2022年高考化学原子结构与性质考点全归纳.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 原子结构与性质 考纲要求 1. 能规范书写常见元素1 36 号 原子核外电子的电子排布式和电子排布图；2. 能运用原子核外电子跃迁等说明某些实际问题；3. 能用电离能、 电负性等说明元素的某些性质； 4. 把握周期表各区、周期、族的原子核外电子排布规律及元素性质的递变规律；考点一 原子核外电子排布原理1能层、能级与原子轨道 1 能层 n ：在 多电子原子中,核外电子的能量是不同的,依据电子的能量差异将其分成 不同能层；通常用 K、L、M、N 表示,能量依次上升；2 能级：同一能层里的电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用 s、p、d

2、、；f 等表示, 同一能层里, 各能级的能量按 s、p、d、f 的次序上升, 即：EsEpEdEf 3 原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外常常显现的区域；这种电子云轮廓图称为原 子轨道；特殊提示原子轨道轨道外形轨道个数s 球形1 p 哑铃形3 第一能层 K ,只有 s 能级；其次能层L ,有 s、p 两种能级, p 能级上有三个原子轨道 px、py、pz,它们具有相同的能量；第三能层 2原子核外电子排布的原理M ,有 s、p、d 三种能级；1 能量最低原理：即：电子尽先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整 个原子的能量处于最低状态；如图为构造原理示意图,亦即基态原子核外电子在原子轨

3、道上的排布次序图：2 泡利原理 一个原子轨道最多容纳 2 个电子,并且自旋状态相反；3 洪特规章名师归纳总结 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,并且第 1 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 自旋状态相同；洪特规章特例： 当能量相同的原子轨道在全满p6 、d10、f14 、半满 p3 、d5、f7 和全空 p0 、d0、 f0 状态时,体系的能量最低,如：24Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1 ；特殊提示 基态原子： 处于最低能量的原子；当基态原子吸取能量后,电子会跃

4、迁到较高能级,变成激发态原子；电子从激发态跃迁回基态时,释放肯定频率的光子,这是产生原子光谱的缘由；深度摸索1完成下表,懂得能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层一二2p 三3p 3d 四4p 4d 4f 五符号K L M N O 能级1s 2s 3s 4s 5s 最 多2 2 6 2 6 102 6 10 14 2 容 纳电 子2 8 18 32 2n2 数特殊提示 1 任一能层的能级总是从 s 能级开头,而且能级数等于该能层序数；2 以 s、p、d、f 排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 1、 3、5、7 的二倍；3 构造原理中存在着能级交叉现象；4 我们肯定要记住前四周期的能级排布 1

5、s 、2s、2p、 3s、3p、4s、 3d、4p ；2写出以下原子的电子排布式与简化电子排布式特殊提示原子电子排布式简化电子排布式N 1s22s22p3 He2s22p3 Cl 1s22s22p63s23p5 Ne3s23p5 Ca 1s22s22p63s23p64s2 Ar4s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64sAr3d64s2 2 Cu 1s22s22p63s23p63d104 Ar3d104s1 s1 当显现 d 轨道时,虽然电子按ns,n 1d ,np 次序填序,但在书写电子排布式时,仍把 n 1d 放在 ns 前,如 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2

6、正确；Fe： 1s22s22p63s23p64s23d6 错误；3请用核外电子排布的相关规章说明Fe3较 Fe2更稳固的缘由？答案26Fe 价层电子的电子排布式为3d64s2 ,Fe3价层电子的电子排布式为3d5,Fe2价层电子的电子排布式为3d6；依据“ 能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低” 的原就,3d5 处于半满状态,结构更为稳固,所以 Fe3较 Fe2更为稳固；特殊提示 由于能级交叉,3d 轨道的能量比 4s 轨道的能量高,排电子时先排 4s 轨道再排3d 轨道,而失电子时,却先失 4s 轨道上的电子；题组一 依据核外电子排布,正确懂得电子能量状态名师归纳总结 1以下电子排布

7、图所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是_；第 2 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案 解析不符合能量最低原理；不符合洪特规章；不符合能量最低原理； 2气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸取能量最多的是A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1答案 B 解析 np3 处于

