2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十一单元 第1节 原子结构与性质 63页

模块 5 选考模块 第十一单元 物质结构与性质 ( 选考 ) 第 1 节 原子结构与性质 考纲点击： 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。 能层 ( n ) 一 二 三 四 … n 能层 符号 K L M N … … 能级 __ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ … … 最多 容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 … … 2 8 18 32 … __ 回归教材 一、原子核外电子排布原理 1. 能层与能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 n 2 能级 n s n p n d n f … 原子轨道数 ____ ____ ____ ____ … 2. 原子轨道 球形 哑铃形 (1) 轨道形状 ① s 电子的原子轨道呈 ________ 。 ② p 电子的原子轨道呈 __________ 。 (2) 各能级上的原子轨道数目 1 3 5 7 (3) 能量关系 ①相同能层上原子轨道能量的高低： n s< n p< n d< n f … ② 形状相同的原子轨道能量的高低： 1s<2s<3s<4s … ③ 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 n p x 、 n p y 、 n p z 轨道的能量 ______ 。 相等 [ 特别提醒 ] (1) 第一能层 (K) ，只有 s 能级；第二能层 (L) ，有 s 、 p 两种能级， p 能级上有三个原子轨道 p x 、 p y 、 p z ，它们具有 相同的能量；第三能层 (M) ，有 s 、 p 、 d 三种能级。 (2) 能层数＝电子层数，每个能层所包含 的能级数＝能层序 数。 3. 基态原子核外电子排布依据 (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 如图为构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨 道上的排布顺序图： (2) 泡利原理 2 相反 1 个原子轨道里最多容纳 ____ 个电子，且自旋方向 ______ 。 如 2s 轨道上的电子排布为 ，不能表示为 。 (3) 洪特规则 单独占据一个 全满 半满 电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先 ___________ _________ ，且自旋方向相同。如 2p 3 的电子排布为 ，不 能表示为 或 。洪特规则特例：当能量相同的原子 轨道在 ________(p 6 、 d 10 、 f 14 ) 、 ______(p 3 、 d 5 、 f 7 ) 或 ______(p 0 、 d 0 、 f 0 ) 状态时，体系的能量最低，如基态 24 Cr 的电子排布式为 ____________________ 。 全空 轨道 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例 电子排布式 S ： ________________ 简化电子排布式 [Ne]3s 2 3p 4 电子排布图 ( 轨道表达式 ) 注意空轨道不能省略 外围 ( 价层 ) 电子排布式 3s 2 3p 4 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 5. 基态原子、激发态原子和原子光谱 (1) 基态原子：处于 ________ 能量的原子。 (2) 激发态原子：当基态原子的电子 ________ 能量后，电子 会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 (3) 基态、激发态及光谱示意图 最低 吸收 [ 特别提醒 ] 基态原子失电子生成金属阳离子时，应先失去 最外层上的电子。如 Fe 原子核外电子排布式为 [Ar]3d 6 4s 2 ，失 电子变为 Fe 2 ＋ 时，失去的不是能量较高的 3d 轨道上的电子，而 是能量较低的 4s 轨道上的电子。所以 Fe 2 ＋ 的核外电子排布式为 [Ar]3d 6 ，其他如 [Ar]3d 4 4s 2 、 [Ar]3d 5 4s 1 均错误。 二、原子结构与元素性质 1. 原子结构与周期表的关系 [Ne]3s 1 18 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar]4s 1 36 周 期 能层 数 每周期第一个元素 每周期最后一个元素 原子 序数 基态原子的简化电子排布式 原子 序数 基态原子的电子排 布式 二 2 3 [He]2s 1 10 1s 2 2s 2 2p 6 三 3 11 ________ ____ _________________ 四 4 19 ________ ____ _____________________ 五 5 37 [Kr]5s 1 54 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 　 六 6 55 [Xe]6s 1 86 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 ________ ________ ________ ________ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA — 排布特点 ________ ________ ________ — n s 1 n s 2 n s 2 n p 1 n s 2 n p 2 n s 2 n p 3 n s 2 n p 4 n s 2 n p 5 2. 