第一章 原子结构与性质【技能诊断与提升】高二化学上学期人教版

第一单元 原子结构与性质 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 能层、能级 电子跃迁 1 容易 2 容易 3 中等 02 电子排布式 4 中等 5 中等 6 中等 03 原子轨道排布 7 中等 8 中等 9 中等 04 元素周期表 10 中等 11 较难 12 中等 05 电离能 13 容易 14 较难 15 困难 06 电负性 16 容易 17 中等 18 较难 07 元素周期律 19 中等 20 中等 21 困难 08 元素推断及“位—构—性”的应用 22 困难 23 困难 24 困难 25 困难 26 困难 综合评价 1．（2025高二·全国·专题练习）下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 【答案】A 【解析】A．同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）因处于不同电子层，能量不同，因此电子能量不一定相同，A正确；B．每个电子层的能级数等于该电子层序数（如第三层有s、p、d三个能级），B错误；C．钠原子基态电子排布为1s22s22p63s1，3p和3d轨道均未填充电子，3s也未填满电子，C错误；D．3d能级最多容纳10个电子，且3f能级不存在，D错误；故选A。 2．（25-26高二上·上海·课后作业）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 【答案】A 【解析】根据构造原理可知各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…，则：A．E(3s)>E(2s)>E(1s)，符合构造原理，A正确；B．应为E(3d)>E(3p)>E(3s)，B错误；C．应为E(4f)>E(4d)>E(4s)，C错误；D．应为E(5f)>E(5s)>E(4s)，D错误；故答案选A。 3．（2025高二上·全国·专题练习）下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是 A．各能层含有的能级数等于能层序数减去1 B．同是s能级，在不同的能层中最多所能容纳的电子数是不相同的 C．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为n2 D．M能层中含有3d能级 【答案】D 【解析】A．各能层的能级数等于其能层序数，A错误；B．s能级仅1个轨道，最多容纳2个电子，与能层无关，B错误；C．能层最大电子容量为，C错误；D．M能层（n=3）包含3d能级，尽管电子填充顺序中3d能级在4s之后，但能级本身属于M能层，D正确；故选D。 4．（2025高二上·全国·专题练习）下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序 【答案】B 【解析】A．根据构造原理ns＜(n−2)f＜(n−1)d＜np，可判断原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确；B．3p能级应在4s之前填充，该排布跳过3p，不符合构造原理，B错误；C．绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu、Cr的电子排布不符合构造原理，C正确；D．构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序，D正确；故选B。 5．（25-26高二上·山东·课后作业）下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Na+  1s22s22p6 B．F  1s22s22p5 C．Cl-  1s22s22p63s23p5 D．As  1s22s22p63s23p63d104s24p3 【答案】C 【解析】​A．Na原子失去1个电子变为Na+，则根据构造原理可知，钠离子的电子排布式为1s22s22p6，A正确； B．F原子的原子序数是9，则其核外电子排布式为1s22s22p5，B正确； C．Cl原子得到1个电子变为氯离子，则氯离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误； D．As原子的原子序数为33，则砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D正确； 答案选C。 6．（23-24高二上·天津南开·期末）下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   【答案】A 【解析】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：，A正确；B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，其电子排布式为：，B错误；C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：，C错误；D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成，核外电子排布式：，D错误； 故选A。 7．（2025高二上·全国·专题练习）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1s22s22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 【答案】A 【解析】A．根据构造原理，能级顺序中ns的能级一定高于(n-1)p的能级（如4s > 3p），A错误；B．碳原子2p轨道应遵循洪特规则，两个电子分占不同轨道且自旋相同，写成违反此规则，B正确；C．钪（Sc）的电子应先填满4s轨道（能量低于3d），排布式3d3未填4s，违反能量最低原理，C正确；D．钛（Ti）的3p轨道最多容纳6个电子，排布式3p10超过轨道容量，违反泡利原理，D正确；故答案选A。 8．（2025高二上·全国·专题练习）若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了 A．能量守恒原理 B．洪特规则 C．能量最低原理 D．泡利不相容原理 【答案】B 【解析】A．能量守恒原理与电子排布无关，此处不涉及能量转化问题，A错误；B．洪特规则要求等价轨道（如3p的三个轨道）上的电子应尽可能分占不同轨道且自旋相同。题目中的排布使同一轨道（3px）填入两个电子，而其他轨道未填满，违背了洪特规则，B正确；C．能量最低原理要求电子优先填入低能级轨道，但题目中的能级顺序（1s→2s→2p→3s→3p）正确，未违反该原理，C错误；D．泡利不相容原理规定同一轨道最多容纳两个自旋相反的电子。题目中的两个电子可以满足自旋相反，未违反该原理，D错误；故答案选B。 9．（24-25高二下·广东广州·月考）下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B．