内容正文:
专题五 物质结构与性质
考点1 原子结构与性质
1.明确基态原子核外电子排布的四种方法
表示方法
举例
电子排布式
Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;
Fe2+:1s22s22p63s23p63d6
简化电子排布式
Fe:[Ar]3d64s2; Fe2+:[Ar]3d6
价层电子排布式
Fe:3d64s2; Fe2+:3d6
轨道表示式(或电子排布图)
2.了解元素周期表的结构及分区
3.熟记同周期(主族)元素原子结构和元素性质的变化规律
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,且r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
元素性质
化合价
最高正化合价:+1价→+7价
(O、F除外)
负化合价=-(8-主族序数)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
电负性
电负性逐渐变大
电负性逐渐变小
第一电离能
呈增大趋势(ⅡA、ⅤA存在反常)
第一电离能逐渐减小
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸性(或碱性)
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
4.熟记元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
(基态原子或离子的核外电子排布及运动状态)
(1)[2022·湖南卷,18(1)]基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(2)[2022·全国甲卷,35(1)]基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为。
(3)[2022·全国乙卷,35(1)]氟原子激发态的电子排布式有ad,其中能量较高的是d。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2
(4)(2021·河北卷,17题节选)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为+或-。
解析:(1)Se是34号元素,其原子的原子核外有34个电子,根据构造原理,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(2)基态氟原子的核外电子排布式为[He]2s22p5,故基态F原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为。
(3)F的原子序数为9,其基态原子电子排布式为1s22s22p5。1s22s22p43s1,基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态,a正确;1s22s22p43d2,核外共10个电子,不是氟原子,b错误;1s22s12p5,核外共8个电子,不是氟原子,c错误;1s22s22p33p2,基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态,d正确。而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高,因此能量最高的是1s22s22p33p2。
(4)基态磷原子的价层电子排布式为,其3s轨道上有2个自旋相反的电子,3p轨道上有3个自旋平行的电子,则其价电子自旋磁量子数的代数和为+或-。
(拓展填空)
(1)[2021·河北卷,17(1)]在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是K+和P3-(填离子符号)。
(2)(2022·山东烟台模拟)基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为N,基态Cu+较基态Cu2+稳定的原因是Cu+的3d轨道全充满达到稳定状态。
(元素周期表和元素周期律)
(1)[2022·湖南卷,18(2)]富马酸分子的结构模型如图所示:。
富马酸亚铁(FeC4H2O4)中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。
(2)[2022·全国甲卷,35(2)]图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是图a(填标号),判断的根据是同一周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但由于N元素的2p轨道为半充满的稳定状态,则N元素的第一电离能较C、O两种元素高;第三电离能的变化图是图b(填标号)。
(3)(2021·广东卷,20题节选)汞的原子序数为80,位于元素周期表第六周期第ⅡB族。
解析:(1)金属的电负性小于非金属元素,则铁元素的电负性最小,非金属元素的非金属性越强,其电负性越大,氢、碳、氧元素的