高中化学人教版选修三第一章：原子结构与性质学案课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,2,n,2,。,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,),。,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,p,6,，,d,10,),、,半满,(,如,p,3,，,d,5,),和全空,(p,0,，,d,0,),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：,24,Cr,的电子排布式：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,(3d,5,、,4s,1,均为半充满状态,),；,29,Cu,的电子排布式：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,(3d,10,为全充满状态,，,4s,1,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.,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,。,2p,x,、,3p,x,、,4p,x,相比较,，,原子轨道半径大小顺序是,2p,x,3p,x,4p,x,。,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,(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,。,族,主族,0,族,副族,族,价电子,(,或最外层电子,),排布,价电子都排在最外层的,n,s,和,n,p,轨道上,n,s,2,n,p,6,(,最外层电子排布,),(,n,1)d,1,5,n,s,1,2,或,(,n,1)d,10,n,s,1,2,(,n,1)d,6,10,n,s,0,2,族与价电子数关系,族序数等于价电子数目,B,B,族序数等于价电子数目,，,B,、,B,族序数与,s,轨道电子数相等,(3),元素周期表区的划分,s,区元素：,A,和,A,族；,p,区元素：,A,A,和,0,族；,d,区元素：,B,族；,ds,区元素：,包括,B,和,B,族；,f,区元素：,包括镧系元素和锕系元素,。,2.,原子半径,、,电离能,、,电负性等元素性质的周期性变化,(1),原子半径：影响原子半径大小的因素有电子的能层数,、,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,I,1,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,I,2,表示,),，,依此类推,，,可得到,I,3,、,I,4,同一种元素的逐级电离能的大小关系为,I,1,I,2,I,3,I,4,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,。,(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,电负性的应用：,(1),判断金属元素和非金属元素：,电负性小于,2,的多为金属元素,，,而大于,2,的元素多为非金属元素,。,(2),判断化合物中元素化合价的正负：,化合物中电负性小的元素显正化合价,，,而电负性大的显负化合价,，,如,HF,中,，,电负性,F,H,，,F,元素和,H,元素的化合价分别为,1,价和,1,价,。,(3),判断化学键的类型：,电负性差值大的元素原子间形成的化学键主要是离子键,，,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.3p,2,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：,3p,2,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,的基态原子的电子排布式,。,(3),某元素的价电子排布式为,n,s,n,n,p,n,1,，,该元素原子的核外最外层电子的成对电子为,_,对,。,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,(4),元素,的氢化物的分子构型为,，,中心原子的杂化形式为,杂化,。,(5),第三周期,8,种元素单质熔点高低的顺序如下图,，,三角锥形,2,其中序号,“,8”,代表,(,填元素符号,),；,其中电负性最大的是,(,填图中的序号,),。,三角锥形,Si,2,sp,3,解析：,(2),号元素是,Fe,元素，其电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,。,(3),由,n,s,n,n,p,n,1,可知,n,2,，则该元素是,N,，,其最外层成对电子只有,1,对。,(4),元素,是氮元素，其氢化物的分子构型是三角锥形。,(5),第三周期熔点最高的单质应是,Si,；电负性最大的是,Cl,，,即图中的,2,。,3.A,、,B,、,C,分别代表,3,种不同的短周期元素,。,A,元素的原子最外层电子排布为,n,s,1,；,B,元素原子的,M,电子层中有,2,个未成对电子；,C,元素原子的,L,电子层的,p,能级中有,4,个电子,。