2017-2018学年人教版高二化学选修三
全册教学案
目录
第一章第一节原子结构
第一章第二节原子结构与元素的性质 第二章第一节共价键
第二章第二节分子的立体构型
第二章第三节分子的性质
第三章第一节晶体的常识
第三章第二节分子晶体与原子晶体
第三章第三节金属晶体
第三章第四节离子晶体
1．了解原子核外电子的运动状态。
2．能应用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
3．理解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。
4．了解能量最低原理，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。
5．了解多电子原子核外电子的运动情况，知道电子云和原子轨道。了解泡利原理和洪特规则。
细读教材记主干
1．原子由原子核和核外电子构成，原子核一般由质子和中子构成。
2．原子的核外电子是分层排布的，电子的能量越低离核越近，能量越高离核越远。
3．一至七能层的符号分别为：K、L、M、N、O、P、Q，各能层容纳的最多电子数为2n2。
4．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。
5．在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这个原理称为泡利原理。
6．洪特规则的内容是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，而且自旋状态相同。
[新知探究] 1．原子的诞生
(1)原子的诞生
(2)宇宙的组成及各元素的含量
(3)地球上元素的分类
2．能层与能级
(1)能层
(2)能级
[名师点拨] 能层与能级的组成与能量关系
1．不同能层的能级组成
任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。
2．不同能层中各能级之间的能量大小关系
(1)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。例如，1s＜2s＜3s＜……或2p＜3p ＜4p＜……。
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f＜……。例如，第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。
[对点演练]
1．(2016·衡水高二检测)下列叙述正确的是()
A．能级就是电子层
B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2
C．同一能层中不同能级的能量高低相同
D．不同能层中的s能级的能量高低相同
解析：选B能层是电子层，能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层。同一能层中不同能级的能量高低的顺序是：E(n s) [新知探究] 1．构造原理 (1)含义：在多电子原子中，电子在能级上的排列顺序是电子选排在能量较低的能级上，然后依次排在能量较高的能级上。 (2)构造原理示意图 2．电子排布式 (1)含义 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 (2)表示形式及各符号含义 (3)实例 根据构造原理，可以写出元素原子的电子排布式，如 ①Mg：1s22s22p63s2，简写为[Ne]3s2。 ②Cl：1s22s22p63s23p5，简写为[Ne]3s23p5。 [名师点拨] 电子排布式的书写 1．简单原子的电子排布式 (1) (2)简化电子排布式：把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1；K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。 2．复杂原子的电子排布式 对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。 如26Fe ：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，简化为[Ar]3d64s2。 3．特殊原子的核外电子排布式 当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。 (1)24Cr的电子排布式的书写 (2)29Cu的电子排布式的书写 [对点演练] 2．下列原子的电子排布式正确的是() A．9F：1s22s22p6 B．15P：1s22s22p63s33p2 C．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 D．35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5 解析：选D氟原子2p能级应排5个电子；磷原子的3s能级应排2个电子，3p能级应排3个电子；写电子排布式时，应将同能层的能级移到一起。 [新知探究] 1．基态与激发态、光谱 (1)基态原子与激发态原子 (2)光谱与光谱分析 ①光谱的成因与分类： ②光谱分析： 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 2．电子云与原子轨道 (1)电子运动的特点 电子质量小，运动速度快，无规则，故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处。只能确定它在原子核外空间各处出现的概率。 (2)电子云及形状 ①含义：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 ②形状 (3)原子轨道 ①定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 ②各能级所含原子轨道数目 3.核外电子排布 (1)核外电子排布规则 ①能量最低原理：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。 ②泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这个原理称为泡利原理。 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，而且自旋状态相同。 (2)电子排布图 在电子排布图中，用一个方框表示一个原子轨道，用箭头表示电子。 C：； N：。 [名师点拨] 1．基态原子核外电子排布的规则 (1)核外电子排布所遵循的规律 ①能量最低原理 ②泡利原理 ③洪特规则 (2)构造原理中的“能级交错”现象 从原子核外电子排布的轨道能量顺序看出从第三电子层就会出现能级交错现象，这是因为3d能级的能量似乎低于4s能级，而实际上E(3d)>E(4s)。按能量最低原理，电子在进入 核外电子层时，不是排完3p就排3d，而是先排4s，排完4s才排3d。由于能级交错，在次外层未达最大容量之前，已出现了最外层，而且最外层未达最大容量时，又进行次外层电子的填充，所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量。 (3)洪特规则特例 有少数元素基态原子的电子排布对于排布原则有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(p3和d5)和全空(p0和d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。 