第一章 学科素养2　元素“位、构、性”关系-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套教参（人教版，单选）

学科素养2　元素“位、构、性”关系 授课提示：对应学生用书第25页 1．元素“位、构、性”关系图解 2．解题思路 1．已知元素周期表中1～18号元素中的四种元素的简单离子W3+、X＋、Y2-、Z－都具有相同的电子层结构，下列判断正确的是(　　) A．元素的第一电离能：X>W B．离子的还原性：Y2->Z－ C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ D．原子半径：X<W 解析：1～18号元素中的四种元素的简单离子W3+、X＋、Y2-、Z－都具有相同的电子层结构，则W和X是金属元素，且在周期表中W位于X的右侧，Y和Z是非金属元素，在周期表中位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右侧。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，即金属性：X>W，非金属性：Z>Y，所以元素的第一电离能：X<W，原子半径：X>W，离子的还原性：Y2->Z－，氢化物的稳定性：H2Y<HZ，故B项正确。 答案：B 2．已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素原子的2p能级处于半充满状态；Y元素原子最外电子层(L电子层)上s电子数和p电子数相等；Z元素的＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子。下列说法一定正确的是(　　) A．含有X元素的化合物一定是共价化合物 B．Y元素的电负性大于X元素的电负性 C．X元素的单质与Z元素的单质在一定条件下能发生化合反应 D．W元素的单质能与NaOH溶液反应放出氢气 解析：根据题给信息可知，X为N元素，Y为C元素，Z为Mg元素，W为Al或Cl元素。A项，NH4Cl为离子化合物，错误；B项，N元素的电负性大于C元素的电负性，错误；C项，N2和Mg在点燃条件下发生化合反应生成Mg3N2，正确；D项，若W为Cl元素，Cl2与NaOH溶液反应不能放出H2，错误。 答案：C 3．A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。A元素的一种核素的质量数是14，中子数是8；B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子；C是地壳中含量最多的一种元素；D元素基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子且有1个未成对电子；E是一种常见的金属元素，可形成多种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色物质；F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。回答下列问题： (1)D元素的基态原子中，核外电子占据的最高能层的符号为________，基态C离子占据的最高能级共有______个原子轨道。 (2)B元素的基态原子价层电子的电子排布图为________________。 (3)请解释E3+比E2+稳定的原因：______________________________________。 (4)基态F二价阳离子的核外电子排布式为____________。 (5)A、B、C三种元素的第一电离能从大到小为______(用元素符号表示)。 (6)BD3与水反应产生有漂白性的物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 解析：A元素的一种核素的质量数是14，中子数是8，则A元素的质子数是6，A为C元素；B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，B为N元素；C是地壳中含量最多的一种元素，C为O元素；D元素基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子且有1个未成对电子，即其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，D为Cl元素；E是一种常见的金属元素，可形成多种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色物质即四氧化三铁，E为Fe元素；F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，则F原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，F为Cu元素。 (1)D为Cl元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，因此核外电子占据的最高能层的符号为M，C为O元素，基态氧离子的核外电子排布式为1s22s22p6，占据的最高能级为2p，因此有3个原子轨道。(2)B为N元素，其基态原子价层电子的电子排布图为。(3)E3+为Fe3+，E2+为Fe2+，Fe3+比Fe2+稳定是因为Fe3+的3d轨道为半充满结构，更稳定。(4)F为Cu元素，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(5)A、B、C分别为C、N、O元素，同一周期主族元素从左向右第一电离能整体呈增大趋势，但N位于第ⅤA族，2p轨道为半充满结构，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，因此三者第一电离能从大到小为N>O>C。(6)BD3为NCl3，与水反应生成有漂白性的HClO，依据得失电子守恒和原子守恒可得其化学方程式为NCl3＋3H