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高考化学新一轮总复习(考点突破+题型透析+实验探究+学科方法)121 原子结构与性质课件.ppt

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    • 第十二章 物质结构与性质第一讲 第一讲 原子结构与性质原子结构与性质 考点一 能层与能级考点突破 1.能层与能级能层(n)能级最多容纳电子数序数符号各能级各能层一K1s2_____二L2s2_____2p6三M3s2_____3p63d102818实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 1.能层与能级能层(n)能级最多容纳电子数序数符号各能级各能层四N4s2_____4p64d104f14……………n………_____322n2实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 2.原子轨道(1)轨道形状:①s电子的原子轨道呈________②p电子的原子轨道呈_________2)各能级上的原子轨道数目:能级nsnpndnf原子轨道数1357球形纺锤形实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 (3)能量关系:①相同能层上原子轨道能量的高低:ns

      构造原理示意图:最低状态实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 ②泡利原理:1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋方向_________③洪特规则: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优先____________________,而且自旋方向_______相反单独占据一个轨道相同实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 (2)基态原子核外电子排布的表示方法:表示方法以硫原子为例电子排布式简化电子排布式电子排布图价电子排布式1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 4.基态、激发态与光谱(1)基态原子:处于最低能量的原子2)激发态原子:当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子3)原子光谱: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,总称原子光谱实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 1.写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子电子排布式简化电子排布式NClCaFeCu1s22s22p31s22s22p63s23p51s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1[He]2s22p3[Ne]3s23p5[Ar]4s2[Ar]3d64s2[Ar]3d104s1实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 特别提醒 当出现d轨道时,虽然电子按ns,(n-1)d,np顺序填序,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确;Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。

      实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 特别提醒 当出现d轨道时,虽然电子按ns,(n-1)d,np顺序填序,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确;Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误实验探究高考演练 课时训练 26FE价层电子的电子排布式为3D64S2,FE3+价层电子的电子排布式为3D5,FE2+价层电子的电子排布式为3D6根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则,3D5处于半满状态,结构更为稳定,所以FE3+较FE2+更为稳定考点一 能层与能级考点突破 2.请用核外电子排布的相关规则解释Fe3+较Fe2+更稳定的原因实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 特别提醒 由于能级交错,3d轨道的能量比4s轨道的能量高,排电子时先排4s轨道再排3d轨道,而失电子时,却先失4s轨道上的电子实验探究高考演练 课时训练 题组一 核外电子排布的原理考点一 能层与能级考点突破 1.(1)(2013·高考四川卷)Y为前四周期元素,其单质是一种黄色晶体,Y基态原子的核外电子排布式为__________________________________________________________。

      2)(2013·高考福建卷)基态铜原子的核外电子排布式为______________________________________________3)(2012·高考全国Ⅰ卷)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号________,该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1M94实验探究高考演练 课时训练 (4)(2013·高考上海卷)铝原子核外电子云有________种不同的伸展方向,有________种不同运动状态的电子5)(2013·高考江苏卷)Mn2+基态的电子排布式可表示为______________________________________________6)(2012·高考全国卷)Se的原子序数为________,其核外M层电子的排布式为_______________________题组一 核外电子排布的原理考点一 能层与能级考点突破 9131s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)343s23p63d10实验探究高考演练 课时训练 2.下列说法错误的是(  )A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量B.6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理题组一 核外电子排布的原理考点一 能层与能级考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 解析:选A。

      A项,关键在于熟记构造原理,各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s……ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量;B项,对于C原子来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则;实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 解析:选AC项,根据轨道能量高低顺序可知E4sE(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等考点突破 核外电子排布规律实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级(3)当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。

      如24Cr的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是:1s22s22p63s23p63d44s2考点突破 核外电子排布规律实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级(1)当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误考点突破 特别提醒实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级(2)在写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:考点突破 特别提醒实验探究高考演练 课时训练 3.(2014·西安质检)(1)在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是________,其核外电子排布式是______________2)基态原子的N层有1个末成对电子,M层未成对电子最多的元素是________,其价层电子排布式为________3)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是________,其轨道表示式为________________4)Cu原子的结构示意图为_______________________________________。

      5)下列表示的是一激发态原子的是(  )A.1s12s1  B.1s22s22p1    C.1s22p53s1  D.1s22s22p63s2题组二 化学用语的正确使用考点一 能层与能级考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 解析:(1)可推断元素为B、F、Al、Cl;(2)可推断元素为Cr; (3)可推断元素为O实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 答案:(1)B、F、Al、Cl 1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s2sp63s23p5    (2)Cr 3d54s1 (5)AC实验探究高考演练 课时训练 4.A、B、C、D、E、F代表6种元素请填空:(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为________;(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为________,C的元素符号为________;(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为________________;题组二 化学用语的正确使用考点一 能层与能级考点突破 实验探究高考演练 课时训练 (4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为________________________________________________。