如Cr：1s22s22p63s23p63d44s2(错误) 应为1s22s22p63s23p63d54s1 Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(错误) 应为1s22s22p63s23p63d104s1 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 Al S2－ 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 Al 3．下列原子或离子的电子排布式正确的是________，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理的是________。 ①Ca2＋：1s22s22p63s23p6 ②F－：1s22s23p6 ③P： ④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2＋：1s22s22p6 ⑦C： 解析：根据核外电子排布规律，②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6。③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布 时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，正确的应为。④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1。⑤和⑥正确。⑦违反泡利原理和洪特规则，所以应为 。 答案：①⑤⑥②④③⑦⑦ 4．(2016·郑州高二检测)以下对核外电子运动状况的描述正确的是() A．同一原子中，2p,3p,4p能级的轨道依次增多 B．当碳原子的核外电子排布由 转变为这一过程释放能量 C．3p2表示3p能级有两个轨道 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同 解析：选B A项同一原子中，2p,3p,4p能级的轨道数相同，错误；B项当碳原子的核外电子排布由时能量较高，而 能量较低，由转变为 这一过程释放能量，正确；C项3p2表示3p能级有两个电子，错误；D项在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，错误。 1．下列说法中，不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( ) A ．我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸 B ．恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素 C ．氢、氦等轻核元素是自然界中天然元素之母 D ．宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子 解析：选B 宇宙诞生于一次大爆炸，爆炸后产生了大量的氢、氦及少量的锂，然后氢、氦等发生原子融合反应合成其他元素，该过程在宇宙中仍在进行，但合成的都是已知元素，且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素。 2．(2016·烟台高二检测)电子排布有能级顺序，若以E (n l)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( ) A ．E (4s)>E (3d)>E (3p x )>E (3p y ) B ．E (3d)>E (4s)>E (3p)>E (3s) C ．E (5s)>E (4f)>E (3p x )＝E (3p y ) D ． E (5s)>E (4s)>E (4f)>E (3d) 解析：选B A 项应为E (3d)>E (4s)，则为E (3d)>E (4s)>E (3p x )＝E (3p y )，错误；B 项符合构造原理，正确；C 项应为E (4f)>E (5s)>E (3p x )＝E (3p y )，错误；D 项E (4f)>E (5s)>E (3d)>E (4s)，错误。 3．(2016·银川高二检测)下列各组表述中，两种微粒一定不属于同种元素原子的是( ) A ．3p 能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2的原子 B ．M 层全充满而N 层为4s 2的原子和核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2的原子 C ．最外层的电子数是核外电子总数的1 5的原子和价电子排布式为4s 24p 5的原子 D ．2p 能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s 22p 5的原子 解析：选B A 项中3p 能级有一个空轨道，说明3p 上填2个电子，因填1个电子有2个空轨道，填3个电子或3个以上电子无空轨道，则3p 上有2个电子，3s 上肯定已填满，价电子排布式为3s 23p 2，A 中两微粒相同。B 项中M 层全充满而N 层为4s 2，M 层上有d 轨道，即3s 23p 63d 10，应该是锌元素，3d 64s 2是铁元素，B 选项符合题意。C 项中价电子排布式为4s 24p 5，则3d 上已排满10个电子，核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5，最外层电子数是核外电子总数1 5的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数 为5不可能，最外层电子数为2，核外电子总数为10不可能，同理，可讨论，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5，二者是同种元素的原子。D 项中2p 能级有一个未成对电子，可以是2p 1。也可以是2p 5，因此二者不一定属于同种元素的原子。 4．(2016·松原高二检测)下列有关电子云的叙述中，正确的是( ) A ．电子云形象地表示了电子在核外某处单位的体积内出现的概率 B ．电子云直观地表示了核外电子的数目 C ．1s 电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零 D ．电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾 解析：选A 为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小；点密集的地方，表示电子出现的概率大；点稀 疏的地方，表示电子出现的概率小，这就是电子云。1s电子云界面以外，电子出现的概率不为零，只是出现的概率很小。 5．(2016·襄阳高二检测)以下核外电子的表示方法中，能表示该原子处于能量最低状态的是() A．N： B．F： C．Fe：[Ar]3d54s2 D．Cu：3d104s1 解析：选D A选项不符合洪特规则，2p轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低；B选项为F－的电子排布图，不是F原子的电子排布图；C选项中Fe是26号元素，而非25号；D选项符合洪特规则，原子处于能量最低状态。 6．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该原子的电子排布图为______。 (2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B元素的符号为________，C的离子结构示意图为________。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布图为________________________________________________________________________。 解析：(1)根据A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，可知该元素的基态原子有2个电子层，共有7个电子，是N元素，其电子排布图为 。(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有18个电子，则B元素为Cl元素，C元素为K元素，K＋的 结构示意图为。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，即三价阳离子的构型为3d5，则原子的价电子构型为3d64s2，即为26号Fe元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，可知其价电子构型为3d104s1，所以E为Cu元素，基态原子的电子排布图为 [Ar]。 答案：(1) (2)Cl (3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu[Ar] 一、选择题 1．下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是() A．所有的电子在同一区域里运动 B．在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低 C．处于最低能量的原子叫基态原子 D．同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，各能级能量大小相等解析：选C在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，A错误；在多个电子的原子中，电子的能量是不相同的，在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高，B错误；处于最低能量的原子叫基态原子，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，C正确；同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，是正确的，但第四能层中，能级的能量大小不同：E(4s) 2．(2016·日照高二检测)下列电子层中，包含有f能级的是() A．K电子层B．L电子层 C．M电子层D．N电子层 解析：选D K电子层是第一能层，只有1s能级；L电子层是第二能层，有两个能级，即2s和2p；M电子层是第三能层，有三个能级，即3s、3p、3d；N电子层是第四层，有四个能级，即4s、4p、4d、4f。而根据能级数等于能层序数的关系规律，只有能层序数≥4的电子层中才有f能级。 3．下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是() A．1s<2s<3s B．2p<3p<4p C．3s<3p<3d D．4s>3d>3p 解析：选D在多电子原子中，由构造原理知E(n d)>E[(n＋1)s]，即4s能级能量小于3d。所以D错误。 4．(2016·汕头高二检测)下列说法正确的是() A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量低 B．1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布 C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 解析：选C同类原子基态比激发态的能量低，A选项错误；1s22s12p1不符合构造原理，处于激发态，B选项错误；原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种，电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱，从基态到激发态跃迁时产生吸收光谱，D选项错误。 5．(2016·宜昌高二检测)下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是() A．它的元素符号为O B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4 C．可以与H2化合生成液态化合物 D．其电子排布图为： 解析：选B价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，O元素的价电子构型为2s22p4，A错误；S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体，C错误；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，且自旋方向相同，所以3p能级上电子排布图违反洪特规则，D错误。 6．(2016·潍坊高二检测)下列原子轨道表示式中，表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是() A. B. C. D. 解析：选B轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同， 原子的能量最低，O原子能量最低排布是，B项正确。 7．(2016·泰安高二检测)当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时，以下认识正确的是() A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同 D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 解析：选A镁原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2(基态)变为1s22s22p63p2(激发态)，A正确；B错误；转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道，且自旋状态相同，C 错误；硅原子有14个电子，处于激发态的镁原子的电子数为12个，D错误。 8．以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了洪特规则的是 () A．①B．①③C．②④⑤D．③④⑤ 解析：选C洪特规则是在原子的同一电子亚层排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，而且自旋方向相同，这样可以使原子的能量最低，原子处于稳定状态。①同一轨道电子的自旋方向相反，违背泡利不相容原理，错误；②不同轨道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；③符合洪特规则，错误；④电子应该尽先占据不同的轨道，每一个轨道有一个电子，自旋方向相同，违反洪特规则，正确；⑤不同轨道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；⑥符合洪特规则，错误。