,(1),若,A,元素的原子最外层电子排布为,1s,1,，,B,的最高化合价为,6,价,，,则,B,原子的价电子排布式为,，,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,键,。,3s,2,3p,4,(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,3s,1,，,B,的最高化合价为,4,价,，,元素,A,在周期表中的位置是,_,，,A,、,B,、,C,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,),。,第三周期,A,族,O,Si,Na,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,3s,2,3p,4,，,H,原子和,S,原子形成的化学键为,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,3s,1,，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,。,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,(1),含义：用数字在能级符合右上角标明该能级上排布的电子数,。,(2),举例：氯原子的电子排布式：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,或,Ne,3s,2,3p,5,4.,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,【,例,1,】,A,、,B,、,C,、,D,、,E,代表,5,种元素,。,请填空：,(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,；,N,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,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,，,其基态原子的电子排布式；,_,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,，即,26,号元素铁。,Fe,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,(,或,Ar,3d,6,4s,2,),(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,_,。,Cu,解析：,根据题意要求，首先写出电子排布式：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,，,该元素为,29,号元素,Cu,。,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,(,或,Ar,3d,10,4s,1,),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：,(,填化学式,),，,原因是,。,NH,3,PH,3,NH,3,可形成氢键,，,使,NH,3,熔,、,沸点明显升高,(2),选出,X,的基态原子的电子排布图,，,另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图,是因为它不符合,(,填序号,),。,A.,能量最低原理,B.,泡利原理,C.,洪特规则,C,(3),以上五种元素中,，,(,填元素符号,),元素第一电离能最大,。,Ne,(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,，,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,sp,2,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,键,，,2,个,键,答案：,CD,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,NH,3,和,PH,3,，因,NH,3,可以形成氢键，,故,NH,3,的沸点、熔点显著升高，故沸点,NH,3,PH,3,。,(2),当电子排布在同一能级的不同轨道时，,总是优先单独占据一个轨道，,且自旋方向相同，因此,N,元素的基态原子的排布图为：,(3),原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定，失去电子所需能量越高，在所给五种元素中，,Ne,元素最外层已达,8e,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,NH,3,，,G,为,F,2,，,L,为,HF,，,M,为,N,2,，,NH,3,中,N,原子的杂化轨道类型为,sp,3,杂化，在,N,2,中,N,原子间以,1,个,键和,2,个,键形成三键，故键能高，化学性质不活泼，故,C,、,D,错误。,聚焦,3,元素周期律,(,电离能、电负性等,),及其应用,【,例,3,】,电离能是指气态原子或气态离子失去电子所需要的能量,。从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能,(,I,1,),，,移去第二个电子所需要的能量为第二电离能,(,I,2,),，,依此类推,。