第四讲 原子结构与性质
【学习目标】
【基础知识梳理】 一. 原子结构 1. 能级与能层
2. 原子轨道
3. 原子核外电子排布规律 图1
⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按图1顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道， 后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。
⑵能量最低原理 现代物质结构理论证实，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。构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
⑶泡利（不相容）原理 基态多电子原子中，一个轨道里最多只能容纳 两 个电子，且电子自旋方向相反 （用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。
⑷洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是 优先单独 占据一个轨道，而且自旋方向 ．．．．相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p ↑
3
↑ ↑
或
↓ ↓
，而不是↓
↑↓ ↑ 。
洪特规则特例：当p 、d
、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p 、d 0、f 0、p 3、d 5、f 7、p 6、d 10、f 14时，是较稳定状态。
前36号元素中，全空状态的有4Be 2s 22p 0、12Mg 3s 23p 0、20Ca 4s 23d 0；半充满状态的有：7N 2s 22p 3、15P 3s 23p 3、
24
Cr 3d 54s 1、25Mn 3d 54s 2、33As 4s 24p 3；全充满状态的有10Ne 2s 22p 6、3s 23p 6、3d 104s 1、3d 104s 2、36Kr 4s 24p 6。 18Ar 29Cu 30Zn
4. 基态原子核外电子排布的表示方法
(1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s 2s 2p 3s 3p 4s 。
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K ：[Ar]4s1 。
(2)电子排布图(轨道表示式) 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为
2
2
6
2
6
1
二. 原子结构与元素周期表
1. 原子的电子构型与周期的关系⑴每周期第一种元素的最外层电子的排布式为n s 。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He 为1s 2外，其余为n s 2n p 6。He 核外只有2个电子，只有1个s 轨道，还未出现p 轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。⑵一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。 2. 元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 ①分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
1
③若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s 24p 4，由此可知，该元素位于p 区，为第四周期ⅥA 族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族) 的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外) 。 三. 元素周期律 1. 电离能、电负性
⑴电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低 能量，第一电离能是指电中性气态原子 失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。第一电离能数值越小，原子越容易失去1个电子。在同一周期的元素中，碱金属(或第ⅠA 族) 第一电离能最小，稀有气体(或0族) 第一电离能最大，从左到右总体呈现 增大趋势。同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。同一原子的第二电离能比第一电离能要大。
⑵元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。以氟的电负性为 4.0，锂的电负性为 1.0作为相对标准, 得出了各元素的电负性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。它们既有金属性，又有非金属性。
⑶电负性的应用 ①判断元素的金属性和非金属性及其强弱；②金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等) 的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性；③金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼；④同周期自左到右，电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小；⑤当两元素的电负性差值小于1.7时，一般形成共价键，大于1.7时，一般形成离子键。 2. 原子结构与元素性质的递变规律
【要点透析试题】
类型一：原子结构与核外电子排布.
例1、有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述. 请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式__________ ______________．
(2)B元素在周期表中的位置__________________________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”) ．(3)C原子的电子排布图是___ _____，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形．
(4)D原子的电子排布式为__________________ __，D 的结构示意图是____ ____．
—
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_________________ _____，与D 的氢化物的水化物反应的化学方程式为____________________ ____。
类型二：原子结构与元素周期律
例2、在元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s 24p 6，与其同周期的A 、B 、C 、D 四种元素，它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A 、C 两元素原子的次外层电子数为8，B 、D 两元素原子的次外层电子数为18，E 、D 两元素处于同族，且在该族元素中，E 的气态氢化物的沸点最高。 (1)B元素在周期表中的位置________________，B 元素原子的价层电子排布为________。 (2)E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是________________________________。 (3)A、C 两元素第一电离能____ ____＞___ __。(填元素符号) (4)D元素原子的结构示意图为______________。
(5)A、E 所形成化合物的电子式为_______________________________。
【高考在线】
（2013四川）X 、Y 、Z 、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。X 的单质与氢气可以化合生成气体G ，其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体；R 基态原子3d 轨道的电子数是4s 轨道电子数的3倍。Y 、Z 分别与钠元素可以形成化合物Q 和J ，J 的水溶液与AgNO 3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀I ；Z 与氢元素形成的化合物与G 反应生成M 。 请回答下列问题：
⑴M 固体的晶体类型是 。
⑵Y 基态原子的核外电子排布式是 ；G 分子中X 原子的杂化轨道的类型是 。
⑶I 的悬浊液加入Q
⑷R 的一种含氧酸根RO 4具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是 。
