專題十三 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

專題十三原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(lOmin小測驗)1．下列各能層中，不包含d能級的是()A.M能層 B.L能層 C.Q能層 D.N能層TOC\o"1-5"\h\z2．下列電子排布圖中，能正確表示某元素原子的最低能量狀態(tài)的是( )主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是( )A.Ca有A、B、C、D、E五種元素，其中A、B、C、屬于同一周期，A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層中有兩個未成對的電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B有A、B、C、D、E五種元素，其中A、B、C、屬于同一周期，A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層中有兩個未成對的電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D與B的質(zhì)量比為7:8，E與B的質(zhì)量比為1:1o根據(jù)以上條件，回答下列問題： 推斷五種元素分別是：A ，B ，C ，D ，E o 寫出D原子的電子排布式 oC.Cl－：[Ne]3s23p6 D.Ar：2s22s22p63s23p6下列各組元素性質(zhì)的遞變情況錯誤的是( )A.Li、Be、B原子的最外層電子數(shù)依次增多B.P、S、Cl元素的最高化合價依次升高C.N、O、F電負(fù)性依次增大 D.Na、K、Rb第一電離能逐漸增大—種價電子構(gòu)型為2s22p5的元素，下列有關(guān)它的描述正確的是()A.原子序數(shù)為7 B.第一電離能最大 C.原子半徑最大 D.電負(fù)性最大當(dāng)碳原子的核外電子排布圖由 轉(zhuǎn)變?yōu)?時，下列說法中正確的是( )A.碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) B.碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)C.碳元素種類發(fā)生了變化 D.碳原子要向外界環(huán)境釋放能量下面是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：s電子的原子軌道 形，每個s能級有 個原子軌道；p電子的原子軌道呈 形，每個p能級有 個原子軌道。s電子的原子軌道、p電子的原子軌道的半徑與 有關(guān)，二者之間的關(guān)系為指出E元素在元素周期表中的位 。比較A、B、C三種元素的第一電離能的大小順序 (由大到小的順序排列)。原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(知識點)一、原子核外電子的排布原子核外電子排布原理能量最低原理：原子的核外電子排布遵循構(gòu)造原理，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。泡利原理：每個原子軌道最多只能容納2個電子，而且自旋方向相反(自旋只有兩種方向用表示)。如2s軌道上的屯了討非布為 ?不能表小為。洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方特例有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有1個電子的偏差。因為能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和dlO)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。規(guī)律總結(jié)多電子原子中，原子軌道能量的高低存在以下規(guī)律：相同能層上原子軌道能量的高低：nsVnpVndVnf。形狀相同的原子軌道能量的高低：1sV2sV3sV4s……同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等?；鶓B(tài)原子中電子在原子軌道上的排布順序： .、、基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序如圖所示。它表示隨著原子點序數(shù)的遞增，基態(tài)原子的核外電子按照箭頭的方向依次排布在各原子軌］道上：ls,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s…這是從實驗得到的一般規(guī)律，適用于大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布?；鶓B(tài)原子核外電子排布的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖(或稱原子結(jié)構(gòu)簡圖) ①、一可表示核外電子分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，如O： 。⑵電子式在元素符號周圍用“?”或“X”表示原子最外層電子數(shù)目的式子，女口-CI:電子排布式①用數(shù)字在能級符號右上角表明該能級上排布的電子數(shù)，如K：Is22s22p63s23p64si。

為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)卜丫|十的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加方括號表示，如K：[Ar]4si。電子排布圖(軌道表示式)每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子，如氧元素基態(tài)原子的電子排布如圖所示：誤區(qū)警示在書寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下幾種錯誤：當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns在書寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下幾種錯誤：當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n—l)d、np順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n—1)d放在ns前。例如：Fe:Is22s22p63s23p63d64s2，正確； Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，錯誤。二、電離能與電負(fù)性1.電離能的應(yīng)用a.C.AA(違反泡利原理)(j上反洪特規(guī)則)判斷元素的金屬性與非金屬性強弱：一般元素的第一電離能越大，元素的非金屬性越強，金屬性越弱；元素的第一電離能越小，元素的非金屬性越弱，金屬性越強。化學(xué)鍵類型的判斷：當(dāng)兩個電離能相差較大的元素原子成鍵時，一般為離子鍵；當(dāng)兩個電離能相差較小的元素原子成鍵時，一般為共價鍵。2．電負(fù)性的應(yīng)用元素的電負(fù)性越大，其金屬性越弱，非金屬性越強；元素的電負(fù)性越小，其金屬性越強，非金屬性越弱。一般情況下，非金屬元素的電負(fù)性在1.8以上，金屬元素的電負(fù)性在1.8以下。在不同元素形成的化合物中，電負(fù)性大的元素顯負(fù)價，電負(fù)性小的元素顯正價。兩種不同元素原子形成化學(xué)鍵時，一般其電負(fù)性差值大于1.7者形成離子鍵，小于1.7者形成共價鍵。元素周期表中“對角線規(guī)則”：元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的。特別提醒①金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。②不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。共價化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價鍵的極性就越強。近年高考0021．(2012福建)[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]002元素的第一電離能：Al Si(填“〉”或：“<”)基態(tài)Mn2+的核外電子排布式為 硅烷(SiH22)的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如右圖n2n+2所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是