,现有,5,种元素,A,、,B,、,C,、,D,、,E,，,其中有三种金属元素,，,一种稀有气体元素,，,其,I,1,I,3,分别如下表,。,根据表中数据判断其中的金属元素有,，,稀有气体元素有,，,最活泼的金属元素是,，,显,2,价的金属元素是,。,BCD,E,B,D,解析：,第一电离能越小，说明该元素原子越易失去电子，,金属性越强；第一电离能越大，,说明该元素原子越不易失去电子，非金属性越强。,表中,B,、,C,、,D,三种元素的第一电离能相对比较小，,应该属于金属元素；,E,元素的第一电离能最大，,应该属于稀有气体元素；,B,元素的第一电离能最小，,应该是所列的元素中最活泼的金属元素；,D,元素的第二电离能最小，且第三电离能最大，,说明,D,元素的原子很容易失去,2,个电子，,应该是显,2,价的金属元素。,聚焦,4,以新科技为素材考查原子结构方面的知识,【,例,4,】,据报道：,“,来自美国劳伦斯,Livermore,国家实验室和俄罗斯杜布纳联合核能协会的科学家宣布,，,他们发现了最新的超重元素,第,118,号元素,。,依照来自国家实验室的陈述,，,在,2006,年,2,月和,2005,年,6,月通过,JINR U400,回旋加速器,，,研究员观测到第,118,号元素的衰变过程,。,这项成果被发表在,2006,年,10,月号的,物理评论,上,。,”,根据以上信息解答下列问题：,(1)118,号元素原子的结构示意图是,，,价电子排布是,。,7s,2,7p,6,(2)118,号元素位于元素周期表的第,周期,、,族,。,七,0,(3),下列是关于,118,号元素性质的叙述,，,其中正确的是,。,单质在常温常压下是固体,该元素的发现使,“,不完全周期,”,变为,“,完全周期,”,单质性质活泼,，,属于双原子分子,(4),制备,118,号元素的方法是用钙离子轰击锎,(,Cf,),原子,，,使两者的原子核结合，,产生,118,号元素的原子,，,那么锎元素的原子序数是,。,(5),实验室中制得的,118,号元素寿命很短,，,立刻衰变为,116,号元素,，,在,1 ms,之后,，,它立即衰变成第,114,号元素,，,当它衰变为,114,号元素时,，,产生的其他原子是,。,98,氦原子,(2,个,),解析：,根据构造原理和能层能级的知识可得出,该元素的原子结构示意图，,以及价电子排布，,根据得出的原子结构可知该元素属于第七周期的最后一种元素，,即属于稀有气体元素，紧排在氡之下，,所以,118,号元素性质不活泼，,在常温常压下是气体；,118,号元素的发现使第七周期划上了一个句号，,所以不久的将来，第七周期跟第六周期一样应该是属于,“,长周期,”,。题目告诉的已知信息是,118,号元素由钙离子与锎原子的原子核结合而成，所以锎元素的原子核中质子数等于,118,减去钙原子的质子数，即,118,20,98,，故锎元素的原子序数为,98,。重核衰变时一般释放出,粒子，该粒子就是氦原子，即,He,。,高效作业,gao,xiao,zuo,ye,1.,下列各组原子中,，,彼此化学性质一定相似的是,(,),A.,原子核外电子排布式为,1s,2,的,X,原子,与原子核外电子排布式为,1s,2,2s,2,的,Y,原子,B.,原子核外,M,层上仅有两个电子的,X,原子,与原子核外,N,层上仅有两个电子的,Y,原子,C.2p,轨道上只有一个电子的,X,原子,与,3p,轨道上只有一个电子的,Y,原子,D.,最外层都只有一个电子的,X,、,Y,原子,答案：,C,解析：,A,中,1s,2,结构的原子为,He,1s,2,2s,2,结构的原子为,Be,，,两者性质不相似。,B,项,X,原子为,Mg,，,而,N,层上有,2,个电子的有多种元素，,如第四周期中,Ca,、,Fe,等都符合，化学性质不一定相似。,C,项为同主族的元素，化学性质一定相似。,D,项最外层只有,1,个电子的,A,族元素原子可以，,过渡元素原子中也有很多最外层只有,1,个电子的，,故性质不一定相似。,2.,下列电子排布图中,，,能正确表示该元素原子的最低能量状态的是,(,),答案：,D,解析：,A,、,B,两项不符合洪特规则；,C,项，原子处于激发态，不是能量最低状态；,D,项能够表示该元素原子的最低能量状态。,3.,主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,，,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子,。,下列各原子或离子的电子排布式错误的是,(,),A.Ca,2,：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,B.O,2,：,1s,2,2s,2,2p,4,C.Cl,：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,D.Ar,：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,答案：,B,解析：,氧离子,(O,2,),的核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,，,B,选项是氧原子,(O),的电子排布式。