本章知識整合[本章知識體系][專題歸納拓展]一、易混概念的比較原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中，相似概念可以采用比較法學(xué)習(xí)，在比較中找差異，通過概念之間的差異加深理解，抓住本質(zhì)，避免應(yīng)用時出現(xiàn)錯誤。重點抓住下列概念辨析與比較：1．電子層、次外層、最外層、最內(nèi)層、內(nèi)層在推斷題中經(jīng)常出現(xiàn)與層數(shù)有關(guān)的概念，理解這些概念是正確推斷的關(guān)鍵。為了研究方便，人們形象地把原子核外電子運動看成分層運動，在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，按能量高低將電子運動分為K、L、M、N、O、P、Q……統(tǒng)稱為電子層。一個原子在基態(tài)時，電子所占據(jù)的電子層數(shù)等于該元素在周期表中所在的周期數(shù)。倒數(shù)第一層，稱為最外層；從外向內(nèi)，倒數(shù)第二層稱為次外層；最內(nèi)層就是第一層(K層)，內(nèi)層是除最外層外剩下的電子層的統(tǒng)稱。以基態(tài)鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖為例：Fe。鐵原子共有4個電子層，最外層(N層)只有2個電子，次外層(M層)有14個電子，最內(nèi)層(K層)有2個電子，內(nèi)層共24個電子。2．基態(tài)、激發(fā)態(tài)基態(tài)指原子處于穩(wěn)定狀態(tài)，能量最低?；鶓B(tài)的原子核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理。激發(fā)態(tài)指原子接受能量，外圍電子向較高能級躍遷。例如，堿金屬原子的焰色反應(yīng)，就是灼燒時，原子最外層電子向較高能級躍遷，冷卻時又回到基態(tài)，在此過程中，“能量”以光能等形式釋放。3．價電子、最外層電子價電子指原子參加化學(xué)反應(yīng)時形成化合價的電子，稱為價態(tài)電子；最外層電子指電子層數(shù)最高的電子，對于主族元素，最外層電子數(shù)等于價電子數(shù)；對于副族元素，部分能量高的次外層電子參與成鍵，即次外層部分電子與最外層電子統(tǒng)稱為價電子。4．能層、能級、軌道同一電子層稱為同一能層，同一能層中能級能量有差異，同一能級中有多個軌道，其能量相同。例如，鎳(Ni)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，其中1、2、3、4稱為能層，2s、2p表明第2能層上有2個能級，即鎳原子基態(tài)核外電子排布有4個能層，7個能級(1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s)。軌道：s、p、d、f所含軌道數(shù)分別為1、3、5、7，即1s、2s、3s、4s能級的能量不同，但是軌道數(shù)相同。電子進入能級的順序是(按能量高低排序)1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d……在推斷題中，根據(jù)能級電子排布情況推斷元素的原子序數(shù)，例如，某基態(tài)的M3＋核外電子排布式中3d能級半充滿，推斷該元素：M失去3個電子后得到離子M3＋的電子排布式中，3d半充滿，表明能量低的軌道已排滿，即M3＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，M原子的質(zhì)子數(shù)為26，M為鐵?！纠?】在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是()A．最易失去的電子能量最高B．電離能最小的電子能量最高C．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低【解析】核外電子分層排布，電子總是盡可能地排布在能量最低的電子層里，離原子核越近，能量越低，離原子核越遠，能量越高，因此A、B、D正確；在同一能層中，p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量，但在不同能層中s軌道電子能量也可能高于p軌道電子能量，如E[(n＋1)s]>E(np)。【答案】C二、元素推斷題的一般解題方法一般的推斷題在解題時最關(guān)鍵的是尋找突破口，當然，尋找突破口就需要有相應(yīng)的基礎(chǔ)知識。在尋找到突破口后再遵循一定的思路進行推導(dǎo)。1．了解一般思路有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的元素推斷題，主要是根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律的知識及相關(guān)已知條件，推算原子序數(shù)、判斷元素在周期表中的位置等，然后再根據(jù)“位”“構(gòu)”“性”之間的關(guān)系得到其他相關(guān)結(jié)論。2．原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)及元素在周期表中的位置之間的關(guān)系上述內(nèi)容可表述為：說明：(1)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(0族元素除外)：①核外電子層數(shù)＝周期數(shù)。②主族元素的最外層電子數(shù)＝價電子數(shù)＝主族序數(shù)＝最高正價(個別例外)。③質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)＝核電荷數(shù)。④負價絕對值＝8－主族序數(shù)(限ⅣA～ⅦA族)。(2)同主族從上到下：電子層數(shù)越大→原子半徑越大→原子核對核外電子的吸引力越小→失電子能力增強，得電子能力減弱，金屬性增強，非金屬性減弱。(3)同周期從左到右：電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)增大→原子半徑減小→原子核對核外電子的吸引力增強→失電子能力減弱，得電子能力增強→元素的金屬性減弱，非金屬性增強。3．準備基礎(chǔ)知識①原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識：電子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則，電子排布式、電子排布圖的表達方式等。②元素周期表的相關(guān)知識：元素周期表中元素的分區(qū)、金屬與非金屬分界線、對角線規(guī)則等。③元素周期律的相關(guān)知識：原子半徑的比較方法，元素第一電離能、電負性的變化規(guī)律及其與金屬性、非金屬性強弱之間的關(guān)系等。4．尋找解題突破口在推斷題的題干中往往隱含著一些有用的信息。其中，結(jié)構(gòu)特征、性質(zhì)特征、反應(yīng)現(xiàn)象及特征數(shù)據(jù)等信息都是解推斷題的突破口。這些突破口有些是顯而易見的，有些則可能是隱蔽的，在解題時只有以此為依據(jù)，展開分析討論，才能夠順利得出結(jié)論。5．代入檢驗論證在一些背景復(fù)雜的元素推斷題的求解過程中，得到的可能是許多可能的情況，同學(xué)們可以將這些可能的情況一一代入原題，與題中的邏輯關(guān)系對照，若結(jié)論與原題條件相符，則結(jié)論正確；反之，則結(jié)論不正確?！纠?】W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大。(1)X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基態(tài)原子核外有________個未成對電子。(2)Y與Z形成的化合物和足量水反應(yīng)，生成一種弱酸和一種強酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。(3)在25℃【解析】W的質(zhì)子數(shù)Z＝A－N＝18－10＝8，則W為氧；X和Ne的核外電子數(shù)相差1，且圖中X的原子半徑大于W，則X為鈉；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，則Y為硅；Z的原子序數(shù)大于Y，且在同周期主族元素中電負性最大，則Z為氯。(1)Na在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族。O的基態(tài)原子的軌道表示式為，故有2個未成對電子。(2)SiCl4與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl。(3)1molSiH4與足量O2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移8mol電子，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiH