1、高考化学专题复习核外电子排步、能级、轨道黑龙江省庆安一中 孙秀民考纲要求：1了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。知识体系和复习重点：一、电子云和原子轨道(1)电子运动的特点：质量极小 运动空间极小 极高速运动。电子云：电子在原子核外空间一定范围内出现,可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围,人们形象地把它叫做“电子云”称作电子云。 s 电子的原子轨道呈球形对称，ns 能级各有1个原子轨道；p 电子的原子轨道呈纺锤形，np 能级各有3个原子轨道，相互垂直
2、（用 px、 py、 pz表示） ；nd 能级各有5个原子轨道；nf能级各有7个原子轨道。如 O：二、泡利原理和洪特规则量子力学告诉我们：ns 能级各有1个轨道，np 能级各有3个个轨道，nd 能级各有5个轨道，nf 能级各有7个个轨道而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”来表示。一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道而且自旋方向相反 ，这个规则是洪特规则。洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。三、能层与能级对多电子原子的核外
3、电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n) ；各能层最多容纳的电子数为2n 2。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的能级(l)；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按 s、p、d、f 的顺序升高，即 E(s)E(p)E(d) E(f)。各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：能 层(n) 一 二 三 四 五六 七符 号 K L M N O P Q能 级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 最 多电 子 数 2 8 18 32 2n2四、核外电子排布规律1构造原理：
4、绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s 、4f构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如 E(3d) E(4s)、E(4d) E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E (6s)等。构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。2能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。3泡
5、利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。4洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。五、能量最低原理、基态、激发态、光谱原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态激发态）和放出（基态激发态）能量，产生不同的光谱原子光谱（吸收光谱和发射光谱） 。利用光谱分析可以发现新元素
6、或利用特征谱线鉴定元素。专题训练：一、选择题1科学家对原子结构的认识顺序正确的是( )。道尔顿原子模型 卢瑟福原子模型 汤姆生原子模型 电子云模型A B C D2火星探测器发回的信息表明，火星上存在针铁矿Goethite，化学式：FeO(OH)和黄钾铁矾Jarosite，从而证明火星表面曾经存在过水这一发现被 人民日报评为2005世界十大新闻之首已知两种矿物中铁的价态相同，则黄钾铁矾化学式记为：KFe3(SO4)2(OH)n中 n 值为( )。A4 B6 C 5 D73元素性质呈周期性变化的决定因素是( )。A元素原子半径大小呈周期性变化 B元素原子量依次递增C元素原子核外电子排布呈周期性变化
7、 D元素的最高正化合价呈周期性变化4目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有 16 种下列对这16种非金属元素的相关判断( )。都是主族元素，最外层电子数都大于4 单质在反应中都只能作氧化剂氢化物常温下都是气态，所以又叫气态氢化物 氧化物常温下都可以与水反应生成酸A有正确 B只有正确 C只有正确 D均不正确5以下原子能产生发射光谱的是( )。A1s 22s1 B1s 22s22p1 C 1s22s12p2 D 1s22s22p36 键可由两个原子的 s 轨道、一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p 轨道或一个原子的p 轨道和另一个原子的 p 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成则下列分子中的
