山东省高考化学一轮复习 第1节 原子结构与性质 选修1

电子在不同的轨道上运动时具有不同的轨道能量。对氢电子在不同的轨道上运动时具有不同的轨道能量。对氢原子而言，电子处于原子而言，电子处于n1的轨道时能量最低，称为基态，此的轨道时能量最低，称为基态，此时无光线发出；当电子处于能量高于基态的激发态时，电子时无光线发出；当电子处于能量高于基态的激发态时，电子会发生跃迁，从能量高的轨道跃迁到能量低的轨道，如果辐会发生跃迁，从能量高的轨道跃迁到能量低的轨道，如果辐射的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。射的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。第第1节原子结构与性质节原子结构与性质电子跃迁电子跃迁 对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是一现象的主要原因是()A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应【精讲精析【精讲精析】霓虹灯之所以能发光，是因为电子吸收能量霓虹灯之所以能发光，是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会很快以后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会很快以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道。光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道。【答案【答案】A【解析【解析】燃放焰火、霓虹灯、燃烧蜡烛获得的光能都是电燃放焰火、霓虹灯、燃烧蜡烛获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果，是物理现象。是光线反射的结果，是物理现象。【答案【答案】D1图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()1.原子结构示意图：原子结构示意图：11Na的原子结构示意图为的原子结构示意图为 。表明。表明原子核外各电子层上排布的电子数。原子核外各电子层上排布的电子数。2电子排布式电子排布式(1)用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。电子排布式中各符号、数字的意义为：布的式子。电子排布式中各符号、数字的意义为：(以以K原子原子为例为例)基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法 (2)电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示，以简化电子排布式。例如：符号加方括号来表示，以简化电子排布式。例如：K：Ar4s1(3)元素的化学性质与价电子关系密切，人们常常只表示出原元素的化学性质与价电子关系密切，人们常常只表示出原子的价电子排布。如铁原子子的价电子排布。如铁原子3d64s2。3轨道表示式轨道表示式(1)每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。子。如基态硫原子的轨道表示式为如基态硫原子的轨道表示式为(2)轨道表示式中各符号、数字的意义为：轨道表示式中各符号、数字的意义为：(以以Al原子为例原子为例)已知已知X、Y和和Z三种元素的原子序数之和等于三种元素的原子序数之和等于42。X元素元素原子的原子的4p轨道上有轨道上有3个未成对电子，个未成对电子，Y元素原子的最外层元素原子的最外层2p轨轨道上有道上有2个未成对电子。个未成对电子。X跟跟Y可形成化合物可形成化合物X2Y3，Z元素可以元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是该元素的符号是_；( 2 ) Y 元 素 原 子 的 价 电 子 的 轨 道 表 示 式 为元 素 原 子 的 价 电 子 的 轨 道 表 示 式 为_，Z该元素的名称是该元素的名称是_。【精讲精析【精讲精析】(1)因为因为X原子原子4p轨道上有轨道上有3个未成对电子，可个未成对电子，可知其电子排布式为：知其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，为，为As元素。元素。根据根据Y元素的最外层元素的最外层2p轨道上有轨道上有2个未成对电子，个未成对电子，Y和和Z元素的元素的原子序数之和为原子序数之和为42339，Y可能是可能是1s22s22p2或或1s22s22p4，再根据再根据Z可形成负一价离子，推出可形成负一价离子，推出Y电子排布式为后者，价电电子排布式为后者，价电子的轨道表示式为子的轨道表示式为2用电子排布式用电子排布式(或轨道表示式或轨道表示式)表示下列原子的价电子排布中，表示下列原子的价电子排布中，哪一种状态的能量较低？试说明理由。哪一种状态的能量较低？试说明理由。【解析【解析】据洪特规则，电子在能量相同的轨道上排布时尽据洪特规则，电子在能量相同的轨道上排布时尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，故可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，故(1)选选B，(4)选选A；据能量最低原则，核外电子在各个原子轨道上的排布方式应据能量最低原则，核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低；使整个原子体系的能量最低；(2)中由于中由于3s轨道的能量低于轨道的能量低于3p轨道的能量，故选轨道的能量，故选A；(3)中中A：d5为半充满状态，为相对稳定为半充满状态，为相对稳定的状态，的状态，B不是，所以选不是，所以选A。【答案【答案】(1)B(2)A(3)A(4)A1. .核外电子排布与周期的划分核外电子排布与周期的划分(1)电子层数为电子层数为n，该元素位于第，该元素位于第n周期，即元素的电子层数等周期，即元素的电子层数等于该元素所处的周期数。于该元素所处的周期数。(2)原子核外电子排布与元素周期划分的本质联系：一个能级原子核外电子排布与元素周期划分的本质联系：一个能级组最多容纳的电子数等于对应周期所包含元素的种数，周期组最多容纳的电子数等于对应周期所包含元素的种数，周期表中表中7个周期分别代表个周期分别代表7个能级组。个能级组。