高二化学专题一物质结构1.docx
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高二化学专题一物质结构1
专题一 原子结构与性质
【课前检测】
1.(2011上海高考)下列有关化学用语能确定为丙烯的是
2.(2011安徽高考)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。
已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中四个氮原子共平面
C.该物质既有氧化性又有还原性
D.15.2g该物质含有6.02×1022个原子
3.(2011福建高考)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:
R>M
4.(2011广东高考)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则
A、原子半径:
丙>丁>乙
B、单质的还原性:
丁>丙>甲
C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
5.(2011山东高考)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。
下列说法正确的是
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
6.(2011天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降
7.(2011新课标全国)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。
元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法错误的是
A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X与氢形成的原子比为1:
1的化合物有很多种
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
X
Y
Z
W
Q
8.(2011江苏高考)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。
下列说法正确的是
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为:
rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
9.(2011重庆高考)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为______;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。
(2)30Si的原子的中子数为_________;
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是____。
(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。
10.(2011海南高考)四种短周期元素在周期
表中的相对
位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物的相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。
该化合物的化学式为_________________。
【复习目标】
1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1-36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
【知识精讲】
知识点一 原子核外电子排布及表示方法
1.能层、能级及其最多容纳电子数的关系
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
…
…
最多容纳
电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
…
…
2
8
18
32
…
2n2
2.原子轨道
电子云轮廓图给出了电子在____________的区域。
这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道
轨道形状
轨道个数
s
p
第1电子层:
只有s轨道。
第2电子层:
有s、p两种轨道。
第3电子层:
有s、p、d三种轨道。
3.构造原理
构造原理:
多电子原子的核外电子排布遵循构造原理,根据构造原理可以写出元素基态原子的电子排布式。
随着__________的递增,基态原子的核外电子按照右图中箭头的方向依次排布,即1s,2s,2p,____,____,____,____,____,____,4d,5p……该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。
4.原子核外电子排布规律
(1)能量最低原理
①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。
②基态原子:
______________。
当基态原子________能量后,电子会______________,变成__________原子。
(2)泡利原理
一个原子轨道最多容纳____个电子,并且____________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________________,并且__________相同。
问题思考
1.电子按构造原理排布时,先排在4s轨道,再排3d轨道,为什么?
而失电子时,是先失4s轨道上的,还是先失3d轨道上的?
知识点二 元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律
1.电离能
(1)第一电离能:
气态电中性基态原子____________转化为气态基态正一价离子所需要的最低能量。
(2)元素第一电离能的意义:
元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。
第一电离能数值越小,原子越易失去一个电子,该元素的金属性越强;反之,第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子。
(3)变化规律:
①同一周期从左到右元素的第一电离能呈________的趋势,但某些地方出现曲折变化,如____>____,____>____,____>____,____>____。
②同一族从上到下元素的第一电离能__________。
2.电负性
(1)成键电子:
原子中用于形成________的电子。
(2)电负性:
用来描述不同元素的原子对________吸引力的大小。
(3)意义:
电负性越大的原子,对成键电子的吸引力越大,非金属性越强。
故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。
(4)变化规律
①同周期从__________元素的电负性逐渐增大。
②同主族从上到下元素的电负性逐渐________。
(5)应用
①判断元素的金属性和非金属性的强弱:
非金属的电负性>1.8;金属的电负性<1.8;类金属的电负性在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。
②判断化学键的类型:
两元素的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;两元素的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
问题思考
2.为什么同周期的ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的,ⅤA族的大于ⅥA族的?
如I1(Al) 【考点精析】 一、原子结构 1.构造原理 (1)能级序数与能层能量之间有什么关系? (2)在同一能层中,各能级间的能量关系如何? (3)当能层不同,能级相同时,其能量关系如何? (4)高能层上的电子能量一定比低能层上的能量高吗? 2.电子云 怎样理解电子云的小黑点及小黑点的疏密? 3.基态原子核外电子排布的表示方法 基态原子核外电子的表示方法有哪些? 各表示什么含义? 请举例说明。 典例导悟1 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亚层为半充满,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__________________。 二、元素周期律与元素推断 1.元素周期律所描述内容汇总(完成下表) 项目 同周期(从左→右) 同主族(从上→下) 原子核外 电子排布 电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,1→7(第一周期1→2) 最外层电子数相同,电子层数递增 原子半径 逐渐____(0族除外) 逐渐增大 元素 主要化合价 最高正价由(+1→+7) 最低负价由-4→-1 最高正价=________,非金属最低负价=_______ 原子得、失电子能力 得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱 得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强 元素的第 一电离能 第一电离能呈______的趋势 第一电离能________ 元素的 电负性 电负性逐渐____ 电负性________ 元素金属性、 非金属性 金属性逐渐________ 非金属性逐渐________ 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 单质氧化性、还原性 氧化性逐渐____ 还原性逐渐____ 氧化性逐渐____ 还原性逐渐____ 最高价氧 化物对应 水化物的 酸碱性 碱性逐渐____ 酸性逐渐____ 碱性逐渐____ 酸性逐渐___ 非金属气态氢化物的稳定性 _ 生成由__到__稳定性逐渐____ 生成由__到__稳定性逐渐____ 2.元素周期律与元素推断的关系 在试题中,通常用元素周期律的某项内容,来推断新元素名称,然后再考查该元素的其它性质。 典例导悟2 下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据: 性质 元素 原子半径(10-10m) 最高价态 最低价态 ① 1.02 +6 -2 ② 2.27 +1 ③ 0.74 -2 ④ 1.43 +3 ⑤ 0.77 +4 -4 ⑥ 1.10 +5 -3 ⑦ 0.99 +7 -1 ⑧ 1.86 +1 ⑨ 0.75 +5 -3 ⑩ 1.17 +4 -4 请回答下列问题: (1)以上10种元素中,第一电离能最小的是________(填编号)。 (2)上述⑤⑥⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是________________(写分子式)。 元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为________,它是一种重要的结构材料,推测它应属于__________晶体;元素①的原子价电子排布式是__________________________。 (3)①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由大到小的顺序是 ________________________________________________________________________ (填化学式)。 (4)③和⑨两元素比较,非金属性较弱的是______(填名称),可以验证你的结论的是下列中的______(填序号)。 A.气态氢化物的挥发性和稳定性 B.单质分子中的键能 C.两元素的电负性 D.含氧酸的酸性 E.氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素) F.两单质在自然界的存在形式 【高考真题】 1.判断正误 (1)硫原子的最外层电子排布式为3s23p4( ) (2010·上海-2C) (2)B.电离能最小的电子能量最高( ) C.(在基态多电子原子中)p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量( ) (2008·海南-23B、C) 2.[2011·福建理综-30 (1)节选]氮元素可以形成多种化合物。 基态氮原子的价电子排布式是________________________________________________________________________。 3.[2011·山东理综-32 (1)节选]氧是地壳中含量最多的元素。 氧元素基态原子核外未成对电子数为_________________________________________________________个。 4.[2010·福建理综-30 (2)]原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。 T的基态原子外围电子(价电子)排布式为________,Q2+的未成对电子数是________。 姓名: ________ 班级: ________ 学号: ________5.[2010·课标全国卷一41 (1)]W(O)元素的L层电子排布式为________。 6.[2010·江苏-21A (2)]Cu+基态核外电子排布式为______________。 7.[2010·海南,19 (1)]Ni原子的核外电子排布式为 ________________________________________________________________________ ____________。 8.[2011·课标全国卷-37 (2)节选]基态B原子的电子排布式为________________;B和N相比,电负性较大的是____________,BN中B元素的化合价为__________。 9.[2011·福建理综-30 (2)节选]C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是______________。 10.[2010·山东理综,32 (2)]CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 ________________________________________________________________________。 11.(2009·安徽理综,25改编)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。 W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。 (1)W位于元素周期表第________周期第________族。 W的气态氢化物稳定性比H2O(g)________(填“强”或“弱”)。 (2)Y的基态原子核外电子排布式是 ________________________________________________________________________, Y的第一电离能比X的________(填“大”或“小”)。 (3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【考点集训】 1.下列关于硅原子的核外电子排布表示式中,错误的是( ) A.1s22s22p63s23p2 B.[Ne]3s23p2 2.(2011·大连质检)主族元素A原子的结构示意图为 。 则X、Y及该原子3p能级上的电子数分别为( ) A.18、6、4B.20、8、6 C.18、8、6D.15~20、3~8、1~6 3.(2011·烟台调研)下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是( ) A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子 B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2 C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子 D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子 4.(2011·南昌模拟) (1)某质量数为32,核内有16个中子的原子,其电子排布式是____________,该原子中有____个未成对电子,这些未成对电子具有________(填“相同”或“相反”)的自旋状态。 (2)某元素的原子最外层电子排布为3s23p2,它的次外层上电子云形状有____种,原子中所有电子占有____个轨道,核外共有____个电子。 (3)M电子层上有____个能级,有____个轨道,作为内层最多可容纳____个电子,作为最外层时,最多可含有____个未成对电子。 (4)在元素周期表中,最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于__________族;最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于__________族。 (5)A元素的最高正价是+4,A原子次外层上有2个电子,A原子的电子排布式是____________。 (6)B元素在气态氢化物中显-3价,气态氢化物极易溶于水,B原子的电子排布式是__________。 (7)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是____________。 (8)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则F2-的电子排布式是____________,G元素的原子序数是______。 5.下列说法中正确的是( ) A.第三周期所含元素中钠的第一电离能最小 B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C.在所有元素中,氟的第一电离能最大 D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大 题号 1 2 3 5 答案 6.(2011·苏州模拟)不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为E)如下图所示。 试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答下列问题。 (1)同主族内不同元素的E值变化的特点是______________________________。 各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的__________变化规律。 (2)同周期内,随原子序数增大,E值增大。 但个别元素的E值出现反常现象。 试预测下列关系式中正确的是 ________________________________________________________________________。 ①E(砷)>E(硒) ②E(砷) ③E(溴)>E(硒) ④E(溴) (3)估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围: ______ (4)10号元素E值较大的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 7.A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。 已知: ①F的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②E原子价电子(外围电子)排布式为msnmpn-1;③D原子最外层电子数为偶数;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题: (1)下列叙述正确的是________(填序号)。 A.金属键的强弱: D>E B.基态原子第一电离能: D>E C.五种元素中,电负性最大与最小的两种金属元素形成晶体的化学式为EB,属于离子晶体 D.晶格能: NaCl>DCl2 (2)F的核外电子排布式为 ________________________________________________________________________; 与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素为__________(填元素符号)。 (3)A与C形成的非极性分子中,σ键与π键的个数之比为________;该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为__________。 (4)已知原子数和价电子数相同的分子或离子互为等电子体,互为等电子体的微粒结构相同,B 中心原子的杂化轨道类型为____________。 8.有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述: 元素 结构、性质等信息 A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性 C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 请根据表中信息填写: (1)A原子的核外电子排布式为 ________________________________________________________________________。 (2)B元素在周期表中的位置是 ________________________________________________________________________; 离子半径: B______A(填“大于”或“小于”)。 (3)C原子的电子排布图是 ________________________________________________________________________, 其原子核外有____个未成对电子,能量最高的电子为______轨道上的电子,其轨道呈______形。 (4)D原子的核外电子排布式为__________,D-的结构示意图是__________。 (5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水
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- 化学 专题 物质 结构