‎(1)Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是__O>Ge>Zn__。‎ ‎(2)(2016·全国卷甲)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu>INi的原因是__铜失去的是全充满的3d10上的电子，镍失去的是4s1电子__。‎ ‎(3)第一电离能：Si__<__S(用“>”或“<”填空)。‎