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高中化学选修三第一章

元素的逐级电离能的大小关系为I1<I2<I3<I4<„„即一个 原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个
失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再要失去一个电子
需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多。
每个周期的第一个元素第一电离能最小,
最后一个元素的第一电离能最大; 同族元素从上到下第一电离能变小。
解析:(1)由题意知A为H元素,B为S元素,
B原子的价电子排布式为3s23p4,
H原子和S原子形成的化学键为σ键。 (2)若B的最高价为+4价, 则B应为Si元素, 原子结构示意图为 C元素为O元素,Si和O形成的晶体是原子晶体, 微粒间作用力是共价键,比干冰中的分子间作用力要强得多。
(3)若A的最外层电子排布为3s1,则A为Na元素,B为Si元 素, A、B、C的第一电离能大小顺序为O>Si>Na。


另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图 (填序号)。
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.洪特规则
(3)以上五种元素中, Ne (填元素符号)元素第一电离能最大。
(4)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和 由以上某种元素组成的直线形分子G反应,
生成两种直线形分子L和M
(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10), 反应如下图所示,
的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多,即 第一电离能最大。
(4)根据题给图示可知E为NH3,G为F2,L为HF,M为N2,
(1)核外电子排布与周期的划分:
一个能级组最多容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种数, 因此元素周期表中7个周期分别对应着7个能级组, 前6个周期对应的元素种数分别为2、8、8、18、18、32。 周期的划分与主量子数n有关:最外层电子的主量子数为n时,
该元素属第n周期。
(2)核外电子排布与族的划分:族的划分与原子的价电子数和 价电子排布有关。
按原子轨道的重叠方式,
A与B形成的化合物中的共价键属于 σ
(2)若B的最高化合价为+4价,B的原子结构 示意图为 , , B与C形成的晶体中微粒间的作用力是 其熔点比干冰的熔点高的原因是 答案:

共价键
二氧化硅为原子晶体,微粒间的作用力是共价键;
二氧化碳为分子晶体,微粒间的作用力是范德华力
(3)若A元素的原子最外层电子排布为3s1, B的最高化合价为+4价, 元素A在周期表中的位置是_______________ 第三周期ⅠA族, A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 O>Si>Na (用元素符号表示)。
各能层所包含的能级类型及各能层、 能级最多容纳的电子数见下表:
2.构造原理
绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如下图 所示的排布顺序, 人们把它称为构造原理。
说明:(1)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。 (2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据, 也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据
重点探究 zhong dian tan jiu
表示原子结构的化学用语 1.原子结构示意图 (1)含义:表示原子核外电子分层排布和核电荷数。 (2)举例:硫的原子结构示意图:
2.电子式
(1)含义:表示原子的最外层电子数。 (2)举例:氮原子的电子式 3.电子排布式 子数。 (2)举例:氯原子的电子排布式:1s22s22p63s23p5或[Ne] 3s23p5
原子结构与性质
一、原子结构与核外电子排布 1.能层与能级 多电子原子的核外电子的能量是不同的,
按电子的能量差异将其分成不同的能层(n);
各能层最多容纳的电子数为2n2。 对于同一能层里能量不同的电子, 将其分成不同的能级(l);同一能层里, 能级的能量按s、p、d、f的顺序升高,
即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。


解析: B-、C+的电子层结构都与Ar相同, 即核外都有18个电子, 则B为17号元素Cl,C为19号元素K。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满, D的元素符号为 Fe ,
其基态原子的电子排布式;
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) __________________________ 解析: D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子,其 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即26号元素 铁。
则下列判断错误的是 是最活泼的非金属单质

B.L是极性分子 C.E的中心原子杂化轨道类型为sp2杂化 D.M的化学性质比同主族相邻元素单质的化学性质活泼 E.M分子中有1个σ键,2个π键 CD 答案:
解析:根据元素周期表的结构可知X为N, Z为F,R为Ne,W为P,Y为S。
(1)X、W的氢化物为NH3和PH3,因NH3可以形成氢键,
(3)电负性
原子的电负性用以量度原子对成键电子吸引能力的相对大
小,所以电负性表示的是原子吸引成键电子能力的相对强 弱。同周期元素从左向右随着原子序数的递增,原子的电 负性逐渐增大;同一主族元素从上到下,电负性逐渐减小 电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱 的尺度。金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般 大于1.8
而电负性差值小的元素原子间形成的化学键主要是共价键。
体验热身 ti yan re shen
1.下列说法中正确的是(
)
A.处于最低能量的原子叫做基态原子 B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 答案:A 解析:3p2表示在3p轨道上有2个电子; 同一原子中1s、2s、3s电子的能量依次升高; 同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数相同。
2.下图为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是

(填编号)。
(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式 (3)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1, 该元素原子的核外最外层电子的成对电子为 1s22s22p63s23p63d64s2 _______________________________ 对。
核电荷数。同周期元素(稀有气体元素除外) 从左到右原子半径逐渐减小, 同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。
(2)电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基 态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示),一 价气态基态正离子再失去一个电子所需消耗的最低能量叫做
第二电离能(用I2表示),依此类推,可得到I3、I4„„同一种
4.电子云和原子轨道 原子核外电子运动的特点是运动空间极小、极高速运动。 所以要用电子云来描述核外电子运动特征。 1s、2s、3s、4s相比较,
原子轨道半径大小顺序是1s<2s<3s<4s。2px、3px、4px
相比较, 原子轨道半径大小顺序是2px<3px<4px。
下面是部分原子轨道图:
二、原子结构与元素周期律 1.原子结构与元素周期表
【例1】
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子, 次外层有2个电子,其元素符号为
解析:(1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成:
可见该元素原子核外有7个电子,为氮元素,其元素符号为
N。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子 的电子层结构都与氩相同,
B的元素符号为
C的元素符号为
Cl K
29Cu的电子排布式:
1s22s22p63s23p63d104s1(3d10为全充满状态,4s1为半充满状态)。
注意: (1)电子在跃迁时,
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,相反则吸收能量。 (2)电子跃迁的应用:因为每种原子的原子光谱是特定的, 所以用电子的跃迁可以判断元素的存在, 如应用焰色反应来判断元素的种类就是电子跃迁的应用。
(4)E元素的基态原子的M层全充满,N层没有成对电子, 只有一个未成对电子,E的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)。 ___________________________________ 解析: 根据题意要求,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,
(1)含义:用数字在能级符合右上角标明该能级上排布的电
. .N
4.电子排布图 (1)含义:每个方框代表一个原子轨道, 每个箭头代表一个电子。
(2)举例:氟原子的电子排布图:
命题聚焦 ming ti ju jiao
聚焦1
原子结构及核外电子排布式 A、B、C、D、E代表5种元素。请填空: N ;
之一。
3.基态原子核外电子排布式书写应遵循的规律 基态原子核外电子排布式的书写要考虑能量最低原理、 泡利不相容原理、洪特规则等多方面因素。
“能量相同的原子轨道在全满 (如p6,d10)、半满(如p3,d5)和全空(p0,d0)状态时, 体系的能量最低”,这一点违反了洪特规则, 可看成是洪特规则的特例。 如:24Cr的电子排布式: 1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为半充满状态);
Cu

该元素为29号元素Cu。
聚焦2
元素周期表及位、构、性三者的关系
【例2】
下图为元素周期表前三周期的一部分:
1)X的氢化物的沸点与W的氢化物的沸点比较: NH3 PH3 > (填化学式), 原因是 NH3可形成氢键,使NH3熔、沸点明显升高 。
(2)选出X的基态原子的电子排布图
是因为它不符合 C
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