,4.,具有下列电子层结构的原子和离子,，,其对应的元素一定属于同一周期的是,(,),A.,两原子的原子核外全部都是,s,电子,B.,最外层电子排布为,2s,2,2p,6,的原子和最外层电子排布为,2s,2,2p,6,的离子,C.,原子核外,M,层上的,s,、,p,能级都充满电子,，,而,d,能级上没,有电子的两种原子,D.,两原子,N,层上都有,1,个,s,电子,，,一个原子有,d,电子,，,另一个,原子无,d,电子,答案：,D,解析：,氢原子和锂原子都只有,s,电子，但不在同一周期，,A,错；,2s,2,2p,6,的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和,2s,2,2p,6,的原子对应的元素不在同一周期，,B,错；虽然,M,层上的,s,、,p,能级都充满电子，且,d,能级没有电子，但,5s,上可能有电子或没有电子，,C,错。,5.,已知,X,、,Y,是主族元素,，,I,为电离能,，,单位是,kJmol,1,。,请根据下表所列数据判断,，,错误的是,(,),A.,元素,X,的常见化合价是,1,B.,元素,Y,是,A,族元素,C.,元素,X,与氯形成化合物时,，,化学式可能是,XCl,D.,若元素,Y,处于第三周期,，,它可与冷水剧烈反应,D,元素,I,1,I,2,I,3,I,4,X,500,4 600,6 900,9 500,Y,580,1 800,2 700,11 600,解析：,X,的第一电离能,(,I,1,),显著小于,I,2,、,I,3,等，可知,X,最外层只有一个电子，故常见化合价为,1,价，且与,Cl,元素形成,XCl,，,A,、,C,两项正确；,Y,元素的,I,1,、,I,2,、,I,3,相差不悬殊，而与,I,4,相差明显，故,Y,最外层有,3,个电子，为,A,族元素，当,n,3,时，,Y,为,Al,，与冷水不反应，故,B,正确，而,D,错误。,6.,下表列出前,20,号元素中的某些元素性质的一些数据：,性质,元素,原子半径,/10,10,m,最高价态,最低价态,1.02,6,2,2.27,1,0.74,2,1.43,3,0.77,4,4,1.10,5,3,0.99,7,1,1.86,1,0.75,5,3,1.17,4,4,试回答下列问题：,(1),以上,10,种元素中,，第一电离能最小的是,(,填编号,),。,(2),上述,三种元素中的某两种元素形成的化合物中,，,每一个原子都满足,8,电子稳定结构的物质可能是,(,写分子式,),。,元素,和,形成的化合物的化学式为,，,它是一种重要的结构材料,，,推测它应是属于,晶体,。,元素,原子的价电子排布式是,。,PCl3,、,原子,3s23p4,CCl4,Si3N4,(3),四种元素的气态氢化物的稳定性,，,由大到小的顺序是,_,(,填化学式,),。,(4),和,两元素比较,，,非金属性较弱的是,(,填名称,),，,可以验证你的结论的是下列中的,(,填序号,),。,A.,气态氢化物的挥发性和稳定性,B.,单质分子中的键能,C.,两元素的电负性,D.,含氧酸的酸性,E.,氢化物中,XH,键的键长,(X,代表,和,两元素,),F.,两单质在自然界的存在形式,HCl,H,2,S,PH,3,SiH,4,氮元素,C,、,E,解析：,由题意知，,10,种元素是前,20,号元素，根据表中数据，我们不难推出,S,，,K,，,O,，,Al,，,C,，,P,，,Cl,，,Na,，,N,，,Si,。,(1),在同一周期中，从第,A,族到第,A,族，元素的第一电离能逐渐增大；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小；故在,10,种元素中，第一电离能最小的是,K,。,(2)C,、,P,、,Cl,中的某两种元素形成的化合物中，,PCl,3,或,CCl,4,分子中的每一个原子都满足,8e,稳定结构；元素,和,形成的化合物,Si,3,N,4,属于原子晶体；,S,元素原子的价电子排布式是,3s,2,3p,4,。,(3),元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为,Cl,S,P,Si,，故其氢化物稳定性为,HCl,H,2,S,PH,3,SiH,4,。,(4),氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过,C,、,E,验证。,7.X,、,Y,、,Z,、,Q,、,E,五种元素中,，,X,原子核外的,M,层中只有两对成对电子,，,Y,原子核外的,L,层电子数是,K,层的两倍,，,Z,是地壳内含量,(,质量分数,),最高的元素,，,Q,的核电荷数是,X,与,Z,的核电荷数之和,，,E,在元素周期表的各元素中电负性最大,。,请回答下列问题：,(1)X,、,Y,的元素符号依次为,、,；,S,C,(2)XZ,2,与,YZ,2,分子的空间构型分别是,和,，,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是,(,写分子式,),，,理由是,_,V,形,直线形,SO,2,因为,CO,2,是非极性分子,，,SO,2,和,H,2,O,都是极性分子,，,根据,“,相似相溶,”,原理,，,SO,2,在,H,2,O,中的溶解度较大,(3)Q,的元素符号是,，,它属于第,周期,，,它的核外电子排布式为,_,在形成化合物时它的最高化合价为,；,(4),用氢键表示式写出,E,的氢化物溶液中存在的所有氢键,。,Cr,四,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,FH,F,、,FH,O,、,OH,F,、,OH,O,6,解析：,本题考查物质结构与性质中电子排布、分子空间结构、物质性质和氢键等知识。