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(1)基态原子处于的原子
(2)激发态原子基态原子的电子—能量后,电子跃迁到—能级,变成激发态原子发射光谱
(3)原子光谱
①当电子从较高能量的激发态跃迁到—能量的激发态乃至基态时,——定频率的光子,这是产生原子—光谱的原因;当电子从较低能量的激发态乃至基态跃迁到—能量的激发态时,需——定频率的光子,这是产生原子—光谱的原因形成、吸收光谱
②不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称—光谱利用原子光谱的特征谱线来—元素的分析方法,称为光谱分析
③光谱分析的应用O知识点原子核外电子运动状态的描述——“四个量子数”
51.主量子数〃=1,2,3,4,……(只能取正整数),描述原子中电子出现概率最大区域离核的远近(对应不同的能层),用K、L、M、N等符号表不,决定能量高低
2.角量子数/,/=0,1,2,3……〃一1(取值受〃的限制),描述原子轨道或电子云的—(对应不同的能级),用s、p、d、f等符号表示,与主量子数〃共同决定—的能量
3.磁量子数〃2,m=0,±1,±2,……±/(取值受/的限制),描述原子轨道或电子云在空间的(对应不同的原子轨道)
14.自旋磁量子数侬,m5=±2,表示同一原子轨道中电子的两种—状态如对于基态的氟原子,其价电子11自旋磁量子数的代数和为+,或一5,即F原子核外电子数为9,基态氟原子核外电子排布式为Is22s22P5,11其价电子排布式为2s22P5,若一种自旋状态用+5表示,与之相反的用一5表示,则价电子自旋磁量子数的代也可以是+5x3+—Jx4=考向电子排布式表达式的规范书写1例1(2024・北京.模拟预测)下列化学用语或图示表达正确的是B.Fe2+的价层电子轨道表示式为oOoA.氯分子中的化学键可以表示为【思维建模】
1.基态原子(离子)核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例3d4s电子排布式Is22s22P63s23P4C.KCN的电子式可以表示为K+CN简化电子排布式[Ne]3s23P4电子排布图(或轨道表示式)tl II fl tlII IItl1fIs2s2p3s3pML价电子排布式或轨道表示式3s23p4回3s3p离子(S2-)的电子、价电子排布式1S22s22P63s23P63s23p
6.电子排布式书写的易错点2
(1)电子排布式的书写
①要依据构造原理来完成;
②对于副族元素要注意能级交错;
③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别;
④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别
(2)并不是所有的原子核外电子的排布都遵循构造原理Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s,o
(3)与化合价有关的电子叫价层电子,价层电子并不都是指原子的最外层电子,主族元素的价层电子就是最外层电子,但过渡元素的价层电子包括最外层S电子,次外层d电子,有的还包括倒数第三层f电子
(4)书写电子排布式时,同一能层按能级由低到高顺序连在一起如基态Fe原子的电子排布式为1S22s22P63s23P63d64s2,而不能写成1S22s22P63s23P64s23d6o
(5)在原子失去价电子时,并不都是按照填充的相反顺序失去,而是按电子排布式顺序从外层向内层失去如基态Fe的电子排布式为Is22s22P63s23P63d即Fe一Fe3+是失去4s能级上的两个电子和3d能级上的一个电子
(6)在画基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误
①田正:二(违反能量最低原理);
②叵(违反泡利原理);
③I|(违反洪特规则);
④If1111(违反洪特规则);Is2s2p
⑤画轨道表示式时,不能省略空轨道如c的轨道表示式应为扃南pqyj【变式训练】(
2024.1’而不是同同卬|7贵州.模拟预测)下列化学用语错误的是基态线原子的电子排布式为[Ar]4s24Pl日管jB.基态碑原子价层电子排布图为回「(,)4C CHC.新戊烷的结构简式为H.[N DH H「[H「氢化钱的电子式为••H【变式训练】(2024•湖南长沙•三模)化学用语是学习化学的工具下列化学用语表述错误的是2A.出和He核内中子数之比为12B.(+x^)28y可表示原子、阳离子以及阴离子c.可表示乙烷D.基态铭原子的简化电子排布式[Ar]3d44s2考向电子跃迁与原子光谱2而(