Cu的价层电子：3d104s1 C．电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 【答案】C 【解析】A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形， A正确；B．铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，B正确；C．钒元素的原子序数为23，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，则1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理， C错误；D．由泡利原理可知，核外电子不可能有运动状态完全相同的电子，则轨道表示式违反了泡利原理，D正确；故选C。 10．（25-26高二上·山东德州·月考）下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第1周期ⅡA族 C．  第4周期ⅦB族 D．  第4周期ⅠA族 【答案】C 【解析】A．价电子排布，对应第4周期0族的Kr，A错误；B．价电子排布，对应第1周期0族的He，B错误；C．价电子排布，对应第4周期ⅦB族的锰，位置一致，C正确；D．价电子排布，对应第4周期ⅠB族的铜，D错误；故选C。 11．（24-25高二下·湖北武汉·期末）铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 【答案】D 【解析】A．铋元素的相对原子质量是209.0，A错误；B．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，则铋是p区元素，B错误；C．铋原子的价层电子排布是，则价电子排布图为，因此铋原子6p能级的3个电子都是未成对电子，C错误；D．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，D正确；答案选D。 12．（25-26高二上·全国·周测）下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第3周期ⅡA族 C．  第1周期ⅡA族 D．  第4周期ⅠA族 【答案】B 【解析】A．价电子排布为，对应稀有气体（如），应位于0族（ⅧA族），而非Ⅷ族（d区过渡金属），A错误；B．价电子排布为对应第3周期ⅡA族的镁（），选项中价电子排布与其在周期表中的位置对应一致，B正确；C．价电子排布为，对应第1周期氦（），属于0族，而非ⅡA族，C错误；D．价电子排布为对应第4周期铜（），属于ⅠB族，而非ⅠA族，D错误；故答案选B。 13．（24-25高二下·全国·课后作业）元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是 A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 【答案】C 【解析】第3周期主族元素中，第一电离能最大的主族元素为Cl，第一电离能最小的主族元素为Na，二者形成的化合物为NaCl；故选C。 14．（25-26高三上·上海徐汇·阶段练习）与Si同周期的部分元素的电离能如下图所示，其中a、b和c分别代表 A．a为，b为，c为 B．a为，b为，c为 C．a为，b为，c为 D．a为、b为，c为 【答案】B 【解析】第三周期主族元素中，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为全充满结构、磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能钠元素最小、氯元素最大，Mg(12号元素)、P(15号元素)反常，则为图c代表第一电离能；钠原子失去1个电子后，2p轨道为稳定的全充满结构，Al+的3s轨道为全充满结构、S+的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第二电离能大于相邻元素，所以第二电离能Na(11号元素)、Al(13号元素)、S(16号元素)反常，则图a代表第二电离能；镁原子失去2个电子，2p轨道为稳定的全充满结构，Si2+的3s轨道为全充满结构、Cl2+的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第三电离能大于相邻元素，所以第三电离能Mg(12号元素)、Si(14号元素)、Cl(17号元素)反常，图b代表第三电离能；故选B。 15．（21-22高二·全国·课后作业）根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，判断下列说法不正确的是 元素代号 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A．Q元素可能是0族元素 B．R和S均可能与U在同一主族 C．U元素可能在元素周期表的s区 D．原子的外围电子排布式为的可能是T元素 【答案】B 【解析】由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能为0族元素；R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一主族；S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2；T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，据此分析；A．由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能是0族元素，A正确；B．R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一主族，S不可能与U在同一主族，B错误；C．U的第一电离能较小，最外层电子数为1，U可能在元素周期表的s区，C正确；D．T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，因此原子的外围电子排布式为的可能是T元素，D正确；故选B。 16．（23-24高二上·全国·课前预习）下列原子的价电子排布中，电负性最小的是 A．3s2 B．3s23p3 C．3s23p4 D．3s23p5 【答案】A 【解析】同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，A、B、C、D分别为Mg、P、S、Cl，故Mg的电负性最小，选A。 17．（25-26高二上·山东·课后作业）已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，下列说法错误的是 A．X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价 B．