1、1. (2018 课标)Li 是最轻的固体金属,采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:(1)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) 。A BC D(2)Li +与 H具有相同的电子构型,r(Li +)小于 r(H),原因是_。(3)LiAlH 4 是有机合成中常用的还原剂,LiAlH 4 中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH 4 中,存在_(填标号) 。A离子键 B 键 C 键 D氢键(4)Li 2O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a) 的 BornHaber 循环计算得到。可知
2、,Li 原子的第一电离能为_kJmol 1,O=O 键键能为 _kJmol1,Li 2O 晶格能为_kJmol1。(5)Li 2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为 0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为 NA,则 Li2O 的密度为_gcm 3(列出计算式) 。【答案】 (1). D (2). C (3). Li+核电荷数较大 (4). 正四面体 (5). sp3 (6). AB (7). 520 (8). 498 (9). 2908 (10). 【解析】度是 。2 ( 2017 课标)化学选修 3:物质结构与性质( 15 分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有
3、着广泛的应用。回答下列问题: (1 )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) 。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E.766.5(2 )基态 K 原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。K 和 Cr 属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属 K 的熔点、沸点等都比金属Cr 低,原因是_。(3 ) X 射线衍射测定等发现,I 3AsF6 中存在 I3+离子。I 3+离子的几何构型为 _,中心原子的杂化形式为_。(4 ) KIO3 晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为
4、 a=0.446nm,晶胞中K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。 K 与 O 间的最短距离为_nm,与 K 紧邻的 O 个数为_。(5 )在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位置,则 K 处于_位置,O 处于_位置。【答案】(1)A (2)N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(3 ) V 形 sp3 (4 )0.315 12 (5 )体心 棱心3 (2016 课标)化学 选修 3:物质结构与性质 ( 15 分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_ ,有_个未成对电
5、子。(2)Ge 与 C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点/ 49.5 26 146沸点/ 83.1 186 约 400(4)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_。(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中 Ge 原子的杂化方式为_,微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为
6、 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数 A 为(0,0,0) ;B 为( 12,0, ) ;C 为( 12, ,0) 。则 D 原子的坐标参数为_。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76 pm,其密度为_gcm -3(列出计算式即可) 。【答案】 (1)3d 104s24p2 ;2;(2)Ge 原子半径大,原子间形成的 单键较长,p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成 键;(3)GeCl 4、GeBr 4、GeI 4 的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,分子量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强。 (4)OGe Zn;(5)sp 3 ;共价
7、键;(6)( 1, 4, ); 738106.025.。81/8+61/2+4=8,所以晶胞的密度31032310A873g/mol 87g/cm(56.pc/p)6.01(56.)mVN = 738106.25.cm3。考纲解读考纲解读考点 内容 说明原子结构与元素的性质(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。(2)了解电离能的含义,并能用以 说明元素的某些性质。(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。(4)了解电负性的概念,并能用以 说明元素的某些性质。原子结构与元素的性质是高考必考内容考点精讲
8、考点一 原子结构1. 能层与能级由必修的知识,我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的,由内而外可以分为: 第一、二、三、四、五、六、七能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高例如:钠原子有 11 个电子,分布在三个不同的能层上,第一层 2 个电子,第二层 8 个电子,第三层1 个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。理论研究证明,原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:能 层 一 二 三 四 五 六 七符 号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50即每层所容纳的最多电子数是:
