高中化学第02讲原子结构与元素性质讲义.pdf
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1、 Q:第 02讲 原 子 结 构 与 元 素 性 质,易 混 易 错 聚 焦 1-、一、聚 焦 价 电 子 排 布 的 易 混 易 错 点(1)每 种 元 素 的 能 层 数(即 电 子 层 数),就 是 该 元 素 所 处 的 周 期 序 数。(2)每 周 期 起 始 元 素 和 结 束 元 素 的 价 电 子 排 布 为 HS1和 S2 p6(第 一 周 期 为 ls2)o(3)s区(氢 元 素 除 外)、d 区、ds区 都 是 金 属 元 素,从 元 素 的 价 电 子 层 结 构 可 以 看 出,s区、d 区、ds区 的 元 素 在 发 生 化 学 反 应 时 容 易 失 去 最 外
2、层 电 子 及 倒 数 第 二 层 的 d 电 子,表 现 金 属 性,所 以 s区(H除 外)、d 区、ds区 都 是 金 属 元 素。(4)S区 元 素 价 电 子 特 征 排 布 为 S 2,价 电 子 数 等 于 主 族 序 数。P 区 元 素 价 电 子 特 征 排 布 为 s2 p 6,价 电 子 总 数 等 于 主 族 序 数(价 电 子 排 布 为 s2叩 6时 为 0 族 元 素,H e 的 价 电 子 排 布 为 ls2)o二、聚 焦 电 离 能 的 易 混 易 错 点 1.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,
3、当 元 素 的 核 外 电 子 排 布 轨 道 是 全 空、半 充 满 和 全 充 满 状 态 时.,第 一 电 离 能 就 会 反 常 得 大。示 例(1)第 三 周 期 所 有 元 素 的 第 一 电 离 能(用 大 小 顺 序 为 NaAlMgSiSPClAl,PSo(3)金 属 活 动 性 顺 序 与 元 素 相 应 的 电 离 能 大 小 顺 序 不 完 全 一 致,故 不 能 根 据 金 属 活 动 性 顺 序 表 判 断 电 离 能 的 大 小。三、聚 焦 电 负 性 的 易 混 易 错 点(1)不 能 将 电 负 性 1.8作 为 划 分 金 属 和 非 金 属 的 绝 对 标
4、 准.(2)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。(3)同 周 期 元 素,从 左 到 右,非 金 属 性 越 来 越 强,电 负 性 越 来 越 大,第 一 电 离 能 总 体 呈 增 大 趋 势。(4)并 不 是 所 有 电 负 性 差 大 于 1.7的 元 素 原 子 都 形 成 离 子 化 合 物,如 H 电 负 性 为 2.1,F 电 负 性 为 4.0,电 负 性 差 为 1.9,而 H F 为 共 价 化 合 物,故 需 注 意 这 些 特 殊 情 况。I片-易-错-典-例-分-析-磁 易 错 典
5、例 11.某 元 素 的 最 外 层 电 子 数 为 2,价 电 子 层 的 电 子 总 数 为 5,并 且 是 同 族 中 原 子 序 数 最 小 的 元 素,关 于 该 元 素 的 判 断 错 误 的 是 A.电 子 排 布 式 为 Is22s22P63s23P63d34s2B.该 元 素 为 VC.该 元 素 为 I I A 族 元 素 D.该 元 素 位 于 d 区【答 案】C【解 析】某 元 素 的 最 外 层 电 子 数 为 2,价 电 子 层 的 电 子 总 数 为 5,则 价 电 7 排 布 为(n-l)d3ns2,其 为 过 渡 元 素,并 且 是 同 族 中 原 子 序 数
6、 最 小 的 元 素,则 其 位 于 该 族 元 素 的 最 上 方,其 价 电 子 排 布 式 为 3d34s2。A.由 解 析 知,该 元 素 为 第 四 周 期 元 素,价 电 子 排 布 式 为 3d34s2,电 子 排 布 式 为 Is22s22P63s23P63d34s2,A正 确;B.该 元 素 的 核 电 荷 数 为 2 3,元 素 符 号 为 V,B 正 确;C.该 元 素 的 价 电 子 数 为 5,为 V B 族 元 素,C 错 误;D.该 元 素 为 V B 族 元 素,位 于 元 素 周 期 表 中 d 区,D 正 确;故 选 Co磁 易 错 典 例 22.某 化 学
