创新设计届高考化学总复习江西版Word文档下载推荐.docx
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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。
（2）泡利原理
在一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，并且这两个电子的自旋状态相反。
（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单独占据一个轨道，并且自旋状态相同。
洪特规则特例：
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。
3．原子（离子）核外电子排布式（图）的书写
（1）核外电子排布式：
按电子排入各能层中各能级的先后顺序，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。
如Cu：
1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为：
[Ar]3d104s1。
（2）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3d64s2。
价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
（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，按排入各能层中的各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。
如：
S：
核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。
4．基态原子、激发态原子和原子光谱
（1）基态原子：
处于最低能量的原子。
（2）激发态原子：
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。
（3）原子光谱：
①当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，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。
②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。
探究思考
1．写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式
原子
电子排布式
简化电子排布式
N
1s22s22p3
[He]2s22p3
Cl
1s22s22p63s23p5
[Ne]3s23p5
Ca
1s22s22p63s23p64s2
[Ar]4s2
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
[Ar]3d64s2
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1
[Ar]3d104s1
2.请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因？
提示 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。
根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。
【示例1】（高考题汇编）
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。
（2013·
新课标Ⅰ，37
（1））
（2）可正确表示原子轨道的是（ ）。
（2012·
浙江自选，15
（1））
A．2sB．2dC．3pxD．3f
（3）[2011·
山东理综，32
（1）改编]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。
思维启迪根据核外电子排布规律进行判断。
解析
（1）基态Si原子中，有14个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M。
该能层具有的原子轨道数为1个s轨道，3个p轨道，5个d轨道。
（2）第2能层中没有d轨道，第3能层中没有f轨道。
（3）氧元素基态原子的核外电子排布图为
故未成对电子数为2个。
答案
（1）M 9 4
（2）AC （3）2
【示例2】（高考题汇编）
（1）Ni2＋的价层电子排布图为________。
新课标Ⅱ，37
（1）改编）
（2）基态铜原子的核外电子排布式为________。
福建，31
（2）②）
（3）Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。
新课标，37（3））
（4）基态B原子的电子排布式为________。
（2011·
新课标，37
（2））
思维启迪看清题目要求，认真分析规范作答。
解析
（1）Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，Ni2＋的价电子排布式为3d8，画出原子轨道图。
（2）Cu为29号元素，注意全充满更稳定。
（3）Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故其原子序数为34。
由于其核外M层有18个电子，故M层的电子排布式为3s23p63d10。
答案
（1）
↑↓
↑
（2）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 （3）34 3s23p63d10 （4）1s22s22p1或[He]2s22p1
1．
（1）写出基态（Ga）原子的电子排布式________；
浙江自选，15
（2））
（2）Ni原子的核外电子排布式为________；
（2010·
海南化学，19－Ⅱ
（1））
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；
海南化学，19－Ⅱ（4））
（4）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____________。
福建理综，30
（2））
解析 （3）Cu原子价电子排布式为：
3d104s1，Au与Cu同族，其价电子排布式应该相同，故其最外层电子排布式为6s1。
（4）位于同一周期、同一族的只能为Ⅷ族，原子序数T比Q多2，则T为28Ni、Q为26Fe，Fe2＋的价电子排布式为3d6，d轨道共有5个轨道，所以电子排布是1对、4单。
答案
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）
（2）[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2
（3）6s1 （4）3d84s2 4
2．A、B、C、D、E、F代表6种元素。
请填空：
（1）A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____________；
（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能级为半充满，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_________________。
（5）F元素的原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；
原子中能量最高的是________电子。
解析
（1）A元素基态原子的次外层有2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：
