6.核外電子排布的表示方法 ⑴原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖: 圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù).弧線表示能層.弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層中的電子數(shù).如鎂原子的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖為: ⑵電子排布式:在能級(jí)符號(hào)的右上方用數(shù)字表示該能級(jí)上排布的電子數(shù)目的式子.有原子的電子排布式.原子最外層的電子排布式.離子的電子排布式等不同的用法. 例如.氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5,氯離子Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6,氯原子最外層的電子排布式3s23p5. 為避免電子結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng).通常把內(nèi)層已達(dá)到稀有氣體的電子層寫成“原子芯 .并以稀有氣體符號(hào)加方括號(hào)表示.例如: 氯 [Ne]3s23p5 鈧 [Ar] 3d14s2 ⑶軌道表示式:表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子. 如7N的軌道表示式為 1s 2s 2p ↑↓ ↑↓ 典型例題 [例1] 碳族元素包括:C.Si. Ge. Sn.Pb. (1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成.其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體.每個(gè)碳原子通過(guò) 雜化與周圍碳原子成鍵.多層碳納米管的層與層之間靠 結(jié)合在一起. (2)CH4中共用電子對(duì)偏向C.SiH4中共用電子對(duì)偏向H.則C.Si.H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?. (3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中Sn-Br的鍵角 120°. (4)鉛.鋇.氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn).Ba2+處于晶胞中心.O2-處于晶胞棱邊中心.該化合物化學(xué)式為 .每個(gè)Ba2+與 個(gè)O2-配位. 解析:(1)石墨的每個(gè)碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合.形成無(wú)限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).每個(gè)碳原子還有一個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道.并含有一個(gè)未成對(duì)電子.這些平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu).因碳納米管結(jié)構(gòu)與石墨類似.可得答案. (2)共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子.故電負(fù)性:C>H >Si. (3) SnBr2分子中.Sn原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目是(4+2)/2=3.配位原子數(shù)為2.故Sn原子含有故對(duì)電子.SnBr2空間構(gòu)型為V型.鍵角小于120°. (4)每個(gè)晶胞含有Pb4+:8×=1個(gè).Ba2+:1個(gè).O2-:12×=3個(gè).故化學(xué)式為:PbBaO3.Ba2+處于晶胞中心.只有1個(gè).O2-處于晶胞棱邊中心.共12個(gè).故每個(gè)Ba2+與12個(gè)O2-配位 答案:(1) sp2 范德華力 (2) C>H >Si (3) < [例2] X.Y.Z.W是元素周期表前四周期中的四種常見(jiàn)元素.其相關(guān)信息如下表: 元素 相關(guān)信息 X X的基態(tài)原子核外3個(gè)能級(jí)上有電子.且每個(gè)能級(jí)上的電子數(shù)相等 Y 常溫常壓下.Y單質(zhì)是淡黃色固體.常在火山口附近沉積 Z Z和Y同周期,Z的電負(fù)性大于Y W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63.中子數(shù)為34 (1)Y位于元素周期表第 周期表 族.Y和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性較強(qiáng)的是 . (2)XY2是一種常用的溶劑.XY2的分子中存在 個(gè)σ鍵.在H―Y.H―Z兩種共價(jià)鍵中.鍵的極性較強(qiáng)的是 .鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)的是 . (3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是 .W2Y在空氣中煅燒生成W2O的化學(xué)方程式是 . (4)處理含XO.YO2煙道氣污染的一種方法.是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Y. 已知: XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ·mol-2 Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ·mol-1 此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 . 答案:(1)3 VIA HClO4 (2)2 H-Z H-Y (3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 +SO2+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol 解析:由表中可知.X為C Y為 S Z為 Cl W為Cu 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 第3課時(shí) 相對(duì)原子質(zhì)量 同位素及相對(duì)原子質(zhì)量 同 位 素 定義 具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱同位素 特性 1. 同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同. 2. 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的. 判定 方法 它反映的是同種元素的不同原子間的關(guān)系.故單質(zhì).化合物間不可能是同位素.如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關(guān)系.只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素,如168O和188O是同位素.而且146C和147N不是同位素. 注意 天然存在的元素中.許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素).因而發(fā)現(xiàn)的原子種數(shù)多于元素的種數(shù). 相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 按初中所學(xué)的相對(duì)原子質(zhì)量的求算方式是:一個(gè)原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的的比值.顯然.所用原子質(zhì)量是哪種同位素原子的質(zhì)量.其結(jié)果只能是該同位素的相對(duì)原子質(zhì)量.故該定義嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)是同位素的相對(duì)原子質(zhì)量.該比值的近似整值即為該同位素的近似相對(duì)原子質(zhì)量.其數(shù)值等于該同位素的質(zhì)量數(shù). 元素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 因天然元素往往不只一種原子.因而用上述方法定義元素的相對(duì)原子質(zhì)量就不合適了.元素的相對(duì)原子質(zhì)量是用天然元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量及其原子含量算出來(lái)的平均值.數(shù)字表達(dá)式為=M1×a1%+M2×a2%+--.若用同位素的質(zhì)量數(shù)替代其相對(duì)原子量進(jìn)行計(jì)算.其結(jié)果就是元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量.我們通常采用元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算. 典型例題 [例1]某元素一種同位素的原子的質(zhì)子數(shù)為m.中子數(shù)為n.則下列說(shuō)法正確的是( ) A.不能由此確定該元素的原子量 B.這種元素的原子量為(m+n) C.若碳原子質(zhì)量為w g.此原子的質(zhì)量為(m+n)w g D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量 [解析]元素的相對(duì)原子質(zhì)量是各同位素相對(duì)原子質(zhì)量的平均值.所以A正確.B不正確.由相對(duì)原子質(zhì)量的概念.若設(shè)該核素一個(gè)原子的質(zhì)量為x.并且我們用該核素的質(zhì)量數(shù)代替核素的相對(duì)原子質(zhì)量時(shí).方有.即x=.C不正確.在原子核內(nèi).一個(gè)中子的質(zhì)量比一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量略大.但核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)無(wú)法確定.因此D不正確. [答案]A [規(guī)律總結(jié)]分清相對(duì)原子質(zhì)量.質(zhì)量數(shù)的有關(guān)概念.切不可用核素的相對(duì)原子質(zhì)量代替元素的相對(duì)原子質(zhì)量. [例2]元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″兩種同位素. R′和R″的原子量分別為a和b.R元素中R′和R″原子的百分組成分別為 x 和 y .則R元素的碳酸鹽的式量是 A.2+60 B. ax+by+60 C./2+60 D. ay+bx+60 [ 解析]本題考察元素相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算.根據(jù)題給信息.R元素有兩種同位素.其相對(duì)原子質(zhì)量為.根據(jù)ⅠA族元素R的碳酸鹽的化學(xué)式為R2CO3.求得其相對(duì)分子質(zhì)量.答案:A. 原子結(jié)構(gòu)單元檢測(cè) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》)
(1)金屬鎂有許多重要的用途,法國(guó)化學(xué)家維多克?格利雅因發(fā)明了在有機(jī)合成方面用途廣泛的格利雅試劑而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),格利雅試劑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為RMgX,它是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物,簡(jiǎn)稱格氏試劑,它在醚的稀溶液中以單體形式存在,并與二分子醚絡(luò)合,在濃溶液中以二聚體存在,結(jié)構(gòu)如圖:
精英家教網(wǎng)
①上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵,把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”標(biāo)出
 

