内容正文:
【第一部分】
专题十五 物质结构与性质
【考情预测】预计2024年高考仍会借助新科技、新能源为背景,考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算,特别是对空间想象能力和计算能力的考查,是近几年的考查重点,复习时加以重视!
【复习目标】
1、掌握原子结构与元素的性质。
2、理解化学键的概念,掌握化学键与分子结构的关系。
3、掌握分子间作用力与物质性质的关系。
4、掌握常见的晶体类型及微粒间相互作用。
5、掌握常见晶体的结构及相关计算。
【专题知识体系构建】
【核心精讲】
一、原子(或离子)核外电子排布及规范解答
1.排布规律
(1)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,
即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…原子的电子排布遵循构造能使整个原子的能量处于最低状态。
如Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(2)泡利原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子。
(3)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,且自旋状态相同。
2.表示方法
表示方法
举例
电子排布式
Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式
Cu:[Ar]3d104s1
价层电子排布式
Fe:3d64s2
电子排布图(轨道表示式)
3.特殊原子的核外电子排布式
【微点拨】 能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。
(1)Cr的核外电子排布
先按能量从低到高排列:1s22s22p63s23p64s23d4,因3d5为半充满状态,比较稳定,故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道,得到1s22s22p63s23p64s13d5,再将同一能层的排到一起,得到该原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)Cu的核外电子排布
先按能量从低到高排列:1s22s22p63s23p64s23d9,因3d10为全充满状态,比较稳定,故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道,得到1s22s22p63s23p64s13d10,再将同一能层的排到一起,得到该原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1。
注意元素原子电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Ga的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1;简化电子排布式:[Ar]3d104s24p1;价层电子排布式:4s24p1。
4.原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加,主族元素原子的最外层电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,主族元素原子的最外层电子排布重复出现从 到 的周期性变化(第一周期除外)。
应用示例完成下列表格
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
Cu
Cu+
Fe
Fe2+
Cr
Cr3+
Mn
Mn2+
Zn
Zn2+
Ti
Ti2+
Ni
Ni2+
微粒
电子排布式
价层电子排布式
Cu2+
Fe3+
As
Br
Br-
Co
Co2+
【概念汇总】 以Cr为例
核外电子排布式
原子结构示意图
简化核外电子排布式
价层电子排布式
价层电子轨道表达式/价层电子排布图
最外层电子所占能级的电子云轮廓图
Cr3+
Cr有 对成对单子,有 个未成对电子,有 种能量不同的电子,有 种空间运动状态不同的电子,有 种运动状态不同的电子。
若“↑”表示+½或-½,“↓”表示其相反数。则Cr原子核外电子的代数和为 。
【知识点对点】
1.(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_____________