每族元素的价电子排布特点 (1) 主族 (2)0 族： He______ ；其他 _________ 。 1s 2 n s 2 n p 6 (3) 过渡元素 ( 副族和第 Ⅷ 族 ) ： ( n － 1)d 1 ～ 10 n s 1 ～ 2 。 3. 元素周期表的分区与价电子排布的关系 (1) 周期表的分区 (2) 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点 s 区 ⅠA 、 ⅡA 族 n s 1 ～ 2 除氢外都是活泼金属元素，通常是最外层电子参与反应 p 区 ⅢA 族～ ⅦA 族、 0 族 n s 2 n p 1 ～ 6 (He 除外 ) 通常是最外层电子参与反应 d 区 ⅢB 族～ ⅦB 族、 Ⅷ 族 ( 镧系、锕系除外 ) ( n － 1)d 1 ～ 9 n s 1 ～ 2 (Pd 除外 ) d 轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds 区 ⅠB 族、 ⅡB 族 ( n － 1)d 10 n s 1 ～ 2 金属元素 f 区 镧系、锕系 ( n － 2)f 0 ～ 14 ( n － 1)d 0 ～ 2 n s 2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 4. 元素周期律 失去 最低能量 I 1 kJ·mol － 1 (1) 电离能、电负性 ①第一电离能：气态电中性基态原子 ________ 一个电子转 化为气态基态正离子所需的 ____________ 。符号： ____ ，单位： ____________ 。 吸引力 ② 电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子 _________ 的大小。 ③判断元素电负性大小的标准。 以氟的电负性为 4.0 和锂的电负性为 1.0 作为相对标准。电 负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值 最大，铯的电负性数值最小，为 0.7( 放射性元素除外 ) 。 项目 同周期 ( 从左到右 ) 同主族 ( 从上到下 ) 原子核外 电子排布 能层数 ______ ，最外 层电子 数 ________ 最外层电子数 ______ ， 能层数 ________ 原子半径 ___________(0 族除外 ) __________ 元素主要 化合价 最高正价由 _____________ (O 、 F 除外 ) ，最低负价由 ___________ 最高正价＝ __________ (O 、 F 除外 ) ，非金属最 低负价＝ ____________ ④ 电负性的变化规律 小于 1.8 大于 1.8 金属元素的电负性一般 __________ ，非金属元素的电负性 一般 ____________ ，而位于非金属三角区边界的“类金属” ( 如 锗、锑等 ) 的电负性则在 1.8 左右。 相同 递增 (2) 原子结构与元素性质的递变规律 相同 递增 逐渐减小 逐渐增大 ＋ 1→ ＋ 7 － 4→ － 1 主族序数 主族序数－ 8 项目 同周期 ( 从左到右 ) 同主族 ( 从上到下 ) 原子得、失电 子能力 得电子能力 ________ 失电力能力 ________ 得电力能力 __________ ， 失电子 能力 __________ 元素的第一 电离能 ______________ ______________ 元素的电负 性 ____________ ____________ 元素金属性、 非金属性 金属性 __________ ， 非 金属性 __________ 金属性 __________ ， 非 金属性 __________ 增大的趋势 逐渐减小 逐渐增大 逐渐减小 ( 续表 ) 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增强 (3) 对角线规则 右下方 在元素周期表中，某些主族元素与其 __________ 主族元素 的有些性质是相似的。如： [ 特别提醒 ] 一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因：随着 核外电子的逐个失去，阳离子所 带的正电荷数越来越大，再失 去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来 越多。 基础测评 1. 下列电子排布图 所表示的元素原子中，其能量处于最低 ) 。 B. D. 状态的是 ( A. C. 答案： D 2. 现有三种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ②1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ③1s 2 2s 2 2p 5 ) 。 则下列有关比较中正确的是 ( A. 最高正化合价：③ >②>① B. 原子半径：③ >②>① C. 电负性：③ >②>① D. 第一电离能：③ >②>① 解析： 根据核外电子排布式可知①是 S ，②是 P ，③是 F 。 