第1章 原子结构与元素性质 本章总结-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（鲁科版2019）

化学　选择性必修2 导学案 L 一、核外电子排布表示方法的书写与判断 1．核外电子排布表示方法的书写 (1)电子排布式的书写注意事项 ①过渡元素原子的电子排布式中，能级的排列是按电子层由内到外和s、p、d、f能级顺序书写的，而核外电子是按能级的能量由低到高的顺序填充的，即电子排布式中能级排列顺序并不代表电子填充的顺序。 ②基态原子失电子时，由外层到内层，按能级的能量由高到低的顺序失去电子。 (2)轨道表示式的书写注意事项 ①凡是一个轨道中含有2个电子，电子的自旋状态一定是不同的(依据泡利不相容原理)，即；相同能级的n个轨道中，若均只含1个电子，则电子的自旋状态一定是相同的(依据洪特规则)，如、。 ②虽然电子的排布(或填充)遵循构造原理，但在书写轨道表示式时还是按照电子层由内到外和能级的能量由低到高的顺序。 (3)价电子排布式或轨道表示式的书写 主族元素原子的价电子为最外层电子，过渡元素的原子(钯、镧系、锕系除外)的价电子为最外层ns电子加次外层(n－1)d电子。如Fe的价电子排布式：3d64s2，轨道表示式：。 例1　(1)基态镍原子的价电子排布式为________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有________个伸展方向。 (2)基态Cu2＋核外电子排布式为____________。 (3)基态Co原子价电子的轨道表示式为______________________________。 (4)Zn原子核外电子排布式为____________。 (5)Fe成为阳离子时首先失去____轨道电子，Sm的价电子排布式为4f66s2，Sm3＋价电子排布式为____________。 (6)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是__________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 [解析]　(5)Fe的价电子排布式为3d64s2，成为阳离子时首先失去的是4s轨道的电子。Sm3＋是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子时，首先失去6s轨道上的2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，因此Sm3＋的价电子排布式为4f5。 (6)Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。 [答案]　(1)3d84s2　5　(2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (3) (4)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2) (5)4s　4f5 (6)Mg　相反 练习1　根据原子核外电子排布规则，回答下列问题： (1)写出基态S原子的核外电子排布式：__________________，写出基态24Cr原子的价电子排布式：________。 (2)写出基态N原子的轨道表示式：________________。 (3)基态14Si原子的电子排布式为____________________。 (4)基态磷原子核外电子共有____种空间运动状态。磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式：____________________。答案：(1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4　3d54s1 (2)　 (3)1s22s22p63s23p2 (4)9　1s22s22p63s13p33d1 解析：(4)基态磷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，原子核外电子占据的每一个原子轨道都是一种电子空间运动状态，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，所以一共有9个轨道，即9种空间运动状态。 2．核外电子排布表示方法书写常见误区 (1)书写电子排布式常见的错误 ①忽略了能级交错现象，如 Mn：1s22s22p63s23p63d7。 ②违反了洪特规则的特例，如 Cr：1s22s22p63s23p63d44s2。 ③能级顺序书写错误，如 Ni：1s22s22p63s23p64s23d8。 ④得失电子顺序错误，如 Fe2＋：1s22s22p63s23p63d54s1。 (2)画基态原子的轨道表示式时常出现的错误： ①(违反能量最低原理) ②(违反泡利不相容原理) ③(违反洪特规则) ④(违反洪特规则) ⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为，而不是。 例2　下列说法正确的是(　　) A．As的价电子排布式：3d104s24p3 B．Fe2＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 C．P的轨道表示式： D．Al的轨道表示式： [解析]　As的价电子排布式应为4s24p3，A错误；Fe2＋的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d6，B错误；C项中P的轨道表示式违背了洪特规则。 [答案]　D 练习2　下列有关化学用语的表述正确的是(　　) A．Si的价电子轨道表示式： B．基态铜原子的价电子轨道表示式： C．Se的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p4 D．F－的结构示意图： 答案：C 解析：3p轨道的空轨道不能省略，A错误；书写基态铜原子的价电子轨道表示式时，根据洪特规则的特例应为，B错误；F－的最外层有8个电子，D错误。 二、元素性质的变化规律及元素推断 1．元素性质的周期性变化 性质 同周期主族元素(从左到右) 同主族(从上到下) 原子半径 减小 增大 金属性与非金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱 主要化合价 最高正价＋1→＋7(O、F除外)，非金属：负价－4→－1 最高正价＝族序数(O、F除外) 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强 碱性增强，酸性减弱 最简单气态氢化物的稳定性 增强 减弱 第一电离能 呈增大趋势(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA) 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 例3　(1)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Cu、Zn组成，第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是__________________________________________________________。 (2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是____________。 (3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。 [解析]　(1)锌的价电子排布式为3d104s2，为全满稳定结构，难失去一个电子，铜的价电子排布式为3d104s1，较易失去一个电子，因此锌的第一电离能大于铜的第一电离能。 (2)Zn与Ge是同周期元素，Ge在Zn的右边，因此Ge的电负性比Zn强，O为活泼的非金属元素，电负性强于Ge和Zn，故三者电负性的大小顺序为O>Ge>Zn。 (3)O2－和F－的核外电子层结构相同，F－的核电荷数大，因此F－的半径小。 [答案]　(1)大于　Zn的核外电子排布为全满稳定结构，难失电子　 (2)O>Ge>Zn　(3)小于 练习3　(2022·江苏高考)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　) A．半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋) B．电负性大小：χ(F)<χ(O) C．电离能大小：I1(O)<I1(Na) D．碱性强弱：NaOH<Al(OH)3 答案：A 2．元素推断 进行原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断试题的思路一般可用下面的框线关系表示： 例4　A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。 元素 元素或原子结构信息 A 宇宙中含量最多的元素 B 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素的第一电离能 C 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能 D 原子的最外层只有一个电子，其次外层内没有未成对电子 E 前四周期元素中未成对电子数最多 (1)写出下列元素的元素符号：A________；E________。 (2)B元素在周期表中的位置为________________，位于周期表的________区。 (3)E元素基态原子的电子排布式为__________________。 (4)B、C、D三种元素的电负性：________(填元素符号，下同)＞________＞________。 [解析]　由表中信息可知，A为H元素，B为O元素，C为Mg元素，D为K元素，E为Cr元素。 (4)B、C、D三种元素分别为O、Mg、K，非金属性越强，电负性越大，故三种元素的电负性：O＞Mg＞K。 [答案]　(1)H　Cr (2)第2周期ⅥA族　p (3)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (4)O　Mg　K 练习4　(2023·河北卷)如图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是(　　) A．简单氢化物的稳定性：Z>Q B．第一电离能：X>Y C．基态原子的未成对电子数：X>Q D．原子半径：Z<W 答案：A 解析：由“W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大”和“Z原子的电子数是Q的一半”以及药物中间体的结构式(Z、Q都形成两个共价键，Z、Q为ⅥA族元素)可推出Z为O，Q为S，再由W形成一个共价键、X形成四个共价键、Y形成三个共价键和“分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型”可推出W、X、Y分别为H、C、N。同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大基本呈增大的趋势，故第一电离能：C<N，B错误；基态C原子的未成对电子数为2，基态S原子的未成对电子数也为2，C错误；元素周期表中H原子半径最小，故原子半径：O>H，D错误。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$