2024.广东江门,三模)化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是A.天然钻石在打磨过程中,共价键断裂B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生C.红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景【思维建模】
(1)原子光谱不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱
(2)原子光谱形成原因吸收光谱芦奥■吸收能量形成------------------释放能量-三发射光谱基态原子激发态原子
(3)原子光谱分类及其特征:吸收光谱明亮背景的暗色谱线发射光谱暗色背景的明亮谱线
(4)原子光谱的应用——光谱分析产发现元素:如饱、锄、氮等原子光谱您建型
①在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析
②生产生活光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关【变式训练】(
2024.广东江门.三模)百年变局,科技创新是“关键变量”,下列科技成果中所蕴含的化学知识叙述不正确1的是A.“北斗卫星”使用的氮化钱芯片属于新型无机非金属材料B.量子计算机“悟空”传导信号用的光纤主要成分是SiO2C.“天宫”空间站存储器使用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体D.“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化【变式训练】(
2024.黑龙江牡丹江.一模)化学与生活息息相关下列说法错误的是2A.LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关B.乙二醇可用于生产汽车防冻液C.氯化镁和硫酸钙都是制作豆腐常用的凝固剂D.硬铝因密度大、强度小可用于制造飞机外壳
1.(2022•天津卷)下列叙述错误的是••A.凡0是极性分子B.黑原子的中子数为ioC.2与3互为同素异形体D.OH和CH20H互为同系物
2.(2023・江苏卷)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用;H、;H、H是氢元素的3种核素,基态H原子E的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成Hi还能形成H、H O,NH
3、N2H
4、CaH等重要化合物;水煤气法、22电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H O(g)与足量C(s)反应生成和ImolCO(g)吸收13L3kJ的热量2应在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO;在催化剂作用下与H反应可得至IJHCOCT我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果下列说法正确的是A.;H、H、;H都属于氢元素B.NH;和H2的中心原子轨道杂化类型均为spC.凡2分子中的化学键均为极性共价键D.CaH晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
3.(2024・北京卷)我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获“(a原子,实现了对同位素41Ca的灵敏检测“(a的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是we的17倍,可应用于地球科学与考古学下列说法正确的是20Ca钙4s
240.08A.“(a的原子核内有21个中子B.“(a的半衰期长,说明“(a难以失去电子C.,(a衰变一半所需的时间小于14c衰变一半所需的时间D.从Ca原子束流中直接俘获“Ca原子的过程属于化学变化