（2012全国大纲卷）原子序数依次增大的短周期元素a 、b 、c 、d 和e 中，a 的最外层电子数为其周期数的二倍；b 和d 的A2B 型氢化物均为V 形分子，c 的+1价离子比e 的－1价离子少8个电子。
回答下列问题： (1)元素a 为__________；c 为__________； (2)由这些元素形成的双原子分子为__________； (3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是__________，非直线形的是__________；(写2种) (4)这些元素的单质或由它们形成的AB 型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是__________，离子晶体的是__________，金属晶体的是__________，分子晶体的是__________；(每空填一种)
(5)元素a 和b 形成的一种化合物与c 和b 形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为_______________________________________________________。 例3、X 、Y 、Z 、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
2－
(1)元素X 的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_________。 (2)元素Y 位于元素周期表第________周期第______族。 (3)元素Z 的原子最外层共有________种不同运动状态的电子。
(4) W的基态原子核外电子排布式是______________________________________。 (5)元素Y 与元素Z 相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示) ，下列表述中能证明这一事实的是________。 a ．常温下，Y 的单质与Z 的单质状态不同 b ．等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同 c ．Z 的电负性大于Y d ．Z 的氢化物比Y 的氢化物稳定
e ．在反应中，Y 原子得电子数比Z 原子得电子数多
f ．Z 元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y 元素最高价氧化物对应水化物的酸性强 例4、根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题： (1)A元素次外层电子数是最外层电子数的1/4，外围电子的电子排布图是__________。
(2)B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B 元素的名称是____，在元素周期表中的位置是____________________。 (3)C元素基态原子的电子排布图是下图中的_______(填序号) ，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合_______(填编号) 。
A. 能量最低原理 B. 泡利原理 C. 洪特规则 (4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E) 。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，E 值变化的总趋势是________________；②根据图中提供的信息，试推断E 氧________E 氟(填“>”、“
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为________；按电子排布分区，属于p 区的是_________。 a ．A b．B c ．C d ．D (2)有人认为形成化合物最多的元素不是ⅣA 族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是________。 (3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M 电子层与K 电子层上的电子数相等。 ①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。 ②甲、乙两元素相比较，金属性较强的是________(填名称) ，不可以验证该结论的事实是________。 a ．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中 b ．将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c ．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞试液 d ．比较这两种元素的第一电离能的大小 e ．比较这两种元素的原子失去电子的多少 例6、不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x 来表示，该数值称为电负性。若x 越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x 值：
(1)推测在同周期的元素中x 值与原子半径的关系是______________________。短周期元素x 值的变化特点，体现了元素性质的________变化规律。
(2)通过分析x 值的变化规律，确定Mg 、N 的x 值范围：________
(4)根据Be 和Al 在元素周期表中的位置及其电负性的大小，二者符合对角线规则。试写出Be(OH)2分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式______________________________、_________________________。 (5)经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的x 差值即Δx >1.7时，一般为离子键；Δx
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 例7、如图是s 能级和p 能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)s电子的原子轨道呈______形，每个s 能级有______个原子轨道；p 电子的原子轨道呈________形，每个p 能级有________个原子轨道。
(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
n －1n ＋1
________，它的氢化物的电子式是____________。若元素X 的原子最外层电子排布式为n s n p ，那么X 的元素符号为________，原子的电子排布图为____________________________。
【课后练习】
1. 下列关于能层与能级的说法中正确的是( ) A ．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为n 2
B ．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数 C ．不同能层中s 电子的原子轨道半径相同 D ．不同能层中p 电子的原子轨道能量相同
2. 当能层、能级和原子轨道确定后，仍不能确定该原子轨道的( ) A ．数目 B ．空间伸展方向 C ．能量高低 3. 下列说法正确的是( )
D ．电子数
A ．电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述 B ．原子核外电子在某一时刻的位置可以测定或计算出来 C ．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 D ．电子云图中的小黑点表示电子的个数多少 4. 有关元素化合价的下列叙述中正确的是( )
A ．化合价是元素性质的一种重要体现 B ．元素的化合价与价电子的排布无关 C ．元素的最高化合价等于它所在的族的族序数 D ．非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢、氟、氧除外) 5. 具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( ) A ．1s 2s 2p 3s 3p B ．1s 2s 2p
2
2
6
2
1
2
2
3
C ．1s 2s 2p
222
D ．1s 2s 2p 3s 3p
22624
6. 下列价电子排布式表示的四种元素中，电负性最大的是( )
1252462
A ．4s B ．2s 2p C ．3s 3p D ．3d 4s 7. 某基态原子第四电子层只有2个电子，该原子的第三电子层电子数可能有( ) A ．8 B ．18 C ．8～18
D ．18～32
8. 下列关于价电子构型3s 3p 的描述正确的是( ) A ．它的元素符号为O
