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1、高考总复习同步训练第十一章选修3物质结构与性质(选用)第1讲原子结构与性质考纲定标热点定位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(136号)原子核外电子排布。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了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。1.核外电子排布式、价层电子排布式的书写。2比较元素第一电离能的大小，根据元素的第一电离能推断原子结构。3元素电负性大小的比较和元素性质的关系。4根据原子结构考查元素的推断。原子结构基础全扫描1能层与能级能层(n)能级最多容纳电子数序
2、数符号各能级各能层一K1s2_2_二L2s2_8_2p6三M3s2_18_3p63d10四N4s2_32_4p64d104f14n2n22.原子轨道(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)各能级上的原子轨道数目：能级nsnpndnf原子轨道数1357(3)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：1s2s3sAl，PS。练习点点清3现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A第一电离能：B原子半径
3、：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。 考点一基态原子核外电子排布的表示方法1核外电子排布规律(1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。(2)能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高，不同能层的能级之间的能量高低有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(3)当能量相同的原子轨道在全满(p6、
4、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的基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。2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：“稀有气体价层电子”的形式表示。如：Cu：Ar3d104s1。(3)电子排布图(轨道表示式)：用方框表示原子轨道，用“”或“”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和
5、在轨道中的排布情况书写。如：S: 例1(1)(2012浙江高考)可正确表示原子轨道的是_。A2sB2dC3px D3f写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：_。(2)(2012福建高考)基态Mn2的核外电子排布式为_。(3)(2012海南高考)铜原子基态电子排布式为_；(4)(2011福建高考)基态氮原子的价电子排布式是_。解析(1)电子层数为2的能级包括s、p；电子层数为3的能级包括s、p、d；镓(Ga)的原子序数为31，电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)Mn是25号元素，其电子排布式为Ar3d54s2，失去最外层的2个电子，即得Mn2Ar3d5。(3)Cu
6、是29号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，(4)氮原子的最外层有5个电子，其价电子排布式为2s22p3。答案(1)A、C1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5(3)1s22s22p63s23p63d104s1(4)2s22p31下列说法错误的是()Ans电子的能量不一定高于(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
7、泡利原理解析：选AA项，关键在于熟记构造原理，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个电子应该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E4sAl。B(2012海南高考)锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C(2012山东高考)Ni是元素周期表中第28号元素，第2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D(2012福建高考)元素的第一电离能：AlSi解析同周期从左到右第一电离能增大，但第A族的第一电离能比
8、相邻的第A族元素大，A正确； 锗是金属而碳是非金属元素，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2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的电负性最大，没有正化合价，C不正确。2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。3如图是第三周期1117号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是()Ay轴表示的可能是第一电离能By轴表示的可能是电负性Cy轴表示的可
9、能是原子半径Dy轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析：选B对于第三周期1117号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。4X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知()AX的原子半径大于Y的原子半径BX的电负性大于Y的电负性CX阴离子的半径小于Y阳离子的半径DX的第一电离能小于Y的第一电离能解析：选BX的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，
10、且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径YX，电负性XY，A错误，B正确；电子层结构相同，核电荷数越多，粒子半径越小，故X阴离子半径大于Y阳离子半径，C错误；X为非金属元素易得电子形成阴离子，Y为金属元素易失电子形成阳离子，第一电离能XY，D错误。5(2013南充模拟)以下有关元素性质的说法不正确的是()A具有下列电子排布式的原子中，1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4原子半径最大的是B具有下列价电子排布式的原子中，3s23p13s23p23s23p33s23p4，第一电离能最大的是CNa、K、RbN、P、AsO
11、、S、SeNa、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是D某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3解析：选DA项，为Si，为N，为C，为S，原子半径最大的为Si，正确；B项，为Al，为Si，为P，为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能呈增大趋势，正确；D项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时应呈2价，D错。二、非选择题6(2012南阳模拟)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于4
12、2。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是_；(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_，该元素的名称是_；(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_；(4)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性，并说明理由_。解析：(1)X原子4p轨道上有3个未成对电子，可知其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，并推出其元
13、素符号为As。(2)根据Y元素的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y和Z元素的原子序数之和为42339，Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4，即，Y可能是碳或氧，再根据Z可形成负一价离子，推出Y为氧，则Z为氢。(4)As在A族，非金属性NPAs，氢化物的稳定性与非金属一致。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2) (3)As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O(4)稳定性：NH3PH3AsH3，原因：原子半径：NP”、“K。答案：(1)HOAlSK(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)212H2O净水剂(3)1s22s22p63s
14、23p1(4) (5)9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BB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_。(2)B元素在周期表中的位置_；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
15、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化物反应的化学方程式为_，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_。解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第A族，Na与Al3核外电子排布相同，核电荷数Al3大于Na，故r(Al3)r(Na)。(3)C为N，其电子排布图为，其中有3个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈纺锤形。(4)D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布
16、式为Ne3s23p5，Cl的结构示意图为。(5)Al(OH)3与NaOH和盐酸反应的化学方程式分别为，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。答案：(1)1s22s22p63s1(2)第三周期第A族小于(3) (4)1s22s22p63s23p5或Ne3s23p5(5)NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O3HClAl(OH)3=AlCl33H2O10根据信息回答下列问题：A第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17
17、号元素的有关数据缺失)。B不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断NaAr元素中，Al的第一电离能的大小范围为_Al_(填元素符号)；(2)从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是_；(
18、3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第_周期_族；(4)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_性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_。(5)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围_；(6)请归纳元素的电负性和金属、非金属的关系是_；(7)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(即写出判断的方法和结论)，请设计一个实验方案证明上述所得到的结论。解析：(1)由信息所给的图可以看出，同周期的A族元素的第一电离能最小，而A族元素中第一电离能小于A族元素中第一电离能，故NaAlMg。(2)从图中可
19、看出同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其位置为第五周期第A族。(4)根据对角线规则，Al(OH)3与Be(OH)2性质相似，Be(OH)2应具有两性，根据Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可以类似的写出Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式。(5)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，可知，在同周期中电负性NaMgMgCa，最小范围应为0.931.57。(6)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力大小，所以，电负性越大，
20、原子吸引电子能力越强，非金属性越强，反之金属性越强。(7)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下是否导电，离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物却不能。答案：(1)NaMg(2)从上到下依次减小(3)五A(4)两Be(OH)22H=Be22H2OBe(OH)22OH=BeO2H2O(5)0.931.57(6)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小(7)Al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，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物。第2讲分子结构与性质考纲定标热点定位1.了解共价键的主要类型：键和键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。2了解简单配合物的成键情况。3了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