第一章 章末复习 课件(共33张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第一章 章末复习 课件(共33张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 571.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-13 12:20:07 | ||
图片预览
文档简介
(共33张PPT)
第一章 原子结构与性质
章末复习
1.回顾本单元的文本及教材，熟悉本单元的知识及逻辑结构。
2.能熟练运用最低原理、泡利不相容原理、洪特规则表示1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。
3.能熟练运用元素周期表及元素周期律解决相关问题。
知识点一：能层、能级和原子轨道的关系
1.能层与能级
2.能层，能级与原子轨道数量关系
能层数 K L M N O P Q n
能级数 1 2 3 4 5 6 7
轨道数 1 4 9 16 25 36 49
n
n2
3.能层，能级与原子轨道能量关系
(1)同能层:ns(2)形状相同的原子轨道:1s<2s<3s<4s,2p<3p<4p。
(3)同能级形状相同的原子轨道:2px=2py=2pz。
(4)不同能层不同能级:ns<(n-2)f<(n-1)d知识点二：基态原子的核外电子排布规律
1.能量最低原理
在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，即遵循构造原理。
2.泡利原理
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋状态必须相反。
3.洪特规则
基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行
处于能量相同的原子轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)状态时,具有较低的能量和较大的稳定性。
如Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。
N
知识点三：元素周期表
周期
短周期
长周期
第1周期：2 种元素
第2周期：8 种元素
第3周期：8 种元素
第4周期：18 种元素
第5周期：18 种元素
第6周期：32 种元素
第7周期：32种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
（横行）
族
主族：
副族：
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA , ⅤA , ⅥA , ⅦA
第Ⅷ族：
稀有气体元素
（18列）
零族：
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB , ⅤB ,
ⅥB , ⅦB
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
(n-1)d1ns2
(n-1)d2ns2
(n-1)d3ns2
(n-1)d5ns1
(n-1)d5ns2
(n-1)d6-8ns2
ns2或ns2np6
按电子排布分区
知识点四：元素周期律
1.粒子半径的比较方法
电子的能层数
原子半径_____
越大
能层数越多
特例：rLi>rAl
核电荷数
能层数相同
原子半径_____
越大
核电荷数越小
①
②
核外电子数
原子半径_____
越大
核外电子数越多
核电荷数和能层数都相同
③
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叫做第一电离能。
2.电离能
同种元素 I1 ＜ I2 ＜ I3 ＜ I4
当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。
②能层(n)同，I相差不大，能层（n）不同，I相差很大
①原子的逐级电离能越来越大。
3.电负性
①同一周期：主族元素的电负性从左到右逐渐增大。
②同一主族：元素的电负性从上到下呈现减小趋势。
电
负
性
的
应
用
判断金属性与非金属性的强弱
判断元素在化合物中的价态
判断化学键类型
金属的电负性一般小于1.8，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼
非金属的电负性一般大于1.8，非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼
电负性大的元素易呈现负价
电负性小的元素易呈现正价
电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键
电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键
1.下列有关氮元素的化学用语中正确的是 ( )
A.氮分子的结构式:N≡N
B.氮原子最外层的电子云图:
C.NH3的球棍模型:
D.氮原子的电子排布图:
【考点一】原子结构及原子核外电子排布
A
【解析】选A。结构式是利用短线代表共价键,氮气的结构式为N≡N,A项正确;氮原子最外层为p能级,氮原子的最外层应该是pz,不是px,B项错误;球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型,该图不是NH3的球棍模型,且氨气是三角锥形,C项错误;洪特规则指出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,且自旋状态相同,氮原子最外层p能级有3个电子,其电子排布图显然不遵循洪特规则,D项错误。