4.(2024・湖北卷)在超高压下转化为平行六面体的8分子(如图)下列说法错误的是——匚二>I-0------:o o-A.O和8互为同素异形体B.8中存在不同的氧氧键C.2转化为8是燧减反应D.常压低温下8能稳定存在
5.(
2024.河北卷)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法下列实例与解释不符的是选项实例解释A原子光谱是不连续的线状谱线原子的能级是量子化的孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间CH OBCO、、CCI4键角依次减小22的斥力CsCl晶体中Cs+与8个cr配位,而NaCl晶体中Na+C Cs+比Na+的半径大与6个cr配位D逐个断开CH4中的C-H键,每步所需能量不同各步中的C-H键所处化学环境不同
6.(
2024.甘肃卷)下列化学用语表述错误的是3s3PA.Ca+和C「的最外层电子排布图均为万tI_J•P•TT猴卷B.PH3和H2s的电子式分别为••口和H;S:H=CH CHCHCH CHC.的分子结构模型为2223H**•D.;3c和互为同位素
7.(2022・海南卷)钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是A.钠元素的第一电离能大于钾B.基态钾原子价层电子轨道表示式为国3sC.钾能置换出NaCl溶液中的钠D.钠元素与钾元素的原子序数相差
188.(
2024.山东卷)下列化学用语或图示正确的是A.Q;OH的系统命名2-甲基苯酚CH3C.激发态H原子的轨道表示式:B.O3分子的球棍模型:D.P-P兀键形成的轨道重叠示意图:标导航考点要求考题统计考情分析2024•广东卷第3题,2分分析近三年的高考试题,高考命题在本讲有以下规律
2024.湖北卷第12题,3分
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题、非选择题呈现,考查
2024.北京卷第1题,3分内容主要有以下3个方面
2024.上海卷第2题,3分2024•河北卷
(1)元素、核素、同位素、同素异形体概念的辨析第8题,3分
(2)原子中质量数、质子数、中子数、核外电子数之间的相互关系及原子结构2023湖南卷第2题,3分计算2023•江苏卷第5题,3分
(3)根据原子核外电子排布判断元素种类、书写电子排布式和电子排2022•北京卷第3题,3分布图
2022.天津卷第10题,3分
2.从命题思路上看,主要以选择题的形式为主2022浙江1月卷第7题,2分2021卷
(1)选择题广东卷第3题,2分以最新的科技成果、新闻事件为背景,考查原子结构、同位素、核素2024•江苏卷第4题,3分知识,核外电子排布表达式的正误判断2024•甘肃卷第2题,3分
(2)非选择题2024•山东卷第3题,3分直接考查电子排布式和电子排布图的书写,利用核外电子排布推断元2023•北京卷第2题,3分原子核外电素等2023浙江1月卷第3题,2分子运动状态
3.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面2022•海南卷第5题,2分
(1)同位素和同素异形体的概念分析、原子构成微粒之间的关系2022浙江六卷第7题,2分
(2)原子结构及核外电子排布特性(全空、半充满、全充满的稳定性)
2022.北京卷第2题,3分
(3)规范化学术语的书写,重点掌握第四周期过渡元素的电子排布式2021天津卷第20题
(1),2分和电子排布图复习目标
1.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异
2.能结合能量最低原理.、泡利原理、洪特规则书写1〜36号元素基态原子的核外电子排布式和电子排布图,并说明含义原子的构成粒子原子结构--微粒之间的等式关系元素、核素、同位素的概念及相互关系原子结构r同位素的特征J微粒符号周围数字的含义同位素的六同三不同元素、核素、同位素——常见的重要核素及其应用一元素、核素、同位素的联系与区别J相对原子质量原子结构与性质电子的运动特征能层和能级原子轨道构造原理能量最您卜电子若防的三个规律原子核外电麻」强糊规则、原卷斫意图能量最低子运动状态电子并厢式密卜电子并访—简化电子书陆式表示方法电子科丽图(轨道表示式)价电子若原子状态与原子光谱角量子数I原子核外电子运动状态的描述一“四自旋涯物ms考点一原子结构/知识固本」知识点原子结构
11.原子的构成粒子错误!错误!