，则该元素核外有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：
（2）B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
（3）D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）根据题意要求，首先写出电子排布式：
1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。
（5）s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子的最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；
根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。
答案
（1）C或O
（2）Cl K
（3）Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
（4）Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（5）2 2p
（1）在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：
（2）当出现d轨道时，虽然电子按ns、（n－1）d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把（n－1）d放在ns前，如Fe：
1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：
1s22s22p63s23p64s23d6错误。
（3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。
如Cu的电子排布式：
1s22s22p63s23p63d104s1；
简化电子排布式：
[Ar]3d104s1；
外围电子排布式：
3d104s1。
考点二 元素性质的递变规律
1．原子结构与元素在周期表中的位置关系
（1）原子结构与周期表的关系
周期
能层数
每周期第一个元素
每周期最后一个元素
原子序数
基态原子的电子排布式
二
2
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
11
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
四
4
19
[Ar]4s1
36
3d104s24p6
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s24p6
4d104f145s25p65d106s26p6
注意：
①能层数＝电子层数＝周期数
②价电子数＝主族序数
（2）周期表的分区与原子的价电子排布的关系
分区
元素分布
外围电子排布
s区
ⅠA族、ⅡA族
ns1～2
p区
ⅢA族～ⅦA族、0族
ns2np1～6（He除外）
d区
ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族
（n－1）d1～9ns1～2（除钯外）
ds区
ⅠB族、ⅡB族
（n－1）d10ns1～2
f区
镧系、锕系
（n－2）f0～14（n－1）d0～2ns2
2.原子半径
（1）影响因素
（2）变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；
同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。
3．电离能
（1）含义
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I，单位kJ·
mol－1。
（2）规律
①同周期：
第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。
②同族元素：
从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：
逐级电离能越来越大（即I1<
I2<
I3…）。
（3）应用
①判断元素金属性的强弱：
电离能越小，金属原子越容易失去电子，金属性越强；
反之越弱。
②判断元素的化合价（I1、I2……表示各级电离能）：
如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n。
如钠元素I2≫I1，所以钠原子的最外层电子数为1，其化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况：
多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
④判断原子的核外电子排布特点：
同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。
4．电负性
（1）含义：
不同元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。
元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
（2）标准：
以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性（稀有气体未计）。
（3）变化规律
①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”（如锗、锑等）的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
②在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。
（4）应用
1．某元素的原子序数为29，试问：
（1）该元素的名称为________，元素符号为________。
（2）该元素原子的电子排布式为________。
（3）它有________个能层？
有________个能级？
（4）它的价电子排布式是________。
（5）它属于第________周期，第________族，属于________区。
（6）它有________个未成对电子。
解析 29号元素为铜（Cu）元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，故有四个能层，七个能级，价电子排布为3d104s1，属于第ⅠB族，为ds区。
其价电子的轨道表示式为
故有一个未成对电子。
答案
（1）铜 Cu
（2）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（3）4 7 （4）3d104s1
（5）四 ⅠB ds
（6）1
2．为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？
答案 随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸力也越来越大，消耗的能量越来越多。
3．为什么镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大？
答案 Mg：
1s22s22p63s2 P：
1s22s22p63s23p3。
镁原子、磷原子最外层能级中，电子处于全满或半满状态，相对比较稳定，失电子较难。
如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O，Zn的第一电离能大于Ga。
【示例3】（高考题汇编）
（1）F、K、Fe、Ni四种元素中第一电离能最小的是________（填元素符号）。
新课标Ⅱ，37
（2）改编）
（2）Al的第一电离能比Si的________（填“大”或“小”）。