（4）硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉，其陰離子Xm—（含B、O、H三種元素）的球棍模型如右下圖所示：在Xm-中，硼原子軌道的雜化類型有 ；配位鍵存在于原子之間（填原子的數(shù)字標(biāo)號）；m= 填數(shù)字）。硼砂晶體由Na+、Xm—和H2O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有（填序號）。A.離子鍵 B.共價鍵 C.金屬鍵D.范德華力 E.氫鍵2.（2012上海）2009年《自然》雜志報道了我國科學(xué)家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人”年齡的研究結(jié)果，這種測量方法叫“鋁鈹測年法”。完成下列填空：（1）（2）基態(tài)B原子的電子排布式為 ;B和（2）基態(tài)B原子的電子排布式為 ;B和N相比，電負(fù)性較大的是 ，BN中B元素的化合價為 ；a.是同一種原子 b具有相同的中子數(shù)c具有相同的化學(xué)性質(zhì) d.具有恒定的豐度Be所在的周期中，最外層有2個未成對電子的元素相互組成的化合物屬于 晶體。（2） Al和Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，寫出BeCl2水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：（3） 研究表明26A1可以衰變?yōu)?6Mg，可以比較這兩種元素金屬性強弱的方法是—。比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度和熔點在氯化鋁和氯化鎂的溶液中分別滴加過量的氫氧化鈉溶液c將打磨過的鎂帶和鋁片分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液d.將空氣中放置已久的這兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用（4） 目前還有一種測量方法叫“鉀氬測年法”。寫出和Ar核外電子排布相同的陰離子的半徑由大到小的順序 （用化學(xué)符號表示）；其中一種離子與鉀相鄰元素的離子所形成的化合物可用做干燥劑，此化合物的電子式是 。3.（2011課標(biāo)）［化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］氮化硼（BN）是一種重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂為起始物，經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN，如下圖所示:請回答下列問題:請回答下列問題:（1）由b2o3制備bf3、bn的化學(xué)方程式依次是

在BF3分子中，F(xiàn)-B-F的建角是 ,B原子的雜化軌道類型為 ,BF3和過量TOC\o"1-5"\h\zNaF作用可生成NaBF4，BF4-的立體構(gòu)型為 ；在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為 ，層間作用力為 ；六方氫化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有—個氮原子、—個硼原子，立方氮化硼的密度是 g?cm-3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA)04.(2011福建)［化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］氮元素可以形成多種化合物?；卮鹨韵聠栴}：TOC\o"1-5"\h\z基態(tài)氮原子的價電子排布式是 。C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是 。肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被一NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。nh3分子的空間構(gòu)型 ；n2h4分子中氮原子軌道的雜化類型是 。肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是：N2O4(1)+2N2H4(1)===3身(g)+4H2O(g)^H=-1038.7kJ?mo卜1若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，則形成的n鍵有 mol。肼能與硫酸反應(yīng)生成n2h6so4。n2h6so4晶體類型與硫酸銨相同，則n2h6so4的晶體內(nèi)不26 4 26 4 26 4存在 (填標(biāo)號)a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.范德華力圖1表示某種含氮有機化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見圖2)，分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是 (填標(biāo)號)。a.CF4 b.CH4 c.NH4+d.H2O5．(2009山東)［化學(xué)—物質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)］C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。寫出Si的基態(tài)原子核夕卜電子排布 。從電負(fù)性角度分析c、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為.SiC的晶體結(jié)構(gòu)與品體硅的相似，其中C原子的雜化方式為. ，向存在的作用力是 。氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為 .(填元素符號)，MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其品體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，MO的熔點比CaO的高，其原因是 。C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與O原子間形成o鍵與n鍵，SiO2中Si與O原子間不形成上述n鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述n鍵。6.(2008天津)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短同期元素，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素。W、X各自的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式TOC\o"1-5"\h\z為： 。W與Y可形成化合物W2Y，該化合物的電子式為 。X的硝酸鹽水溶液顯—性，用離子方程式解釋原因： 。Y的低價氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性： > (用分子式表示)。W、X、Y、Z四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是:—> >—>(7)Z的最高價氧化物為無色液體，0.25mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出QkJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。7.(2012安徽)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期的常見元素，其相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息XX的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍YY的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+2ZZ存在質(zhì)量數(shù)為