因此违反了洪特规则的是②④⑤，选项是C。 9．(2016·漳州高二检测)下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是() A．X原子和Y原子最外层都只是一个电子 B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2 C．X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子 D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子 解析：选C最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于第ⅠA族，而铜属于第ⅠB族，A错误；X原子是He，属于0族元素，Y原子是Be，属于第ⅡA族，B错误；X原子核外M层上仅有两个电子，X是镁原子，属于第ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等原子，D错误。 10．(2016·天水高二检测)若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是() A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 B．该元素核外共有5个电子层 C．该元素原子的M能层共有8个电子 D．该元素原子最外层共有3个电子 解析：选B该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，A错误；该元素原子核外共有5个电子层，B正确；该元素原子的M能层共有18个电子，C错误；该元素原子最外层共有2个电子，D错误。 二、非选择题 11．(2016·玉溪高二检测)如图是s能级和p能级的电子云轮廓图，试回答问题。 (1)s电子云轮廓图呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子云轮廓图呈________形，每个p能级有________个原子轨道，其能量关系为________。 (2)元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1，原子中能量最高的是________电子，其 电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。若元素Y的原子最外层电子排布式为n s n－1n p n＋1，那么Y的元素符号应为________，原子的电子排布图为______________________。 解析：(1)n s能级各有1个轨道，n p能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以p x、p y、p z表示，能量p x＝p y＝p z。(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1，n p轨道已排上电子，说明n s轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素；当元素Y的原子最外层电子排布式为n s n－1n p n＋1时，有n－1＝2，则n＝3，那么Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素。 答案：(1)球1哑铃3相等(2)2p三个互相垂直的伸展氮 S 12．(2016·襄阳高二检测)(1)写出砷的元素符号________，原子中所有电子占有________个轨道，核外共有________个不同运动状态的电子。 (2)写出Ni的元素名称________，该元素在周期表的位置为第________周期，第________族。 (3)第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是________，该元素基态原子的价电子轨道表示为________________。 (4)第三电子层上有________个能级，作为内层最多可容纳________个电子，作为最外层时，最多可含有________个未成对电子。 解析：(1)砷的元素符号为As，是第33号元素，核外有33个不同运动状态的电子，其核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，即有18个轨道。(2)镍的元素符号为Ni，在周期表中的第四周期，第Ⅷ族。(3)第四周期元素中，外围电子排布为n d x n s y，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬，其基态原 子的价电子轨道表示为。(4)第三电子层上有s、p、d三个 不同的能级，由于每个电子层最多容纳2n2个电子，故当第三层作为内层时，最多可容纳18个电子，作为最外层时，当3p轨道仅填充3电子时未成对电子最多，有3个未成对电子。 答案：(1)As1833(2)镍四Ⅷ(3)铬(或Cr) (4)318 3 (1)写出由A 、B 、C 、D 中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种)：________。 (2)写出用上述元素组成的物质制得A 的单质的化学方程式(至少写出2个)： _________； ________________________。 (3)检验某溶液中是否有D ＋，可通过________反应来实现；检验某溶液中是否含有B － ，通常所用的试剂是________和________。 (4)写出E 的元素符号：________，要证明太阳上是否含有E 元素，可采用的方法是__________。 解析：由A 只有1个能层且只含1个电子，判断A 为氢元素；B 原子3p 轨道得1个电子饱和，则原有5个电子，即B 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 5，为氯元素；C 原子电子排 布图为，为氧元素；D 为钾元素；E 为氩元素。 答案：(1)KOH 、KClO 、KClO 3HClO 、HClO 3等(合理即可) (2)2H 2O=====电解 2H 2↑＋O 2↑ 2K ＋2H 2O===2KOH ＋H 2↑(合理即可) (3)焰色 AgNO 3 稀硝酸 (4)Ar 对太阳光进行光谱分析 [能力提升] 14．(2016·唐山高二检测)已知X 、Y 和Z 三种元素的原子序数之和等于42。X 元素原子的4p 轨道上有3个未成对电子，Y 元素原子的最外层2p 轨道上有2个未成对电子。X 跟Y 可形成化合物X 2Y 3，Z 元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： (1)X 元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的元素符号是________。 (2)Y 元素原子的价层电子的电子排布图为________，该元素的名称是________。 (3)已知化合物X 2Y 3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ 3，产物还有ZnSO 4和H 2O ，该反应的化学方程式是__________________。 解析：(1)X 元素原子的4p 轨道上有3个未成对电子，则X 是第四周期第ⅤA 族元素，即X 为As ，其电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3。