2.微粒之间的等式关系1质量关系质量数A=Z+N;2电性关系
①原子中质子数Z=核电荷数=;
②阳离子的核外电子数=质子数一,如Mg2+的核外电子数是10
③阴离子的核外电子数=质子数+,如C「的核外电子数是18o
3.微粒符号周围数字的含义元素化合价离子所带电荷数原子个数【特别提醒】
①原子中不一定都含有中子,如IH中没有中子
②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子,如互为同位素的各原子
③易失去1个电子形成+1价阳离子的不一定是金属原子,如氢原子失去1个电子形成H+
④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子,如Li+为2个电子稳定结构知识点元素.核素.同位素2元素、核素、同位素的概念及相互关系
1.具有相同的同一类原子的总称,同种元素可有多种不同的核素Z元素幽圣,学的鹫器一和一定数目的\同位素)相同,不同的同一元素的不同核素的互称.同位素的特征2
①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全—,物理性质—o
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般—O.同位素的“六同三不同”3质子数相同、二卜同一元素/中子数不同核电荷数相同一△-位置相同外化学-质量数不同核外电子数相同/性质相同、物理性质不同.常见的重要核素及其应用4核素费UH(D)HT曼Vc用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子.元素、核素、同位素的联系与区别5
①现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数118种
②不同核素可能具有相同的—数,如田、田;也可能具有相同的—数,如呼C、90;也可能具有相同的数,如/C、Wo
③同位素之间的转化,既不是—变化也不是—变化,是—反应
④同位素之间可形成不同的同位素单质如氢的三种同位素形成的单质有六种H
2、D
2、T
2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全—o
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物如水分子有H20(普通水)、D20(重水)、T2(超重水)等他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全—O.相对原子质量6
(1)原子(即核素)的相对原子质量一个原子(即核素)的质量与一个12c质量的的比值一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量
(2)元素的相对原子质量是根据该元素各种天然同位素的按该元素各种天然同位素原子所%+Z%+%+Q C占的原子百分比算出的平均值即Ar(E)=AriXQ%+Ar2X0%+Ai*3Xc%+一,其中…=1
(3)核素的近似相对原子质量=该核素的质量数
(4)元素的近似相对原子质量是根据该元素各种天然同位素的按该元素各种天然同位素原子所占A/%+A%X XC的原子百分比算出的平均值即Ar(E)=A1x^%++...,其中〃%+b%+c%+…=
123.核反应方程7
①卢瑟福发现质子孑N+犯e-90+|H
②查德威克发现中子?Be+3H-gC+相
③铀核裂变反应黄U+相一煞Kr+1患Ba+3,n
④笊核与氟核聚变反应汨+田一扭e+,n/---------------CHHH1yl「考向洞察」考向考蛰核反应方程的简单分析1的科学家利用粒子(即氮核;He)进行多种核反应;He+;HT He+;H、M.工4H「一「乂,再已知;H---------7N十)rie—z八十]口和H都具有放射性,下列说法错误的是A.X元素位于元素周期表的第二周期第VIA族B.;H和;H互为同位素,化学性质相同C.;H、H都可作为示踪原子D.核反应产生的能量可用于发电,属于化学能转化为电能【思维建模】核反应方程分析思路
(1)质量数守恒各微粒左上角数字之和在核反应前后相等;
(2)电荷数守恒各微粒左下角数字之和(正电荷数)在核反应前后相等例碳14的0衰变久一号N+_e质量数守恒表达式14=14+0;电荷数守恒表达式6=7-L【变式训练】(
2024.山东泰安三模)核反应:W+X-1Y+;Z和用Q-R+T为研究原子结构和发现新原子做出了重要贡献1下列说法错误的是A.c=13bB.X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子C.Q、R为质量数相同的不同核素D.基态W与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等【变式训练】(23-24高三下.河北石家庄.阶段考试)卢瑟福发现质子的核反应为A+;Hef X+;H;卢瑟福的学生查德威克2发现中子的核反应为Y+HefZ+[n下列说法错误的是A.Y元素的第一电离能高于同周期相邻元素的B.元素的电负性XYHC.X和Z的简单氢化物中中心原子的价层电子对数目相同D.ZX的空间结构为直线形考向考查“五同”概念辨析2酗(2024・浙江杭州•模拟预测)下列说法不正确的是A.;Se和[Se互为同位素B.石墨烯和丙烯互为同系物C.