8、半布满结构,稳固,失去一个电子吸取能量多；“ 两原理,一规章” 的正确懂得1 原子核外电子排布符合能量最低原理,洪特规章,泡利原理,如违反其一,就电子能量不处于最低状态；易误警示 在写基态原子的电子排布图时,常显现以下错误： 违反能量最低原理 违反泡利原理 违反洪特规章 违反洪特规章 2 半布满、全布满原子结构稳固如 ns2、 np3、np6 名师归纳总结 Cr： 3d54s1 Mn：3d54s2 第 3 页,共 14 页Cu： 3d104s1 Zn：3d104s2 题组二化学用语的正确使用- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 32022 上海, 2 以下

9、有关物质结构的表述正确选项 A次氯酸的电子式B二氧化硅的分子式 SiO2 C硫原子的最外层电子排布式 3s23p4 D钠离子的结构示意图答案C ,A 错；二氧化硅是原子晶体,其结构中不存在分子,解析次氯酸的电子式为B错；钠离子是钠原子失去了最外层的1 个电子,其结构示意图为,D错；4按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子,并回答疑题；Fe Fe3原子 或离子 结构示意图电子排布式电子排布图1 铁原子最外层电子数为_ ,铁在发生化学反应时,参与反应的电子可能是_ _ ；2 请你通过比较、归纳,分别说出 答案3 种不同化学用语所能反映的粒子结构信息；Fe Fe3原子 或离子 结构示意图电子

10、排布式Ar3d64s2 Ar3d5 电子排布图12 4s 上的 2 个电子和 3d 上的 1 个电子2 结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数；电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数；电子排布图：能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情形及自旋方向；5A、B、C、D、E、F 代表 6 种元素；请填空：1A元素基态原子的最外层有2 个未成对电子,次外层有2 个电子,其元素符号为_；2B 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 _；3D 元素的正三价离子的3d 能级为半布满,D的

11、元素符号为 _,其基态原子的电子排布式为 _ ；4E 元素基态原子的M层全布满, 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_ ；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn1,就 n _；原子中能量最高的是_电子；答案 1C 或 O 2Cl K 3Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或Ar3d64s2 4Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar3d104s1 52 2p 解析 1A 元素基态原子次外层有 2

12、个电子, 故次外层为 K 层,A 元素有 2 个电子层, 由题意可写出其电子排布图为,就该元素核外有 6 个电子, 为碳元素,其元素符号为 C,另外氧原子同样也符合要求,其电子排布图为；2B 、 C的电子层结构都与 Ar 相同,即核外都有 18 个电子,就 B 为 17 号元素 Cl ,C为 19 号元素 K；3D 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 号元素铁；4 依据题意要求,第一写出电子排布式：名师归纳总结 1s22s22p63s23p63d104s1 ,该元素为29 号元素

13、 Cu；第 5 页,共 14 页5s能级只有 1 个原子轨道,故最多只能容纳2 个电子,即n2,所以元素F 的原子最外层电子排布式为2s22p3,由此可知F 是 N 元素；依据核外电子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外电子中的2p 能级能量最高；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 化学用语的规范使用及意义为了书写和学术沟通的便利,采纳国际统一的符号来表示各个元素元素符号它们有各自不同的侧重点1 原子结构示意图只能表示核外电子的分层排布和原子核内的质子数,如；2 核组成式： 如16 8O,侧重于表示原子核的结构,它能告知我们该原子核内的质子数和核外电子数

14、以及质量数,并不能反映核外电子的排布情形；3 电子排布式：如O 原子的电子排布式为1s22s22p4 ,它能告知我们氧原子核外的电子分为 2 个电子层, 3 个能级,并不能告知我们原子核的情形,也不能告知我们它的各个电子的运动状态；4 电子排布图：如 达得就更加具体；这个式子,对氧原子核外电子排布的情形表5 价电子排布式：如 Fe 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ,价电子排布式为 和参与成键的电子数以及最外层电子数；3d64s2；价电子排布式能反映基态原子的能层数名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - -

