归纳与整理优秀公开课教案

选修3 第一章

(对应学生用书P287)

1．下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是(

)

解析：选D

只有轨道排布式(电子排布图)才能反映出电子的自旋状态。

2．某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在周期表中的位置为(

) A．ⅤB族

C．Ⅷ族

B．ⅢB族

D．ⅤA族

解析：选C

由离子的电子排布式可推出原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布为3d64s2，因为共有8个价电子，所以为Ⅷ族。

3．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(

) A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1

B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2

C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3

D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s23s23p64s24p1

解析：选B

由于B项的核外电子排布式中3p3为半充满状态，比较稳定，因此失去一个电子比较困难，需要吸收更多的能量，故选B。

4．元素周期表可以划分为5个区，下列有关说法正确的是(

)

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必为(n－1)d1～10ns2

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：选D

A项，H为非金属；B项，p区左下角元素为金属；C项，d区内Cr为3d54s1。

5．(2014·黄山质检)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①1s22s22p63s23p4

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p3

④1s22s22p5

则下列有关比较中正确的是(

) A．第一电离能：④＞③＞②＞①

B．原子半径：④＞③＞②＞①

C．电负性：④＞③＞②＞①

D．最高正化合价：④＞③＝②＞①

解析：选A

①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能F＞N、P＞S，又由于第一电离能N＞P，所以A项正确；原子半径N＞F，故B项错误；电负性应S＞P，即①＞②，故C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①＞③＝②，D项错误。

6．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是(

) A．X与Y形成的化合物中，X可以显负价，Y显正价

B．第一电离能可能Y小于X C．最高价含氧酸的酸性：X的弱于Y的

D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX 解析：选C

由题意，非金属性X＞Y，所以最高价含氧酸的酸性：X的强于Y的。

7．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：

元素

A B C D

请根据表中信息填写：

(1)A原子的核外电子排布式__________。

(2)B元素在周期表中的位置__________；离子半径：B______A(填“大于”或“小于”)。

(3)C原子的电子排布图是__________，其原子核外有______个未成对电子，能量最高的电子为______轨道上的电子，其轨道呈______形。

(4)D原子的电子排布式为____________，D离子的结构示意图是________。

结构、性质等信息

是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂

B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性

元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂

是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂

(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为______________________________________。与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为___________________________________________________________________。

解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。

(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第3周期第ⅢA族，Na与Al3核外电子排布相同，核电荷数Al3大于Na，故r(Al3)＜r(Na)。

＋＋＋＋＋(3)C为N，其电子排布图为最高的为p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。

，其中有3个未成对电子，能量(4)D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl的－结构示意图为

。

(5)本题考查Al(OH)3与NaOH和HCl反应的方程式，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。

答案：(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1

(2)第3周期第ⅢA族

小于

(3)

3

p

哑铃

(4)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5

(5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O 3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O

8．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm和Yn两种离子的核外电子排布相同，＋－下列说法中正确的是(

) A．X的原子半径比Y小

B．X和Y的核电荷数之差为m－n

C．电负性X＞Y D．第一电离能X＜Y 解析：选D

Xm与Yn的核外电子排布相同，则质子数X＞Y，原子半径X＞Y。X比＋－Y更易失电了，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y。

9．以下有关元素性质的说法不正确的是(

) A．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2

②1s22s22p3

③1s22s22p2

④1s22s22p63s23p4

原子半径最大的是①

B．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1

②3s23p2

③3s23p3

④3s23p4，第一电离能最大的是③

C．①Na、K、Rb

②N、P、As

③O、S、Se

④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④

D．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3

＋解析：选D

A项，①为Si，②为N，③为C，④为S，原子半径最大的为Si，正确；B项，①为Al，②为Si，③为P，④为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能呈增大趋势，正确；D项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时应呈＋2价，D错。

10．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、

N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(

) A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar B．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等

C．元素A、C简单离子的半径大小关系为A＜C D．元素B、C电负性大小关系为B＞C 解析：选C

地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N 层为2个，故B元素为钙；C是第3周期第一电离能最小的元素，为钠；第3周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A的简单离子O2和C的简单－离子Na具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的规律知r(O2)＞r(Na)。

＋－＋11．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1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2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2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子

D．最外层都只有一个电子的X、Y原子

解析：选C

A项中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等相符合，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个电子的第ⅠA族元素都可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子，故性质不一定相似。

12．原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子；B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D原子外围电子排布为3d104s1。

请回答下列问题：

(1)这四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)、第一电离能最小的是______(填元素符号)；

(2)C的外围电子排布式为______，B核外未成对电子数为______；

(3)D元素能形成＋1、＋2两种价态的离子，从其核外电子排布情况分析，较稳定的离子是______。

解析：由已知得A是H元素(第一周期)，B是碳元素(第二周期)，C应是第三周期的Cl元素，D是Cu元素(第四周期)。

(1)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，第一电离能越小。

(2)C为氯元素，外围电子排布为3s23p5，B为碳元素，最外层电子排布为2s22p2，未成对电子数为2。

(3)Cu核外3d轨道全充满，较稳定。

答案：(1)Cl

Cu

(2)3s23p5

2

(3)Cu

＋＋

13．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)下列______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h

②b、g、k

③c、h、l

④d、e、f (2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：

a．原子核对核外电子的吸引力

b．形成稳定结构的倾向

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol1)。

－

失去第一个电子

失去第二个电子

失去第三个电子

失去第四个电子

锂

519 7 296 11 799 －

X 502 4 570 6 920 9 550 Y 580 1 820 2 750 11 600

①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：______________________________________。

②表中X可能为以上13种元素中的______(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式____________________________________________________________________________。

③Y是周期表中______族元素。

④以上13种元素中______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

解析：(1)从所给元素在周期表中的位置可知a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的石墨也是电的良导体，故应选①、④两组。

(2)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。

②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的2倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a即钠元素，它和j即氧元素所形成的化合物化学式为Na2O或Na2O2。

③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子即为ⅢA族的Al。

④从题目所给信息知道，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。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。

答案：(1)①④

(2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，再失去1个电子很困难

②a

Na2O或Na2O2

③ⅢA ④m 14．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：

(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式

______________________________________。

(2)d与a反应的产物的分子中，中心原子的杂化形式为____________________________。

(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：

______________________________________。

(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：

元素

电离能/kJ·mol1

－o I1

I2

I3

717 1 509 3 248 p 759 1 561 2 957 ＋

比较两元素的I2、I3可知，气态o2再失去一个电子比气态p2再失去一个电子难。＋对此，你的解释是______________________________________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图(Ⅰ)所示，其中电负性最大的是______(填下图中的序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图(Ⅱ)所示，则该元素是__________(填元素符号)。

解析：(1)根据能量最低原理、泡利原理和洪特规则可知26号元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

(2)d为N元素，a为H元素，二者形成的NH3中N原子的杂化形式为sp3。

(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。

(4)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2的基态离子的电＋子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满结构，相对比较稳定，当其失去第三个电子时比较困难，而p2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一＋个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较容易。

(5)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，故8种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩，其中电负性最大的为氯。

(6)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第3周期，应为Al。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2

(2)sp3

(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的

轨道时，以光(子)的形式释放能量

(4)Mn2的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定

(5)2

＋(6)Al