（通用版）2020高考化学一轮复习第十一章物质结构与性质11.1教材基础（1）原子结构与性质学案（含解析）.doc

1、1第十一章 物质结构与性质考纲要求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 136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。2了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。3理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。了解共价键的形成、极性、类型( 键和 键)，了解配位键的含义。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp 2、sp 3)。能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。4了

2、解范德华力的含义及对物质性质的影响。了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。5了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。6了解分子晶体结构与性质的关系。了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。7理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。教学建议两个选考题， “物质结构与性质”比“有机化学基础”难度稍低、得分容易，考生选做前者的比率大于后者。对于本模板的复习，因知识点

3、多面广、零碎难记，建议要以教材为根本，以高考题型为抓手，按照“夯基固本练明高考”的两级复习方案给予落实，复习重在“全”而不在“深” 。第 1 课时 教材基础(1)原子结构与性质 知识点一 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2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

4、 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(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

5、子排布式 Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式 3s23p44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1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

6、的电子排布图为()(7)电子排布式 1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()4(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)1s22

7、s22p63s23p63d3(或Ar3d 3)(4)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d 5) (5)2s 22p3(6) (7)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d 104s24p1)(8)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d 104s1)(9) 3(1)(2018全国卷)下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。Li 与 H 具有相同的电子构型， r(Li )小于 r(H )，原因是_。(2)(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

8、色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填标号)。A404.4 B553.5C589.2 D670.8E766.55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_。(3)(2017全国卷)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(4)(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_。(5)(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_。(6)(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。(7)(2016江苏高考)Zn

9、2 基态核外电子排布式为_。解析：(1)D 选项表示基态，为能量最低状态；A、B、C 选项均表示激发态，但 C 选项被激发的电子处于高能级的电子数多，为能量最高状态。Li 与 H 具有相同的电子构型，Li 的核电荷数大于 H 的核电荷数，因此 Li 的原子核对电子的吸引能力强，即 Li 半径小于 H 半径。(2)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 电子云轮廓图形状为球形。(3)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为 2s2

10、2p3，根据洪特规则和泡利原理可知其价电子的轨道表达式为 。(4)根据构造原理可写出 Co 基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。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。(5)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1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni 原子 3d 能级上 8 个

11、电子尽可能分占 5 个不同的轨道，其未成对电子数为 2。(6)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。(7)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Ar3d10。答案：(1)D C Li 核电荷数较大6(2)A N 球形(3)(4)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d

12、 74s2 Mn(5)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d 84s2 2(6)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d 104s24p2 2(7)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d 10知识点二 原子结构与元素的性质1原子结构与元素周期表的关系每周期第一种元素 每周期最后一种元素周期电子层数原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二 2 3 He2s1 10 1s22s22p6三 3 11 Ne3s1 18 1s22s22p63s23p6四 4 19 Ar4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6五 5 3

13、7 Kr5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 六 6 55 Xe6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 2每族元素的价电子排布特点(1)主族主族 A A A A A A A排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5(2)0 族： ns2np6(其中 He 为 1s2)。(3)过渡元素(副族和第族)：( n1)d 110 ns12 (Pd、镧系和锕系元素除外)。3元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区7(2)各

14、区价电子排布特点分区 价电子排布s 区 ns12p 区 ns2np16 (除 He 外)d 区 (n1)d 19 ns12 (除 Pd 外)ds 区 (n1)d 10ns12f 区 (n2)f 014 (n1)d 02 ns24电离能第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号： I1，单位：kJmol 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，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小规律同种原子：逐级电离能越来越 (即 I1 I2 I3)大 注意事项同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大

15、的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大5电负性含义元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越 强标准以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)金属元素的电负性一般小于 1.8，非金属元素的电负性一般大于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右变化规律 在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小6.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

16、性质是相似的，如。对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多()8(2)最外层有 2 个未成对电子的可能是 ns2np2或 ns2np4，短周期元素中分别为 C、Si和 O、S()(3)价电子排布式为 4s24p3的元素位于第四周期第A 族，是 p 区元素()(4)价电子排布式为 5s25p1的元素位于第五周期第A 族，是 s 区元素()(5)共价化合物中，成键元素电负性大的表现为负价()(6)电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()(7)电负性大于 1.8 的一定为非金属，小于 1.8 的一定为金属()(8)电负性差值大于

17、 1.7 时，一般形成离子键，小于 1.7 时，一般形成共价键()2现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：1s 22s22p63s23p4；1s 22s22p63s23p3；1s 22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )A第一电离能： B原子半径：C电负性： D最高正化合价：解析：选 A 根据元素的基态原子的电子排布式可知，三种元素分别是 S、P、F。一般非金属性越强，第一电离能越大，但 P 原子的 3p 轨道处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于 S，A 正确；原子半径应是，B 不正确；非金属性越强，电负性越大，应是，C 不正确；F 没有正价，S 最高价为6，P 最高价为5，D

18、 不正确。3(1)(2018全国卷)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能 I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(2)(2017全国卷)元素 Mn 与 O 中，第一电离能较大的是_。(3)(2017全国卷)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_；氮元素的 E1呈现异常的原因是_。(4)(2017江苏高考)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(5)(2016全国卷)Zn、Ge

19、、O 电负性由大至小的顺序是_。9(6)(2016全国卷)元素铜与镍的第二电离能分别为： ICu1 958 kJmol1 、 INi1 753 kJmol1 ， ICu INi的原因是_。(7)(2016全国卷)根据元素周期律，原子半径 Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(8)(2015全国卷)O、Na、P、Cl 四种元素中电负性最大的是_。解析：(1)锌的价层电子排布式为 3d104s2，为全充满稳定结构，较难失去电子，铜的价层电子排布式为 3d104s1，较易失去一个电子，因此锌的第一电离能大于铜的第一电离能。(2)O 是非金属元素，而 Mn 是金属元素，前者易得电

20、子而不易失电子，后者则反之，所以O 的第一电离能大于 Mn 的。(3)从图中可以看出：除 N 外，同周期元素随核电荷数依次增大， E1逐渐增大，这是因为随原子半径逐渐减小，结合一个电子需要释放出更多的能量；N 原子的 2p 轨道处于半充满状态，不易再结合一个电子，故 E1呈现异常。(4)非金属性：HCO，则电负性：HCO。(5)非金属性：OGeZn，则电负性：OGeZn。(6)铜的第二电离能失去的是全充满的 3d10电子所需要的能量，镍的第二电离能失去的是 4s1电子所需要的能量，前者属于稳定状态，故第二电离能： ICu INi。(7)Ga 和 As 均属于第四周期元素，且原子序数：GaAs，则原子半径：GaAs，第一电离能： IGa IAs。(8)非金属性：OClPNa，则电负性：OClPNa。答案：(1)大于 Zn 核外电子排布为全充满稳定结构，较难失电子 (2)O (3)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 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 (4)HCO (5)OGeZn (6)铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子 (7)大于 小于 (8)O10