（新课改省份专版）2020高考化学一轮复习8.1认识层面原子结构、核外电子排布学案（含解析）.doc

1、1第八章 元素周期律 物质结构与性质考试要求 教学建议1.认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。2知道元素、核素的涵义，了解原子核外电子的排布。3知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解主族元素性质的递变规律。4认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的，微粒之间存在不同类型的相互作用。5认识离子键、共价键的本质。6认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。7认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。8知道根据原子轨道

2、的重叠方式，共价键可分为 键和 键等类型。9.知道共价键可分为极性和非极性共价键，共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间构型。10结合实例了解共价分子具有特定的空间几何结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。11知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性及分子的空间构型相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。12了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。13借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体以及混合型晶体是普遍存在的。必修模块“物质结构基础”与选修模块“物质结构与性质

3、”都是从原子、分子水平上认识物质构成的规律，必修模块内容是基础入门，选修模块内容是知识的丰富和拔高，二者相辅相承，是研究物质结构的理论知识。本章共设计 6 课时，前 4 课时重在打牢基础知识，做到从基础到能力的有机过渡，后 2 课时进行题型分析，精讲细研练透，实现能力到高考的无缝对接。一轮复习不是循教材按部就班的进行，而是合理整合知识，从基础到重难到题型的递进式模式，符合学生的认知规律。第 1 课时 认识层面原子结构、核外电子排布 2知识点一 原子结构、同位素1原子结构(1)原子的构成粒子(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系原子中：质子数( Z)核电荷数核外电子数。质量数( A)质子数( Z

4、)中子数( N)。阳离子的核外电子数质子数阳离子所带电荷数。如 Mg2 的核外电子数是 10。阴离子的核外电子数质子数阴离子所带电荷数。如 Cl 的核外电子数是 18。(3)一个信息丰富的符号提醒 原子中不一定都含有中子，如 H 中没有中子。1电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。易失去 1 个电子形成1 价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去 1 个电子形成 H 。形成稳定结构的离子最外层不一定是 8 个电子，如 Li 为 2 个电子稳定结构。2核素、同位素(1)概念辨析(2)同位素的特征相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。天然存在的同一元素

5、各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。(3)同位素的“六同三不同”(4)常见的重要核素及其应用3核素 U23592 C146 H(D)21 H(T)31 O18用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子(5)元素、核素、同位素的联系与区别现行元素周期表已发现的元素有 118 种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118 种。不同核素可能具有相同的质子数，如 H、 H；也可能具有相同的中子数，如 C、21 31 146O；也可能具有相同的质量数，如 C、 N。168 146 147同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形

6、成的单质有六种：H2、D 2、T 2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有 H2O(普通水)、D 2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NA()(2)(2018全国卷)1 mol 重水和 1 mol 水中，中子数比为 21()(3)(2018江苏高考)中子数为 8 的氮原子： N()87(4)(2017全国卷)0.1

7、 mol 的 11B 中，含有 0.6NA个中子()(5)(2017北京高考)117 号元素 Ts 的同位素原子具有相同的电子数()(6)(2017北京高考)中子数为 176 的 Ts 核素符号是 Ts()17617(7)(2017江苏高考)质量数为 31 的磷原子： P()3115(8)(2015全国卷)235 g 核素 U 发生裂变反应：23592U n Sr Xe10 n，净产生的中子( n)数为 10NA()23592 10 裂 变 9038 13654 10 102(2017海南高考)下列分子中，其中子总数为 24 的是( )A 18O3 B 2H O2172C 14N16O2 D

8、14C16O2解析：选 D 18O3中含有的中子总数为(188)330，故 A 错误； 2H O2中含有的中172子数为(2129)20，故 B 错误； 14N16O2中含有的中子数为 72823，故 C 错误；14C16O2中含有的中子数为 82824，故 D 正确。3(2015上海高考)中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为。关于 Lv 的叙述错误的是( )2931164A原子序数 116 B中子数 177C核外电子数 116 D相对原子质量 293解析：选 D 对于 Lv，质子数核电荷数原子序数核外电子数116，A、C 正293116确；中子数质量数质子数29