9、2n 2(n:能层的序数) 但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(S、P、d、F),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:能 层 K L M N O 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能层电子数 2 8 18 32 50 (1) 每个能层中,能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf(2) 任一能层,能级数 =能层序数(3) s、p、d、f 可容纳的电子数依次是 1、3、5、7的两倍各能层所包含的能级类型及各能层、能级最
10、多容纳的电子数见下表:2. 构造原理根据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。即电子所排的能级顺序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s电子填充的先后顺序(构造原理)为:1s 2s2p 3s3 p 4s3d4p 5s 4d5p 6s 4f5d6p 7s5f6d7p .ns (n2)f (n 1)d np构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。不同能层的能级有交错现象,如 E(3d)E (4s)、E(4d) E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)等。构造原理是书写基态原子
11、电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一。如:Na:1s 22s22p63s1,能级符号上面数字是该能级上的电子数。元素原子的电子排布:(136 号)氢 H 1s1 钠 Na 1s22s22p63s1 钾 K 1s22s22p63s23p64s1 【Ar】4s 1 有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差,如:铬 24Cr Ar3d54s1 铜 29Cu Ar3d104s1例如:写出 17Cl(氯) 、 21Sc(钪)、 35Br(溴)的电子排布氯:1s 22s22p63s23p5钪:1s 22s22p63s23p63d14s2溴:1s 22
12、s22p63s23p63d104s24p53.电子云和原子轨道:(1) 电子运动的特点:质量极小 运动空间极小 极高速运动。因此,电子运动来能用牛顿运动定律来描述,只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样,确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何,而只能确定它在原子核外各处出现的概率。概率分布图看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为 90%的空间圈出来,人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。S 的原子轨道是球形的,能层序数越大,原子轨道的半径越大。 P 的原子轨道是纺锤形的,每个 P 能级有 3 个轨道,它们互相垂直,分别以 Px、P y、P
13、 z 为符号。P 原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。s 电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心) ,能层序数, 2 越大,原子轨道的半径越大。这是由于1s,2s,3s电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展。这是不难理解的,打个比喻,神州五号必须依靠推动(提供能量) 才能克服地球引力上天,2s电子比 1s 电子能量高,克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比 1s 大,因而 2s 电子云必然比 1s 电子云更扩散。(2) 重点难点 泡利原理和洪特规则量子力学告诉我们:ns 能级各有一个轨道,np 能级各有 3 个轨道,nd 能级各
14、有 5 个轨道,nf 能级各有 7 个轨道.而每个轨道里最多能容纳 2 个电子,通常称为电子对,用方向相反的箭头“” 来表示。一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子,而且自旋方向相反,这个原理成为泡利原理。推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则是洪特规则。洪特规则的特例:对于同一个能级,当电子排布为全充满、半充满或全空时,是比较稳定的。特例: 24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s13d 3d半充满 全充满轨道表示式:用“”表示轨道,用“”或“
15、”表示容纳的电子。1s 1s如: 1H 2He1s 2s 1s 2s 2p3Li 6C注意:ns 能级各有 1 个轨道,np 能级各有 3 个轨道,nd 能级各有 5 个轨道,nf 能级各有 7 个轨道。而每个轨道里最多能容纳 2 个电子,通常称为电子对,用方向相反的箭头“”来表示。 “” “”表示自选方向相反。4. 基态、激发态、光谱1基态:最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。2激发态:较高能量状态(相对基态而言) 。如基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级成为激发态原子。3光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收(基态激发态)和放出(基态激发态)能量,产生不同的光谱原子光