      5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=________;原子中能量最高的是________电子题组二 化学用语的正确使用考点一 能层与能级考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 解析:(1)A元素基态原子次外层有2个电子,故次外层为K层,A元素有2个电子层,由题意可写出其电子排布图为 则该元素核外有6个电子,为碳元素,其元素符号为C,另外氧原子同样也符合要求,其电子排布图为实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 (2)B-、C+的电子层结构都与Ar相同,即核外都有18个电子,则B为17号元素Cl,C为19号元素K3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁4)根据题意要求,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为29号元素Cu实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 (5)s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电子,即n=2,所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3,由此可知F是N元素;根据核外电子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高。

      实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级考点突破 答案:(1)C或O (2)Cl K(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)2 2p实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 为了书写和学术交流的方便,采用国际统一的符号来表示各个元素的符号实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 元素符号 ↓原子(核素)符号  ↓原子结构示意图实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 电子式  ↓电子排布式  ↓轨道表示式 实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 它们有各自不同的侧重点(1)原子结构示意图只能表示核外电子的分层排布和原子核内的质子数,如(2)核组成式:如O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,并不能反映核外电子的排布情况 实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 (3)电子排布式:如O原子的电子排布式为1s22s22p4,它能告诉我们氧原子核外的电子分为2个电子层,3个能级,并不能告诉我们原子核的情况,也不能告诉我们它的各个电子的运动状态。

      4)轨道表示式:如     这个式子,对氧原子核外电子排布的情况表达得就更加详细实验探究高考演练 课时训练 考点一 能层与能级化学用语的规范使用及意义考点突破 (5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电数实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 1.元素周期表中每周期所含元素种数周期元素数目各周期增加的能级一1s二2s 2p三3s 3p四4s 3d 4p五5s 4d 5p六6s 4f 5d 6p七26 (未完)7s 5f 6d (未完)288181832实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 2.每族元素的价电子排布特点(1)主族:主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1主族ⅤAⅥAⅦA排布特点 ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 (2)0族:He:1s2;其他:ns2np63)过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2。

      3.元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区:实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破  (2)各区外围电子排布特点:分区外围电子排布s区____________ p区       ____________(除He外)d区(n-1)d1~9ns1~2(除钯外)ds区(n-1)d10ns1~2f区(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 ns1~2ns2np1~6实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破  (4.元素周期律(1)电离能、电负性①第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为_________________所需要的最低能量②电负性:用来描述不同元素的原子对__________吸引力的大小电负性越大的原子,对健合电子的吸引力_______气态基态正离子键合电子越大实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 (2)原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子排布能层数_______,最外层电子数逐渐_______ 最外层电子数_______,能层数递增原子半径 逐渐_______ (0族除外)逐渐_______元素主要化合价最高正价由___________,(OF除外),最低负价由_______最高正价=_________ (O,F除外),非金属最低负价=______________相同增多相同增大减小主族序数主族序数-8+1→+7-4→-1实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 (2)原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强;失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱;失电子能力逐渐增强第一电离能_______的趋势逐渐_______电负性逐渐_______逐渐_______元素金属性、非金属性金属性逐渐_______非金属性逐渐_______金属性逐渐_______非金属性逐渐_______增大增大增强减弱减小减小增强减弱实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 (3)对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如:LiBeB  MgAlSi实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 1. 某元素的原子序数为29(1)写出该元素的名称及元素符号。

      2)写出该元素原子的电子排布式3)它有多少个能层?有多少个能级?(4)它的价电子排布式是什么?(5)它属于第几周期?第几族?主族还是副族?属于哪一个分区?(6)它有多少个未成对电子?实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 解析:29号元素为铜(Cu)元素,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故有四个能层,七个能级,价电子排布为3d104s1,属于第ⅠB族,为ds区其价电子的轨道表示式为 ,                                  故有一个未成对电子实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 答案:(1)该元素为铜,其元素符号为Cu2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4个能层,7个能级 (4)3d104s1(5)属于第四周期,ⅠB族,为副族元素,属于ds区(6)有1个未成对电子实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 2.为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大?Mg:1s22s22p63s2     P:1s22s22p63s23p3。