15、- - - 考点二 原子结构与元素性质1原子结构与周期表的关系1 原子结构与周期表的关系 完成以下表格 每周期最终一个元素每周期第一个元素周期能层数原子基态原子的原子基态原子的电子二2 序数电子排布式序数排布式3 He2s1 10 1s22s22p6 三3 11 Ne3s1 18 1s22s22p 63s23p 6 四4 19 Ar4s1 36 1s22s22p63s23p 63d104s24p6 1s22s22p63s23p五5 37 Kr5s1 54 63d104s24p64d105s25p6 1s22s22p63s23p六6 55 Xe6s1 86 63d104s24p64d104f14

16、5s25p65d106s26p6 2 原子构型与族的关系对主族元素：主族元素的族序数原子的最外层电子数；对副族元素：次外层电子数多于8 个而少于 18 个的一些元素,它们除了能失去最外层的电子外, 仍能失去次外层上的一部分电子；例如元素钪 Ar3d14s2 ,总共可以失去三个电子,钪为B 族元素；所以,失去的 或参与反应的 电子总数就等于该元素所在的族序数；除第族元素外,大多数元素 所在族的族序数等于 n 1d nsn 为最外层 的电子数；归纳总结 1 周期的序号等于能层数；2 每一周期都是从活泼碱金属开头逐步过渡到活泼的非金属,最终以惰性气体终止 第一周期除外 ； 3 主族元素所在族的序数等

17、于该元素原子的价电子数,等于最外层电子数；4 BB族元素原子的价电子数目与族序数相同；3 元素周期表的分区依据核外电子排布a分区b各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点名师归纳总结 分区元素分布外围电子排布元素性质特点第 7 页,共 14 页s 区A、A 族及 He元素ns12 除氢、氦外都是活泼金属元素；通常是最外层- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电子参与反应A 族A 族、0 族 除 通常是最外层电子参与p 区 ns2np1 6 氦外 反应B 族B 族、族 除 n1d1d 轨道可以不同程度地d 区镧系、锕系外 9ns1 2 参与化学键的形成n 1

18、d10ns1 ds 区 B 族、B 族 金属元素2 镧 系 元 素 化 学 性 质 相n 2f0 14 f 区 镧系、锕系 近,锕系元素化学性质n 1d0 2ns2 相近c. 如已知元素的外围电子排布,可直接判定该元素在周期表中的位置；如：某元素的外围电子排布为 4s24p4,由此可知,该元素位于 p 区,为第四周期A 族元素；即最大能层为其周期数,最外层电子数为其族序数,但应留意过渡元素 副族与第族 的最大能层为其周期数,外围电子数应为其纵列数而不是其族序 数 镧系、锕系除外 ；依据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区 如下图 ,处于金属与非金属交界线 又称梯形线

19、邻近的非金属元素具有肯定的金属性,又称为半金属或准金属,但不能叫两性非金属；2元素周期律1 原子半径影响因素能层数：能层数越多,原子半径越大 核电荷数：核电荷数越大,原子半径越小变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径逐步减小；同主族元素从上到下,原子半径逐步增大；2 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： kJ mol 1；规律a同周期：第一种元素的第一电离能最小,最终一种元素的第一电离能最大,总体出现从左至右逐步增大的变化趋势；b同族元素：从上至下第一电离能逐步减小；c同种原子：逐级电离能越来越大 即 I1

20、I21.8 ,非金属元素；1.7 ,离子键； 1.7 ,共价键 ；3 判定元素价态正负 电负性大的为负价,小的为正价 ；4 电负性是判定金属性和非金属性强弱的重要参数 表征原子得电子才能强弱- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 大,非金属性越强；F 的电负性最大,为4.0 ；特殊提示 1 金属活动性次序与元素相应的电离能大小次序不完全一样,故不能依据金属活动性次序表判定电离能的大小；2 不能将电负性 1.8 作为划分金属和非金属的肯定标准；3 共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强；题组一 元素推断与元素逐级电离能1依据以下五种元

21、素的第一至第四电离能数据 单位： kJ mol 1 ,回答以下各题：元素代号I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 1 在周期表中,最可能处于同一族的是_；AQ和 R B S和 T CT 和 U D R和 T ER和 U 2 以下离子的氧化性最弱的是 _；AS2BR2CT3DU3 以下元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是 _ ；A硼B铍C氦D氢4 每种元素都显现