8、键是由两个原子的 s 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( ) 。AH 2 BHCl CCl 2 DF 27最近日本科学家确认世界上还存在的另一种“分子足球”N 60，它与 C60的结构相似下列说法正确的是( )。AN 60是一种新型化合物 BN 60和 14N 都是氮的同位素 CN 60和 N2是同素异形体 DN 60和 N2是同系物8下列图象是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于 NaCl晶体结构的图象是( )。 A图和图 B图和图 C只有图 D图和图 92006年10月16日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室宣布，美、俄科学家合作，用大量钙48离子轰击人
9、造元素锎249，合成了3个新原子 ，其存在时间只有0.9毫秒下列关于 的说法不正确的是( )。A制造出的新的118 号元素的一个原子中子数为179，则该原子的摩尔质量为297 B该元素 X 应该位于元素周期表的族元素氡之下C该元素 X 属过渡金属元素D118号元素的一个原子释放出一颗由两个质子和两个中子组成的阿尔法粒子后，衰变为已知的116号元素的原子,该过程不属于化学变化10构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序若以 E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是( )。AE(3s) E(3p) E(3d) B E(3s)E(2s)E(1s)C E(4f)E(3d) E(
10、4s) D E(5s)E(4s)E(4f)11下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )。AC 1s22s22p2 BO 2- 1s22s22p6CCr 1s22s22p63s23p63d44s2 DAl 3+ 1s22s22p63s23p112 x、 y 为 两 种 元 素 的 原 子 ， x 的 阴 离 子 与 y 的 阳 离 子 具 有 相 同 的 电 子 层 结 构 ，由 此 可 知 ( )。A x 的 原 子 半 径 大 于 y 的 原 子 半 径 B x的 电 负 性 小 于 y 的 电 负 性C x 的 氧 化 性 大 于 y 的 氧 化 性 D x 的 第 一 电 离 能 小
11、于 y 的 第 一 电 离 能13几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号 L M Q R T原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2下列叙述正确的是( )AR 的 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 可 能 具 有 两 性 BL 、 Q 形成的简单离子核外电子排布相同CT、Q 的氢化物常温下均为无色气体 DL、M 的单质中金属键的强弱：ML14下列有关说法正确的是( )。A物质熔沸点的高低顺序是：晶体硅氯化钠冰氖气B微粒半径由大到小顺序是： H Li H C溶液中结合 H 能力由强到弱的顺序是：HCO
12、 3 CH 3COO H 2PO4 SO 42DC O2、 HClO、 CF4、 PCl3四 种 物 质 分 子 中 的 所 有 原 子 都 满 足 最 外 层 为 8电 子 的 稳 定结 构15已知氢化锂固体不导电，隔绝空气熔融时能导电，它跟水反应能生成氢气下列有关氢化锂的说法中，错误的是( )。ALiH 是离子晶体 BLiH 的水溶液呈酸性CLiH 是一种氧化剂 DLiH 中 H半径大于 Li+半径16纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因假设某纳米颗粒中粒子分布类似于硼镁化合物，其结构如图所示，则这种纳米颗粒的分子式为( )AMgB B Mg3B6 CMg
13、5B12 DMg 14B6 （镁原子位于顶点和上下两个面心,硼原子位于内部）17在高压下氮气会聚合生成高聚氮，这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构已知晶体中 NN 键的键能为160 kJmol1 ，而 NN 的键能为942 kJmol1 则下列有关说法不正确的是( ) 。A键能越大说明化学键越牢固，所构成物质越稳定 B高聚氮晶体属于原子晶体C高聚氮晶体中 n(N)n(N N)13 D用作炸药可能是高聚氮潜在的应用18假设原子晶体 SiO2中 Si 原子被铝原子取代，不足的价数由钾原子补充当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石则正长石的化
14、学组成为( )AKAlSiO 4 BKAlSi 2O6 CKAlSi 2O8 DKAlSi 3O8二、填空题19在短周期主族元素中:(1)属于非金属元素但又具有一定的金属性，可作半导体材料的是_（填元素名称） 。(2)铝是活泼的金属元素，单质铝由于 而具有良好的抗腐蚀能力。美国化学家发现铝的“原子群” （如 Al13、Al 14、Al 37）各具有与某种元素相似的化学性质，并符合元素周期律中的某些规律。例如：Al 13与卤素具有相似的化学性质， Al13 离子具有惰性气体元素的性质，可推测 Al14的化学性质与 族元素相似。(3)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素，甲元素是形成有机物的主要元素
