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1、届高考化学一轮复习考点讲解训练第十二章物质结构与性质第十二章物质结构与性质(选修三)第一节原子结构与性质考点一 原子结构1能层、能级和最多容纳电子数之间的关系能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层一K1s122二L2s1282p36三M3s12183p363d510四N4s12324p364d5104f714n2n22.原子轨道的形状和能量关系(1)轨道形状：s电子的原子轨道呈球形。p电子的原子轨道呈纺锤形。(2)能量关系：相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s。同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等

2、，如npx、npy、npz轨道的能量相等。3原子核外电子的排布规律 (1)三个原理：能量最低原理：原子核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。构造原理示意图如下图。泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋状态相反。洪特规则：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，而且自旋状态相同。(2)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3s23p4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：基态激发态：当基态原子的电子吸收能量

3、后，会从低能级跃迁到较高能级_，变成激发态原子。激发态基态：激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。(2)原子光谱：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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。命题点1核外电子排布的表示方法1电子排布式按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。2简化电子排布式用“价层电子”的形式表示。如Cu：3d104s1。3电子排布图(轨道表示式)用方框(或圆圈)表示原子轨道，用“”或“”表示自旋状态不同的电子，按排入各电子层中各

4、能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如：4原子结构示意图如S的原子结构示意图为1下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是()A. B. NaC1s22s22p63s1 D. 解析：选D只有轨道排布式(电子排布图)才能反映出电子的自旋状态。2(1)(2014浙江高考)基态镓(Ga)原子的电子排布式：_。(2)(2014全国卷)Fe3的电子排布式为_。(3)(2012福建高考)基态Mn2的核外电子排布式为_。(4)(2011福建高考)基态氮原子的价电子排布式是_。(5)(2013全国卷)Ni2的价层电子排布图为_。解析：(1)镓(Ga)的原子序数为31，电子分布的能级为1s、2s

5、、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)Fe的原子序数为26，Fe3的电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d。(3)Mn是25号元素，其电子排布式为3d54s2，失去最外层2个电子，即得Mn2的电子排布式为3d5。(4)氮原子的最外层有5个电子，其价电子排布式为2s22p3。(5)Ni2的价电子排布图为。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5或3d5(3)1s22s22p63s23p63d5或3d5(4)2s22p3(5) 命题点2核外电子的排布规律及应用1下列说法错误的是()Ans电子的能量不一定高于

6、(n1)p电子的能量B6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则C电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理解析：选AA项，各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5sns电子的能量一定高于(n1)p电子的能量；B项，对于C原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则；C项，根据轨道能量高低顺序可知E4sE3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p6

7、3s23p63d14s2，故违反了能量最低原理；D项，对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理。2(2015昆明模拟)下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是()A3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子B2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子CM层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D最外层电子数是核外电子总数1/5的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子解析：选CA项，3p能级

8、有一个空轨道的基态原子，按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素的原子；B项，2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，它的2p能级上只能是5个电子，所以两原子是同种元素的原子；C项，M层全充满而N层为4s2的原子，其M层应为18个电子，而后者的M层上只有8个电子，所以两原子不是同种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子中，最外层电子数要小于或等于8个电子，且电子总数为5的倍数，所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40，其中满足最外层电子数是核外电子总数的1/5且符合核外电子排布规则的只能是35号元素，该元素原

9、子的外围电子排布式为4s24p5，所以两原子是同种元素的原子。A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(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_；(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的元素符号为_；(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_；(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，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_。解析：(1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成：可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。(

10、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Fe。(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。答案：(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1考点二 原子结构、元素周期表与元素性质的关系1原子结构与元素周期表的关系周期电子层数

11、每周期第一种元素每周期最后一种元素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二232s1101s22s22p6三3113s1181s22s22p63s23p6四4194s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五5375s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六6556s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p62每族元素的价电子排布特点(1)主族：主族AAAAAAA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5(2)0族：He:

12、1s2；其他：ns2np6。(3)过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。3元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)元素周期表的分区：(2)各区外围电子排布特点：分区外围电子排布s区ns12p区ns2np16(除He外)d区(n1)d19ns12(除钯外)ds区(n1)d10ns12f区(n2)f014(n1)d02ns24第一电离能、电负性(1)第一电离能：气态基态电中性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。(2)电负性：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。5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