16、谱(吸收光谱和发射光谱) 。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。小结: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,简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。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。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。典例 1 下列说法中正确的
17、是( )A 任何一个能层最多只有 s、p、d、f 四个能级B 用 n 表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为 2n2C 电子云中每一个小点代表一个电子D 电子的运动状态只能从能层、能级、轨道 3 个方面进行描述【答案】B 【解析】A、在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为 s、p、d、f、g 等,故 A 错误; B、在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用 n 表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2,故 B 正确;C、电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种
18、图形,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,故 C 错误;D、决定电子运动状态有四个量:主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数;所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向 4 个方面进行描述,故 D 错误;故选 B。典例 2 下列各项叙述中,正确的是( )A 所有原子任一能层的 s 电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同B 镁原子由 1s22s22p63s21s 22s22p63p2 时,原子释放能量,由基态转化成激发态C 24Cr 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d44s2D 价电子排布为 5
19、s25p1 的元素位于第五周期第A 族,是 s 区元素【答案】A典例 3 下列叙述中,正确的是A 1s 电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以内,电子出现的概率为B 在能层、能级、以及电子云的伸展方向确定时,电子的运动状态才能确定下来C 在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析D 原子核外的电子就像行星围绕太阳一样绕着原子核做圆周运动【答案】C【解析】A 项,电子云轮廓图是电子在原子核外空间出现概率 90%的空间,1s 电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以内,电子出现的概率为 90%,A 项错误; B 项,电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向和电子的自旋方
20、向确定,B 项错误;C 项,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,C 项正确; D 项,量子力学指出,原子核外电子的运动没有确定的轨道和位置,只能确定电子出现在原子核外空间各处的概率,原子核外电子不是绕着原子核做圆周运动,D 错误。典例 4 下列说法正确的是A 第三能层有 s、p 共两个能级B 3d 能级最多容纳 6 个电子C 电子云伸展方向与能量的大小有关D 无论是哪一能层的 p 能级最多容纳的电子数均为 6 个【答案】D典例 5 下列说法或有关化学用语的表达正确的是A 1s 电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动B 钠原子由 1s22s22p63p1ls 22
21、s22p63p1 时,原子释放能量,由基态转化成激发态C 因氧元素的电负性比氮元素的大,故氧原子的第一电离能比氮原子的大D 基态 Fe 原子的外围电子排布图为【答案】D【解析】A电子云表示表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹,故 A 错误;B. 钠原子由 1s22s22p63p1ls 22s22p63p1 时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,故 B 错误;CN 元素原子2p 能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于氧元素的第一电离能,故 C 错误;D. Fe 为 26 号元素,根据核外电子的排布规律,原子的外围电子排布图为 ,故 D 正确。 考点一精练1电负性是元素原子
22、的重要性质,研究电负性的大小及其变化规律具有重要的价值。下列几种叙述中不属于电负性的应用的是( )A 判断一种元素是金属还是非金属 B 判断化合物中元素化合价的正负C 判断化学键的类型 D 判断化合物的溶解度【答案】D【解析】A.元素电负性数值的大小可判断一种元素是金属还是非金属,一般电负性大于 1.8 的元素为非金属 ,故 A 说法正确;B.元素电负性可判断化合物中元素正负价,电负性大的元素显负价,故 B 说法正确;C.元素电负性可判断化学键类型,电负性差大于 1.7 的键一般形成离子键,故 C 说法正确;D. 化合物溶解度与电负性没有必然联系;故 D 说法错误。2已知短周期元素甲、乙、丙、
23、丁的原子序数依次增大,甲是地壳含量最多元素,乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应,丁的 P 轨道有两个未成对电子。下列说法错误的是A 元素丙的单质可用于冶炼金属 B 甲与丁形成的分子中有非极性分子C 简单离子半径:丁乙丙 D 甲与乙形成的化合物均有强氧化性【答案】D3下列能正确表达 N 原子电子轨道排布式的是【答案】B【解析】A.N 原子 2p 轨道上 3 个电子没有分占不同的原子轨道,故 A 错误;B. 所表示的轨道排布式遵循原子核外排布相关原理,故 B 正确;C.N 原子的两个 s 轨道上的电子自旋状态相同,不符合泡利不相容原理,故 C错误;D. N 原子的两个 s 轨道上