2.已知某原子结构示意图为 ,下列有关说法正确的是 ( )
A.结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子
D
【解析】选D。在原子结构示意图中第一能层上只能排2个电子,故x=2,最外层有4个电子,该元素为Si,其元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,A、B错误;根据洪特规则,该原子3p能级上的2个电子应分别占据不同的轨道,而且自旋状态应相同,C错误;该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,共有5个能级上填充有电子,D正确。
3.原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是 ( )
A.硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能
B.磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能
C.基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D.某种激发态碳原子的核外电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
D
【解析】选D。铍元素电子排布为1s22s2,2s为全满,较稳定,所以硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能,A正确;磷元素最外层电子排布为3s23p3,3p轨道半满,较稳定,所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能,B正确;3d10全满,4s1为半满,较稳定,铜原子电子排布不是[Ar]3d94s2,与洪特规则的特例有关,C正确;1s22s22p2为基态,能量最低,激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3,与洪特规则的特例无关,D错误。
1.下列各项叙述中,正确的是 ( )
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.价电子排布为3d104s1的元素位于第四周期ⅠA族,是s区元素
C.硅有14种不同运动状态的电子
D.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
考点二 原子结构与元素周期表
C
【解析】选C。基态Mg原子由基态转化成激发态,电子能量增大,需吸收能量,A错误;价电子排布为3d104s1的元素位于第四周期ⅠB族,是ds区元素,B错误;硅是14号元素,原子核外有14个电子,因此有14种不同运动状态的电子,C正确;在原子核外同一能层中不同轨道,p轨道电子能量高于s轨道电子能量,若处于不同能层,则能层数越多,电子具有的能量就越高,如2p电子能量比3s、4s能级的能量低,D错误。
2.如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是 ( )
A.电负性:Y>Z>M
B.离子半径:M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子电子排布图为
C
【解析】选C。由图示关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元
素。由分析:非金属性:Y>M>Z,则电负性关系为Y>M>Z,A错误;S2-和Cl-2种离子
具有相同的电子层结构,F-少一个电子层,离子半径关系为S2->Cl->F-,B错
误;ZM2为SCl2,分子中S元素化合价为+2价,Cl元素化合价为-1价,原子最外层电
子数+化合价绝对值=8,满足8电子稳定结构,SCl2的电子式为
C正确;不同轨道的单电子自旋方向不同,违反了泡利原理,S元素基态原子最外
层电子电子排布图为 ,D错误。
3.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
(1)在①～⑩元素的电负性最大的是________(填元素符号)。
(2)⑨元素有________种运动状态不同的电子。
(3)⑩的基态原子的价电子排布图为________。
(4)⑤的氢化物与⑦的氢化物比较稳定的是________,沸点较高的是________(填化学式)。
(5)上述所有元素中的基态原子中4p轨道半充满的是_______
(填元素符号),4s轨道半充满的是________(填元素符号)。
答案:(1)F (2)26 (3) (4)H2O H2O (5)As K
【解析】根据元素在元素周期表中的位置可知,①为H元素;②为Be元素;③为C元素;④为N元素;⑤为O元素;⑥为F元素;⑦为S元素;⑧为K元素;⑨为Fe元素;⑩为As元素。(1)元素的非金属性越强,电负性数值越大,在①～⑩元素的电负性最大的是F。(2) ⑨为Fe元素,为26号元素,原子中没有运动状态完全相同的2个电子,铁原
子中有26种运动状态不同的电子。(3)⑩为As元素,为33号元素,与N同主族,基态原子的价电子排布图为