B ．它的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4 C ．它的氢化物的电子式为
2
4
D ．其电子排布图为
9. 某元素M 的逐级电离能(kJ·mol －1) 分别为580，1820，2750，11600。该元素氧化物的化学式最可能是( )
A ．MO B ．MO 2 C ．MO 3 D ．M 2O 3 10.X 、Y 、Z 三种主族元素的原子，其最外层电子排布分别为n s 1、3s 23p 1和2s 22p 4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能为( ) A ．XYZ 2
B ．X 2YZ 3
C ．X 2YZ 2 D ．XYZ 3 11. 按照原子核外电子排布规律：各电子层最多容纳的电子数为2n 2(n 为电子层数，其中，最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个) 。1999年已发现了核电荷数为118的元素，其原子核外电子排布是( ) A ．2，8，18，32，32，18，8 C ．2，8，18，32，18，8
B ．2，8，18，32，50，8 D ．2，8，18，32，50，18，8
2＋＋3－－12. 已知短周期元素的离子有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( ) a A 、b B 、c C 、d D 具A ．原子半径：A>B>C>D B ．原子序数：d >c >b >a
C ．离子半径：C >D>B>A D ．元素的第一电离能：A>B>D>C
13. 下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
＋22626
A ．K 1s2s 2p 3s 3p
B ．As 1s22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 C ．N 1s 2s 2p D ．Cr 1s22s 22p 63s 23p 63d 44s 2
14.
右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R 、W 、X 、Y 、Z 五种元素的叙述中，正确的是( ) A ．W 元素的第一电离能小于Y 元素的第一电离能 B ．Y 、Z 的阴离子电子层结构都与R 原子的相同 C ．p 轨道未成对电子最多的是Z 元素 D ．X 元素是电负性最大的元素 15. 下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( ) ．
A ．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B ．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C ．最外层电子排布为n s 2n p 6(若只有K 层时为1s 2) 的原子，第一电离能较大 D ．对于同一元素而言，原子的电离能I 1
3－
2
2
6
3－－＋2＋
第四讲 原子结构与性质
【学习目标】
【基础知识梳理】 一. 原子结构 1. 能级与能层
2. 原子轨道
3. 原子核外电子排布规律 图1
⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按图1顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道， 后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。
⑵能量最低原理 现代物质结构理论证实，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。构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
⑶泡利（不相容）原理 基态多电子原子中，一个轨道里最多只能容纳 两 个电子，且电子自旋方向相反 （用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。
⑷洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是 优先单独 占据一个轨道，而且自旋方向 ．．．．相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p ↑
3
↑ ↑
或
↓ ↓
，而不是↓
↑↓ ↑ 。
洪特规则特例：当p 、d
、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p 、d 0、f 0、p 3、d 5、f 7、p 6、d 10、f 14时，是较稳定状态。
前36号元素中，全空状态的有4Be 2s 22p 0、12Mg 3s 23p 0、20Ca 4s 23d 0；半充满状态的有：7N 2s 22p 3、15P 3s 23p 3、
24
Cr 3d 54s 1、25Mn 3d 54s 2、33As 4s 24p 3；全充满状态的有10Ne 2s 22p 6、3s 23p 6、3d 104s 1、3d 104s 2、36Kr 4s 24p 6。 18Ar 29Cu 30Zn
4. 基态原子核外电子排布的表示方法
(1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s 2s 2p 3s 3p 4s 。
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K ：[Ar]4s1 。
(2)电子排布图(轨道表示式) 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为
2
2
6
2
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二. 原子结构与元素周期表
1. 原子的电子构型与周期的关系⑴每周期第一种元素的最外层电子的排布式为n s 。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He 为1s 2外，其余为n s 2n p 6。He 核外只有2个电子，只有1个s 轨道，还未出现p 轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。⑵一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。 2. 元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 ①分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
1
③若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s 24p 4，由此可知，该元素位于p 区，为第四周期ⅥA 族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族) 的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外) 。 三. 元素周期律 1. 电离能、电负性
⑴电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低 能量，第一电离能是指电中性气态原子 失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。第一电离能数值越小，原子越容易失去1个电子。在同一周期的元素中，碱金属(或第ⅠA 族) 第一电离能最小，稀有气体(或0族) 第一电离能最大，从左到右总体呈现 增大趋势。同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。同一原子的第二电离能比第一电离能要大。
⑵元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。以氟的电负性为 4.0，锂的电负性为 1.0作为相对标准, 得出了各元素的电负性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。它们既有金属性，又有非金属性。
⑶电负性的应用 ①判断元素的金属性和非金属性及其强弱；②金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等) 的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性；③金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼；④同周期自左到右，电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小；⑤当两元素的电负性差值小于1.7时，一般形成共价键，大于1.7时，一般形成离子键。 2. 原子结构与元素性质的递变规律
【要点透析试题】
类型一：原子结构与核外电子排布.