24、的电子自旋状态相同,不符合泡利不相容原理,故 D 错误。4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,第三周期中 Z 元素的简单离子半径最小,下列说法不正确的是X YZ W QA Z 位于第 3 周期 IIIA 族B X、Z、W、Q 等元素的最高正价等于其所在族的族序数C Y 元素气态氢化物比 W 元素的气态氢化物更稳定,是因为前者分子间形成了氢键D X 的最高价氧化物对应的水化物和 X 的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键【答案】C【解析】第三周中 Z 元素的简单离子半径最小,则 Z 为 Al,由短周期元素在周期表中位置可知,X 为 N元素、Y 为 O 元素、W 为
25、S 元素,Q 为 Cl 元素。A 、铝元素位于第 3 周期第 IIIA 族,A 正确;B、X、Z、W、Q 等元素的最高正价等于其所在族的族序数,分别是 5、3、6、7,B 正确;C、氢键只能影响物理性质,非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性 OS,故氢化物稳定性 H2OH 2S,C错误;D、X 的最高价氧化物水化物和 X 的氢化物形成的化合物为硝酸铵,含有离子键、共价键,D 正确。5X、Y 两元素可形成 X2Y3 型化合物,则 X、Y 原子最外层的电子排布可能是( )A X:3s 23p1 Y:3s 23p5 B X: 2s22p2 Y:2s 22p4C X:3s 23p1 Y:3s 23p4
26、 D X: 3s2 Y:2s 22p3【答案】C6已知某元素的2 价离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p6,则该元素在周期表中的位置正确的是( )A 第三周期A 族,p 区 B 第四周期B 族,s 区C 第四周期族,d 区 D 第四周期A 族,s 区【答案】D【解析】对主族元素而言,价电子排布即为最外层电子排布,最外层电子数等于主族族序数,电子层数等于其周期数,某元素的+2 价离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p6,该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,该原子最外层有 2 个电子,有 4 个电子层,故该元素应为第四周期A 族元素 Ca,处于 s
27、区。7为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中,不符合这一理论的是( )A 电子绕核运动具有特定的半径和能量 B 电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量C 电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量 D 揭示了氢原子光谱存在多条谱线【答案】D【解析】玻尔理论解释了氢原子光谱为线状光谱,但却没有解释出氢原子在外磁场的作用下分裂为多条谱线,要解释氢原子光谱的多重谱线,需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态,选项D 错误。电子绕核运动具有特定的半径和能量、电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量、电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量,是玻尔理论的三个要点,选
28、项 A、B、C 正确。8已知三种微粒(原子或离子 )的电子排布式如下:11X:1s 22s22p6 19Y:1s 22s22p63s23p620Z:1s 22s22p63s23p6若将上述三种微粒归为同一类,下列微粒中也可归为此类的是( )A B C D 【答案】C【解析】根据电子排布式 11X:1s 22s22p6、 19Y:1s 22s22p63s23p6、 20Z:1s 22s22p63s23p6 可知 11X、 19Y、 20Z都是金属阳离子。分析 A-D 选项各微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知,A 和 D 是原子,B 是阴离子,C 是金属阳离子。9外围电子排布式为 4
29、f75d16s2 的元素在周期表中位置应是( )A 第四周期第B 族 B 第五周期第B 族C 第六周期第B 族 D 第六周期第B 族【答案】D【解析】最大能层数为 6,所以在第六周期。由外围电子排布式为 5d16s2 知该元素在 f 区,综上可知该元素为镧系元素,位于第B 族,选 D。10下列说法正确的是A 焰色反应是化学变化B 电子从基态跃迁到激发态放出能量,产生发射光谱C 在一定条件下,碳原子的电子排布式可能是 1s22s12p3D 自然界的原子都是基态【答案】C11下列说法正确的是A “电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围 B 原子轨道即为电子的运动轨迹C s 轨道形状为圆形, p
30、轨道是 “8”字形 D 2s 轨道与 1s 轨道都是球形,但 2s 轨道的球形更大【答案】D【解析】A、电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,故 A错误;B、原子轨道不是电子的运动轨道,原子轨道指的是量子力学描述电子在原子核外的空间运动状态,故 B 错误;C 、s 轨道为球形,故 C 错误;D 、s 能级电子云轨道轮廓图为球形,能层序数越大,s 能级球形越大,故 D 正确。12下列关于能层和能级的说法正确的是A 3p2 表示 3p 能级有两个轨道B 能层序数越大的能级能量不一定越高C 同一原子中,1s、2s 、3s 电子的能量逐渐减小D 同一原子中,2p、
31、3p、 4p 能级的轨道数依次增多【答案】B【解析】13下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )A K:1s 22s22p63s23p64s1 B F-:1s 22s22p6C 26Fe:1s 22s22p63s23p63d54s3 D Kr:1s 22s22p63s23p63d104s24p6【答案】C【解析】题中 K、F 和 Kr 的核外电子排布都符合构造原理,为能量最低状态,而 Fe 的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2,电子数目不正确,故选 C。 14下列各原子或离子的电子排布式错误的是 ( )A Ca2 :1s 22s22p63s23p6 B O2 :1s