(4) ⑤为O元素,⑦为S元素,元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氢化物比较稳定的是H2O;水分子间能够形成氢键,沸点比硫化氢高,沸点较高的是H2O。
(5)上述所有元素中的基态原子中4p轨道半充满的是As,4s轨道半充满的是K。
1.A、B、C、D、E、F为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素,A原子核外只有1种运动状态的电子,B、C元素位于第二周期且原子半径B>C,D与C同主族,E、F元素的电离数据如下表:
元素 E F
第一电离能/(kJ·mol-1) 418.8 578
第二电离能/(kJ·mol-1) 3 052 1 817
第三电离能/(kJ·mol-1) 4 420 2 745
第四电离能/(kJ·mol-1) 5 877 11 575
考点三 元素周期律
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中属于________区元素。
(2)基态E原子的电子排布式为__________。
(3)D、E、F离子半径大小顺序为 ________(用离子符号表示)。
(4)B、C、D电负性大小顺序为 ________(用元素符号表示)。
(5)参照表中数据,进行判断:Mg原子第一电离能________(填“大于”或“小于”)578 kJ·mol-1。
(6)通过上述信息和表中数据分析,为什么E原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量:__________________。
答案:(1)s (2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 (3)S2->K+>Al3+ (4)O>N>S
(5)大于 (6)K原子失去一个电子后,K+已形成稳定结构,此时再失去一个电子很困难
【解析】硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2,二者的组成元素有H、O、N、S、Al、K,需根据题目条件推出A、B、C、D、E、F所对应的元素。A原子核外只有1种运动状态的电子,说明A原子核外只有1个电子,A为H。H、O、N、S、Al、K六种元素中,只有O、N处于第二周期,且N的原子半径大于O,故B为N,C为O。与O元素同主族的应该是S,故D为S。根据E、F元素电离能数据可知,E元素的第一电离能和第二电离能相差很大,第二电离能与第三、四电离能相差不大,说明E原子最外层只有1个电子,故E为K,F为Al。(1)H的原子结构中只有1s上有1个电子,所以H属于s区元素。(2)E为K,其原子核外有19个电子,基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
(3)S2-、Al3+、K+半径比较时,由于K+、S2-具有3个电子层,Al3+只有2个电子层,所以K+、S2-的半径都大于Al3+的半径,K+和S2-具有相同的电子层结构,原子序数越小,半径越大,故S2-的半径大于K+的半径。(4)元素非金属性越强,其电负性越大,故电负性:O>N>S。(5)Mg原子的价电子排布式为3s2,3p处于全空状态,比较稳定,失去3s2上的1个电子比Al原子失去3p1上的1个电子更难,故Mg原子的第一电离能大于578 kJ·mol-1。
2.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至19号元素气态原子失去最外层一个电子所需能量
(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__________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。试预测下列关系中正确的是__________(填写编号)。
①E(砷)>E(硒) ②E(砷)③E (溴)>E(硒) ④E(溴)(3)估计1 mol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_________。
答案:(1)随着原子序数的增大,E值变小 周期性 (2)①③ (3)419 738 (4)10号元素是氖,其最外层电子的排布已达8电子稳定结构
【解析】(1)横坐标表示原子序数,纵坐标表示气态原子失去最外层一个电子所需要的能量,由图得出3、11和19号元素的E值是降低的,各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的周期性特点。
(2)同一周期,从3～10号和从11～18号,随着原子序数的递增E值呈增大趋势,到稀有气体达本周期的最大值。但同一周期中4号和7号、12号和15号出现了反常,是因为第ⅢA族的E值小于同周期第ⅡA族的;第ⅥA族的E值小于同周期第ⅤA族的。
(3)Ca与K同周期,核电荷数更大,第一电离能要大于K的第一电离能419 kJ·mol-1,Ca与Mg同主族,核外电子层数更多,第一电离能要更小,小于738 kJ·mol-1,因此1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围在419～738之间。
(4)10号元素是氖,其最外层电子的排布已达8电子稳定结构,因此10号元素
E值较大。
原子结构
元素性质
决定
反应
原子结构与性质
能层：核外电子按能量不同分成K、L、M、N、O、P、Q等能层
能级：同一能层又分为s、p、d、f等能级
原子轨道：同一能级有不同的原子轨道
基态与激发态 原子光谱
核外电子
排布规律
能量最低原理(构造原理)
