高考化学二轮复习第1部分第15讲物质结构与性质学案.docx
《高考化学二轮复习第1部分第15讲物质结构与性质学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮复习第1部分第15讲物质结构与性质学案.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学二轮复习第1部分第15讲物质结构与性质学案
第15讲 物质结构与性质
物质结构探微观 千万变化装心间
知考点 明方向 满怀信心正能量
设问
方式
①核外电子运动特征描述、原子或离子的电子排布图及电子排布式书写
[例]（2018·全国卷Ⅱ，35）（2018·全国卷Ⅰ，35）
②电离能、电负性、半径等比较和应用
[例]（2018·全国卷Ⅲ，35）（2018·全国卷Ⅰ，35）
③化学键类型及键参数判断和应用
[例]（2018·全国卷Ⅲ，35）（2018·江苏卷，21）
④杂化方式、空间构型以及分子性质
[例]（2018·全国卷Ⅱ，35）（2018·全国卷Ⅲ，35）
（2017·江苏卷，21）
⑤晶体性质以及晶体计算
[例]（2018·全国卷Ⅲ，35）（2018·全国卷Ⅰ，35）
（2018·全国卷Ⅱ，35）（2017·全国卷Ⅲ，35）
知识点 网络线 引领复习曙光现 ）
释疑难 研热点 建模思维站高端
考点一 原子结构与性质）
命题规律：
1．题型：
Ⅱ卷T35填空题（选做）。
2．考向：
常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。
各考查点相对独立，难度不大。
方法点拨：
1．理解核外电子排布三原则及应用
能量最低原理
原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道
泡利原理
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
洪特规则（铜和铬特殊）
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，而且自旋方向相同
2．基态原子核外电子排布的四种表示方法
表示方法
举例
电子排布式
Cr：
1s22s22p63s23p63d54s1
简化表示式
Cu：
[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：
3d64s2
电子排布图
3．从第一电离能和电负性的两种角度理解金属性和非金属性递变规律
同周期（从左到右）
同主族（从上到下）
第一电离能
增大（注意ⅡA、ⅤA的特殊性）
依次减小
电负性
依次增大
依次减小
1．
（1）（2018·全国卷Ⅱ）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为！
！
！
###，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为！
！
！
__哑铃（纺锤）__###形。
（2）（2018·全国卷Ⅰ）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！
！
！
__D__###、！
！
！
__C__###（填标号）。
（3）（2018·全国卷Ⅲ）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）！
！
！
__大于__###I1（Cu）（填“大于”或“小于”）。
原因是！
！
！
__Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子__###。
（4）（2017·全国卷Ⅱ）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__###。
（5）（2018·全国卷Ⅰ）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图的Born－Haber循环计算得到。
可知，Li原子的第一电离能为！
！
！
__520__###kJ·mol－1，O＝O键键能为！
！
！
__498__###kJ·mol－1，Li2O晶格能为！
！
！
__2908__###kJ·mol－1。
（6）（2017·江苏卷）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为！
！
！
__H（7）（2017·全国卷Ⅰ）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是！
！
！
__N__###，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为！
！
！
__球形__###。
（8）（经典全国卷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！
！
！
__电子云__###形象化描述。
在基态碳原子中，核外存在！
！
！
__2__###对自旋相反的电子。
（9）（2018·全国卷Ⅰ）Li＋与H－具有相同的电子构型，r（Li＋）小于r（H－），原因是！
！
！
__Li＋核电荷数较大__###。
突破点拨
突破点拨：
（1）同一周期中不同元素第一电离能的变化，既有普遍规律，也要注意特殊性：
电子排布处于半充满和全充满情况下反常；原子和离子表现不同。
（2）电子层结构相同的阴阳离子，原子序数越大半径越小。
解析
（1）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层电子的电子排布图（轨道表示式）为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。
（2）根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；（3）Zn的第一电离能应该大于Cu，原因是Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比Cu困难。
同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。
（4）根据图可知，同周期随着核电荷数依次增大，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2p轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子；（5）第一电离能是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，据此计算；根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能；晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，据此解答；（6）根据周期表中位置以及碳与氢形成化合物时碳为负价可知三种元素电负性的大小关系；（7）钾的价电子排布为：
