1、1第 1 章 原子结构章末重难点专题突破学习目标定位 1.理清能层、能级和原子轨道之间的能量和数量关系。2.理解原子核外电子排布的规律、规则，能用不同的方法表示原子的结构。3.灵活利用“位构性”的关系，掌握元素周期律的综合题的分析方法。4.能根据原子核外电子排布的特点、元素及化合物的特殊性质进行元素的推断。一、能层、能级、原子轨道与原子运动状态的考查例 1 (2018乐山沫若中学月考)下列说法中正确的是( )A任何一个能层最多只有 s、p、d、f 四个能级B同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多C在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子D在一个多电子原子中，N 层上的
2、电子能量肯定比 M 层上的电子能量高答案 C解析 第 5 能层开始含有 5 个能级，A 错误；不同电子层中 p 轨道均为 3 个，则同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数相同， B 错误；在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C 正确；由2构造原理得：3d 轨道上电子的能量比 4s 轨道上的要高，D 错误。方法规律能层、能级、原子轨道与原子运动状态的关系(1)同一能层，不同能级其原子轨道形状不同，数目不同；不同能层，同种能级其原子轨道形状
3、相同，半径不同，能量不同。(2)电子的运动状态与能层、能级、自旋状态有关，同一原子内部不存在两个运动状态完全相同的电子。二、核外电子排布表示方法的考查例 2 (2017安阳一中高二期中)下列化学用语的表达正确的是( )A原子核内有 10 个中子的氧原子： O168B氯原子的结构示意图：CFe 3 的最外层电子排布式：3s 23p63d5D基态铜原子的外围电子轨道表示式：答案 C解析 原子核内有 10 个中子的氧原子应表示为 O，A 错误；氯原子的结构示意图为18，B 错误；Fe 的原子序数是 26，故 Fe3 的最外层电子排布式为 3s23p63d5，C 正确；铜的原子序数是 29，基态铜原子
4、的外围电子排布符合洪特规则的特例，外围电子轨道表示式为 ，D 项错误。易误提醒核外电子的排布表示方法的常见误区(1)当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、( n1)d， np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把( n1)d 放在 ns 前，如 Fe：1s 22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s 22s22p63s23p64s23d6错误。(2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： (违反能量最低原则) (违反泡利不相容原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则)3画轨道表示式时，省略空轨道。如 C 的轨道表示式应为 ，而不是。三、基态原子核外电子排布规律的综合考查例
5、3 (2018邢台市月考)下列由电子排布式或轨道表示式所得的结论错误的是( )选项 电子排布式 结论A 1s22s22p 2p 2p2x 0y 0z 违背洪特规则B 1s22s22p63s23p63d3 违背能量最低原则C N 的轨道表示式： 违背泡利不相容原理D 1s22s22p63s23p63d54s1 违背能量最低原则答案 D解析 A 项 2px，2p y，2p z就是 2p 能级的 3 个简并轨道，两个电子排入 2p 能级，它们将分别占据 2 个简并轨道且自旋相同，而不是自旋相反地挤入其中一个轨道，违反洪特规则；B项 3d 轨道能量高于 4s 轨道，所以电子排布优先占据 4s 轨道，电
6、子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反能量最低原则；C 项 1s、2s 轨道上两个电子自旋方向相同，违反泡利不相容原理；D 项电子排布式是正确的，此时 3d 和 4s 轨道均为半充满结构，能量较低，符合三个原理。易误提醒关于核外电子排布规律理解的常见误区(1)只考虑能量最低原则而忽视构造原理，例如，要先排 4s 能级再排 3d 能级。(2)书写轨道表示式时，只考虑泡利不相容原理或洪特规则。四、元素的电离能和电负性的规律及应用例 4 下列关于电离能和电负性的说法中不正确的是( )A元素电负性越大，元素的非金属性越强B通常元素的第一电离能越小，元素的金属性越强C根据元素逐级电
