大二轮高考总复习化学第一部分专题15高频题型01原子结构与元素的性质

专题十五物质结构与性质(选修)1．原子结构与元素的性质(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。2．化学键与分子结构(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。(2)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。(5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3．分子间作用力与物质的性质(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响。(2)了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4．晶体结构与性质(1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。(3)了解分子晶体结构与性质的关系。(4)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。(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。高频题型一原子结构与元素的性质1．掌握原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法(1)三个原理①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。②泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋方向相反。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，而且自旋方向相同。(2)表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(轨道表示式)价电子排布式3s23p42．理解电离能的变化规律及其应用注意：同周期元素从左向右，元素的第一电离能有增大趋势。但是当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时，其第一电离能大于相邻的元素，如N＞O＞C3．理解电负性的变化规律及其应用1．原子核外电子排布(1)(2017·全国卷Ⅰ，35)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。(2)(2017·全国卷Ⅱ，35)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________。(3)(2017·全国卷Ⅲ，35)Co基态原子核外电子排布式为________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。(4)(2016·全国乙卷，37)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。(5)(2016·全国甲卷，37)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。(6)(2016·全国丙卷，37)写出基态As原子的核外电子排布式________________________________________________________________________。(7)(2016·四川理综，8)R是第三周期中最活泼的金属元素，则R基态原子的电子排布式为________________________________________________________________________。(8)(2015·全国卷Ⅰ，37)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子(9)(2015·安徽理综，25)①Si位于元素周期表第________周期第________族。②N的基态原子核外电子排布式为________________________________________________________________________；Cu的基态原子最外层有________个电子。答案：(1)N球形(2)(3)[Ar]3d74s2Mn(4)3d104s24p22(5)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2(6)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)(7)1s22s22p63s1(8)电子云2(9)①三ⅣA②1s22s22p312．元素的性质(1)(2017·全国卷Ⅱ，35)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如下图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；氮元素的E1呈现异常的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(2017·全国卷Ⅲ，35)元素Mn与O中第一电离能较大的是________。(3)(2016·全国乙卷，37)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是__________。(4)(2016·全国甲卷，37)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________________________________。(5)(2016·全国丙卷，37)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)(6)(2016·四川理综，8)Cl和S两种元素中电负性大的是________。(7)(2015·福建理综，31)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________________________________________________________________。(8)(2014·新课标全国卷Ⅱ，37改编)在N、O、S中第一电离能最大的是________。(9)(2014·四川理综，8)已知Z基态原子的M层与K层电子数相等，则Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。答案：(1)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子(2)O(3)O＞Ge＞Zn(4)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子(5)大于小于(6)Cl(7)H、C、O(8)N(9)Cl本考点在高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大。复习备考时，要特别关注：①第四周期元素原子或离子电子排布式的书写；②常见元素的第一电离能和电负性大小比较。1．(2017·鹤壁考前模拟)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A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布式为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)由这五种元素组成的一种化合物是________(写化学式)。写出该物质的一种主要用途：__________。(3)写出C元素基态原子的核外电子排布式：______________。(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为________________。(5)元素B与D的电负性的大小关系是B________D，C与E的第一电离能的大小关系是C________E(填“＞”“＜”或“＝”)。解析：A、B、C、D、E5种元素的核电荷数都小于20，故都为主族元素。A、E属同一族且最外层电子排布式为ns1，故为第ⅠA族元素，而A为非金属元素，则A为氢；B、D为同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布式为ns2np4，为第ⅥA族元素，B核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半，则C为铝；同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)，E(钾)的第一电离能小于钠，故钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能Al＞K。答案：(1)HOAlSK(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)2·12H2O作净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4)(5)＞＞2．(2017·南昌联考)现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ/mol；I2＝1451kJ/mol；I3＝7733kJ/mol；I4＝10540kJ/molD原子核外所有p轨道全满或半满E元素的主族序数与周期数的差为4F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式________________________________________________________________________。(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为该同学所画的电子排布图违背了_____________________________________________________。(4)G位于________族________区，价电子排布式为________。(5)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因________________________________________________________________________。解析：有题目信息可知：A、B、C、D、E、F、G分别为氢、氮、镁、磷、氯、钾、锰七种元素。(1)NH5是离子化合物，则含有NHeq\o\al(＋,4)，阴离子是H－。(2)氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。(3)3s轨道的两个电子自旋方向相同，违反了泡利原理。(4)Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第四周期第ⅦB族。答案：(1)(2)3哑铃(3)泡利原理(4)第ⅦBd3d54s2(5)焰色反应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，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，将释放能量，光是电子释放能量的重要形式之一3．(2017·晋江预测)已知A、B、C、D为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：(单位：kJ/mol)，回答下面各题：元素代号I1I2I3I4A2080400061009400B500460069009500C7401500770010500D5801800270011600(1)A是________，B是________，C是________，D是________。(填元素符号)(2)B通常显________价，B的电负性________C的电负性，B的离子半径________C的离子半径(填“＞”、“＜”或“＝”)。(3)元素C的第一电离能比D高的原因是________________________________________________________________________。(4)下列元素中，化学性质和物理性质最像A元素的是____