4s1，所以最高能层为N，电子云形状为球形。
（8）电子云是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的形象化的描述；C原子的核外有6个电子，电子排布为1s22s22p2，其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反，而2p轨道的电子的自旋方向相同；（9）由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－。
【变式考法】
（1）（2016·全国卷Ⅰ）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]！
！
！
__3d104s24p2__###，有！
！
！
__2__###个未成对电子。
（2）（2016·全国卷Ⅰ）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是！
！
！
__O>Ge>Zn__###。
（3）（2016·全国卷Ⅱ）单质铜及镍都是由！
！
！
__金属__###键形成的晶体：
元素铜与镍的第二电离能分别为：
ICu＝1959kJ/mol，INi＝1753kJ/mol，ICu>INi的原因是！
！
！
__铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi__###。
（4）（2018·武汉一模）N原子核外有！
！
！
__七（或“7”）__###种不同运动状态的电子。
基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为！
！
！
__哑铃形__###。
第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为！
！
！
__Be、C、O__###（填“元素符号”）。
（5）（2018·江西八校联考）铜元素处于元素周期表的！
！
！
__ds__###区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有！
！
！
__4__###个。
从原子结构角度分析，Fe3＋比Fe2＋更稳定而Mn2＋比Mn3＋更稳定的原因是！
！
！
__Fe3＋的3d轨道半充满，所以比Fe2＋更稳定，而Mn2＋的3d轨道半充满，所以Mn2＋更稳定__###。
（6）（2018·昆明一模）基态砷原子的价电子轨道表达式（电子排布图）为！
！
！
____###，其未成对电子所在原子的
轨道轮廓图形为！
！
！
__哑铃型（纺锤形）__###。
试解释很多金属化合物灼烧时会产生特殊的火焰颜色！
！
！
__基态原子吸收能量发生跃迁到激发态，然后又从激发态跃迁到基态时，将吸收的能量释放以光的形式表现出来__###。
解析
（1）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处于不同的轨道内，有2个未成对电子；
（2）元素非金属性：
ZnO>Ge>Zn；（3）Cu、Ni均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。
因Cu元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1，3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此第二电离能ICu＞INi。
（4）原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，因此有几个电子就有几种运动状态，N原子核外有7个电子，所以有7种不同运动状态的电子；基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，能量由低到高，由里到外排布，则能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态，所以其第一电离能大于其相邻元素，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素；（5）铜的电子排布为：
1s22s22p63s23p63d104s1，位于周期表中ds区，球形的能级有：
1s、2s、3s、4s四个；离子的结构，如果处于全充满、半充满等稳定结构，该价态就相对较稳定。
（6）As为第四周期第ⅤA族元素，所以原子核外价电子排布式为4s24p3,4p轨道中有3个电子，且都是单电子，其价电子轨道排布图为：
；其未成对电子所在原子的轨道为4p轨道，轨道轮廓图形为哑铃型（纺锤形）。
当含某金属元素的物质在火焰上灼烧时，基态原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，同时将多余能量以光的形式释放，而放出的光的波长在可见光范围内，所以能使火焰呈现一定的颜色。
2．
（1）（2018·承德期末）镝（Dy）的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，画出镝（Dy）原子外围电子排布图：
！
！
！
______###。
高温超导材料镧钡铜氧
化物中含有Cu3＋，基态时Cu3＋的电子排布式为！
！
！
__[Ar]3d8（或1s22s22p63s23p63d8）__###。
元素铈（Ce）可以形成配合物（NH4）2[Ce（NO3）6]。
组成配合物的四种元素，电负性由大到小的顺序为！
！
！
__O>N>H>Ce__###（用元素符号表示）。
观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示＋3价的元素是！
！
！
__镧__###（填元素名称）。
几种镧系元素的电离能（单位：
kJ•mol－1）
元素
I1
I2
I3
I4
Yb（镱）
604
1217
4494
5014
Lu（镥）
532
1390
4111
4987
La（镧）
538
1067
1850
5419
Ce（铈）
527
1047
1949
3547
（2）（2018·山东天成大联考）基态磷原子电子占据的最高能层符号是！
！
！
__M__###，占据该能层的电子中能量最高的电子其电子云在空间有！
！
！
__3__###个伸展方向，原子轨道呈！
！
！
__哑铃__###形。
写出核外有24种运动状态不同的电子的钴离子的电子排布式！
！
！
__1s22s22p63s23p63d6__
升级会员 