(2)Y 元素原子的最外层2p 轨道上有2个未成对电子，且As 跟Y 可形成化合物As 2Y 3，可知Y 为O ；又因为X 、Y 和Z 三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z 为H 。(3)X 2Y 3为As 2O 3，XZ 3为AsH 3，则As 2O 3、稀硫酸与Zn 反应的化学方程式为As 2O 3＋6Zn ＋6H 2SO 4===2AsH 3↑＋6ZnSO 4＋3H 2O 。 答案：(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 As (2)氧 (3)As 2O 3＋6Zn ＋6H 2SO 4===2AsH 3↑＋6ZnSO 4＋3H 2O 15．(2016·滨州高二检测)下表给出了五种元素的相关信息，其中X 、Y 、Z 、W 为短周 (1)Y 元素的基态原子含有几个能层：________，其中第二能层中有哪几个能级：________，画出W 的原子结构示意图：________。 (2)Z 与X 形成的某一化合物能和Z 与Y 形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式： _____________。 (3)某矿藏主要含W 、M 两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式： ___________。 解析：氢气是一种清洁燃料，所以X 为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y 为氧元素，其基态原子含有K 层与L 层两个能层，L 电子层为第二能层，有两个能级，是s 、p 能级(即2s 和2p)；氮、磷、钾是植物生长营养元素，N 2O 俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z 为氮元素；单质硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以W 为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝，其中只有铁是人体不可缺少的微量元素，所以M 为铁元素。(2)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N 2H 4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO 2和N 2O 4，其中N 2O 4是无色气体，NO 2是红棕色气体，N 2H 4和N 2O 4反应生成无毒的N 2和H 2O 。(3)以黄铁矿(主要成分是FeS 2)为原料制备硫酸，其第一阶段主要反应是煅烧黄铁矿。 答案：(1)两个 2s 和2p (2)2N 2H 4＋N 2O 4=====点燃 3N 2＋4H 2O (3)4FeS 2＋11O 2=====高温2Fe 2O 3＋8SO 2 1．认识原子结构与元素周期系的关系。了解元素周期系的应用价值。 2．了解元素的电离能、电负性的含义。能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 3．理解元素原子半径、元素的第一电离能、电负性的周期性变化。 4．了解元素的“对角线规则”，能列举实例予以说明。 细读教材记主干 1．元素的周期序数与原子结构有何关系？如何确定主族元素的主族序数？ 提示：周期序数＝电子层数＝能层数；主族序数＝最外层电子数＝价电子数。 2．每一周期(第一周期除外)都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，外围电子排布从n s 1――→递增 n s 2n p 6(He 为1s 2)。 3．各区元素原子的外围电子排布。s 区：n s 1～ 2；p 区：n s 2n p 1～ 6；d 区：(n －1)d 1～ 9n s 1～ 2； ds 区：(n －1)d 10n s 1～ 2。 4．同周期，同主族，元素性质的变化规律是什么？ 提示：(1)同周期从左向右????? 原子半径逐渐减小最高正价：＋1―→＋7 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 (2)同主族从上到下???? ? 原子半径逐渐增大金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱 5．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第 一电离能。同族元素从上到下第一电离能变小，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA 族与第ⅢA 族、第ⅤA 族与第ⅥA 族之间出现反常。 6．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小的。同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大；同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。 [新知探究] 1．元素周期系 (1) ①形成 ②原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。 ③元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不一样多，而是随周期序数的递增逐渐增多；同时，金属元素的数目也逐渐增多。 2．元素周期表 (1)周期与族 ①周期：具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列成的一个横行。 ②族：周期表中，有18个纵行，除8、9、10三个纵行叫第Ⅷ族外，其余15个纵行每一个纵行标作一族。 (2)分区 ①根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、d区、ds区、f 区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。 ②根据元素的金属性和非金属性。 [名师点拨] 1．核外电子排布与元素周期表 (1)核外电子排布与周期的划分 ①每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数。 a ．根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。 b ．每一能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层序数等于元素的周期序数。 (2)核外电子排布与族的划分：族的划分依据是原子的价层电子排布。 ①同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在 n s 或n s n p 轨道上，价电子数与族序数相同。 ②稀有气体的价电子排布为1s 2或n s 2n p 6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(镧系、锕系元素除 外)。价电子排布为(n －1)d 1～10n s 1～ 2，ⅢB ～ⅦB 族元素的价电子数与族序数相同。
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