【高考四元聚焦】2014年高考化学总复习课件 专题23 物质结构与性质(1)

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【变式 1】写出下列粒子的电子排布式或轨道排布式
(1)电子排布式
①17Cl____________ ③S2－____________ (2)轨道排布式
②Ca2＋____________ ④24Cr____________
①O2－轨道排布式__________________________
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化学
[易错警示] 写核外电子排布式时，易犯的错误有：(1) 没有注意能级交错，如 E(3d)>E(4s)。(2)按构造原理书写核 外电子排布式，最终没有按电子层的顺序排放，如本题中 的 Sc，按构造原理写作 1s22s22p63s23p64s23d1，但最终要按 电子层顺序书写，1s22s22p63s23p63d14s2。(3)注意洪特规则 的应用，也就是注意特殊原子如 24Cr(半充满)、29Cu(全充满) 的核外电子排布式的书写。
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原子的能量较低，具有相对较大的第一电离能，而ⅢA 元素的原子核外电子排布为 ns2np1，既不是全充满也不是半 充满或全空，原子的能量相对较高，具有相对较小的第一电 离能。同理，ⅤA 族为半充满结构，所以有相对较大的第一 电离能。
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2．同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上到 下，电负性递减。一般认为如果两个成键元素间的电负性差 值大于 1.7，它们之间通常形成离子键，相应的化合物为离子 化合物；如果两个成键元素间的电负性差值小于 1.7，它们之 间通常形成共价键。
了解元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规 律，了解元素电离能与原子核外电子排布的关系，能根据元 素电负性说明周期表中元素金属性和非金属性的周期性变 化规律。
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2．化学键与物质的性质 理解离子键的含义，能说明离子键的形成。 了解 NaCl 型和 CsCl 型离子晶体的结构特征，能用晶格 能解释离子化合物的物理性质。 了解共价键的主要类型 σ 键和 π 键，能用键能、键长、 键角等数据说明简单分子的某些性质(对 σ 键和 π 键之间相对 强弱的比较不作要求)。
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考点1 原子结构与性质
化学
一、核外电子排布式的书写 用数字标在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数， 就是电子排布式。如 N：1s22s22p3，Mg：1s22s22p63s2。 1．简单原子的核外电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的轨道中， 如 6C：1s22s22p2,19K：1s22s22p63s23p64s1。
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【变式 2】 第 3 周期某元素的原子，其最外层 3p 亚层 上有一个未成对电子，则关于该元素的描述正确的是( )
A．该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强酸 B．该元素单质可能是一种黄绿色的气体 C．该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强碱，只 能与酸反应 D．该元素的原子半径在同周期中肯定是最小的(稀有气 体元素除外)
②P 的最外能层上的电子轨道排布式_______________
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(3)Fe2 ＋ 和 Fe3 ＋ 基 态 时 的 电 子 排 布 式 分 别 为 __________________、______________，Fe3＋的化学性质 比 Fe2＋稳定，其原因是____________________。
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解析：(3)由化合价数值与对应的核外电子排布式，可 以得出最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能 层 s 电子和次高能层 d 电子数目之和；并且 d 电子也参与 了化学反应。
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答案： (3)五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子 的最高电子层 s 电子和次外电子层 d 电子数目之和；能量交 错使得 d 电子也参与了化学反应
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3．特殊原子的核外电子排布式 如 24Cr：先按能量从低到高排列为 1s22s22p63s23p64s23d4， 因 3d5 半充满稳定，因此需要将 4s2 上的一个电子调整到 3d 轨道，得 1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起， 得该原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。 29Cu：先按能量从低到高排列为 1s22s22p63s23p64s23d9， 因 3d10 全充满稳定，因此需要将 4s2 上的一个电子调整到 3d 轨道，得 1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起， 得到该原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1。
化学
能用金属键的自由电子理论解释金属的一些物理性质。 知道金属晶体的基本堆积方式，了解常见金属晶体的晶 胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构 参数相关的计算不作要求)。 了解简单配合物的成键情况。
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3．分子间作用力与物质的性质 知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力 的区别。 知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质 某些物理性质的影响。 了解氢键的存在对物质性质的影响。 了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构 微粒、微粒间作用力的区别。
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2．复杂原子的核外电子排布式 对于复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高 排列，然后将同一层的电子移到一起。如：26Fe，先按能量从 低到高排列为：1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的排到 一起，即该原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2。
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解析：电子排布式按构造原理书写，要注意两个问题， 一是 3d、4s；4d、5s 能级交错，最终的电子排布式按能层的 顺序写；如④中虽然先排 4s 轨道后排 3d 轨道，但最终电子 排布式为 3d54s1。二是注意几个特殊的如 Cu 等全充满或半 充满的电子排布式的书写。