洪特规则
泡利原理
基态原子核
外电子排布
遵循的规律
表示方法
电子排布式
轨道表示式
元素周期系：元素按其核电荷数递增排列的序列
7个横行，分为7个周期，3个短周期，4个长周期
18个纵行，分为16个族
元素周期表
核外电子排布的周期性
原子半径
第一电离能
电负性
金属性、非金属性
元素周期率
元素性质的周期性
能级数等于能层序数
同主族、同周期的递变规律
决定
第一章 原子结构与性质
章末复习
1.回顾本单元的文本及教材，熟悉本单元的知识及逻辑结构。
2.能熟练运用最低原理、泡利不相容原理、洪特规则表示1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。
3.能熟练运用元素周期表及元素周期律解决相关问题。
知识点一：能层、能级和原子轨道的关系
1.能层与能级
2.能层，能级与原子轨道数量关系
能层数 K L M N O P Q n
能级数 1 2 3 4 5 6 7
轨道数 1 4 9 16 25 36 49
n
n2
3.能层，能级与原子轨道能量关系
(1)同能层:ns
(3)同能级形状相同的原子轨道:2px=2py=2pz。
(4)不同能层不同能级:ns<(n-2)f<(n-1)d
1.能量最低原理
在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，即遵循构造原理。
2.泡利原理
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋状态必须相反。
3.洪特规则
基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行
处于能量相同的原子轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)状态时,具有较低的能量和较大的稳定性。
如Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。
N
知识点三：元素周期表
周期
短周期
长周期
第1周期：2 种元素
第2周期：8 种元素
第3周期：8 种元素
第4周期：18 种元素
第5周期：18 种元素
第6周期：32 种元素
第7周期：32种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
（横行）
族
主族：
副族：
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA , ⅤA , ⅥA , ⅦA
第Ⅷ族：
稀有气体元素
（18列）
零族：
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB , ⅤB ,
ⅥB , ⅦB
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
(n-1)d1ns2
(n-1)d2ns2
(n-1)d3ns2
(n-1)d5ns1
(n-1)d5ns2
(n-1)d6-8ns2
ns2或ns2np6
按电子排布分区
知识点四：元素周期律
1.粒子半径的比较方法
电子的能层数
原子半径_____
越大
能层数越多
特例：rLi>rAl
核电荷数
能层数相同
原子半径_____
越大
核电荷数越小
①
②
核外电子数
原子半径_____
越大
核外电子数越多
核电荷数和能层数都相同
③
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叫做第一电离能。
2.电离能
同种元素 I1 ＜ I2 ＜ I3 ＜ I4
当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。
②能层(n)同，I相差不大，能层（n）不同，I相差很大
①原子的逐级电离能越来越大。
3.电负性
①同一周期：主族元素的电负性从左到右逐渐增大。
②同一主族：元素的电负性从上到下呈现减小趋势。
电
负
性
的
应
用
判断金属性与非金属性的强弱
判断元素在化合物中的价态
判断化学键类型
金属的电负性一般小于1.8，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼
非金属的电负性一般大于1.8，非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼
电负性大的元素易呈现负价
电负性小的元素易呈现正价
电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键
电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键
1.下列有关氮元素的化学用语中正确的是 ( )
A.氮分子的结构式:N≡N
B.氮原子最外层的电子云图:
C.NH3的球棍模型:
D.氮原子的电子排布图:
【考点一】原子结构及原子核外电子排布
A
【解析】选A。结构式是利用短线代表共价键,氮气的结构式为N≡N,A项正确;氮原子最外层为p能级,氮原子的最外层应该是pz,不是px,B项错误;球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型,该图不是NH3的球棍模型,且氨气是三角锥形,C项错误;洪特规则指出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,且自旋状态相同,氮原子最外层p能级有3个电子,其电子排布图显然不遵循洪特规则,D项错误。
