20192020年高考一轮课程化学全国通用版原子结构与性质教案

2019年高考一轮复习原子结构与性质教材版本全国通用课时说明（建议）2课时知识点原子结构与元素的性质复习目标1、了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。2、了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3、了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4、了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。复习重点1、了解原子核外电子的能级分布和排布原理，能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。2、能用电离能说明元素的某些性质。3、能用电负性说明元素的某些性质。复习难点核外电子排布洪特规则的特例；第IIA族、第VA族电离能的特殊性与解释。一、自我诊断知己知彼1、（2017年绵阳某中学高二期中第27题）X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：①X元素原子价电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的。②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。③Z元素的电离能数据见表（kJ/mol）：I1I2I3I4…496456269129540…请回答：(1)Z2Y2的电子式为________，含有的化学键类型________，Z2Y2为________晶体。(2)X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物的名称为________；XY2的结构式为________，分子立体构型为________。(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，熔点最高、硬度最大的是________（填名称）；晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是________。2、（2017年黄冈高二下期中第14题）下图是第三周期11～17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（）A.y轴表示的可能是第一电离能B.y轴表示的可能是电负性C.y轴表示的可能是原子半径D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数3、（2016年江西宜春某中学高考五模第9题）A、B、C、D、E、F、G元素原子序数依次增大。已知B原子最外层有3个未成对电子，C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，E与C同主族，F－、D+、A+离子的半径逐渐减小，化合物AF常温下为气体，G的基态原子核外M能层填满电子，N能层只有1个电子。据此回答下列问题：（1）写出D元素基态原子的核外电子排布式________；B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）________。（2）A与C可形成18电子分子，其水溶液中滴入少量氯化铁溶液时有大量气泡逸出，写出该反应的化学方程式__________________。（3）某化合物由上述七种元素中的三种元素组成，为常见家用消毒剂的主要成分，其中化学键类型为________；该化合物水溶液不呈中性的原因是（用离子方程式表示）_______________________。（4）0.3molG的低价氧化物能与________molB的最高价氧化物对应水化物的溶液恰好完全反应（设还原产物只有BO）。（5）卫星发射时可用B2A4为燃料，1mol气态B2A4在适量C2中燃烧，生成B2和气态A2C，放出534kJ的热量，1mol液态A2C完全气化需吸收44kJ热量。请写出气态B2A4在C2中燃烧生成B2和液态A2C时的热化学方程式__________________。4、（2015年浙江宁波期末第23题）第四周期中的18种元素具有重要的用途。（1）第四周期ⅤA~ⅦA族的元素中，电负性由大到小的顺序为（用元素符号表示）________。（2）金属钒在材料科学上有重要作用，被称为”合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为________，第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，但Ga的第一电离能却明显低于Zn，原因是________。【参考答案】1、（1）②离子键和(非极性)共价键③离子（2）①碳酸钠②O=C=O③直线形（3）①金刚石②NaCl为离子晶体，CCl4为分子晶体，离子晶体熔点比分子晶体高2、B3、（1）1s22s22p63s1N＞O＞S（2）2H2O22H2O+O2↑（3）离子键、(极性)共价键ClO－+H2O⇌HClO+OH－（4）1.4（5）N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=－622kJ/mol4、（1）Br＞Se＞As（2）3d34s2Zn原子的价电子排布式为3d104s2，为全充满状态，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga【解析】1、X元素原子价电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的，可得X为C。Y元素是地壳中含量最多的元素，为O。W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子，W为Cl。由Z元素的电离能数据可知Z主要显+1，原子序数又在O、Cl之间，则Z为Na。（1）Z2Y2的电子式即为Na2O2的电子式：，Na2O2中含有离子键和非极性共价键，含有离子键故为离子晶体。（2）X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物为碳酸钠，XY2的结构式为O=C=O，分子中碳原子价层电子对数=2+(4－2×2)=2，没有孤电子对，所以二氧化碳的分子空间构型为直线形，故答案为：碳酸钠；O=C=O；直线形。(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，只有C形成的金刚石为原子晶体，其硬度最大、熔点最高；晶体NaCl为离子晶体，CCl4为分子晶体，离子晶体熔点比分子晶体高。故答案为：金刚石；NaCl为离子晶体，CCl4为分子晶体，离子晶体熔点比分子晶体高。2、同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，第一电离能呈增大趋势，电负性逐渐增大，以此解答。A．第三周期Mg的最外层为全充满结构，较为稳定，Mg的第一电离能大于Al，P最外层电子为半充满结构，较为稳定，P的第一电离能大于S，故A错误；B．同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故B正确；C．