F 无正价， A 错误；同周期元素自左向右原子半 径逐渐减小， 同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径： ② >①>③ ， B 错误；同周期元素自左向右电负性增大，同主族 元素自上而下电负性减小，则电负性：③ >①>② ， C 错误；同 周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势，但 P 的 3p 轨道电子 处于半充满状态，较稳定，第一电离能大于 S ，则第一电离能： ③ >②>① ， D 正确。 答案： D 3. 下列有关元素周期表分区的说法正确的是 ( ) 。 A.s 区全部是金属元素 B.p 区全部是非金属元素 C.d 区内元素原子的价电子排布式必为 ( n － 1)d 1 ～ 10 n s 2 D. 除 ds 区外，以最后填入电子的轨道能级符号作为区的符 号 解析： A 项， s 区中 H 为非金属元素； B 项， p 区左下角的 元素为金属元素； C 项， d 区内 Cr 为 3d 5 4s 1 。 答案： D 4.(1)[2016 年新课标 Ⅰ 卷， 37(1)] 基态 Ge 原子的核外电子 排布式为 [Ar]__________ ，有 ________ 个未成对电子。 (2)[2016 年新课标 Ⅱ 卷， 37(1)] 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 ________ 。 (3)[2015 年新课标 Ⅰ 卷， 37(1)] 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 14 C 原子中，核外存在 ________ 对自旋相反的电子。 (4) 下列核外电子排布式表示的是激发态原子的是 ______ 。 A.1s 1 2s 1 B.1s 2 2s 2 2p 1 C.1s 2 2p 5 3s 1 D.1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 答案： (1)3d 10 4s 2 4p 2 　 2 (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 或 [Ar]3d 8 4s 2 　 2 (3) 电子云　 2 　 (4)AC 5.(2017 年新课标 Ⅰ 卷节选 )(1) 元素 K 的焰色反应呈紫红 色，其中紫色对应的辐射波长为 ________nm( 填标号 ) 。 A.404.4 C.589.2 B.553.5 D.670.8 E.766.5 (2) 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 ________ 。 解析： (1) 当对金属钾或其化合物进行灼烧时，焰色反应显 紫红色，可见光的波长范围为 400 nm ～ 760 nm ，紫色光波长较 短 ( 钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁，但处于较高能级轨 道的电子 不稳定，跃迁到较低能级轨道时放出的能量较多，故 放出的光的波长较短 ) 。 (2) 基态钾原子核外有 4 个能层： K 、 L 、 M 、 N ，能量依次增高，处于 N 层的 1 个电子位于 4s 轨道， s 电子云轮廓图形状为球形。 答案： (1)A (2)N 球形 考点一 考向 1 原子核外电子的排布及其表示方法 原子核外电子排布原理 [ 典例 1 ](2018 年吉林长春模拟 ) 如图是 s 能级和 p 能级的原 子轨道图，试回答下列问题： 是 ________ 。若元素 X 的原子最外层电子排布式为 n s n － 1 n p n ＋ 1 ， (1)s 电子的原子轨道呈 ________ 形，每个 s 能级有 ____ 个 原子轨道； p 电子的原子轨道呈 ________ 形，每个 p 能级有 ____ 个原子轨道。 (2) 元素 X 的原子最外层电子排布式为 n s n n p n ＋ 1 ，原子中能 量最高的是 _______ 电子，其电子云在空间有 ________________ 的伸展方向；元素 X 的名称是 ________ ，它的氢化物的电子式 那么 X 的元素符号为 ________ ，原子的电子排布图为 _________ ______________________________________________ 。 解析： (1)s 电子的原子轨道都是呈球形的，每个 s 能级有 1 个原子轨道； p 电子的原子轨道都是呈哑铃形的，每个 p 能级 有 3 个原子轨道，它们相互垂直，分别以 p x 、 p y 、 p z 表示。 (2) 因为元素 X 的原子最外层电子排布式为 n s n np n ＋ 1 ， n p 轨道上 有电子，说明 n s 轨道已排满电子，即 n ＝ 2 ，则元素 X 的原子 核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 3 ， X 是氮元素，其原子中能量最高 的是 2p 电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；氮 的氢化物是氨气，其电子式是 。当元素 X 的原子最外 n ＝ 3 ，所以 X 元素的原子核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ， X 是硫元素，其原子的电子排布图为 。 