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解析：最外层只有一个电子的有 H、Na、Cr、Cu 等， 他们的化学性质不同，A 错。选项 B 中 X 是 He，Y 是 Be， 他们的化学性质不同。选项 C 中 X 原子核外电子排布为 1s22s22p3 ， 为 N 原 子 ； Y 原 子 的 核 外 电 子 排 布 为 1s22s22p63s23p3，为 P 原子，同一主族，化学性质相似。选 项 D 中 X 是 Mg，Y 原子 4s 轨道上有 2 个电子，由构造原 理可知先排 4s 轨道，再排 3d 轨道，可能是 Ca、Fe、Zn 等， 化学性质不一定相同。
答案：(1)①1s22s22p63s23p5 或[Ne]3s23p5 ②1s22s22p63s23p6 ③1s22s22p63s23p6 ④1s22s22p63s23p63d54s1
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(3)1s22s22p63s23p63d6 1s22s22p63s23p63d5 d 轨道半充 满更稳定
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1．原子结构

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2．分子的立体结构
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3.晶体的常识
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1．原子结构与性质 认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能 层)、原子轨道(能级)的含义。 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用 电子排布式表示常见元素(1～36 号)原子核外电子的排布。
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回答下列问题： (1)D2＋的价层电子排布图为_______________________。 (2)四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最 大的是________。(填元素符号)
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解析：最外层 3p 亚层上有一个未成对电子，外围电子 排布式可能为 3s23p1 或 3s23p5，为铝元素氯元素。
答案：B
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题型 3 原子结构与元素周期表、元素周期律的综合应用 【例 3】(2013·新课标Ⅱ)前四周期原子序数依次增大的
元素 A，B，C，D 中，A 和 B 的价电子层中未成对电子均 只有 1 个，并且 A－和 B＋的电子数相差为 8；与 B 位于同一 周期的 C 和 D，它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2，且原子序数相差为 2。
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二、元素周期律 1．第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，第 一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。同一周期，从 左往右，元素的第一电离能呈从小到大的趋势；同主族元素， 自上而下第一电离能逐渐减小。同周期变化中ⅡA 族与ⅢA 族元素、ⅤA 族与ⅥA 族元素出现反常，原因是ⅡA 族元素 原子的核外电子排布为 ns2 属全充满结构，
答案：C
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[方法点拨] 本题易错在选项 D 中，N 层上仅有 2 个电子， 不能说明其就是 Ca 元素，因为 4s 轨道与 3d 轨道出现能级 交错，先排 4s 轨道，再排 3d 轨道。同学们可以思考一下， N 层上仅有 2 个电子的元素是不是 11 种(3d 轨道排 0～10 个 电子)，为什么呢？
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(2)已知基态铬原子的电子排布是 1s22s22p63s23p63d54s1， 并不符合构造原理，为什么核外电子这样排布呢？ ___________________________________________________ _______________________。
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了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分 子及其性质的差异。
能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单 分子或离子的空间构型。
了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子 原理”的应用。
了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子 晶体的结构与性质的关系。
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解析：(2)由洪特规则，可知等价轨道全充满、半充满 或全空的状态一般比较稳定。
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答案： (2)由洪特规则，可知等价轨道半充满状态一般比较稳定
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(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正 化合价，你发现的规律是_____________________________； 出现这一现象的原因是____________________________。
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题型 1 核外电子排布式的书写 【例 1】下表列出了核电荷数为 21～25 的元素的最高正 化合价，回答下列问题：
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(1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc________________________。 Ti________________________。 V________________________。 Mn_______________________。
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题型 2 原子结构与元素性质的关系 【例 2】下列各组中的 X 和 Y 两种原子，化学性质一定 相似的是( ) A．X 原子和 Y 原子最外层都只有一个电子 B．X 原子的核外电子排布为 1s2，Y 原子的核外电子排 布为 1s22s2
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题型 2 原子结构与元素性质的关系 【例 2】下列各组中的 X 和 Y 两种原子，化学性质一定 相似的是( ) C．X 原子 2p 能级上有三个电子，Y 原子的 3p 能级上 有三个电子 D．X 原子核外 M 层上仅有两个电子，Y 原子核外 N 层 上仅有两个电子
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解析：(1)根据原子序数和构造原理可以写出 4 种元 素原子的核外电子排布式。
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答案： (1)Sc：1s22s22p63s23p63d14s2 或[Ar]3d14s2 Ti：1s22s22p63s23p63d24s2 或[Ar]3d24s2 V：1s22s22p63s23p63d34s2 或[Ar]3d34s2 Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 或[Ar]3d54s2