氧气和臭氧互为同素异形体D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体【思维建模】同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较比较定义比较对象分子式结构性质质子数相同、中子数电子排布相同,原子物理性质不相同,化符号表示不同,不同的核素(原子)同位素核素(原子)核结构不学性质相如IH、田、田互称为同位素同同元素符号表示相同,分子式可不同,如同一元素组成的不单质的组成或结构物理性质不同,化同素异形体单质金刚石和石墨、2同单质不同学性质相似和3分子式相同,结构不同的化合物互称为物理性质不同,化学同分异构体化合物相同不同同分异构体性质不一定相同分子式和结构式都同种物质—相同相同相同相同的物质结构相似,分子组成CH上相差若千个物理性质不同,化2同系物化合物不相同相似原子团的有机物学性质相似【变式训练】(
2024.江西宜春.模拟预测)科技发展与化学密切相关下列说法错误的是1A.TiCh光催化乙苯脱氢转化为苯乙烯,两种有机物互为同分异构体B.科研团队合成环状的Cio和C14,Go和Cm互为同素异形体C.锯酸锂(LiNbCh)纳米超材料具有独特光学特性Nb的中子数为52D.通过原电池原理将氮气和氢气转化为NE同时放出电能,该过程属于人工固氮的过程【变式训练】(
2024.广东东莞.模2拟预测)科学技术是第一生产力,下列说法正确的是A.“海基一号”成功从深海开采石油和天然气水合物,天然气属于新能源B.我国首次获得公斤级丰度99%必乂产品,MM与98M互为同位素C.“煤制烯现代化成套技术开发及应用”中煤的气化属于物理变化D.“歼-35”战斗机机翼所使用的“碳纤维布”聚丙烯月青经碳化而成与金刚石互为同素异形体考点二原子核外电子运动状态/UULJUk-|「知识固本」知识点电子的运动特征1电子是、带—的微观粒子,并具有O电子可以在原子内部进行,运动速度很_,接近—,与宏观物体的运动有极大不同不能同时确定,不能描绘O知识点能层和能级2能层根据多电子原子的核外电子的,将核外电子分成不同的能层,能层用—表示〃值越能量越L.能级21根据多电子原子中同一能层电子—的不同,将它们分成不同能级2能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示,如〃能层的能级按能量由低到高的顺序排列为_、一_、一等3能层序数—该能层所包含的能级数,如第三能层有能级4s、p、d、f能级可容纳的电子数为
1、
3、
5、7的_倍.能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系3能层⑺四五六七•••------—*符号K LM NO pQ•••能级1s2s2P3s3P3d4s4P4d4f5s・♦♦♦♦・♦♦・••♦22626102610142••••••容纳最多••••••电子数
281832.......•••2n2•••知识点原子轨道——电子在原子核外的一个空间运动状态
3.电子云电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的度分布的形象化描述小黑点越1密,表示概率密度越大由于核外电子的分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云.电子轮廓图2电子云图,s电子云轮廓图是—形;p电子云轮廓图是—形,p电子云有三种伸展方向pt,P.v,Pz,它们相互垂直,即p能级电子有一个伸展方向;d能级电子有一个伸展方向;f能级电子有一个伸展方向.原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个称为一个原子轨道,即电子云的伸展方向3能级符号电子云形状空间延伸方向—形一种S—种(相互垂直,分别相对于X、y、Z轴P—形对称)d//f//.轨道能量4
①同能层的不同能级能量spdfo
③同能层同能级不同轨道能量,如2p=2py=2pzox知识点泡利原理.洪特规则.能量最低原理4构造原理随着原子核电荷数的—,原子核每增加一个质子,原子核外便增加一个电子,这个电子大多是按如图所示的能级L顺序填充的,填满一个能级再填一个新能级OOOOOc5o每一行对应一个能层器.各国阳间连接线的方向表示随*D核电荷数递增而增加的电干填掘入能级的顺序【特别提醒】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循构造原理顺序如图构造原理揭示了原子核外电子的能级分布从中可以看出,不同能层的能级有现象构造原理是书写基态原子电子核外排布式的依据,也是绘制基态原子核外电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一.核外电子排布的三个规律2能量最原子的电子排布遵循___________能使整个原子的自缰处于—状态低原理泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳—自旋状态—的电子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___________________洪特规则占据一个轨道,而且自旋状态—.核外电子排布表示方法3表示方法以硫原子为例。
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