22、相邻两个电离能的数据相差较大的情形,这一事实从一个侧面说明：_ ,假如 U元素是短周期元素, 你估量它的第2 次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时；5 假如 R、S、T 是同周期的三种主族元素,就它们的原子序数由小到大的次序是_,其中 _元素的第一电离能反常高的缘由是答案 1E 2D 3C 4 电子分层排布,各能层能量不同 10 _；5RST S S 元素的最外层电子处于s 能级全布满状态,能量较低,比较稳固,失去一个电子吸取的能量较多解析1 依据电离能的变化趋势知,Q 为稀有气体元素,R 为第A 族元素, S 为第A 族元素, T 为第A 族元素, U为第A 族元素,所以R和 U处于同一

23、主族；2 由于 U为第A 族元素且比R电离能小,所以U的氧化性最弱；3 由于 Q是稀有气体元素,所以氦的物理性质和化学性质与此最像；4 电离能的突跃变化,说明核外电子是分层排布的；如 U是短周期元素,就 U是 Na,其核外电子排布式为 1s22s22p63s1 ,由于 2s22p6 所处能层相同,所以它的第 2 次电离能飞跃数据发生在失去第 10 个电子时；5 同一周期,第一电离能呈增大趋势,但 A、A 族比相邻元素要高,由于其最外层电子呈全布满或半布满结构；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题组二 元素推断与电

24、负性应用2如图：元素符号 Li Be B C O F 电负性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl 电负性值 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 1 依据对角线规章,Be、 Al 元素最高价氧化物对应水化物的性质相像,它们都具有两性,其中 BeOH2 显示这种性质的离子方程式是_ ；2 通过分析电负性值变化规律,确定Mg元素电负性值的最小范畴_；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,判定 AlCl3 是离子化合物仍是共价化合物？请说出理由,并设计一个实验方案证明上述所得结论；

25、答案 1BeOH2 2H=Be2 2H2O,BeOH22OH=BeO22H2O 20.93 1.57 3 非金属性越强,电负性越大；金属性越强,电负性越小4Al元素和 Cl 元素的电负性差值为1.551.7 ,所以形成共价键,为共价化合物；将氯化铝加热到熔融态,进行导电性试验,假如不导电,说明是共价化合物；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 正确表述元素周期律项目同周期 从左右 同主族 从上下 电子层数相同,最外层最外层电子数相同, 电原子核外电子排布电 子 数 逐 渐 增 多 ,子层数递增17 第一周期12原子半

26、径逐步减小 0 族除外 逐步增大最高正价由 1最高正价主族序数,元素主要化合价7 非金属最低负价主最低负价由 4 1 族序数 8 原子得、失电子才能得电子才能逐步增强,失电子才能逐步减弱得电子才能逐步减弱,失电子才能逐步增强元素的第一电离能第一电离能呈增大的 趋势第一电离能逐步减小元素的电负性电负性逐步增大电负性逐步减小元素金属性、非金属金属性逐步减弱金属性逐步增强性非金属性逐步增强非金属性逐步减弱单质氧化性、仍原性氧化性逐步增强 仍原性逐步减弱氧化性逐步减弱仍原性逐步增强最 高 价 氧 化 物 对 应碱性逐步减弱碱性逐步增强水化物的酸碱性酸性逐步增强酸性逐步减弱非 金 属 气 态 氢 化 物

27、生成由难到易稳固性生成由易到难稳固性的稳固性逐步增强逐步 减弱题组三教材回扣练习 3 选修 3P24 1 以下说法中正确选项A处于最低能量的原子叫做基态原子B3p2 表示 3p 能级有两个轨道C同一原子中,1s、2s、 3s 电子的能量逐步减小D同一原子中,2p、3p、 4p 能级的轨道数依次增多答案 A 4 选修 3P242X、Y、Z 三种元素的原子, 其最外层电子排布分别为 ns1、3s23p1 和 2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 AXYZ2 BX2YZ3 CX2YZ2 DXYZ3 答案 A 5 选修 3P24 3 以下说法中,不符合A 族元素性质特点的是 A从上到下