层电子排布式为 n s n － 1 n p n ＋ 1 时，根据上述分析，有 n － 1 ＝ 2 ，则 答案： (1) 球 1 哑铃 3 (2)2p 三个互相垂直 氮 S [ 方法技巧 ] 正确理解排布依据 (1) 在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： ① ② ③ ④ ( 违反能量最低原理 ) ( 违反泡利原理 ) ( 违反洪特规则 ) ( 违反洪特规则 ) (2) 半充满、全充满状态的原子结构稳定 如 n s 2 、 n p 3 、 n p 6 、 n d 5 、 n d 10 Cr ： 3d 5 4s 1 　　　　 Mn ： 3d 5 4s 2 Cu ： 3d 10 4s 1 　　　 Zn ： 3d 10 4s 2 Fe 3+ 。 (3) 当出现 d 轨道时，虽然电子按 n s 、 ( n － 1)d 、 n p 的顺序 填充，但在书写时，仍把 ( n － 1)d 放在 n s 前。 Fe 2+ (4) 基态原子失电子的顺序：以 Fe 为例， Fe 考向 2 根据电子排布图理解电子能量状态 [ 典例 2 ] 下列电子 排布图所表示的元素原子中，其能量处于 最低状态的是 ________ 。 解析： ①不符合能量最低原理；②不符合洪特规则；④不 符合能量最低原理。 答案： ③⑤ [ 方法技巧 ] (1) 符合核外电 子排布规律的原子，处于基态状 态，此状态下能量最低。 (2) 违背核外电子排布规律的原子所处的状态能量较高。 考向 3 根据基态原子核外电子排布推断元素 A. 该元素单 质可能是导体 B. 该元素的最高化合价呈＋ 6 价 C. 该元素能与氢气反应生成气态氢化物 D. 该元素基态原子的价电子排布图为 解析： 由原子最外层电子排布可知，该元素为 Po ， Po 为金 属单质，具有导电性；最外层电子数为 6 ，最高化合价为＋ 6 价； 位于元素周期表第六周期第 ⅥA 族，金属性较强，在化学反应 中易 失去电子，难以得到电子，不能形成氢化物；该元素基态 原子的价电子排布图正确。 答案： C [ 方法技巧 ] 3 种最外层电 子的排布特征 (1) 最外层有 3 个未成对电子的价层电子排布为 n s 2 n p 3 , 1 ～ 36 号元素中符合该情况的分别为 N 、 P 、 As 。 (2) 最外层有 2 个未成对电子的价层电子排布可能是 n s 2 n p 2 或 n s 2 n p 4 。短周期元素中符合该情况的分别为 C 、 Si 和 O 、 S 。 (3) 最外层有 1 个未成对电子的价层电子排布可能是 n s 1 、 n s 2 n p 1 、 ( n － 1)d 5 n s 1 、 ( n － 1)d 10 n s 1 。第四周期中符合该情况的有 K 、 Ga 、 Cr 、 Cu 。 【 拓展演练 】 1.(1)(2018 年新课标 Ⅰ 卷节选 )Li 是 最轻的固体金属，采用 Li 作为负极材料的 电池具有小而轻、能量密度大等优良性能， 得到广泛应用。回答下列问题： 下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的 分别为 ____ 、 ____( 填标号 ) 。 A. C. B. D. (2)(2018 年新课标 Ⅱ 卷节选 ) 基态 Fe 原子价层电子 的 电子 排布图 ( 轨道表达式 ) 为 __________________ ，基态 S 原子电子 占据最高能级的电子云轮廓图为 ________ 形。 (3)(2018 年新课标 Ⅲ 卷节选 )Zn 原子核外电子排布式为 ________________ 。 (4)(2018 年江苏卷节选 )Fe 2 ＋ 基态核外电子排布式为 ______ __________ 。 解析： (1) 根据核外电子排布规律可知 Li 的基态核外电子排 布式为 1s 2 2s 1 ，则 D 中能量最低，选项 C 中有 2 个电子处于 2p 能 级上， 能量最高 。 (2) 基态 Fe 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 ，则其价层电子的电子排布图 ( 轨道表达式 ) 为 ；基态 S 原子的核 外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ，则电子占据的最高能级是 3p ，其电子云轮廓图 为哑铃形。 (4) 基态 Fe 的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 , 基态 Fe 2 ＋ 的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 。 答案： (1)D C (2) 哑铃 (3)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 或 [Ar]3d 10 4s 2 (4)[Ar]3d 6 或 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 2.(1)(2018 年河北石家庄检测 ) 化学作为一门基础自然科 学，在材料 科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要 作用。 ② 磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若 构成化合物的阳离子有未成对电子，则该化合物具有磁性。下 列物质适合作录音磁带磁粉原料的为 ______( 填选项字母 ) 。 A.V 2 O 5 B.CrO 2 C.PbO D.ZnO (2)(2018 年河南中原名校仿真模拟联考 ) 物质的结构决定物 质的性质。