②由原子間的成鍵特點(diǎn),可以預(yù)測(cè)中心原子Mg的雜化類型可能為
 
;Mg原子的核外電子排布式可表示為
 

③下列比較中正確的是
 

A.金屬鍵的強(qiáng)弱:Mg>Al      B.基態(tài)原子第一電離能:Mg>Al
C.金屬性:Mg>Al            D.晶格能:NaCl>MgCl2
(2)將TiCl4在氬氣保護(hù)下與鎂共熱得到鈦:TiCl4+2Mg
 1220~1420K 
.
 
 Ti+2MgCl2
①Ti元素在元素周期表中的位置是
 
,鈦原子的外圍電子排布式為
 

②TiCl4在常溫下是無(wú)色液體,在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙.則TiCl4屬于
 
(填“原子”、“分子”或“離子”)晶體.
③二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┠軐⒕邮椅廴疚锛兹、苯等有害氣體可轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,達(dá)到無(wú)害化.有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水說(shuō)法正確的是
 

A.苯與B3N3H6互為等電子體
B.甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2雜化
C.苯、二氧化碳是非極性分子,水和甲醛是極性分子
D.水的沸點(diǎn)比甲醛高得多,是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵精英家教網(wǎng)
(3)2001年報(bào)導(dǎo)的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高紀(jì)錄.如圖中示意的該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,則棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子,六個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi),則該化合物的化學(xué)式可表示為
 

A.MgB  B.MgB2   C.Mg2B  D.Mg3B2

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下列兩題分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容,請(qǐng)你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評(píng)分。

A.(12分)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻(xiàn)。

⑴科學(xué)家通過(guò)X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表:

晶體

NaCl

KCl

CaO

晶格能/(kJ·mol-1)