,X,元素原子核外的,M,层中只有两对成对电子，可知其第三层为最外层，且有,6,个电子，则为硫元素；,Y,的,L,层有,4,个电子，为碳元素；地壳中含量最高的元素为氧元素，,Z,为氧元素；,Q,核电荷数,16,8,24,，为铬元素；电负性最大的是,F,元素，所以,E,为氟元素。,(1)X,、,Y,元素符号分别为,S,、,C,。,(2)SO,2,、,CO,2,分子中前者有孤电子对，后者没有，所以前者为,V,形，后者为直线形，根据,“,相似相溶,”,原理，可知,SO,2,的溶解度较大。,(3)Q,为,Cr,，由电子层结构可知，其最高化合价为,6,价。,(4),氢键是电负性大、半径较小的原子,(,如,F,、,O,、,N),与氢原子之间的一种作用，用,“,”,表示氢键。,8.A,、,B,、,C,、,D,、,E,都是元素周期表中前,20,号元素,，,原子序数依次增大,，,B,、,C,、,D,同周期,，,A,、,D,同主族,，,A,、,D,原子中某,p,能级均排有,5,个电子,，,E,和其他元素既不在同周期也不在同主族,，,B,、,C,、,D,的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水,。,根据以上信息,，,回答下列问题：,(1)A,和,D,的氢化物中,，,沸点较低的是,(,填化学式,),；,A,和,D,的电负性较大的是,(,填元素符号,),；,B,和,C,的第一电离能较小的是,(,填元素符号,),；,构成,C,单质晶体的微粒以,键相结合,。,(2),写出,B,、,C,的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式：,_,HCl,F,Na,金属,OH,Al(OH),3,=,AlO,2H,2,O,解析：,因,“,A,、,D,原子中某,p,能级均排有,5,个电子,”,，则可知,A,、,D,均为,A,族元素，分别为,F,、,Cl,。,“,B,、,C,、,D,的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水,”,，故,B,为钠、,C,为铝。,E,原子序数最大又与其他元素既不在同周期也不在同主族，则只能是钙。,(1),根据元素的种类和元素周期律可解答各小问。,(2)B,、,C,的最高价氧化物对应的水化物分别为,NaOH,、,Al(OH),3,，二者相互反应的离子方程式为：,OH,Al(OH),3,=,AlO,2H,2,O,。,9.,下图是,Na,、,Cu,、,Si,、,H,、,C,、,N,等元素单质的熔点高低的顺序,，,其中,c,、,d,均是热和电的良导体,。,(1),请写出上图中,d,单质对应元素原子的电子排布式,_,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,(2),单质,a,、,f,对应的元素以原子个数比,11,形成的分子,(,相同条件下对,H2,的相对密度为,13),中含,个,键和,个,键。,3,2,(3)a,与,b,的元素形成的,10,电子中性分子,X,的空间构型为,_,将,X,溶于水后的溶液滴入到,AgNO,3,溶液中至过量,，,得到络离子的化学式为,，,其中,X,与,Ag,之间以,键结合,。,三角锥形,Ag(NH,3,),2,配位,(4),如图是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构：,请简要说明该物质易溶于水的两个原因,PZ_,_,HNO,3,是极性分子,，,易溶于极性的水中；,HNO,3,分子中的,OH,易与水分子形成氢键,解析：,由图可知，六种单质依次为,H,2,、,N,2,、,Na,、,Cu,、,Si,、,C,。,(2),单质,a,、,f,对应的元素以原子个数比,1,1,形成的分子为乙炔，其中的碳碳叁键中含有一个,键，两个,键，所以乙炔分子中共有,3,个,键和,2,个,键。,(3),要注意写络离子的化学式，不能写成整个络合物的化学式。,10.,请完成下列各题：,(1),前四周期元素中,，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有,种。,(2),第,A,、,A,族元素组成的化合物,GaN,、,GaP,、,GaAs,等是人工合成的新型半导体材料,，,其晶体结构与单晶硅相似,。,Ga,原子的电子排布式是,_,5,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,1,(,或,Ar,3d,10,4s,2,4p,1,),11.,已知,A,、,B,、,C,、,D,和,E 5,种分子含原子的数目依次为,1,、,2,、,3,、,4,和,6,，,且都含有,18,个电子,。,又知,B,、,C,和,D,是由两种元素的原子组成,。,请回答：,(1),组成,A,分子的原子核外电子排布式是,。,(2),若向,D,的稀溶液中加入少量二氧化锰,，,有无色气体生成,，,则,D,的分子式是,，,该反应的化学方程式为,_,(3),若将,1 mol E,在氧气中完全燃烧,，,只生成,1 mol CO,2,和,2 mol H,2,O,，,则,E,的分子式是,。,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,H,2,O,2,2H,2,O,2,MnO2,2H,2,O,O,2,CH,4,O(,答,CH,3,OH,也可,),12.A,、,B,、,C,、,D,、,E,代表,5,种元素,。