7 第一章 章末综合提升（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2物质结构与性质【金版新学案】同步导学（人教版 单选版）

章末综合提升 以“超导材料”为载体整合“原子结构与性质” 1．化学材料不断改变人类的生产生活方式，新材料的研究发现与应用，是科技发展与社会进步的重要基石。化学材料种类众多，其中近年来超导材料的研究与应用是全球重要的研究热点，下面让我们来了解一下有关超导材料的知识。近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe－Sm－As－F－N－O组成的化合物。 (1)Sm的价层电子排布式为4f66s2，则该元素位于周期表中第________周期，4f轨道的电子排布图为____________________。As的简化电子排布式为________________。 (2)下列四种N原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是________(用字母表示)。 学生用书第26页 　B． (3)该化合物中几种非金属元素的电负性从大到小排列的顺序为________________，N、O、F第一电离能从大到小的顺序为________________，原因为_____________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　(1)根据价层电子排布可知最高能层数为6，所以位于周期表的第六周期；4f有7个轨道，所以4f6的电子排布图为；As的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3。(2)A为基态原子，能量最低，B、C、D均发生了跃迁，B中发生1s轨道电子跃迁至2p轨道，C中发生2s轨道电子跃迁至2p轨道，由于1s轨道能量低，故能量B>C；D中将1s轨道、2s轨道电子跃迁至2p，能量最高，A<C<B<D。(3)电负性F>O>N>As；第一电离能：F>N>O，原因：N、O、F位于同一周期，原子半径减小，核电荷数增大，失电子能力减弱，所以F的第一电离能最大，由于N的2p轨道半充满，能量低且稳定，所以N的第一电离能大于O。 答案：　(1)六　 　[Ar]3d104s24p3　(2)A<C<B<D　(3)F>O>N>As　F>N>O　N、O、F位于同一周期，原子半径减小，核电荷数增大，失电子能力减弱，所以F的第一电离能最大，由于N的2p轨道半充满，能量低且稳定，所以N的第一电离能大于O 2．钇钡铜氧(YBa2Cu3O7－x)类高温超导材料(其中Y显＋3价，Cu显＋2、＋3价)可由Y2(CO3)3、BaCO3和CuCO3混合在高温下反应制得。回答下列问题： (1)Y(钇)是一种稀土金属元素，与Sc(钪)同族相邻。Y在元素周期表中的位置是______________，目前的周期表中，该族共有________种元素。 (2)基态Cu3＋的电子排布式为________________。铜有CuO和Cu2O两种氧化物，后者比前者热稳定性强，原因是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性。下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为________(填字母)。 A．V2O5　　 B．CrO2　　　 C．PbO　　　 D．ZnO (4)某种钇钡铜氧材料中x＝0．2，n(Cu3＋)∶n(Cu2＋)＝________。 解析：　(1)Sc是第21号元素，处于周期表的第四周期ⅢB族，所以Y在第五周期ⅢB族。该族中包括Sc、Y、镧系(15种元素)、锕系(15种元素)一共32种元素。(2)Cu为第29号元素，基态电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，所以Cu3＋应该失去3个电子变为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。铜有CuO和Cu2O两种氧化物，后者比前者热稳定性强，原因是Cu2O中Cu为＋1价，失去最外层的1个电子，变为[Ar]3d10结构，此时3d能级达到全充满的稳定结构，所以Cu2O的稳定性较强。(3)构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性，V5＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不含未成对电子；Cr4＋的核外电子排布式为1s2