2.已知某原子结构示意图为 ,下列有关说法正确的是 ( )
A.结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子
D
【解析】选D。在原子结构示意图中第一能层上只能排2个电子,故x=2,最外层有4个电子,该元素为Si,其元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,A、B错误;根据洪特规则,该原子3p能级上的2个电子应分别占据不同的轨道,而且自旋状态应相同,C错误;该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,共有5个能级上填充有电子,D正确。
3.原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是 ( )
A.硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能
B.磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能
C.基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D.某种激发态碳原子的核外电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
D
【解析】选D。铍元素电子排布为1s22s2,2s为全满,较稳定,所以硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能,A正确;磷元素最外层电子排布为3s23p3,3p轨道半满,较稳定,所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能,B正确;3d10全满,4s1为半满,较稳定,铜原子电子排布不是[Ar]3d94s2,与洪特规则的特例有关,C正确;1s22s22p2为基态,能量最低,激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3,与洪特规则的特例无关,D错误。
1.下列各项叙述中,正确的是 ( )
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.价电子排布为3d104s1的元素位于第四周期ⅠA族,是s区元素
C.硅有14种不同运动状态的电子
D.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
考点二 原子结构与元素周期表
C
【解析】选C。基态Mg原子由基态转化成激发态,电子能量增大,需吸收能量,A错误;价电子排布为3d104s1的元素位于第四周期ⅠB族,是ds区元素,B错误;硅是14号元素,原子核外有14个电子,因此有14种不同运动状态的电子,C正确;在原子核外同一能层中不同轨道,p轨道电子能量高于s轨道电子能量,若处于不同能层,则能层数越多,电子具有的能量就越高,如2p电子能量比3s、4s能级的能量低,D错误。
2.如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是 ( )
A.电负性:Y>Z>M
B.离子半径:M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子电子排布图为
C
【解析】选C。由图示关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元
素。由分析:非金属性:Y>M>Z,则电负性关系为Y>M>Z,A错误;S2-和Cl-2种离子
具有相同的电子层结构,F-少一个电子层,离子半径关系为S2->Cl->F-,B错
误;ZM2为SCl2,分子中S元素化合价为+2价,Cl元素化合价为-1价,原子最外层电
子数+化合价绝对值=8,满足8电子稳定结构,SCl2的电子式为
C正确;不同轨道的单电子自旋方向不同,违反了泡利原理,S元素基态原子最外
层电子电子排布图为 ,D错误。
3.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
(1)在①～⑩元素的电负性最大的是________(填元素符号)。
(2)⑨元素有________种运动状态不同的电子。
(3)⑩的基态原子的价电子排布图为________。
(4)⑤的氢化物与⑦的氢化物比较稳定的是________,沸点较高的是________(填化学式)。
(5)上述所有元素中的基态原子中4p轨道半充满的是_______
(填元素符号),4s轨道半充满的是________(填元素符号)。
答案:(1)F (2)26 (3) (4)H2O H2O (5)As K
【解析】根据元素在元素周期表中的位置可知,①为H元素;②为Be元素;③为C元素;④为N元素;⑤为O元素;⑥为F元素;⑦为S元素;⑧为K元素;⑨为Fe元素;⑩为As元素。(1)元素的非金属性越强,电负性数值越大,在①～⑩元素的电负性最大的是F。(2) ⑨为Fe元素,为26号元素,原子中没有运动状态完全相同的2个电子,铁原
子中有26种运动状态不同的电子。(3)⑩为As元素,为33号元素,与N同主族,基态原子的价电子排布图为
(4) ⑤为O元素,⑦为S元素,元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氢化物比较稳定的是H2O;水分子间能够形成氢键,沸点比硫化氢高,沸点较高的是H2O。
(5)上述所有元素中的基态原子中4p轨道半充满的是As,4s轨道半充满的是K。