,请填空：,(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,；,(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,；,N,Cl,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,，,其基态原子的电子排布式为,_,(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,_,Fe,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,(,或,Ar,3d,6,4s,2,),Cu,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,(,或,Ar,3d,10,4s,1,),13.,现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：,元素编号,元素性质或原子结构,T,单质能与水剧烈反应,，,所得溶液呈弱酸性,X,L,层,p,电子比,s,电子多,2,个,Y,第三周期元素的简单离子中半径最小,Z,L,层有三个未成对电子,(1),写出元素,X,的离子结构示意图：,。,写出元素,Z,的气态氢化物的电子式：,(,用元素符号表示,),。,(2),写出,Y,元素的最高价氧化物对应水化物的电离方程式：,_,(3),元素,T,与氯元素相比,，,非金属性较强的是,(,用,元素符号表示,),，,下列表述中能证明这一事实的是,_,a.,常温下氯气的颜色比,T,单质的颜色深,b.T,的单质通入,NaCl,水溶液不能置换出氯气,c.,氯与,T,形成的化合物中氯元素呈正价态,F,c,14.,下图是元素周期表的一部分：,(1)a,h,中第一电离能最大的元素名称为,。,氖,(2)a,、,b,、,c,、,d,、,e,的单质的熔点由高到低的顺序为,(,用元素符号填写,),。,(3),实验证明,，,c,、,g,组成的化合物在气态时实际的化学式为,c,2,g,6,，,它是具有配位键的化合物,。,分子中原子间成键的关系如下所示,，,请在你认为是配位键的斜线上加上箭头,。,C,Si,Al,Mg,Na,答案：,(3),(4),试根据下表列出的几种常见化学键的键能计算每摩尔,e,完全燃烧放出的热量：,。,化学键,ef,ff,ee,键能,/(,kJmol,1,),460,498,176,990 kJ,15.,据中国质量新闻网报道,，,日前从科技部获悉,，,我国成功研发出的铯原子喷泉钟,，,使我国时间频率基准的精度从,30,万年不差,1,秒提高到,600,万年不差,1,秒,，,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列,。,请你回答下列问题：,(1),下列关于铯元素性质的叙述中正确的是,。,A.,铯原子是非放射性元素中原子半径最大的原子,B.,铯原子是非放射性元素中最容易失去电子的原子,C.,铯是非放射性元素中电离能最大的元素,D.,铯是非放射性元素中电负性最大的元素,AB,(2),下列表格中是与铯元素同主族的一种元素的各级电离能；,根据以上表格中的数据分析,，,请你推测铯属于,族,，,常见化合价是,价,，,作出这种判断的理由是：,。,A,1,从电离能数据可以看出,，,I,1,I,2,，,而,I,2,I,7,则没有如此突兀的变化,(3),下列对于铯及其化合,质的预测中正确的是,。,A.,金属铯的熔点很高,B.,金属铯能够在空气中燃烧,，,但产物只有氧化铯,C.,氧化铯不溶于水,D.,碳酸铯极易溶于水,D,解析：,(1),同主族、周周期的元素性质变化如下表所示：,(2),I,1,与,I,2,之间存在突兀性的变化，所以其化合物为,1,，属于第,A,族，即碱金属。,(3),碱金属元素中金属单质的熔沸点较低，在空气中燃烧产物不可能只有氧化物；碱金属的氯化物、碳酸盐均易溶于水。,16.,有,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,七种元素,，,除,E,为第四周期元素外其余均为短周期元素,。,A,、,E,、,G,位于元素周期表的,s,区,，,其余元素位于,p,区,，,A,、,E,的原子外围电子层排布相同,，,A,的原子中没有成对电子；,B,元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同；,C,元素原子的外围电子层排布式为,n,s,n,n,p,n,1,；,D,元素的第一电离能为同周期主族元素第三高；,F,的基态原子核外成对电子数是单个电子数的,3,倍；,G,的基态原子中电子占据两种形状的原子轨道,，,且两轨道中的电子总数相同,。,回答下列问题：,(1),写出下列元素的符号：,D,，,G,。,S,Mg,(2)D,的前一元素第一电离能高于,D,的原因是,。,D,的前一元素是,P,，,P,的,3p,能级为半充满状态的,3p,3,，,是稳定结构,，,而,S,元素的,3p,能级为,3p,4,，,是不稳定状态,，,故,P,的第一电离能高于,S,(3),由,A,、,B,、,C,形成的,ABC,分子中,，,含有,个,键,，,个,键,。,2,2,(4),由,D,、,E,、,F,、,G,形成的盐,E,2,DF,4,、,GDF,4,的共熔体在冷却时首先析出的物质是,(,写化学式,),，,原因是,_,MgSO,4,的晶格能大于,K,2,SO,4,的晶格能,MgSO,4,