例1、有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述. 请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式__________ ______________．
(2)B元素在周期表中的位置__________________________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”) ．(3)C原子的电子排布图是___ _____，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形．
(4)D原子的电子排布式为__________________ __，D 的结构示意图是____ ____．
—
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_________________ _____，与D 的氢化物的水化物反应的化学方程式为____________________ ____。
类型二：原子结构与元素周期律
例2、在元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s 24p 6，与其同周期的A 、B 、C 、D 四种元素，它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A 、C 两元素原子的次外层电子数为8，B 、D 两元素原子的次外层电子数为18，E 、D 两元素处于同族，且在该族元素中，E 的气态氢化物的沸点最高。 (1)B元素在周期表中的位置________________，B 元素原子的价层电子排布为________。 (2)E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是________________________________。 (3)A、C 两元素第一电离能____ ____＞___ __。(填元素符号) (4)D元素原子的结构示意图为______________。
(5)A、E 所形成化合物的电子式为_______________________________。
【高考在线】
（2013四川）X 、Y 、Z 、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。X 的单质与氢气可以化合生成气体G ，其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体；R 基态原子3d 轨道的电子数是4s 轨道电子数的3倍。Y 、Z 分别与钠元素可以形成化合物Q 和J ，J 的水溶液与AgNO 3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀I ；Z 与氢元素形成的化合物与G 反应生成M 。 请回答下列问题：
⑴M 固体的晶体类型是 。
⑵Y 基态原子的核外电子排布式是 ；G 分子中X 原子的杂化轨道的类型是 。
⑶I 的悬浊液加入Q
⑷R 的一种含氧酸根RO 4具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是 。
（2012全国大纲卷）原子序数依次增大的短周期元素a 、b 、c 、d 和e 中，a 的最外层电子数为其周期数的二倍；b 和d 的A2B 型氢化物均为V 形分子，c 的+1价离子比e 的－1价离子少8个电子。
回答下列问题： (1)元素a 为__________；c 为__________； (2)由这些元素形成的双原子分子为__________； (3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是__________，非直线形的是__________；(写2种) (4)这些元素的单质或由它们形成的AB 型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是__________，离子晶体的是__________，金属晶体的是__________，分子晶体的是__________；(每空填一种)
(5)元素a 和b 形成的一种化合物与c 和b 形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为_______________________________________________________。 例3、X 、Y 、Z 、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
2－
(1)元素X 的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_________。 (2)元素Y 位于元素周期表第________周期第______族。 (3)元素Z 的原子最外层共有________种不同运动状态的电子。
(4) W的基态原子核外电子排布式是______________________________________。 (5)元素Y 与元素Z 相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示) ，下列表述中能证明这一事实的是________。 a ．常温下，Y 的单质与Z 的单质状态不同 b ．等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同 c ．Z 的电负性大于Y d ．Z 的氢化物比Y 的氢化物稳定
e ．在反应中，Y 原子得电子数比Z 原子得电子数多
f ．Z 元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y 元素最高价氧化物对应水化物的酸性强 例4、根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题： (1)A元素次外层电子数是最外层电子数的1/4，外围电子的电子排布图是__________。
(2)B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B 元素的名称是____，在元素周期表中的位置是____________________。 (3)C元素基态原子的电子排布图是下图中的_______(填序号) ，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合_______(填编号) 。
A. 能量最低原理 B. 泡利原理 C. 洪特规则 (4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E) 。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，E 值变化的总趋势是________________；②根据图中提供的信息，试推断E 氧________E 氟(填“>”、“