安徽，25
（2）改编）
（3）依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照如图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
福建，30
（1））
（4）请回答下列问题：
①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能
I1
I2
I3
I4
……
Im/kJ·
mol－1
578
1817
2745
11578
则该元素是________（填写元素符号）。
②基态锗（Ge）原子的电子排布式是____。
Ge的最高价氯化物分子式是____。
该元素可能的性质或应用有____。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
浙江自选，15
（1）
（2））
（5）原子的第一电离能是指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，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________。
全国新课标，37
（2））
思维启迪注意同周期元素的第一电离能、电负性的变化规律及反常现象。
解析
（2）同周期元素第一电离能呈增大趋势。
（3）B的第一电离能最小，F的第一电离能最大，注意N的第一电离能比O的大。
则第一电离能：
B＜C＜O＜N＜F；
（4）I4≫I3，所以该元素最外层3个电子为Al。
Ge是ⅣA族元素，最高价氯化物分子式是GeCl4，Ge位于金属和非金属交界处可作半导体材料。
（5）同主族元素、从上往下第一电离能逐渐减小。
答案
（1）K
（2）小
（3）
（4）①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2
GeCl4 CD
（5）O＞S＞Se
【示例4】
（1）F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是________（填元素符号）。
（2）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是________。
山东，32
（1））
（3）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：
2KNO3＋3C＋S
A＋N2↑＋3CO2↑（已配平）
除S外，上列元素的电负性从大到小依次为________。
福建，30
（1）①）
（4）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________。
山东，32
（2））
（5）B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________。
思维启迪注意同周期、同主族元素电负性变化规律及电负性的应用。
解析
（2）非金属性越强，电负性越大。
同主族自上而下非金属性逐渐减弱，电负性逐渐降低，a正确；
F是最强的非金属，没有正价，b错误；
HF分子间存在氢键沸点大于HBr的，c错误；
卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高，d错误，答案选a。
（3）C、N、O同周期，从左到右，非金属增强，所以电负性从大到小为O、N、C。
（4）CH4中共用电子对偏向C，说明C原子吸引电子能力强，即电负性大，同理H的电负性大于Si。
（5）依据同周期元素随原子序数增大电负性依次增大可知，N的电负性较大；
B位于第ⅢA族，由化学式得B元素的化合价为＋3价。
答案
（1）F
（2）a （3）O＞N＞C （4）C＞H＞Si （5）N ＋3
1．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是（ ）。
A．（2012·
浙江高考）第一电离能的大小：
Mg＞Al
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：
Al＜Si
解析 同周期从左到右第一电离能增大，但第ⅡA族的第一电离能比相邻的第ⅢA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C＜O，故该元素为碳，C正确；
Al是活泼金属，容易失去电子，第一电离能小，硅是非金属，不容易失去电子，第一电离能大，D项正确。
答案 B
2．（2013·
海安中学模拟）有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。
其中C、E是金属元素；
A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。
B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题：
（1）A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。
（2）C、D、E三种元素的简单离子按半径由小到大的顺序为（用离子符号表示）________。
（3）元素B与D的电负性的大小关系是________，C与E的第一电离能的大小关系是________。
（填＞、＜、＝，用元素符号表示）
（4）用电子排布图表示D元素原子的价电子构型________。
（5）写出A和B按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式________。
解析 “A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1”，则A和E为第ⅠA族元素，又“核电荷数依次增大，前20号的金属”，则E应为钾，A为氢；
“B、D原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍”，则应为2s22p4或3s23p4，分别是O和S。
“C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半”，则C的最外层为3个电子，为铝元素。
答案
（1）H O Al S K
（2）Al3＋＜K＋＜S2－
（3）O＞S Al＞K （4）
（5）
（时间：
45分钟 分值：
100分）
一、选择题（本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。
）
1．下列有关说法正确的是（ ）。
A．（2011·
福建高考）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞C
B．（2011·
安徽高考）根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
C．（2011·
安徽高考）根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
D．（2011·
福建高考）基态氮原子的价电子排布式是2s22p3
解析 同一周期，第一电离能呈现增大趋势，但由于p轨道处于全空，半充满或全充满时相对稳定，这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能N＞O，Mg＞Al，A、B不正确；
F的电负性最大，没有正化合价，C不正确。
答案 D
2．（海南高考）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（ ）。
A．最易失去的电子能量最高
B．电离能最小的电子能量最高
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
解析 在同一能层中
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