786

715

3 401

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點(diǎn)由高到低的順序是  ▲ 

⑵科學(xué)家通過(guò)X射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式  ▲  ;金屬銅采用下列  ▲  (填字母代號(hào))堆積方式。

 


                A              B             C              D

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來(lái))  ▲  。

③水分子間存在氫鍵,請(qǐng)你列舉兩點(diǎn)事實(shí)說(shuō)明氫鍵對(duì)水的性質(zhì)的影響  ▲  。

④SO42的空間構(gòu)型是  ▲ 

B.(12分)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】

硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見(jiàn)的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)制備莫爾鹽并測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度。

步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量記為m1。

步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應(yīng)后過(guò)濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。

步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時(shí)間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過(guò)濾。晶體用無(wú)水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質(zhì)量。

步驟四:用比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度。

回答下列問(wèn)題:

⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為  ▲  。

⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是  ▲  。制備FeSO4溶液時(shí),用右圖裝置趁熱過(guò)濾,原因是  ▲  。

②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時(shí)機(jī)是  ▲  。

③比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨純度的實(shí)驗(yàn)步驟為:Fe3標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測(cè)硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測(cè)液配制時(shí)除均需加入少量稀HCl溶液外,還應(yīng)注意的問(wèn)題是  ▲  。

④該實(shí)驗(yàn)最終通過(guò)  ▲  確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級(jí)。

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圖示法和圖像法都是常用的科學(xué)研究方法。
(1)科學(xué)家通過(guò)X射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式____________________。
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來(lái))________。
(2)下圖是研究部分元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖像,折線c可以表達(dá)出第________族元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律。兩位同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫出了兩條折線——折線a和折線b,你認(rèn)為正確的是________(填“a”或“b”),理由是______________________________________________________________。

(3)第三周期元素的氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量叫做第一電離能(設(shè)為E)。如圖所示:

①同周期內(nèi),隨著原子序數(shù)的增大,E值變化的總趨勢(shì)是________;
②根據(jù)圖中提供的信息,試推斷E________E(填“>”、“<”或“=”,下同);
③根據(jù)第一電離能的含義和元素周期律,試推斷E________E

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圖示法和圖像法都是常用的科學(xué)研究方法。

(1)科學(xué)家通過(guò)X射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式________________________________

寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來(lái))________。

(2)下圖是研究部分元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖像折線c可以表達(dá)出第________族元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律。兩位同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫出了兩條折線——折線a和折線b,你認(rèn)為正確的是________(ab)理由是______________________________________________________________。

(3)第三周期元素的氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量叫做第一電離能(設(shè)為E)。如圖所示:

同周期內(nèi),隨著原子序數(shù)的增大E值變化的總趨勢(shì)是________;

根據(jù)圖中提供的信息,試推斷E________E(“>”、“<”,下同);

根據(jù)第一電離能的含義和元素周期律,試推斷E________E

 

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選做題(考生只能選做一題)

1.《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》芬必得是一種高效的消炎藥,其主要成分為布洛芬,它有多種合成路線,如圖就是一種合成方法。

已知鹵代烴有如下反應(yīng):R—Cl+NaCNR—C≡N+NaCl。

回答下列問(wèn)題:

(1)寫出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________________。

(2)寫出反應(yīng)類型:A→B____________,B→C____________。

(3)C和苯酚的關(guān)系是____________。

a.互為同分異構(gòu)體        b.互為同系物

c.均為芳香族化合物      d.均屬于芳香烴

(4)寫出C發(fā)生消去反應(yīng)的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件):__________________________。

(5)與A具有相同分子式,且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的有機(jī)物共有四種,除A的結(jié)構(gòu)外,寫出其余三種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的任意兩種:

_____________________________、____________________________。

2.《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域。

A和B的單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大,可用作燃料。已知A和B為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:

電離能/kJ·mol-1

I1

I2

I3

I4

A

932

1 821

15 390

21 771

B

738

1 451

7 733

10 540

(1)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷B的核外電子排布如上圖所示,該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了____________。

(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,預(yù)測(cè)A和氯元素形成的簡(jiǎn)單分子空間構(gòu)型為_(kāi)___________。

(3)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲(chǔ)存問(wèn)題,C60可用作儲(chǔ)氫材料。

(4)已知金剛石中的C—C的鍵長(zhǎng)為154.45 pm,C60中C—C鍵長(zhǎng)為145—140 pm,有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石,你認(rèn)為是否正確并闡述理由_________________________。

(5)科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示,該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體。該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為_(kāi)___________。

(6)繼C60后,科學(xué)家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是__________。Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則Si60分子中π鍵的數(shù)目為_(kāi)___________。

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