13、的有些性质是相似的，如：命题点1电离能及其应用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(I1、I2表示各级电离能)如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为n。如钠元素I2I1，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级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，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。1下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A

14、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因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大C最外层电子排布为ns2np6(当只有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I1I2O、MgAl，B项错误；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大。2已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。请根据下表所列数据判断，错误的是()元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8202 75011 600A元素X的常见化合价是1B元素Y是第A族元素C元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD若元

15、素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应解析：选D由数据分析X中I2I1，X易呈1价，为第A 族，A、C均正确；Y中I4I3，易呈3价，应在第A族，B正确；若Y处于第3周期，则Y为铝元素，铝单质不与冷水反应，D错误。命题点2电负性的应用1电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()A元素周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大B元素周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大C电负性越大，金属性越强D电负性越小，非金属性越强解析：选A利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大，同主族从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断。电负性越大，金属性越弱，非金属性越强。2如图

16、：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16(1)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有两性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_。(2)通过分析电负性变化规律，确定Mg元素电负性的最小范围_。(3)请归纳元素的电负性和金属、非金属的关系是_。(4)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由，并设计一个实验方案证明上述所得结论。答案：(1)Be(OH)22H=Be22H2O，Be(OH)22OH=BeO2H2O(2)0.9

17、31.57(3)元素的非金属性越强，电负性越大；元素的金属性越强，电负性越小(4)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55B原子半径：C电负性：D最高正化合价：解析：选A四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能FNPS，A项正确；原子半径PSNF，B项错误；电负性FNSP，C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为5、6、5价，D项错误。1(2013上海高考)X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列

18、有关这些元素性质的说法一定正确的是()AX元素的氢化物的水溶液显碱性BZ元素的离子半径大于W元素的离子半径CZ元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应DY元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析：选C根据题意，Z为Mg元素，Y原子最外层电子排布为ns2np2，是C或Si元素，X为N或O元素，W为Al或Cl元素，N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误；Al3的半径比Mg2小，Cl半径比Mg2大，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。2A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电

19、子排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，C单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。用元素符号回答：(1)上述六种元素中，_元素的第一电离能最大，理由是_。 (2) C、D元素的第一电离能较大的是_，原因是_。 (3)六种元素按电负性从小到大排列顺序是_。(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物是离子化合物的是_，是共价化合物的是_。解析：A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A、B在第二周期，A原子核外有2个未成对电子，是氧元素，

20、B只能为氟元素；C、D在第三周期，C单质可与热水反应但不能与冷水反应，为镁元素，D只能是铝元素。F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F，F为硫元素。E原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，是磷元素。答案：(1)F其最外层有7个电子且原子半径小，容易得电子，不容易失电子(2)MgMg最外层3s轨道全满，3p全空，是较稳定状态(3)MgAlPSOF(4)MgO、Al2O3P2O5、SO31(2015福州模拟)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B原子核外M层上仅有两个电子的X

21、原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D最外层都只有一个电子的X、Y原子解析：选CA项，原子核外电子排布式为1s2的X原子是稀有气体，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是A族元素的原子，化学性质不同；B项，原子核外M层上仅有两个电子的X原子是A族的元素原子，而原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是A族、副族或族元素的原子，化学性质不一定相似；C项，2p轨道上只有两个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有两个电子的Y原子是Si原子，两者化学性质相似；D项，最外层只有一个电子的原子可能是A族元素的原子，也可能是过渡金属原子，化

22、学性质不一定相似。2下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()A第一电离能的大小：MgAlB锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳CNi是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳DF、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F解析：选B同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第A族的第一电离能比相邻的第A族元素的第一电离能大，A正确； 锗是金属元素而碳是非金属元素，第一电离能低于碳，B不正确；Ni的价电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，第二周期未成对电子数为2的元素有碳和氧，同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性CO，MgAl，A、B不正确；F的电负

23、性最大，没有正化合价，C不正确。5(2015秦皇岛模拟)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示，单位为kJmol1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是()I1I2I3I4R7401 5007 70010 500 R的最高正价为3价R元素位于元素周期表中第A族R元素第一电离能大于同周期相邻元素R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A BC D解析：选B由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为2价，位于第A族，可能为Be或者Mg元素，因此不正确，正确，不确定；短周期第A族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，正确。6(1)(2013全国卷)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。(2)(2013福建高考)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照右图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(3)(2013浙江高考)N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4In/kJmol15781 8172 74511 5