高考化学专题复习讲义：物质结构与性质

第15讲物质结构与性质

物质结构探微观千万变化装心间

知考点明方向满怀信心正能量

设问

方式

①核外电子运动特征描述、原子或

离子的电子排布图及电子排布式

书写

[例

](2018·全国卷Ⅱ，35)(2018·全国卷

Ⅰ，35)

②电离能、电负性、半径等比较和

应用

[例](2018·全国卷Ⅲ，35)(2018·全国卷

Ⅰ，35)

③化学键类型及键参数判断和应

用

[例](2018·全国卷Ⅲ，35)(2018·江苏卷，

21)

④杂化方式、空间构型以及分子性

质

[例](2018·全国卷Ⅱ，35)(2018·全国卷

Ⅲ，35)

(2017·江苏卷，21)

⑤晶体性质以及晶体计算

[例](2018·全国卷Ⅲ，35)(2018·全国卷

Ⅰ，35)

(2018·全国卷Ⅱ，35)(2017·全国卷Ⅲ，

35)

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考点一原子结构与性质

命题规律：

1．题型：Ⅱ卷T35填空题(选做)。

2．考向：常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。各考查点相对独立，难度不大。

方法点拨：

1．理解核外电子排布三原则及应用

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

泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子

洪特规则(铜和铬特殊) 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，而且自旋方向相同

2．基态原子核外电子排布的四种表示方法

表示方法举例

电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1

简化表示式Cu：[Ar]3d104s1

价电子排布式Fe：3d64s2

电子排布图

3．从第一电离能和电负性的两种角度理解金属性和非金属性递变规律

同主族(从上到下) 第一电离能增大(注意ⅡA、ⅤA的特殊性) 依次减小电负性依次增大依次减小

1．(1)(2018·全国卷Ⅱ)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为

，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__哑铃(纺锤)__形。

(2)(2018·全国卷Ⅰ)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为__D__、__C__(填标号)。

(3)(2018·全国卷Ⅲ)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)__大于__I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是__Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子__。

(4)(2017·全国卷Ⅱ)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大__；氮元素的E1呈现异常的原因是__N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子__。

(5)(2018·全国卷Ⅰ) Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图的Born－Haber 循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为__520__kJ·mol－1，O＝O键键能为__498__kJ·mol－1，Li2O晶格能为__2908__kJ·mol－1。

(6)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__H

(7)(2017·全国卷Ⅰ)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是__N__，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为__球形__。

(8)(经典全国卷Ⅰ)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__电子云__形象化描述。在基态碳原子中，核外存在__2__对自旋相

反的电子。

(9)(2018·全国卷Ⅰ)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是__Li＋核电荷数较大__。

突破点拨

突破点拨：(1)同一周期中不同元素第一电离能的变化，既有普遍规律，也要注意特殊性：电子排布处于半充满和全充满情况下反常；原子和离子表现不同。

(2)电子层结构相同的阴阳离子，原子序数越大半径越小。

解析(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层

电子的电子排布图(轨道表示式)为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(2)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D 中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；(3)Zn的第一电离能应该大于Cu，原因是Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比Cu困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。(4)根据图可知，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的2p轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子；(5)第一电离能是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，据此计算；根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能；晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，据此解答；(6)根据周期表中位置以及碳与氢形成化合物时碳为负价可知三种元素电负性的大小关系；(7)钾的价电子排布为：4s1，所以最高能层为N，电子云形状为球形。(8)电子云是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的形象化的描述；C原子的核外有6个电子，电子排布为1s22s22p2，其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反，而2p轨道的电子的自旋方向相同；(9)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－。

【变式考法】

(1)(2016·全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__3d104s24p2__，有__2__个未成对电子。