某元素位于第 四周期第 Ⅷ 族，其基态原子的未成对 电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价 层电子排布式为 ________ 。 　　解析： (1) ① 据元素周期表得，铜在周期表中位于第四周期第 Ⅰ B 族；铜是 29 号元素，故 Cu 3 ＋ 的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 或 [Ar]3d 8 。 ② ＋ 4 价 Cr 核外有未成对电子，故有磁性。 (2) 元素位于第四周期第 Ⅷ 族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，基态碳原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 2 ，未成对电子数为 2 ，则该元素为 Ni ，其基态原子的价层电子排布式为 3d 8 4s 2 。 　 答案 ： (1) ① 第四周期第 Ⅰ B 族　 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 或 [Ar]3d 8 　 ② B 　 (2)3d 8 4s 2 　 考点二 考向 1 原子结构与元素性质 电离能及其应用 ) 。 下列关于元素 R 的判断中一定正确的是 ( A.R 的最高正价为＋ 3 价 B.R 元素位于元素周期表中第 ⅡA 族 C.R 元素的原子最外层共有 4 个电子 D.R 元素基态原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 I 1 I 2 I 3 I 4 …… 740 1500 7700 10 500 …… 解析： 从 R 元素的各级电离能可以看出， I 2 与 I 3 差别很大， 因此该元素原子最外层有 2 个电子， C 错误； R 为第 ⅡA 族元 素， B 正确；最高正价为＋ 2 价， A 错误；可能为 Be 或 Mg ， D 错误。 答案： B [ 方法技巧 ] 电离能的应用 (1) 判断元素金属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越 弱。 (2) 判断元素的化合价 ( I 1 、 I 2 …… 表示各级电离能 ) 如果某元素的 I n ＋ 1 ≫ I n ，则该元素的常见化合价为＋ n 。如 钠元素 I 2 ≫ I 1 ，所以钠元素的常见化合价为＋ 1 。 (3) 判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规 律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。 (4) 反映元素原子的核外电子排布特点 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大 的，当能量相同的原子轨道在全空、半充满或全充满状态时， 第一电离能就会反常的大，如 I 1 (N)> I 1 (O) ， I 1 (Mg)> I 1 (Al) 。 考向 2 电负性及其应用 [ 典例 5 ](2018 年河北衡水模拟 ) 根据信息回答下列问题 ： (1) 如图是部分元素原子的第一电离能 I 1 随原子序数变化的 曲线图 ( 其中 12 号至 17 号元素的有关数据缺失 ) 。 元素 Al B Be C Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 ① 认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断 Na ～ Ar 元素中， Al 的第一电离能的大小范围为 __________< Al<________( 填元素符号 ) 。 ② 图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第 ______ 周期第 ______ 族。 (2) 已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一 种基本性质。下面给出常见元素的电负性。 已知：两成键元素间电负性差值大于 1.7 时，形成离子键； 两成键元素间电负性差值小于 1.7 时，形成共价键。 ①根据表中给出的数据，可推知元素电负性的变化规律是 ____________________________________ 。 ②通过分析电负性值变化规律，确定 Mg 元素电负性值的 最小范围： ____________ 。 ③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物： A.Li 3 N B.BeCl 2 C.AlCl 3 D.SiC Ⅰ. 属于离子化合物的是 ____________ ； Ⅱ. 属于共价化合物的是 ____________ ； 请设计一个实验方案证明上述所得到的结论： ___________ _____________________________________________________ 。 解析： (1)① 由图可以看出，同周期元素中第 ⅠA 族元素的 第一电离能最小，而第 ⅢA 族元素的第一电离能小于第 ⅡA 族 元素的第一电离能，故 Al 的第一电离能： NaMg>Ca(Ca 的电负性题 目未给出 ) ，则 Mg 电负性的最小范围应为 0.9 ～ 1.5 。③根据已 知条件及表中数值： Li 3 N 中 Li 、 N 的电负性差值为 2.0 ，大于 1.7 ， 形成离子键， Li 3 N 为离子化合物。