32、 22s22p4C Cl :1s 22s22p63s23p6 D Ar:1s 22s22p63s23p6【答案】B【解析】主族元素原子失去电子变成阳离子时,核外电子数、电子层数、最外层电子数改变;主族元素原子得到电子变成阴离子时,核外电子数和最外层电子数改变,但电子层数不变。A、钙原子失去 2 个电子变成钙离子,使次外层变成最外层,所以钙离子核外有 18 个电子,A 正确;B、氧原子核外有 8 个电子,氧原子得 2 个电子变成氧离子,最外层电子数由 6 个变成 8 个,所以氧离子核外有 10 电子,B 错误;C 、氯原子核外有 17 个电子,氯原子得一个电子变成氯离子,最外层由 7 个电子变成
33、 8 个电子,所以氯离子核外有 18 个电子,C 正确; D、氩是 18 号元素,原子核外有 18 个电子,D 正确。15香花石由前 20 号主族元素中的 6 种组成,其化学式为 X3Y2(ZWR4)3T2,X、Y 、Z 为金属元素,Z 的最外层电于数与次外层相等,X 、Z 位于同主族,Y 、Z 、R、T 位于同周期,R 最外层电子数为次外层的3 倍。T 无正价,X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍。下列说法中错误的是A 原子半径:YZRTB XR2、WR 2 两化合物中 R 的化合价相同C 最高价氧化物对应的水化物碱性:XZD 气态氢化物的稳定性: WH2SPH3SiH4 氮 CE(4
34、)同周期元素,从左到右元素的非金属性逐渐增强,O 和 N 两元素比较,则非金属性较弱的是氮;A分子间作用力影响气态氢化物的挥发性,不能说明元素非金属性强弱,故 A 错误;B单质分子成键不同,键能不能说明元素非金属性强弱,故 B 错误;C 电负性越大,对键合电子吸引力越大,元素非金属性越强,故 C 正确;D氧元素没有含氧酸,不能比较最高价含氧酸的酸性判断非金属性强弱,故 D 错误;E氢化物中,键长越长,键能越小,氢化物越不稳定,元素的非金属性越弱,故 E 正确;F两单质在自然界的存在形式不能比较元素的非金属性强弱,故 F 错误,答案选 CE。考点 2 原子结构与元素的性质(一) 原子结构与周期表
35、1. 周期系:随着元素原子的核电荷数递增,每到出现碱金属,就开始建立一个新的电子层,随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到 8 个电子,出现稀有气体。然后又开始由碱金属到稀有气体,如此循环往复这就是元素周期系中的一个个周期。例如,第 11 号元素钠到第 18 号元素氩的最外层电子排布重复了第 3 号元素锂到第 10 号元素氖的最外层电子排布从 1 个电子到 8 个电子;再往后,尽管情形变得复杂一些,但每个周期的第 1 个元素的原子最外电子层总是 1 个电子,最后一个元素的原子最外电子层总是 8 个电子。可见,元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布发生周期性的重复。2. 周期表在周期表中,
36、把能层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,称之为周期,有 7 个;在把不同横行中最外层电子数相同的元素,按能层数递增的顺序由上而下排成纵行,称之为族,共有 18个纵行,16 个族。16 个族又可分为主族、副族、0 族。元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外电子层数决定元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。S 区元素价电子特征排布为S 12,价电子数等于族序数。区元素价电子排布特征为(-1)d 110ns12;价电子总数等于副族序数;ds 区元素特征电子排布为(n-1)d 10ns12,价电子总数等于所在的列序数;p 区元素特征电子排布为 ns2np16;价电子
37、总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。(1)原子核外电子总数决定所在周期数 周期数=最大能层数(钯除外) 46Pd Kr4d10, 最大能层数是 4,但是在第五周期。(2)外围电子总数决定排在哪一族,如: 29Cu 3d104s1, 10+1=11 尾数是 1 所以,是 IB。元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。(二) 、元素周期律1. 原子半径同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小。其主要原因是由于核电荷数的增加使核对电子的引力增加而带来原子半径减小的趋势大于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径增大的趋势。同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。其主要
38、原因是由于电子能层增加,电子间的斥力使原子的半径增大。原子半径的大小取决于两个相反的因素:一是电子的能层数,另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大,电子间的负电排斥将使原子半径增大,所以同主族元素随着原子序数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时,核电荷数越大,核对电子的吸引力也越大,将使原子半径缩小,所以同周期元素,从左往右,原子半径逐渐减小。粒子半径大小的比较1. 原子半径大小比较:电子层数越多,其原子半径越大。当电子层数相同时,随着核电荷数增加,原子半径逐渐减小。最外层电子数目相同的原子,原子半径随核电荷数的增大而增大2. 核外电子排布相同的离子,随核电荷数的增大