      镁原子、磷原子最外层能级中,电子处于全满或半满状态,相对比较稳定,失电子较难如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O,Zn的第一电离能大于Ga实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 3. 元素电负性的具体应用有哪些?(1)确定元素类型(一般>1.8,非金属元素;<1.8,金属元素)2)确定化学键类型(两元素电负性差值>1.7,离子键;<1.7,共价键)3)判断元素价态正负(电负性大的为负价,小的为正价)4)电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数(表征原子得电子能力强弱),电负性越大,非金属性越强F的电负性最大,为4.0实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 考点突破 特别提醒(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小2)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准3)共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强实验探究高考演练 课时训练 1.(1)(2013·高考安徽卷)Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1;W的一种核素的质量数为28,中子数为14,W位于元素周期表第________周期第________族;W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。

      Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”)题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 Z最外层电子为3s23p1,为Al;W质子数为28-14=14为Si  小三 ⅣA大实验探究高考演练 课时训练 (2)(2013·高考山东卷)下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是________题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 非金属性越强,电负性越大同主族自上而下非金属性逐渐减弱,电负性逐渐降低,a正确;F是最强的非金属,没有正价,b错误;实验探究高考演练 课时训练 (2)(2013·高考山东卷)下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是________题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 HF分子间存在氢键沸点大于HBr的,c错误;卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高,d错误a (3)(2013·高考福建卷)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照如图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 第一电离能C

      题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 电离能I1I2I3I4……In /kJ·mol-15781817274511578……Al该元素的第四电离能远比第三电离能大,说明最外层有三个电子实验探究高考演练 课时训练 ② Ge 的最高价氯化物分子式是________该元素可能的性质或应用有________ A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 由锗的电子排布 ,可知其最高正价为+4由锗的最高价氯化物为分子晶体,推出锗不可能是活泼的金属元素,A项错误;实验探究高考演练 课时训练 ② Ge 的最高价氯化物分子式是________该元素可能的性质或应用有________ A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 电负性:锗<硅<硫,所以B项错误;组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以D项正确。

      CDGeCl4实验探究高考演练 课时训练 (5)(2013·高考山东卷)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 Ni基态原子核外有2个未成对电子,符合条件的有C和OC实验探究高考演练 课时训练 2.下列关于电离能和电负性的说法不正确的是(  )A.(2012·浙江高考)第一电离能的大小:Mg>AlB.(2012·高考海南卷)锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C.(2012·高考山东卷)Ni是元素周期表中第28号元素,第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D.(2012·高考福建卷)元素的第一电离能:Al

      考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 3.(2014·盘锦模拟)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)下列关于元素R的判断中一定正确的是(  )①R的最高正价为+3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A.①②  B.②③   C.③④  D.①④题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破  I1I2I3I4……R7401 5007 70010 500 实验探究高考演练 课时训练 解析:选B由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大,故最外层有两个电子,最高正价为+2价,位于第ⅡA族,可能为Be或者Mg元素,因此①不正确,②正确,④不确定;短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素,因p轨道处于全空状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素,③正确考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 4.(2014·黑龙江四校联考)根据信息回答下列问题:A.第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。

      下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号到17号元素的有关数据缺失)题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 (1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断Na~Ar元素中,Al的第一电离能的大小范围为________

      请说出理由(即写出判断的方法和结论)是________________________________________________________________________________请设计一个实验方案证明上述所得到的结论_______________________________题组 电离能、电负性的判断与应用考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析:(1)由信息所给的图可以看出,同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小,而ⅢA族元素中第一电离能小于ⅡA族元素中第一电离能,故Na

      考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 答案:(1)Na Mg (2)从上到下依次减小 (3)第五 ⅠA (4)两 Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O,Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O (5)0.93~1.57(6)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小(7)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7,所以形成共价键,为共价化合物 将氯化铝加热到熔融态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物考点二 原子结构与元素性质 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 1.电离能(1)判断元素金属性的强弱:电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱2)判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能):如果某元素的In+1≫≫In,则该元素的常见化合价为+n如钠元素I2≫≫I1,所以钠元素的化合价为+1考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 (3)判断核外电子的分层排布情况:多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。

      4)反映元素原子的核外电子排布特点:同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 2.电负性考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二 原子结构与元素性质 特别提醒 (1)第二、三、四周期的同周期主族元素,第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3),因p轨道处于全空和半充满状态,比较稳定,所在其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素,如第一电离能Mg>Al,P>S2)利用“电负性与1.8的关系”判断金属性与非金属性只是一般规律,不是绝对的,如第Ⅷ族元素,利用电负性的差值判断化学键类型也不是绝对的考点突破 实验探究高考演练 课时训练 。

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