同理， BeCl 2 、 AlCl 3 、 SiC 为 共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状 态下能 否导电。离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可 以导电，但共价化合物在熔融状态下不能导电。 答案： (1)①Na Mg ② 五 ⅠA (2)① 随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化 ② 0.9 ～ 1.5 ③A BCD 测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电 则为离子化合物，反之则为共价化合物 [ 方法技巧 ] 电负性的应用 【 拓展演练 】 3.(1)(2018 年新课标 Ⅰ 卷 )Li ＋ 与 H － 具有相同的电子构型， r (Li ＋ ) 小于 r (H － ) ，原因是 ____________________ 。 Li 2 O 是离子 晶体，其晶格能可通过下图的 Born-Haber 循环计算得到。 可知， Li 原子的第一电离能为 ________ kJ·mol － 1 ， O===O 键键能为 ______ kJ·mol － 1 ， Li 2 O 晶格能为 ______ kJ·mol － 1 。 (2)(2018 年新课标 Ⅲ 卷 ) 黄铜是人类最早使用的合金之一， 主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能 I 1 (Zn)________ I 1 (Cu)( 填 “大 于”或“小于” ) 。 原因是 ____________________________ 。 (3)(2017 年新课标 Ⅱ 卷 ) 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 ( E 1 ) 。 第二周期部分元素的 E 1 变化趋势如图所示，其中除氮元素外， 其他元素的 E 1 自左而右依次增大的原因是 _________________ _____________________________________________________ ； 氮元素的 E 1 呈现异常的原因是 ____________________________ ____________________________________________ 。 　　解析： (1) 由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此 Li ＋ 半径小于 H － ；根据示意图可知 Li 原子的第一电离能是 1040 kJ·mol － 1 ÷2 ＝ 520 kJ·mol － 1 ； 0.5 mol 氧气转化为氧原子时吸热 249 kJ ，所以 O==O 键的键能是 249 kJ·mol － 1 2 ＝ 498 kJ·mol － 1 ；根据晶格能的定义结合示意图可知 Li 2 O 的晶格能是 2908 kJ·mol － 1 。 答案： (1)Li ＋ 的核 电荷数较大 520 498 2908 (2) 大于 Zn 原子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电 子 (3) 同周期元素 随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小， 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，较稳定，故不易再结合一个电子 4.(2018 年广东江门模拟 ) 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为 n s 1 ， 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： _________ _______________ 。 (5) 元素 B 与 D 的电负性大小关系是 B______D ， C 与 E 的 第一电离能的大小关系是 C____E 。 ( 均 填“ >”“<” 或“＝” ) 解析： A 、 B 、 C 、 D 、 E5 种元素的核电荷数都小于 20 ， A 、 E 同主族且最外层电子排布式为 n s 1 ，故为第 ⅠA 族，而 A 为非 金属元素，则 A 为 H ； B 、 D 同主族，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 n s 2 n p 4 ，为第 ⅥA 族元素， B 的核电荷数小于 D ，则 B 为 O ， D 为 S ， E 为 K ； C 原子最外层上电子数为 S 原子最外层上电子数 的一半，则 C 为 Al 。同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故 B(O) 的电负性大于 D(S) ； E(K) 的第一电离能小于 Na ， Na 的第 一电离能小于 C(Al) ，故第一电离能： C(Al)>E(K) 。 答案： (1)H O Al S K( 写元素名称也可 ) (4) (5)> > (2)KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O 　作净水剂 (3)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 或 [Ne]3s 2 3p 1