专题2 原子结构与元素性质 整理与提升-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（苏教版2019）

化学　选择性必修2[SJ] 一、原子核外电子排布的表示方法 主要考查原子核外电子排布的书写与判断，包括核外电子排布式、轨道表示式等。在新高考中以填空题形式为主，选择题中也有涉及。该考点难度不大，但对元素的原子序数记忆有一定要求。 1．基态原子的核外电子排布表示方法 表示方法 举例 原子结构示意图 Fe: 电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1 外围电子排布式 Fe：3d64s2 轨道表示式 O： 2.基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区 (1)在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： 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) (2)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。 (3)注意特殊原子的核外电子排布式 ①Cr：因3d5为半充满状态，较稳定，故电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 ②Cu：因3d10为全满稳定状态，故电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 (4)书写31Ga、33As等元素简化电子排布式常出现以下错误： 31Ga：[Ar]4s24p1，应为[Ar]3d104s24p1 33As：[Ar]4s24p3，应为[Ar]3d104s24p3 1．(高考组合题)下列化学用语表示正确的是(　　) A．(2023·浙江1月选考)碳的基态原子轨道表示式： B．(2023·北京卷)基态24Cr原子的价层电子轨道表示式： C．(2023·浙江1月选考)Cu元素位于周期表p区 D．(2023·湖南卷)基态N原子的价层电子排布图： 答案：D 2．(高考组合题)下列化学用语表达正确的是(　　) A．(2021·天津高考改编)F－的离子结构示意图： B．(2021·天津高考)基态碳原子的轨道表示式： C．(2022·辽宁高考)Na位于元素周期表p区 D．(2022·北京高考)基态Si原子的价层电子的轨道表示式： 答案：A 解析：基态C原子的轨道表示式为，B错误；Na位于元素周期表s区，C错误；基态Si原子的价层电子的轨道表示式为，D错误。 3．(1)(2024·湖北卷节选)基态Be2＋的轨道表示式为________。 (2)(2023·广东卷节选)基态Fe2＋的3d电子轨道表示式为__________________。 (3)(2023·北京卷节选)基态S原子价层电子排布式是________。 (4)(2023·浙江6月选考节选)基态N原子的价层电子排布式是________。 (5)(2023·福建卷节选)基态Cu2＋的价电子排布式为________。 答案：(1)　(2)　(3)3s23p4　(4)2s22p3　(5)3d9 4．(1)(2022·全国乙卷节选)氟原子激发态的电子排布式有________，其中能量较高的是________。(填标号) a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2 c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2 (2)(2022·广东高考节选)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为________。 (3)(2022·全国甲卷节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为________________。 答案：(1)ad　d　(2)4s24p4　(3) 二、电离能、电负性的比较及原因表述 1．元素第一电离能与电负性大小规律的异同 (1)相同点：同周期从左到右元素电负性依次增大，元素第一电离能呈增大趋势。如电负性：F>O>C，第一电离能：F>O>C。 同主族从上到下元素电负性和元素第一电离能均降低。如电负性：Li>Na>K，第一电离能：Li>Na>K。 (2)不同点：ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能反常，均大于同周期相邻元素，电负性大小无此特点，如电负性：Na<Mg<Al，第一电离能：Na<Al<Mg。 2．过渡元素电离能大小比较 对于过渡金属元素而言，由于失去一定数目的电子会变成稳定结构，则表现在某一级的电离能存在反常情况，如锰、铁均为第4周期的过渡金属元素，第一电离能(I1)：Mn<Fe；第二电离能(I2)：Mn<Fe；第三电离能(I3)：Mn>Fe。因为Mn2＋中3d5为半充满的稳定状态，再失去一个电子转化为不稳定状态，需要的能量较多；Fe2＋中3d6为不稳定状态，再失去一个电子转化为稳定状态，需要的能量较少。 3．从核外电子排布角度解释电离能大小的答题模板 (1)以N、O第一电离能比较为例 第一电离能：N>O，原因：N原子p轨道为2p3半满稳定结构，不易失电子。 (2)以K、Ti的第二电离能比较为例 电离能：I2(Ti)<I2(K)，原因：K＋失去的是全充满的3p6电子，所需能量较高，Ti＋失去的是4s1电子，所需能量较低。 5．(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3↓＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：W＜X＜Y B．第一电离能：X＜Y＜Z C．单质沸点：Z＜R＜Q D．电负性：W＜Q＜R 答案：C 解析：侯氏制碱法主反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓，则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H、C、N、O、Na、Cl。一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：H＜N＜C，A错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第ⅤA族元素第一电离能反常，大于第ⅥA族元素，则第一电离能：N＞O＞C，B错误；电负性：Na＜H＜Cl，D错误。 6．(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　) A．电负性：W>Y B．酸性：W2YX3>W2YX4 C．基态原子的未成对电子数：W>X D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y 答案：D 解析：主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z含有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。电负性S>H，A不正确；酸性：H2SO3<H2SO4，B不正确；H只有1个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确。 7．(2023·重庆卷)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇原子序数比Fe大13)组成，下列说法正确的是(　　) A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中 C．5种元素中，第一电离能最小的是Fe D．5种元素中，电负性最大的是P 答案：A 解析：基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，填充在10个轨道中，B错误；5种元素中，第一电离能最小的是金属性最强的Ca，C错误；5种元素中，电负性最大的是O，D错误。 8．(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 解析：电负性：χ(F)>χ(O)，B错误；电离能：I1(O)>I1(Na)，C错误；碱性：NaOH>Al(OH)3，D错误。 9．(2022·辽宁高考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　) A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：Z＜Q C．第一电离能：Y＞Z D．电负性：W＜Z 答案：B 解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误。 10．(1)(2023·全国乙卷节选改编)橄榄石 (MgxFe2－xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为____________。 (2)(2023·北京卷节选)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：____________________________________________________。 答案：(1)O>Si>Fe>Mg (2)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 11．(1)(2022·全国甲卷节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是________(填标号)，判断的根据是______________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________(填标号)。 (2)(2022·湖南高考节选)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： 富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为__________________。 答案：(1)a　同一周期从左至右第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高　b (2)O＞C＞H＞Fe 12．(1)(2021·福建高考节选)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)>I1(O)>I1(S)，原因是______________________________________________________________________________________________。 (2)(2021·全国乙卷节选)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________(填标号)。 A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 答案：(1)N原子2p轨道半充满，比相邻的O原子更稳定，更难失电子；O、S同主族，S原子半径大于O原子，更易失去电子 (2)AC 7 学科网（北京）股份有限公司 $$