高考化学二轮复习专题27物质结构与性质教案

1 专题27 物质结构与性质

原子结构与性质的考查集中在核外电子排布规律以及元素性质的周期性变化和应用方向。题型以填空题为主，常与物质结构和性质的其他考点综合在一起来考查。问题的设置以核外电子排布的表示方法和元素电负性、电离能的大小判断，及其变化规律和应用为主。2018年考查点和命题方式将保持不变。

分子结构与性质的考查集中在共价键的类型特征，杂化轨道和分子类型及微粒之间作用力的判断和比较等。题型以填空题为主，常作为综合应用的一个方面进行考查，比如分子立体构型和极性，分子间作用力与物质性质的比较等，2018年将仍会持续考查，应重点理解杂化轨道和分子构型的关系、氢键和配位键的含义等。

晶体结构与性质是高考重点考查的内容，要求熟悉常见晶体结构与性质的关系，具备从宏观和微观两个方面理解应用晶体知识的能力，2018高考将在根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算上、晶格能对离子晶体性质的影响、常见金属晶体的堆积方式上重点考查。

预计高考将以一种已知的元素立题，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子、分子和晶体的结构与性质；或以几种已知的元素立题，依托不同元素的物质分别独立或侧重考查原子、分子和晶体的结构与性质；或以推断出的几种元素立题，依托它们之间组成的物质综合考查原子、分子和晶体的结构与性质

考点一 原子结构

一、理清2个概念

1．电子层(或能层)：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的电子层。

2．能级：在多电子原子中，同一电子层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。

3．电子层与能级的关系

电子层 一 二 三 四 五……

符号 K L M N O……

能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……

最多

电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 1014 26……

电子离

核远近 近→远

电子能

量高低 低→高 2

二、熟记原子轨道的形状、数目和能量关系

三、掌握基态原子核外电子排布

1．排布原则

[注意] 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。

2．填充顺序——构造原理

绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序，人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电子排布式的依据。 3

3．电子排布式和轨道表示式(或电子排布图)

以硫原子为例

电子排布式 1s22s22p63s23p4

简化电子排布式 [Ne]3s23p4

轨道表示式(或电子排布图)

价电子排布式 3s23p4

四、明晰原子的状态和原子光谱

1．原子的状态

(1)基态原子：处于最低能量的原子。

(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到较高能级状态的原子。

2．原子光谱

不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。

3．基态、激发态及光谱示意图

本考点是一些识记性的基础知识，在高考中，常以某个问题出现在非选择题中，结合原子结构与元素的性质进行综合考查，高考再现率极高，在备考复习中，以下基础知识要理清。

例1．按要求填空。

(1)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。

(2)基态Ge原子的核外电子排布式为________，有________个未成对电子。 4 (3)Zn2＋基态核外电子排布式为______。

(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________________________________________。

形象化描述。在基态 14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。

(5)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为__________________________。

(6)基态硼原子的电子排布式为______________。

(7)S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为______________。

(8)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2

(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 2

(3)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10

(4)电子云 2

(5)4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (6)1s22s22p1

(7)2 1s22s22p63s23p2 (8)M 9 4

例2．下列各项叙述正确的是( ) 5 A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态

B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素

C．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同

D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2

【答案】C

【解析】镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，A错误；价电子排布为5s25p1的元素，位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层能量越大，球的半径越大，C正确；24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，D错误。

例3．下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是( )

解析：选A A项，符合电子的基态排布原理，表示氮原子的最低能量状态，正确；B、C项，2p的3个电子排布违背洪特规则，不是基态原子的排布，错误；D项，表示B原子的基态核外电子，错误。

例4．下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )

A．Na＋的轨道表示式：

B．Na＋的结构示意图：

C．Na的电子排布式：1s22s22p53s2

D．Na的简化电子排布式：[Ne]3s1

【答案】C

例5．下列各组表述中，两个原子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的排布式为1s22s22p63s23p2的原子

B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子

C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子

D．最外层电子数是核外电子总数15的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子 6 【答案】C

【解析】A项，3p能级有一个空轨道的基态原子，按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素的原子；B项，2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，它的2p能级上只能是5个电子，所以两原子是同种元素的原子；C项，M层全充满而N层为4s2的原子，其M层应为18个电子，而后者的M层上只有8个电子，所以两原子不是同种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的15的原子中，最外层电子数要小于或等于8个电子，且电子总数为5的倍数，所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40，其中满足最外层电子数是核外电子总数的15且符合核外电子排布规则的只能是35号元素，该元素原子的外围电子排布式为4s24p5，所以两原子是同种元素的原子。

“两原理，一规则”的正确理解

(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。

[注意] 在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：

(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定，即ns2、np3、np6等处于相对稳定结构状态。如Cr：3d54s1、Mn：3d54s2、Cu：3d104s1、Zn：3d104s2。

(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n－1)d放在ns前。

考点二 原子结构与元素的性质

一、熟记原子结构与元素周期表的关系

1．原子结构与元素周期表的关系

周期 电子层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素

原子序数 基态原子的

电子排布式 原子

序数 基态原子的电子排布式

二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6

三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6

四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p6 7 3d104s24p6

五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p6

4d105s25p6

六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6

4d104f145s25p65d106s26p6

2．每族元素的价电子排布特点

(1)主族

主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

排布

特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5

(2)0族：He：1s2；其他：ns2np6。

(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd除外)。

3．元素周期表的分区

(1)根据原子核外电子排布分区

①分区简图：

②各区元素分布及性质与价电子排布特点：

分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点

s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应

p区 ⅢA族～ⅦA

族、0族 ns2np1～6 通常是最外层电子参与反应

d区 ⅢB族～ⅦB (n－1)d1～9ns1～2 d轨道可以不同程度地参