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为________；按电子排布分区，属于p 区的是_________。 a ．A b．B c ．C d ．D (2)有人认为形成化合物最多的元素不是ⅣA 族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是________。 (3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M 电子层与K 电子层上的电子数相等。 ①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。 ②甲、乙两元素相比较，金属性较强的是________(填名称) ，不可以验证该结论的事实是________。 a ．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中 b ．将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c ．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞试液 d ．比较这两种元素的第一电离能的大小 e ．比较这两种元素的原子失去电子的多少 例6、不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x 来表示，该数值称为电负性。若x 越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x 值：
(1)推测在同周期的元素中x 值与原子半径的关系是______________________。短周期元素x 值的变化特点，体现了元素性质的________变化规律。
(2)通过分析x 值的变化规律，确定Mg 、N 的x 值范围：________
(4)根据Be 和Al 在元素周期表中的位置及其电负性的大小，二者符合对角线规则。试写出Be(OH)2分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式______________________________、_________________________。 (5)经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的x 差值即Δx >1.7时，一般为离子键；Δx
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 例7、如图是s 能级和p 能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)s电子的原子轨道呈______形，每个s 能级有______个原子轨道；p 电子的原子轨道呈________形，每个p 能级有________个原子轨道。
(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
n －1n ＋1
________，它的氢化物的电子式是____________。若元素X 的原子最外层电子排布式为n s n p ，那么X 的元素符号为________，原子的电子排布图为____________________________。
【课后练习】
1. 下列关于能层与能级的说法中正确的是( ) A ．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为n 2
B ．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数 C ．不同能层中s 电子的原子轨道半径相同 D ．不同能层中p 电子的原子轨道能量相同
2. 当能层、能级和原子轨道确定后，仍不能确定该原子轨道的( ) A ．数目 B ．空间伸展方向 C ．能量高低 3. 下列说法正确的是( )
D ．电子数
A ．电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述 B ．原子核外电子在某一时刻的位置可以测定或计算出来 C ．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 D ．电子云图中的小黑点表示电子的个数多少 4. 有关元素化合价的下列叙述中正确的是( )
A ．化合价是元素性质的一种重要体现 B ．元素的化合价与价电子的排布无关 C ．元素的最高化合价等于它所在的族的族序数 D ．非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢、氟、氧除外) 5. 具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( ) A ．1s 2s 2p 3s 3p B ．1s 2s 2p
2
2
6
2
1
2
2
3
C ．1s 2s 2p
222
D ．1s 2s 2p 3s 3p
22624
6. 下列价电子排布式表示的四种元素中，电负性最大的是( )
1252462
A ．4s B ．2s 2p C ．3s 3p D ．3d 4s 7. 某基态原子第四电子层只有2个电子，该原子的第三电子层电子数可能有( ) A ．8 B ．18 C ．8～18
D ．18～32
8. 下列关于价电子构型3s 3p 的描述正确的是( ) A ．它的元素符号为O
B ．它的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4 C ．它的氢化物的电子式为
2
4
D ．其电子排布图为
9. 某元素M 的逐级电离能(kJ·mol －1) 分别为580，1820，2750，11600。该元素氧化物的化学式最可能是( )
A ．MO B ．MO 2 C ．MO 3 D ．M 2O 3 10.X 、Y 、Z 三种主族元素的原子，其最外层电子排布分别为n s 1、3s 23p 1和2s 22p 4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能为( ) A ．XYZ 2
B ．X 2YZ 3
C ．X 2YZ 2 D ．XYZ 3 11. 按照原子核外电子排布规律：各电子层最多容纳的电子数为2n 2(n 为电子层数，其中，最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个) 。1999年已发现了核电荷数为118的元素，其原子核外电子排布是( ) A ．2，8，18，32，32，18，8 C ．2，8，18，32，18，8
B ．2，8，18，32，50，8 D ．2，8，18，32，50，18，8
2＋＋3－－12. 已知短周期元素的离子有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( ) a A 、b B 、c C 、d D 具A ．原子半径：A>B>C>D B ．原子序数：d >c >b >a
C ．离子半径：C >D>B>A D ．元素的第一电离能：A>B>D>C
13. 下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
＋22626
A ．K 1s2s 2p 3s 3p
B ．As 1s22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 C ．N 1s 2s 2p D ．Cr 1s22s 22p 63s 23p 63d 44s 2
14.
右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R 、W 、X 、Y 、Z 五种元素的叙述中，正确的是( ) A ．W 元素的第一电离能小于Y 元素的第一电离能 B ．Y 、Z 的阴离子电子层结构都与R 原子的相同 C ．p 轨道未成对电子最多的是Z 元素 D ．X 元素是电负性最大的元素 15. 下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( ) ．
A ．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B ．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C ．最外层电子排布为n s 2n p 6(若只有K 层时为1s 2) 的原子，第一电离能较大 D ．对于同一元素而言，原子的电离能I 1
3－
2
2
6
3－－＋2＋