7、 学 习 小 组 在 学 习 元 素 周 期 系 和 周 期 的 划 分 时 提 出 以 下 观 点:元 素 周 期 系 中 第 I A 族 元 素 统 称 为 碱 金 属 元 素 元 素 周 期 系 的 形 成 是 由 原 子 的 结 构 决 定 的 每 一 周 期 元 素 原 子 价 层 电 子 排 布 均 是 从 ns1开 始 至 ns2np6结 束 元 素 周 期 系 的 每 一 周 期 元 素 的 种 类 均 相 等 基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 Is22s22P3 和 Is22s22P63s23P3 的 两 元 素 位 于 同 一 周 期 周 期 序 数 越 大,
8、该 周 期 所 含 金 属 元 素 一 般 越 多 你 认 为 正 确 的 是 A.B.C.D.【答 案】B【解 析】元 素 周 期 表 中 I A 族 元 素 除 氢 外 称 为 碱 金 属 元 素,故 错 误;周 期 表 中 电 子 层 数 等 于 周 期 数,最 外 层 的 电 子 数 等 于 族 充 数,所 以 周 期 表 的 形 成 是 由 原 子 的 结 构 决 定 的,故 正 确;除 第 一 周 期 以 外 的 每 一 周 期 的 元 素 原 子 外 围 电 子 排 布 均 是 从 n s 开 始 至 ns2np结 束,故 错 误;元 素 周 期 表 从 第 一 周 期 到 第
9、七 周 期 元 素 种 类 为 2、8、8、18、18、32、2 6,所 以 各 周 期 元 素 种 类 各 不 相 等,故 错 误;基 态 原 子 电 子 排 布 为 Is22s22P3是 第 二 周 期,1S22s22P63s23P3处 第 三 周 期,所 以 不 在 同 一 周 期,故 错 误;由 元 素 周 期 表 可 知 周 期 序 号 越 大,该 周 期 所 含 金 属 元 素 一 般 越 多,故 正 确;所 以 说 法 正 确;故 答 案 选 B。jYFs举 一 反 三 13.短 周 期 元 素 X、Y、Z、W、Q 在 元 素 周 期 表 中 的 相 对 位 置 如 图 所 示。
10、下 列 说 法 正 确 的 是 A.离 子 丫 2-和 Z3+的 核 外 电 子 数 和 电 子 层 数 都 不 相 同 B.元 素 X 与 元 素 Z 的 最 高 正 化 合 价 之 和 的 数 值 等 于 8C.元 素 W 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 酸 性 比 Q 的 强 XD.W 元 素 基 态 原 子 最 外 层 电 子 的 电 子 排 布 图 为【答 案】B【解 析】根 据 表 格 可 知,最 后 一 列 为 0 族,所 以 X 为 第 二 周 期 第 VA族 元 素,为 N 元 素,以 此 类 推,Y 为 0,Z 为 Al,W 为 S,Q 为 CLA.CP
11、-和 AF+核 外 电 了.数 都 是 i o,核 外 电 子 排 布 相 同,A 错 误;B.Z 最 高 正 价 为+5,Z 的 最 高 正 价 为+3,数 值 之 和 为 8,B 正 确;C.W 对 应 的 H2sCh,Q 对 应 的 为 HC1CU,非 金 属 性 越 强,酸 性 越 强,所 以 Q 强 于 X,C 错 误;D.S 的 核 外 电 子 排 布 应 该 遵 循 一 个 轨 道 最 多 容 纳 两 个 电 子,且 自 旋 相 反,所 给 图 中 违 背:泡 利 不 相 容 原 理,D 错 误;故 答 案 选 B。jYFs举 一 反 三 24.下 列 说 法 正 确 的 是 A
12、.最 外 层 电 子 排 布 式 为 ns2的 基 态 原 子 所 对 应 元 素 一 定 位 于 IIA 族B.最 外 层 电 子 排 布 式 为 ns1的 基 态 原 子 所 对 应 元 素 一 定 是 金 属 元 素 C.d 区 元 素 的 原 子 一 定 都 有 d轨 道 电 子 D.基 态 原 子 价 电 子 排 布 式 为 nsMPn的 元 素 一 定 是 金 属 元 素【答 案】C【解 析】A.最 外 层 电 子 排 布 式 为 ns2的 基 态 原 子 所 对 应 元 素 不 一 定 位 于 H A族,可 能 位 于 副 族 或。族,如 副 族 的 Zn或 0 族 的 He,A
13、错 误;B.最 外 层 电 子 排 布 式 为 ns1的 基 态 原 子 所 对 应 元 素 不 一 定 位 于 IA族,可 能 位 于 副 族,如 副 族 的 C u等,B错 误;C.d 区 元 素 的 基 态 原 子 都 含 有 d轨 道 电 子,所 以 d 区 元 素 的 基 态 原 子 一 定 都 有 d轨 道 电 子,C 正 确;D.基 态 原 子 价 电 子 排 布 式 为 nshP”的 元 素,n能 级 上 最 多 排 列 2 个 电 子,则 n=2,所 以 该 原 子 基 态 价 电 子 排 布 式 为 2s22P,该 元 素 为 6 号 C 元 素,C 属 于 非 金 属 元