28、原子半径逐步减小B易形成 1 价离子C从上到下单质的氧化性逐步减弱D从上到下氢化物的稳固性依次减弱答案A 6 选修 3P24 4 以下说法中,正确选项A在周期表里,主族元素所在的族序数等于原子核外电子数名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - B在周期表里,元素所在的周期数等于原子核外电子层数 C最外层电子数为 8 的都是稀有气体元素的原子 D元素的原子序数越大,其原子半径也越大答案 B 7 选修 3P246A、 B、C、D 都是短周期元素；A 的原子核外有两个电子层,最外层已达到饱和； B 位于 A 元素的下一周期,最

29、外层的电子数是 A 最外层电子数的 1/2 ；C 的离子带有两个单位正电荷,它的核外电子排布与 A 元素原子相同；D 与 C属同一周期, D原子的最外层电子数比 A 的 最外层电子数少 1；1 依据上述事实判定：A 是_,B 是_,C是_, D是 _；2C 的 离 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 _ ； D 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为_ _；3B 位于第 _周期 _族,它的最高价氧化物的化学式是 _,最高价氧化物的水化物是一种 _酸；答案 1Ne Si Mg Cl 21s22s22p6 1s22s22p63s23p5 3 三 A SiO2 弱12022 安徽理综, 25

30、X 、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表：元素 相关信息X X 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍Y Y 的基态原子最外层电子排布式为 nsnnpn2 Z Z 存在质量数为 23,中子数为 12 的核素W 有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会快速变成W 灰绿色,最终变成红褐色1W 位于元素周期表第 _周期第 _族,其基态原子最外层有 _个电子；2X 的电负性比 Y 的_ 填“ 大” 或“ 小” ； X 和 Y 的气态氢化物中,较稳固的是_ 写化学式 ；3 写 出Z2Y2 与XY2 反 应 的 化 学 方 程 式 , 并 标 出 电 子 转 移 的 方

31、 向 和 数 目 ：_ ；4 在 X 的原子与氢原子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称：_；氢元素、 X、Y 的原子也可共同形成多种分子和某种常见 无 机 阴 离 子 , 写 出 其 中 一 种 分 子 与 该 无 机 阴 离 子 反 应 的 离 子 方 程 式 ：_ ；答案1 四2 2 小H2O 3 或名师归纳总结 4 丙烷 其他合理答案均可 CH3COOHHCO3 =CO2 CH3COO H2O其他合理答案均第 13 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 可 解析 解答此题应第一依据原子结构特点

32、以及化合物性质推断出各元素,然后依据要求解答；依据原子的核外电子排布特点推知 X 为 C元素； Y的最外层电子排布式为 2s22p4 ,为 O元素； Z 的质子数为 11,为 Na 元素； W的白色氢氧化物为 FeOH2,W为 Fe 元素； 1Fe位于第四周期第族,其基态原子最外层电子数为2；2 同周期元素自左向右电负性逐步增大 稀有气体元素除外 ,元素的非金属性逐步增强,就电负性 CCH4；3Na2O2 与 CO2反应生成 Na2CO3和 O2,反应的化学方程式为 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,每生成 1 mol O2转移电子 2 mol；4 在由碳原子和氢原子形成的多种分子中有

33、两种氢原子的有丙烷、正丁烷、 异丁烷等； 该无机阴离子为HCO3 ,可与由 C、H、 O构成的 CH3COOH反应生成 CO2： CH3COOHHCO3 =CO2 CH3COO H2O；22022 福建理综, 30121元素的第一电离能：Al_Si 填“ ” 或“” ；2 基态 Mn2的核外电子排布式为 答案 1 _ ；21s22s22p63s23p63d5 或Ar3d5 解析 1 同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势,故第一电离能 AlSi ；2Mn 是 25 号元素,其核外电子排布式为 布式为 1s22s22p63s23p63d5 ；1s22s22p63s23p63d54s2 ,故 Mn2的核外电子排32022 山东理综, 322Ni 是元素周期表中第 28 号元素,其次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 _；答案 C碳 解析 Ni