39、,半径减小。3. 同种元素的不同粒子半径关系为:阳离子X。Z 和 Y 的电子层数相同,则它们在同一周期,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,现 Z 的原子半径小于 Y,则核电荷数是 ZY。综合以上关系得 ZYX。答案选 D。 3具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是( )A 两种元素原子的电子层上全部都是 s 电子B 3p 能级上只有 1 个空轨道的原子和 3p 能级上只有 1 个未成对电子的原子C 最外层电子排布为 2s22p6 的原子和最外层电子排布为 2s22p6 的离子D 原子核外的 M 层上的 s、p 能级上都填满了电子而 d 轨道未排电子的两种原子【答案】BA
40、、两原子的核外全部都是 s 电子,原子具有 1s 能级或具有 1s、2s 能级,不处于同一周期,如氢原子与锂原子,选项 A 错误;B、3p 上只有一个空轨道的原子,其外围电子排布为 3s23p2,3p 亚层上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为 3s23p1 或 3s23p5,二者都处于处于同正确,选项 B 正确;C 、最外层电子排布为 2s22p6 的原子为氖原子,最外层电子排布为 2s22p6 的离子可能是阴离子也可能是阳离子如 O2-、Na +等,不一定处于同一周期,选项 C 错误;D 、原子核外 M 层上的 s、p 轨道都充满电子,而 d 轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子
41、排布式有 1s22s22p63s23p6 为氩原子,1s 22s22p63s23p64s1 为钾原子,1s22s22p63s23p64s2 为钙原子,不一定处于同一周期,选项 D 错误。4已知 A、B、C、D 四种元素,A 在地壳中含量最高的元素,B 是金属元素,它的原子核外 K、L 层上电子数之和等于 M、N 层电子数之和;C 在第三周期第一电离能最小;D 在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述不正确的是A 四种元素 A、B、C、D 分别为:O 、Ca、Na、ArB 元素 A、B、C 两两组成的化合物可为: CaO、CaO 2、 Na2O、Na 2O2 等C 元素 A、C 简单离子的半径大
42、小关系为: AC【答案】C5下列有关微粒性质的排列顺序正确的是A 离子半径:O 2-Na+S2-B 第一电离能:ONCC 电负性:FPOD 基态原子中未成对电子数: MnSiCl【答案】D【解析】A、电子层数越多,半径越多;电子层数相同时,半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是:S 2 O2 Na ,故 A 错误;B、同周期从左向右第一电离能呈增大趋势 ,但IIAIIIA,VAVIA,因此第一电离能大小顺序是 NOC,故 B 错误;C、同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,F 的电负性大于 O,N 的电负性大于 P,O 的电负性大于 N,因此电负性大小顺序是 FOP
43、,故 C 错误;D 、Mn 的价电子排布式为 3d54s2,未成对电子数为 5,Si 的价电子排布式为3s23p2,未成对电子数为 2,Cl 的价电子排布式为 3s23p7,未成对电子数为 1,因此顺序是 FSiCl,故 D正确。6下列各项叙述中,正确的是( )A Si、P、S 的第一电离能随原子序数的增大而增大B 价电子排布为 3d64s2 的元素位于第四周期第 B 族,是 d 区元素C 2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形,能量不相等D 氮原子的最外层电子排布图:【答案】C【解析】A、同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折。当外围电子在能量相等的轨道上半满(p 3, d5, f
44、7)或全满(p 6, d10, f14)结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。特例是第 A 族的第一电离能大于第A 族,第 A 族的第一电离能大于第 A 族。所以 Si 的第一电离能应大于 P 第一电离能,A 错误;B、价电子排布为 3d64s2 的元素,元素周期表第四周期第族,是 d 区元素,B 错误;C 、离原子核越远,能量越高,2p 轨道能量低于 3p,C 正确;D、利用“洪特规则”可知最外层电子排布图错误,应为,D 错误。7下列有关电离能的说法中正确的是( )A 第一电离能越大的原子失电子的能力越强B 第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量C 同一周期中,主族元素原
45、子第一电离能从左到右越来越大D 可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价【答案】D8现有四种元素的基态原子的电子排布式如下: 1s 22s22p63s23p4 1s 22s22p63s23p3 1s 22s22p3 1s 22s22p5则下列有关比较中正确的是( )A 最高正化合价:B 电负性: C 原子半径: D 第一电离能: 【答案】D9某元素的第一电离能至第七电离能 如下:578 1817 2745 11575 14830 18376 23293该元素最有可能位于元素周期表的族是 A A B A C A D A【答案】C【解析】分析各级电离能,I 3 I4,该元素的原子最外层
46、有 3 个电子,该元素处于第 IIIA 族,答案选 C。10 (2019 届新疆兵团第二师华山中学高三上学期学前考试)已知 X、Y 元素同周期,且电负性 XY,下列说法不正确的是A X 与 Y 形成化合物时,X 显负价,Y 显正价B 第一电离能 Y 可能小于 X,也可能大于 XC 含氧酸的酸性:XYD 气态氢化物的稳定性: HmY 小于 HnX【答案】C【解析】A.电负性大的元素在化合物中显负价,所以 X 和 Y 形成化合物时,X 显负价,Y 显正价,故 A说法正确;B.一般同周期的主族元素的第一电离能随核电荷数的增加而逐渐增大,但当原子外围电子为全充满或半充满状态时第一电离能相对较高,则有第一电离能 Y 可能小于 X,也可能大于 X,故 B 正确;C.应为最高价的含氧酸的酸性 XY ,故 C 错误;D. 非金属性 XY,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故 X 的气态氢化物的稳定性,故 D 正确。11长式周期表共有 18 个纵列,从左到右排为 118 列,即碱金属为第 1 列,稀有气体元素为第 18列按这种规定,下列说法正确的是( )A 第四周期第 8 列元素是铁元素B 只有