- 2021-08-24 发布 |
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文档介绍
2018届一轮复习鲁科版原子结构与性质学案
第12章 物质结构与性质(选考) 第1节 原子结构与性质 考纲定位 1.了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，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。 考点1| 基态原子的核外电子排布 [基础知识自查] 1．电子层、能级和原子轨道 电子层 K L M N 能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 原子轨道数目 1 1＋3＝4 1＋3＋5＝9 1＋3＋5＋7＝16 最多容纳电子数目 2 8 18 32 2.原子轨道的形状、数目及能量关系 (1)轨道形状 (2)s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。 (3)能量关系 3．基态原子的核外电子排布原则 (1)能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序： (2)泡利不相容原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态 相反。 (3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。 【注】 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。 4．电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁 ①基态―→激发态： 当基态原子的电子吸收能量后，电子会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。 ②激发态―→基态： 激发态原子的电子从较高能级跃迁到较低能级时会释放出能量。 (2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。包括吸收光谱和发射光谱。用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 [应用体验] 写出下列原子或离子的①电子排布式②价电子轨道表示式③电子占的原子轨道数④未成对电子数。 (1)N：①________②________③________④________。 (2)Cl：①________②________③________④________。 (3)Fe2＋：①________②________③________④________。 (4)Cu：①________②________③________④________。 (5)Se：①________②________③________④________。 (6)Br－：①________②________③________④________。 [提示] (1)①1s22s22p3 ③5 ④3 [考点多维探究] 角度1 核外电子排布的表示 1．(高考组合题)(1)(2016·全国乙卷)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。 (2)(2016·全国甲卷)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。 (3)(2015·全国卷Ⅰ)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。 (4)(2014·全国卷Ⅰ)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为________。 (5)(2013·全国卷Ⅰ)基态Si原子中，电子占据的最高电子层符号为________，该电子层具有的原子轨道数为______、电子数为________。 (6)(2012·全国卷)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。 (7)(2016·江苏高考)Zn2＋基态核外电子排布式为________。 (8)(2015·海南高考)钒在元素周期表中的位置为________，其价层轨道表示式为________________。 (9)(2015·上海高考)Mg原子核外电子排布式为________；Ca原子最外层电子的能量________Mg原子最外层电子的能量(选填“低于”、“高于”或“等于”)。 [答案] (1)3d104s24p2 2 (2)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 2 (3)电子云 2 (4)4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 (5)M 9 4 (6)34 3s23p63d10 (7)[Ar]3d10 或1s22s22p63s23p63d10 (8)第4周期ⅤB族 (9)1s22s22p63s2 高于 2．完成下列化学用语 (1)Cr原子的核外电子排布式________，外围电子排布式________，原子结构示意图________，价电子轨道表示式________________。 (2)Cu2＋的核外电子排布式________，离子结构示意图________。 (3)As的核外电子排布式________，原子结构示意图________价，价电子轨道表示式________________。 (4)Co的外围电子排布式________________，外围轨道表示式________________。 [答案] (1)1s22s22p63s23p63d54s1 3d54s1 描述核外电子排布的两种化学用语 (1)电子排布式 注意：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，1s22s22p63s23p64s23d6错误。 角度2 根据核外电子的排布特点推断元素 3．(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________；其价层轨道表示式为__________________________。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C离子的结构示意图为________。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________，其原子的结构示意图为________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为_________________。 (5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，核外轨道表示式为________。 [解析] (1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成： ，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。 (2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。 (3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。 (4)E元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1故E为Cu。 (5)F最外层电子排布式为2s22p4。 [答案] (1)N (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu [Ar]3d104s1 (5)2 2p 4．(2016·四川高考改编)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题： (1)写出M、R的价电子排布式：M________、R________。 (2)写出X、Y的价电子轨道表示式：X________、Y________。 (3)写出Z的核外电子排布式________，Z的核外未成对电子数为________。 [解析] 根据题目给出的M、R和X的信息确定，M是氧元素，R是钠元素，X是硫元素。根据M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素确定Y是氯元素。根据Z的基态原子4s和3d轨道半充满，则Z元素原子的核外有24个电子，它是铬元素。 [答案] (1)2s22p4 3s1 (3)[Ar]3d54s1 6 根据电子排布推断元素的思维模板 分析题意―→确定元素―→完成题中问题 角度3 电子跃迁与原子光谱 5．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是( ) A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22p―→1s22s22p B [A项，吸收光能，形成吸收光谱；B项，由激发态→基态，释放光能，形成发射光谱；C项，形成吸收光谱；D项，2px与2py能量相同，不属于电子跃迁。] 6．从电子跃迁的角度指出焰色反应呈现不同颜色光的原理是 ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 [答案] 吸收能量后，电子从激发态向基态发生跃迁，跃迁时以不同颜色光的形式释放出不同能量 基态、激发态及光谱示意图 考点2| 原子结构与元素的性质 [基础知识自查] 1．元素周期表的结构与性质特点 分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA族、ⅡA族、0族 ns1～2 除氢、氦外都是活泼金属元素 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑) d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) d轨道也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)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 2.原子半径 (1)影响因素 (2)变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。 3．电离能 (1)定义：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。 (2)规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右增大的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。 ③同种元素的逐级电离能逐渐增大，即I1查看更多