1.A、B、C、D、E、F为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素,A原子核外只有1种运动状态的电子,B、C元素位于第二周期且原子半径B>C,D与C同主族,E、F元素的电离数据如下表:
元素 E F
第一电离能/(kJ·mol-1) 418.8 578
第二电离能/(kJ·mol-1) 3 052 1 817
第三电离能/(kJ·mol-1) 4 420 2 745
第四电离能/(kJ·mol-1) 5 877 11 575
考点三 元素周期律
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中属于________区元素。
(2)基态E原子的电子排布式为__________。
(3)D、E、F离子半径大小顺序为 ________(用离子符号表示)。
(4)B、C、D电负性大小顺序为 ________(用元素符号表示)。
(5)参照表中数据,进行判断:Mg原子第一电离能________(填“大于”或“小于”)578 kJ·mol-1。
(6)通过上述信息和表中数据分析,为什么E原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量:__________________。
答案:(1)s (2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 (3)S2->K+>Al3+ (4)O>N>S
(5)大于 (6)K原子失去一个电子后,K+已形成稳定结构,此时再失去一个电子很困难
【解析】硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2,二者的组成元素有H、O、N、S、Al、K,需根据题目条件推出A、B、C、D、E、F所对应的元素。A原子核外只有1种运动状态的电子,说明A原子核外只有1个电子,A为H。H、O、N、S、Al、K六种元素中,只有O、N处于第二周期,且N的原子半径大于O,故B为N,C为O。与O元素同主族的应该是S,故D为S。根据E、F元素电离能数据可知,E元素的第一电离能和第二电离能相差很大,第二电离能与第三、四电离能相差不大,说明E原子最外层只有1个电子,故E为K,F为Al。(1)H的原子结构中只有1s上有1个电子,所以H属于s区元素。(2)E为K,其原子核外有19个电子,基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
(3)S2-、Al3+、K+半径比较时,由于K+、S2-具有3个电子层,Al3+只有2个电子层,所以K+、S2-的半径都大于Al3+的半径,K+和S2-具有相同的电子层结构,原子序数越小,半径越大,故S2-的半径大于K+的半径。(4)元素非金属性越强,其电负性越大,故电负性:O>N>S。(5)Mg原子的价电子排布式为3s2,3p处于全空状态,比较稳定,失去3s2上的1个电子比Al原子失去3p1上的1个电子更难,故Mg原子的第一电离能大于578 kJ·mol-1。
2.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至19号元素气态原子失去最外层一个电子所需能量
(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__________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。试预测下列关系中正确的是__________(填写编号)。
①E(砷)>E(硒) ②E(砷)
答案:(1)随着原子序数的增大,E值变小 周期性 (2)①③ (3)419 738 (4)10号元素是氖,其最外层电子的排布已达8电子稳定结构
【解析】(1)横坐标表示原子序数,纵坐标表示气态原子失去最外层一个电子所需要的能量,由图得出3、11和19号元素的E值是降低的,各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的周期性特点。
(2)同一周期,从3～10号和从11～18号,随着原子序数的递增E值呈增大趋势,到稀有气体达本周期的最大值。但同一周期中4号和7号、12号和15号出现了反常,是因为第ⅢA族的E值小于同周期第ⅡA族的;第ⅥA族的E值小于同周期第ⅤA族的。
(3)Ca与K同周期,核电荷数更大,第一电离能要大于K的第一电离能419 kJ·mol-1,Ca与Mg同主族,核外电子层数更多,第一电离能要更小,小于738 kJ·mol-1,因此1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围在419～738之间。
(4)10号元素是氖,其最外层电子的排布已达8电子稳定结构,因此10号元素
E值较大。
原子结构
元素性质
决定
反应
原子结构与性质
能层：核外电子按能量不同分成K、L、M、N、O、P、Q等能层
能级：同一能层又分为s、p、d、f等能级
原子轨道：同一能级有不同的原子轨道
基态与激发态 原子光谱
核外电子
排布规律
能量最低原理(构造原理)
洪特规则
泡利原理
基态原子核
外电子排布
遵循的规律
表示方法
电子排布式
轨道表示式
元素周期系：元素按其核电荷数递增排列的序列
7个横行，分为7个周期，3个短周期，4个长周期
18个纵行，分为16个族
元素周期表
核外电子排布的周期性
原子半径
第一电离能
电负性
金属性、非金属性
元素周期率
元素性质的周期性
能级数等于能层序数
同主族、同周期的递变规律
决定