同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，故C错误；D．形成基态离子转移的电子数，金属逐渐增多，非金属性逐渐减小，故D错误。故选B．3、A、B、C、D、E、F、G元素原子序数依次增大。C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，最外层电子数不能超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；E与C同主族，则E为S元素；B原子最外层有3个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p3，故B为N元素；F－、D+、A+离子的半径逐渐减小，化合物AF常温下为气体，则A为H元素、D为Na、F为Cl，G的基态原子核外M能层填满电子，N能层只有1个电子，则G为Cu元素．（1）D是Na元素，钠原子核外有11个电子，根据构造原理知D元素基态原子的核外电子排布式1s22s22p63s1；B是N元素，C是O元素，E是S元素，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于氧元素的，同主族自上而下第一电离能减小，所以B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞S，故答案为：1s22s22p63s1；N＞O＞S；（2）A是H元素，C是O元素，A与C可形成18电子分子，则该物质是H2O2，双氧水在氯化铁作催化剂条件下分解生成水和氧气，反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑；（3）由三种元素组成的常见家用消毒剂的主要成分是NaClO，次氯酸钠中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键，氧原子和氯原子之间存在共价键，次氯酸钠是强碱弱酸盐，次氯酸根离子易水解ClO－+H2O⇌HClO+OH－，使其溶液呈碱性，故答案为：离子键、(极性)共价键；ClO－+H2O⇌HClO+OH－；（4）G的低价氧化物是Cu2O，B的最高价氧化物的水化物是HNO3，该反应方程式为：3Cu2O+14HNO3=6Cu（NO3）2+2NO+7H2O，根据方程式知，0.3molCu2O和1.4mol硝酸恰好完全反应，故答案为：1.4；（5）1mol气态N2H4在适量O2中燃烧，生成N2和气态H2O，放出534kJ的热量，可得：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=－534kJ/mol①，由1mol液态H2O完全气化需吸收44kJ热量，可得：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，根据盖斯定律，①－②×2得N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=－534kJ/mol－2（+44kJ/mol）=－622kJ/mol，故答案为：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=－622kJ/mol．4、（1）同周期主族元素电负性从左到右渐增，所以第四周期电负性由大到小的顺序：Br＞Se＞As，故答案为：Br＞Se＞As；（2）钒元素的基态原子的简化电子排布式[Ar]3d34s2，其价电子是排布式为3d34s2，Zn原子的价电子排布式为3d104s2，价电子中3d、4s轨道为全充满状态，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga，故答案为：3d34s2；Zn原子的价电子排布式为3d104s2，为全充满状态，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga二、温故知新夯实基础1、能层与能级（1）能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层(n)；各能层最多可容纳的电子数为2n2。（2）能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，可将不同能量的电子分成不同的能级；同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即E(ns)E(np)E(nd)E(nf)。能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层1K1s1222L2s1282p363M3s12183p363d5104N4s12324p364d5104f714………………n…………2n2能层数=电子层数，每个能层所包含的能级数=能层序数。（3）原子轨道的形状和能量高低①轨道形状a.s电子的原子轨道呈球形。b.p电子的原子轨道呈哑铃形(或纺锤体形)。②能量高低a.相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。b.形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s…c.同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。2、基态原子的核外电子排布（1）排布规律①能量最低原理原子核外电子优先占据能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。所有电子排布规则都需满足能量最低原理。②泡利原理每个轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态想反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。③洪特规则当电子排布在同一个能级的不同轨道时，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。如2p3的电子排布为，不能表示为或。特别提醒：洪特规则特例当能量相同的原子轨道在全充满（s2、p6、d10、f14）、半充满（s1、p3、d5、f7）或全空（s0、p0、d0、f0）状态时，体系的能量最低，可看成是洪特规则的特例。如24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1（3d5、4s1均为半充满稳定状态）；29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1（3d10为全充满稳定状态，4s1为半充满稳定状态）。（2）电子在原子轨道上的填充顺序——构造原理说明：a、图中每个小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层。各圆圈间连线的方向表示随核电荷数递增而增加的的电子填入能级的顺序。b、构造原理揭示了原子核外电子的能级分布，从图中可以看出，不同能层的能级有交错现象，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。c、原子核外电子排布遵循构造原理能使