7、离能的数值可以确定主族元素的最高化合价D在形成化合物时，元素的电负性大的显正价，电负性小的显负价答案 D解析 元素的电负性越大，非金属性越强，得电子能力越强，在化合物中显负价，A 正确，4D 错误；电离能和金属性某种程度上都可以理解为失去电子的能力，而通常这是一致的，B项正确；同一电子层中电子的电离能相差不大，层与层之间电子的电离能数值上会发生突变，相差较大，所以根据逐级电离能的数值可以确定元素的核外电子的分层排布情况，主族元素的最高化合价等于其最外层电子数，C 正确。方法规律(1)利用元素的第一电离能和电负性的大小可以比较元素金属性、非金属性的相对强弱。(2)利用两种元素电负性的相对大小可以
8、判断化合物的类型、化学键的类型以及元素化合价的正负。(3)利用元素的逐级电离能可以判断原子核外电子的分层排布情况和可能的化合价。5五、元素周期律的综合应用例 5 (2017山西重点中学协作体高三期中)有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s 22s22p63s23p4 1s 22s22p63s23p3 1s 22s22p3 1s 22s22p5则下列有关比较中正确的是( )A第一电离能：B原子半径：C电负性：D最高正化合价：答案 A解析 根据元素的基态原子的电子排布式可知，分别是 S、P、N、F 元素。非金属性越强，第一电离能越大，但由于 P 元素的 3p 轨道处于半充满状态，稳定性强，第一
9、电离能 P 大于 S，故第一电离能：，A 正确；原子半径应该是，B 错误；非金属性越强，电负性越大，则电负性应该是，C 错误；F 没有正价，D 错误。易错警示(1)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第A 族的反常(如BeB，MgAl)，第A 族的反常(如 NO，PS)。同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。(2)一般情况下元素的电离能越小，元素的电负性越大，但是电离能有特殊情况。六、元素的推断及应用例 6 已知元素周期表中 118 号元素中的四种元素的简单离子 W3 、X 、Y 2 、Z 都具有相同的电子层结构，下列判断正确的是( )A元素的第一电离能：XWB离子的还原性：Y
10、 2 Z C氢化物的稳定性：H 2YHZD原子半径：XW答案 B解析 118 号元素中的四种元素的简单离子 W3 、X 、Y 2 、Z 都具有相同的电子层结构，则 W 和 X 是金属元素，且在周期表中 W 位于 X 的右侧，Y 和 Z 是非金属元素，在周期表中位于 W 和 X 的上一周期，其中 Z 位于 Y 的右侧。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属6性逐渐增强，即金属性：XW，非金属性：ZY，所以元素的第一电离能：XW，原子半径：XW，离子的还原性：Y 2 Z ，氢化物的稳定性：H 2YHZ，故 B 项正确。方法规律当离子的电子层结构相同时，可利用“阴上阳下，序大径小”的原则，确定元素
11、在周期表中相对位置，再结合元素周期律分析选项。七、基于元素推断的综合考查例 7 在元素周期表前四周期中，有 A、B、C、D 四种元素，它们的原子序数依次增大，A原子有 3 个未成对电子；B 元素原子次外层有 8 个电子，1 mol B 单质与足量盐酸反应可生成 1 mol H2，B 单质不易与冷水反应；C 元素的3 价离子的 d 轨道是半充满的；D 元素易形成1 价离子。(1)填写下表：元素 A B C D名称、符号电子排布式轨道表示式 属于哪个区(2)A 元素位于第_周期_族， B 元素位于第_周期_族。(3)C 元素位于第_周期_族，C 2 的电子排布式为_，(4)写出 B 与 D 两种元
12、素形成的化合物的电子式：_，此化合物属于_化合物。(5)四种元素中电负性最大的元素是_(用元素符号表示，下同)，第一电离能最小的元素是_。A、B 两种元素的原子半径大小关系是_，单核离子的离子半径大小是_。答案 (1)元素 A B名称、符号 氮 N 镁 Mg电子排布式 1s22s22p3 1s22s22p63s2轨道表示式7属于哪个区 p 区 s 区元素 C D名称、符号 铁 Fe 溴 Br电子排布式1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s24p5 轨道表示式 属于哪个区 d 区 p 区(2)2 A 3 A(3)4 1s 22s22p63s23p63
13、d6(4) 离子(5)N Mg MgN Mg 2 N 3解析 A 原子有 3 个未成对电子，其价电子排布为 2s22p3或 3s23p3；1 mol B 与盐酸反应产生 1 mol H2，B 为A 族元素 Mg 或 Ca，又由于 B 比 A 的原子序数大且不易与冷水反应，则B 为 Mg 元素，那么 A 为氮元素。C 元素的3 价离子的 d 轨道是半充满的即 3d5，那么它的原子的价电子排布式为 3d64s2，C 为铁元素；D 元素在第 4 周期(原子序数比 C 大)且易形成1 价阴离子，它是溴元素。推出了 A、B、C、D 四种元素，则(1)(5)小题可依次推理作答。方法规律解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断试题的思路一般可用下面的框线关系表示：