14、 素,D错 误;故 合 理 选 项 是 CojYFs举 一 反 三 35.已 知 X、Y元 素 同 周 期,且 电 负 性 X Y,下 列 说 法 错 误 的 是 A.X 与 Y形 成 化 合 物 时,X显 负 价,Y显 正 价 B.第 一 电 离 能 可 能 Y 小 于 XC.原 子 半 径:XYD.X元 素 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性 大 于 Y元 素 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性【答 案】C【解 析】X、Y 元 素 同 周 期,且 电 负 性 X Y,则 X 的 非 金 属 性 比 Y强,X 的 原 子 序 数 比 Y 大。A.由 解 析 可 知,X的 非 金 属 性 比
15、Y强,X 与 Y形 成 化 合 物 时,X显 负 价,Y显 正 价,A 正 确;B.同 一 周 期 的 主 族 元 素,从 左 到 右,元 素 的 第 一 电 离 能 依 次 增 大,但 是 1IA族 和 VA族 的 元 素 的 第 一 电 离 能 高 于 与 其 相 邻 的 两 种 元 素,X、Y 元 素 同 周 期,X 的 原 子 序 数 比 Y 大,则 第 一 电 离 能 可 能 Y小 于 X,B正 确;C.X、Y 元 素 同 周 期,X 的 原 子 序 数 比 Y 大,则 原 子 半 径:XY,C错 误;D.由 分 析 可 知,X的 非 金 属 性 比 Y强,则 X 元 素 气 态 氢
16、 化 物 的 稳 定 性 大 于 Y 元 素 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性,D正 确;故 选 Co,易 混 易 错 剖 析 苫-%1.各 周 期 中 所 含 元 素 种 数 与 相 应 能 级 组 的 原 子 轨 道 容 纳 电 子 最 大 数 之 间 是 什 么 关 系?【细 剖 精 析】各 周 期 所 含 元 素 的 种 数 等 于 相 应 能 级 组 中 各 轨 道 中 最 多 容 纳 的 电 子 数 之 和。2.过 渡 元 素(锢 系、钢 系 除 外)的 价 电 子 数 是 否 也 等 于 副 族 序 数,同 一 族 的 外 围 电 子 排 布 是 否 相 同?试 分 析 过 渡
17、 元 素 的 价 电 子 数 与 列 序 数 有 什 么 关 系?【细 剖 精 析】同 一 族 的 外 围 电 子 排 布 有 差 异;过 渡 元 素 的 价 电 子 总 数 等 于 列 序 数。3.最 活 泼 的 金 属 元 素、最 活 泼 的 非 金 属 元 素、常 温 下 呈 液 态 的 金 属(价 电 子 排 布 为 5d6s与 元 素 分 别 位 于 元 素 周 期 表 中 的 哪 个 分 区?【细 剖 精 析】最 活 泼 的 金 属 元 素 在 I A 族,s区;最 活 泼 的 非 金 属 元 素(是 氟)在 VDA族,p 区:汞 的 价 电 子 排 布 为 5d26s2,在 H
18、B 族,ds区。4.从 核 外 电 子 排 布 角 度 分 析,为 什 么 同 属 长 周 期 的 4、5、6、7 周 期 所 包 含 的 元 素 种 类 数 为 18、18、32、32。【细 剖 精 析】第 4、5 周 期 元 素 包 含 的 能 级 为$、p、(-l)d,共 有 9 个 原 子 轨 道,最 多 容 纳 18个 电 子,对 应 两 周 期 中 各 有 18种 元 素;而 第 6、7 周 期 所 含 的 能 级 除 s、加、(-l)d 外,还 有(-2)f,故 多 出 7 个 原 子 轨 道,14个 电 子,对 应 多 出 的 14种 元 素,共 32种 元 素。5.分 析 粒
19、 子 半 径 大 小 比 较 的 关 键 是 什 么?【细 剖 精 析】不 同 周 期 不 同 主 族 元 素 原 子 半 径 比 较,先 看 周 期 再 看 主 族。对 于 离 子 的 半 径 比 较,要 借 助 于 电 子 层 结 构 相 同 的 离 子 半 径 变 化 规 律 和 元 素 周 期 律 进 行 判 断。同 一 元 素 的 阳 离 子 半 径 小 于 原 子 半 径;阴 离 子 半 径 大 于 原 子 半 径。6.是 否 电 子 的 能 层 数 越 多 的 元 素 的 原 子 半 径 一 定 大 于 电 子 的 能 层 数 小 的 元 素 的 原 子 半 径?【细 剖 精 析