(3)每周期起始元素和结束元素原子的价电子排布分别为每周期起始元素和结束元素原子的价电子排布分别为ns1和和ns2np6(第第1周期为周期为ns2)。核外电子排布与元素周期表核外电子排布与元素周期表 2核外电子排布与族的划分核外电子排布与族的划分主族元素原子的价电子全部排布在最外层的主族元素原子的价电子全部排布在最外层的ns或或nsnp轨道上，轨道上，稀有气体元素原子的最外层电子排布为稀有气体元素原子的最外层电子排布为ns2np6(He为为1s2)。过。过渡元素渡元素(包括副族、包括副族、族族)的原子，价电子排布为的原子，价电子排布为(n1)d110ns12。有关规律：有关规律：主族元素的族序数等于该原子的价电子数主族元素的族序数等于该原子的价电子数(即最即最外层电子数外层电子数)。副族元素最外层电子数不超过副族元素最外层电子数不超过2。3最外最外层电子数层电子数8的元素一定为主族元素。的元素一定为主族元素。指出下列元素是主族还是副族元素？位于周期表中第几指出下列元素是主族还是副族元素？位于周期表中第几周期？第几族？周期？第几族？(1)1s22s22p63s23p5；(2)Kr4d105s25p2；(3)Ar3d24s2(4)Ar3d104s1；(5)Ar4s1【精讲精析精讲精析】根据价电子排布确定在元素周期表中的位置，根据价电子排布确定在元素周期表中的位置，再确定其所在周期和族。再确定其所在周期和族。n取最大时，取最大时，n值就是所在的周期序值就是所在的周期序数，价电子的个数就是所在的族序数。如果价电子出现数，价电子的个数就是所在的族序数。如果价电子出现d电子，电子，就是副族，只出现就是副族，只出现s、p的就是主族元素或的就是主族元素或0族。对于前族。对于前36号元号元素和主族元素可以通过以上方法快速的进行判断。素和主族元素可以通过以上方法快速的进行判断。【答案【答案】(1)第第3周期周期A族族(2)第第5周期周期A族族(3)第第4周期周期B族族(4)第第4周期周期B族族(5)第第4周期周期A族族3(2012宁德模拟宁德模拟)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次五种元素的原子序数依次递增。已知：递增。已知：Z的原子序数为的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；，其余的均为短周期主族元素；Y原子价电子原子价电子(外围电子外围电子)排布为排布为msnmpn；R原子核外原子核外L层电子数为奇数；层电子数为奇数；Q、X原子原子p轨道的电子数分别为轨道的电子数分别为2和和4。(1)Z2的核外电子排布式的核外电子排布式_，R为为_(写元素符写元素符号号)。(2)写出基态写出基态Y原子核外电子排布的轨道表示式：原子核外电子排布的轨道表示式：_。(3)写出写出X原子的价电子排布式原子的价电子排布式_。【解析【解析】根据题意知，根据题意知，Z为铜元素。由于为铜元素。由于Y为短周期主族元为短周期主族元素，其价电子排布为素，其价电子排布为msnmpn，故，故n2，即为，即为ms2mp2，Y为第为第A族元素，又由于最外层主量子数用族元素，又由于最外层主量子数用m表示，与表示，与n分用两个分用两个字母，故字母，故m只能等于只能等于3，因此，因此Y为硅元素。由题中为硅元素。由题中知，知，Q、X分别为第分别为第A、A族元素，又由于原子序数：族元素，又由于原子序数：QXY(硅硅)，所以所以Q为碳元素，为碳元素，X为氧元素。由题中为氧元素。由题中及原子序数：及原子序数：QRE(硒硒)。(3)根据同主族、同周期规律可以推测：根据同主族、同周期规律可以推测：E(K)E(Ca)OC高考题组二基态原子的核外电子排布与元素的性质高考题组二基态原子的核外电子排布与元素的性质3(2009山东高考山东高考)从电负性角度分析，从电负性角度分析，C、Si和和O元素的非金元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为属活泼性由强至弱的顺序为_。【解析【解析】在在C、Si和和O元素中，吸引电子的能力由强到弱的元素中，吸引电子的能力由强到弱的顺序是顺序是OCSi。【答案【答案】OCSi4(2010新课标全国高考新课标全国高考)含有钾元素盐的焰色反应为含有钾元素盐的焰色反应为_色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_。【答案【答案】紫紫激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长较低的轨道时，以一定波长(可见光区域可见光区域)光的形式释放能量光的形式释放能量5(2010安徽高考节选安徽高考节选)X、Y、Z、W是元素周期表前是元素周期表前4周期中周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：的四种常见元素，其相关信息如下表：元素元素相关信息相关信息XX的基态原子核外的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等子数相等Y常温常压下，常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积积ZZ和和Y同周期，同周期，Z的电负性大于的电负性大于YWW的一种核素的质量数为的一种核素的质量数为63，中子数为，中子数为34(1)Y位于元素周期表第位于元素周期表第_周期第周期第_族，族，Y和和Z的的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_(写化学写化学式式)。(2)W的基态原子核外电子排布式是的基态原子核外电子排布式是_。W2Y在空气中煅烧生成在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是的化学方程式是_。【解析【解析】根据条件可推得根据条件可推得X、Y、Z、W分别为分别为C、S、Cl、Cu四种元素。四种元素。(1)S位于元素周期表的第位于元素周期表的第3周期第周期第A族。一般地，非金属性族。一般地，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故HClO4的酸性较强。的酸性较强。(2)W是铜原子，其基态原子核外电子排布式为：是铜原子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2S和和O2发生反应生成发生反应生成Cu2O和和SO2气气体，反应的化学方程式为体，反应的化学方程式为 。【答案【答案】(1)3AHClO4(2)Ar3d104s1 课时知能训练课时知能训练