15、，乙元素的 p 亚层上有3个电子。写出甲元素的电子排布式_ _，乙元素的原子结构示意图_ _。甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物，该化合物属于_晶体，其化学式为_。20已知元素的某种性质“X ”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种基本性质下面给出13种元素的 X 的数值：元素 Al B Be C Cl F LiX 的数值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0元素 Mg Na O P S Si X 的数值 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7 试结合元素周期律知识完成下列问题：(1)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的 X 差值大于1
16、.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键试推断 BeCl2中的化学键类型是_(2)根据上表给出的数据，简述主族元素 X 的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系_ _ _(3)请你预测 Br 与 I 元素的 X 数值的大小关系_(4)某有机化合物分子中含有 SN 键，你认为该共用电子对偏向于 _原子(填元素符号)。21我们可以将 SiO2的晶体结构想象为：在晶体硅的 SiSi 键之间插入 O 原子结构如右图所示。根据 SiO2晶体结构图，下列说法正确的是_A石英晶体中每个 Si 原子通过 SiO 极性键与4个 O 原子作用B每个 O 原子也通过 SiO 极性键与2个
17、Si 原子作用C石英晶体中 Si 原子与 O 原子的原子个数比为12，可用 “SiO2”来表示石英的组成D在晶体中存在石英分子，故能叫分子式(2)SiO44-离子结构可用 图表示，在聚硅酸根离子 Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是_ _。三、推断题22 A、 B、 C 三 种 短 周 期 元 素 ， 原 子 序 数 依 次 增 大 ， 三 种 元 素 序 数 之 和 为36， A、 C 同 族 ， B2+离 子 核 外 有 10个 电 子 ， 回 答 下 列 问 题 ：(1)A、 B、 C 三 种 元 素 的 符 号 分 别 是 _ 、 _ 、_(2)A、 B、 C 之 间 任 取 两
18、种 能 形 成 多 种 化 合 物 ， 其 中 属 于 共 价 化 合 物 的 化 学 式 分 别为 _ _ 、_ _(3)分 别 写 出 A、 B 的 电 子 排 列 式 ：A_、B _(4)写出 C 的价电子轨道式：_23有 A、B、C、D、E、F 六种元素，已知：它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大E 元素的电离能数据见下表（kJmol -1）:I1 I2 I3 I4 496 4562 6912 9540 B 与 F 分别同主族。A、E 分别都能与 D 按原子个数比11或2l 形成化合物。B、C 分别都能与 D 按原子个数比 11或12形成化合物。(1)写出只含有 A、B 、D、E
19、四种元素的两种无水盐的化学式 、 (2)B2A2分子中存在_个 键,_个键(3)人们通常把拆开 l mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热( H) ，化学反应的H 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：化学键 FD FF BBFBCDDD键能/kJmol 1 460 176 347.7 347 745 497.3下列三种物质形成的晶体，熔点由高到低的顺序(用 a、 b、c 表示)： 。aF 与 B 形成的化合物 bB 与 D 形成的稳定化合物 cF 的
20、单质 d E 与 D 形成的化合物。试计算1 mol F 单质晶体燃烧时的反应热：_。24有原子序数小于20的 A、 B、C、D、E、F 六种元素，它们的原子序数依次增大 已知 B 元素是地壳中含量最多的元素; A 和 C 的价电子数相同，B 和 D 的价电子数也相同，且 A 和 C 两元素原子核外电子数之和是 B、D 两元素原子核内质子数之和的二分之一； C、D、E 三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且 E 原子的 p 轨道上电子数比D 原子的 p 轨道上多一个电子；六种元素的基态原子中，F 原子的电子层数最多且和 A 处在同一主族回答下列问题：(1)用电子式表示 C 和 E 形成化合物
21、的过程 。(2)写出基态 F 原子的核外电子排布式 。(3)用电子式表示 A 原子与 D 原子形成 A2D 分子的过程 。(4)A、B、C 共同形成的化合物中化学键的类型_。专题训练参考答案：1、D2、B3、C4、D5、C6 、A7、C8、D9、AC10、BC11 、CD12、CD13、AD14 、AC15、BC16、D17 、C18 、D19 (1)硅 (2)表面形成了致密的氧化膜，IIA(3)1s 22s22p2 原子 ，C 3N4 20 (1)共价键 (2)元素 X 的数值越大，元素的非金属性越强(或元素 X 的数值越小，元素的金属性越强) (3)Br 大于 I (4)N 21 (1) ABC (2) 22 (1)O Mg S (2) SO2 SO3 (3)0: 1s22s22p4 Mg: 1s22s22p63s2 (4)略23NaHCO 3 CH3COONa (或其它有机酸的盐) (2)1 2 (3)acdb -990.7kJ/mol 24 （1） （2）1s 22s22p63s23p64s1（3）略 (4)离子键 共价键