9、3116177，B 正确；293 为核素 Lv 的质量数，而293116不是相对原子质量，D 错误。知识点二 原子核外电子排布原理1能层和能级(1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。(2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。(3)能层与能级的关系能层 一 二 三 四 五符号 K L M N O能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 61014 2 6 电子离核远近近远电子能量高低低高2电子云与原子轨道(1)电子云由于核外电子

10、的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。电子云轮廓图称为原子轨道。(2)原子轨道原 子 轨 道Error!3基态原子核外电子排布(1)排布原则5提醒 当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)、全空(p0、d 0、f 0)时原子的能量最低，如 24Cr 的电子排布式为Ar3d 54s1,29Cu 的电子排布式为Ar3d104s1。(2)填充顺序构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法 以硫原子为例电子排布式 1s22s22p63s23p4简化电子排布式 Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式 3s23p44

11、电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。对点训练61判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)p 能级能量一定比 s 能级的能量高()(2)同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多()(3)2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形，能量也相等()(4)2px、2p y、2p z的能量相等()(5)铁元素基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s23d6()(6)磷元素基态原子的电子排布图为 ()(7)电子排布式 1s22s22p63s23p10违反了能

12、量最低原理()(8) 表示的原子能量处于最低状态()2按要求书写电子排布式或电子排布图。(1)基态 C 原子的核外电子排布式为_。(2)基态 Ni 原子的简化电子排布式为_。(3)基态 Cr3 的核外电子排布式为_。(4)基态 Mn2 的核外电子排布式为_。(5)基态氮原子的价电子排布式为_。(6)基态钒原子的价电子排布图为_。(7)基态镓(Ga)原子的电子排布式为_。(8)基态铜原子的核外电子排布式为_。(9)基态 Ni2 的价电子排布图为_。答案：(1)1s 22s22p2 (2)Ar3d 84s2(3)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d 3)(4)1s22s22p63s23

13、p63d5(或Ar3d 5) (5)2s 22p3(6) (7)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d 104s24p1)(8)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d 104s1)(9) 3(1)(2017全国卷)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：元素 K 的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填标号)。7A404.4 B553.5C589.2 D670.8E766.5基态 K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。(2)(2017全国卷)氮原子价层电子的轨道

14、表达式(电子排布图)为_。(3)(2017全国卷)Co 基态原子核外电子排布式为_，元素 Mn 与 O中，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(4)(2016全国卷)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_。(5)(2016全国卷)基态 Ge 原子的核外电子排布式为_，有_个未成对电子。(6)(2016江苏高考)Zn 2 基态核外电子排布式为_。解析：(1)当对金属钾或其化合物进行灼烧时，焰色反应显紫红色，紫色光的辐射波长范围为 400 nm430 nm。 基态 K 原子核外有 4 个能层：K、L、M、N，能量依次增高，处于 N 层上的 1 个电子位于 s 轨道，s 电子

15、云轮廓图形状为球形。(2)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为 2s22p3，根据洪特规则和泡利原理可知其价电子的轨道表达式为。(3)根据构造原理可写出 Co 基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2。Mn 和 O 的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s 22s22p4，前者的 3d 轨道中 5 个电子均未成对，后者的 2p 轨道中有 2 个电子未成对，所以 Mn 的基态原子核外未成对电子数较多。(4)Ni 是 28 号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23

16、p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni 原子 3d 能级上 8 个电子尽可能分占 5 个不同的轨道，其未成对电子数为 2。(5)Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第A 族，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d 104s24p2，p 轨道上的 2 个电子是未成对电子。(6)Zn 为30 号元素，其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2，失去最外层的 2 个电子即可得到 Zn2 ，Zn 2 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10或Ar3d 10。答案：(1)A N 球形 (2)(3)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2 Mn(4)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d 84s2 2(5)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d 104s24p2 2(6)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d 108