20、】不 一 定,原 子 半 径 的 大 小 由 核 电 荷 数 与 电 子 的 能 层 数 两 个 因 素 综 合 决 定,如 碱 金 属 元 素 的 原 子 半 径 比 它 下 一 周 期 卤 素 原 子 的 半 径 大。7.“对 于 元 素 周 期 表 中 的 一 切 元 素,均 满 足 同 周 期 从 左 到 右 原 子 半 径 逐 渐 减 小,同 族 从 上 到 下 原 子 半 径 逐 渐 增 大”这 句 话 是 否 正 确?为 什 么?【细 剖 精 析】不 正 确。此 规 律 仅 适 用 于 主 族 元 素,而 对 于 副 族 元 素、第 W 族 元 素、0 族 元 素 原 子 半 径
21、 大 小 不 适 用 此 规 律。8.为 什 么 过 渡 元 素 的 原 子 半 径 在 同 一 周 期 内 变 化 幅 度 不 大?【细 剖 精 析】同 一 周 期 过 渡 元 素 增 加 的 电 子 都 分 布 在 轨 道 上,电 子 间 的 排 斥 作 用 与 核 对 电 子 吸 引 作 用 大 致 相 当,所 以 过 渡 元 素 的 原 子 半 径 在 同 一 周 期 内 变 化 幅 度 不 大。9.M(g)M2+所 需 的 能 量 是 否 是 其 第 一 电 离 能 的 2 倍?【细 剖 精 析】应 远 大 于 其 第 一 电 离 能 的 2 倍。因 为 首 先 失 去 的 电 子
22、是 能 量 最 高 的 电 子,故 第 一 电 离 能 最 小,再 失 去 的 电 子 是 能 量 较 低 的 电 子,且 失 去 电 子 后 离 子 所 带 正 电 荷 对 电 子 吸 引 力 更 强,从 而 使 电 离 能 越 来 越 大。10.总 体 上:金 属 元 素 的 第 一 电 离 能 都 较 小,非 金 属 元 素 和 稀 有 气 体 元 素 的 第 一 电 离 能 都 较 大。为 什 么?【细 剖 精 析】因 为 金 属 元 素 原 子 的 最 外 层 电 子 数 都 比 较 少,容 易 失 去 电 子,所 以 金 属 元 素 的 第 一 电 离 能 都 比 较 小;而 非
23、金 属 元 素 原 子 的 最 外 层 电 子 比 较 多,不 容 易 失 去 电 子,稀 有 气 体 元 素 原 子 外 围 电 子 排 布 式 为,屋 叩 鼠 H e 为 1s2),是 稳 定 结 构,更 难 失 去 电 子,因 此 它 们 的 第 一 电 离 能 都 比 较 大。11.为 什 么 H A 族,V A 族 元 素 的 第 一 电 离 能 大 于 相 邻 的 元 素?【细 剖 精 析】当 原 子 核 外 电 子 排 布 在 能 量 相 等 的 轨 道 上 形 成 全 空(P。、d。、F)或 半 充 满(p3、d f7)或 全 充 满(p6、d R f)结 构 时 原 子 处
24、于 能 量 较 低 状 态(即 洪 特 规 则 特 例),所 以 失 电 子 所 需 能 量 较 大,即 4 较 大。IIA 族 元 素 原 子 满 足“s2 p。、V A 族 元 素 原 子 满 足 ns-np故 它 们 的 第 一 电 离 能 大 于 相 邻 元 素。12.有 人 认 为:“根 据 定 义,电 负 性 只 能 判 断 非 金 属 性 强 弱,电 离 能 只 能 判 断 金 属 性 强 弱。”你 认 为 这 种 说 法 正 确 吗?阐 述 你 的 观 点。【细 剖 精 析】这 种 说 法 是 错 误 的。电 负 性 和 电 离 能 都 可 用 于 判 断 元 素 的 金 属
25、性 和 非 金 属 性 强 弱。电 负 性 越 大,元 素 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 越 大,非 金 属 性 越 强;电 负 性 越 小,元 素 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 越 小,金 属 性 越 强。一 般 来 说,金 属 元 素 的 电 负 性 在 1.8以 下,非 金 属 元 素 的 电 负 性 在 1.8以 上。第 一 电 离 能 越 大,元 素 的 原 子 越 难 失 电 子,非 金 属 性 越 强(稀 有 气 体 除 外):第 一 电 离 能 越 小,元 素 的 原 子 越 易 失 电 子,金 属 性 越 强。13.依 据 电 负 性 的 规 律 推 测:元 素
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- 高中化学 02 原子结构 元素 性质 讲义
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