归纳与整理教学设计案例

《选修3》练习一

——原子结构与性质

【主要知识点】

1．基态原子的核外电子排布

(1)排布规律

能量最低原理

原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道

泡利原理

每个原子轨道上最多只容纳2个自旋方向相反的电子

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，而且自旋状态相同

(2)四种表示方法

表示方法

举例

电子排布式

Cr：1s22s22p63s23p63d54s1

简化表示式

Cu：[Ar]3d104s1

价电子排布式

Fe：3d64s2

电子排布图

O：↑↓

↑↓

↑↓↑↑

(或轨道表示式) 1s

2s

2p 2．元素第一电离能的递变性

同周期(从左到右) 同主族(自上而下) 第一电离能

增大趋势(注意ⅡA、ⅤA的特殊性) 依次减小

(1)特例

当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如：第一电离能，Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。

(2)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

如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1价。

3．元素电负性的递变性

(1)规律：同周期元素，从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。

(2)应用

【知识点反馈】

1．原子核外电子的排布

(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14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子，存在

种运动状态不同的电子，有

个未成对电子，第二周期中，和C原子具有相同未成对电子个数的原子是

，写出其基态原子的电子排布图

。

(2)基态Ni原子的电子排布式为__________________________________________，

Ni2＋的价电子排布图为___________________________________________，

该元素位于元素周期表中的位置为

。

(3)核外有四个电子层，最外层有1个电子的原子有

（填元素符号）；分别写出它们的外围电子排布式

。

(4)基态铁原子在周期表中的位置为

，有________个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为________________。

(5)Cu、Cu2＋、Cu＋基态核外电子排布式分别为___________________、__________________、

______________。

(6)Cr基态核外电子排布式为

；外围电子排布图为

，最外层电子排布图为

。

(7)Ca原子外围电子排布式为

。某原子位于第五周期、第ⅣA族，写出其外围电子排布图

。在主族元素中，有2个未成对电子数的主族是

，写出其外围电子排布式的通式

。

2．元素的性质

(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________________________。

(2)S2-、K+、Cl—、Na+、N3-的离子半径大小为

。Fe2+、Fe3+的半径大小为

。

(3)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是

；C、N、O、F元素的第一电离能由大到小的顺序是

。

(4)F、K、Fe、Ni四种元素中第一电离能最小的是______，电负性最大的是________(填元素符号)。

(5)请回答下列问题：

①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能

I1

I2

I3

I4

……

In/kJ·mol－1

578 1817 2745 11578

则该元素是________(填写元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是__________________________________________。

Ge的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________。

A．是一种活泼的金属元素

B．其电负性大于硫

C．其单质可作为半导体材料

(6)已知X、Y和Z均为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

电离能/kJ·mol－1

I1

I2

I3

I4

X 496 4562 6912 9543 Y 738 1451 7733 10540 Z 578 1817 2745 11578 ①写出X的核外电子排布式：______________________________________________________。

②元素Y的第一电离能大于Z的原因是

。

(7)中国古代四大发明之一

——黑火药，它的爆炸反应为2KNO引燃3＋3C＋S=====K2S＋N2↑＋3CO2↑，除S外，上列元素的电负性从大到小依次为_______________________________。

3．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：（用相应的元素符号或化学式填空）

族

周ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

期

2

①

②

3 ③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

（1）4 ⑩

在这些元素中，金属性最强元素是

，非金属最强的元素是

，电负性最大的元素是

。

（2）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是

，碱性最强的是

，

（3）在这些元素中，原子半径最小的是

，原子半径最大的是

，第一电离能最小的是

。

（4）在③与④中，金属性较活泼的是

，怎样用化学实验证明？

（5）①的气态氢化物和②的气态氢化物相比，较稳定的是

，原因是

。

(6) 写出元素

在位于元素周期表中的位置

，核外电子排布式为

，基态原子核外有

个未成对电子。

（7）元素⑥、⑦、⑧、⑨四种的电负性由强到弱的顺序为

。

元素⑥、⑦、⑧、⑨四种的第一电离能由大到小的顺序为

。