X与Y形成的化合物可能为共价化合物 C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性 D．气态氢化物的稳定性：HmY<HnX 【答案】C 【解析】A．X电负性大于Y，在化合物中X显负价、Y显正价，符合电负性规律，A正确；B．X与Y电负性差为1.2（3.0-1.8），若两者为非金属（如Cl与Si），可能形成共价化合物（如SiCl4），B正确；C．X的非金属性更强，其最高价含氧酸酸性应强于Y，C错误；D．X的非金属性更强，其简单气态氢化物更稳定，D正确；故选C。 18．（23-24高二上·安徽·期末）电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，是元素的一种基本性质。下表为一些元素的电负性(已知两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键)： 元素 Li Be B C N F Na Mg Al Si Cl Ca 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 0.9 a 1.5 1.8 3.0 1.0 下列说法不正确的是 A．根据电负性变化规律，确定a的最小范围为1.0<a<1.5 B．NF3中N-F键的极性比NCl3中N-Cl键的极性强 C．AlCl3是一种可溶性盐，属于离子化合物 D．可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别Li3N与SiC 【答案】C 【解析】A．根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小可知，在同周期中电负性：Na<Mg<Al，即0.9<a<1.5，同主族：Be>Mg>Ca，即1.0<a<1.5，取最小范围应为1.0<a<1.5，A项正确；B．两种元素电负性差值越大，键的极性越强，根据表中数值可知，N与F电负性差值大于N与Cl电负性差值，则NF3中N-F键的极性比NCl3中N-Cl键的极性强，B项正确；C．根据已知条件及表中数值可知，AlCl3化合物中Al与Cl电负性的差值为1.5，小于1.7，形成共价键，为共价化合物，C项错误；D．Li3N是离子化合物，在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，SiC是共价化合物，不能导电，可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别Li3N与SiC，D项正确。故本题选C。 19．（25-26高二上·山东德州·月考）根据元素周期律推测，下列说法不正确的是 A．热稳定性： B．键的极性： C．非金属性： D．离子半径： 【答案】A 【解析】A．热稳定性比较：O和S同属VIA族，非金属性O > S（同主族从上到下非金属性减弱），因此氢化物稳定性H2O > H2S，而选项说H2O < H2S，A错误；B．键的极性比较：S和P同处第三周期，电负性S（约2.58）> P（约2.19），S−H键电负性差（|2.58-2.20|=0.38）大于P−H键（|2.19-2.20|=0.01），因此极性S−H > P−H，B正确；C．非金属性比较：O和C同处第二周期，O在C右侧（同周期从左到右非金属性增强），电负性O（3.44）> C（2.55），故O > C，C正确；D．离子半径比较：H-和Li+均为2电子离子（等电子体），H-核电荷数（1）小于Li+（3），核电荷数越小，离子半径越大，故H- > Li+，D正确；故答案选A。 20．（25-26高二上·江苏镇江·期中）古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 【答案】C 【解析】A．和核外电子排布相同。O原子序数更大，对核外电子吸引力更强，离子半径更小，A错误；B．O的价层电子排布为，N的价层电子排布为。N的2p电子层处于半充满状态更稳定，因此第一电离能更高，B错误；C．一般来说，同周期元素从左到右，电负性增强，C正确；D．O电负性强于N，非金属性更强，的热稳定性强于，D错误；故答案选C。 21．（25-26高二上·重庆·期中）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的质子数为Y、X的质子数之差，X的基态原子价电子排布式为，Y的基态原子2p能级有2个单电子，Z与Y同主族，下列说法正确的是 A．第一电离能； B．电负性： C．简单离子的半径： D．W、X、Y只能形成含共价键的化合物 【答案】A 【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的基态原子价电子排布式为，氮的价电子排布式为2s22p3，则X为氮元素；Y的2p能级有2个单电子，则Y为O（2p4）；W的质子数为Y、X的质子数之差， W的质子数= 8-7=1，即为氢元素；Z与Y同主族，则Z为硫元素。A．N因p轨道半充满更稳定，电离能高于O；S在第三周期，电离能最低，所以第一电离能N＞O＞S，A正确；B．同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性： O＞N＞S，B错误；C．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径： S2-＞N3-＞O2-，C错误；D．H、N、O可形成NH4NO3，NH4NO3中含离子键，D错误；故答案选A。 22．（25-26高二上·云南·期中）四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，与同族，且的原子序数是的两倍。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．与形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C．气态氢化物的热稳定性：W<Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z 【答案】B 【解析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na；由原子序数可知，Y、Z处于第三周期，W、X的简单离子具有相同电子层结构，与同族，且的原子序数是的两倍，W是O元素，Y是S元素，则Z是Cl元素，以此来解答。A．O2-和Na⁺的电子层结构相同，O2-的核电荷数小，离子半径大于Na⁺，Cl⁻的离子半径最大，正确顺序为Na⁺ < O2-< Cl⁻，即X < W < Z，A错误；B．Na与S形成的化合物Na2S为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，B正确；C．O的非金属性强于S，H2O的热稳定性高于H2S，故气态氢化物的热稳定性：W < Y，C错误；D．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性也逐渐增强，S的最高价氧化物对应酸为H2SO4，Cl的为HClO4，HClO4酸性更强，D错误；故选B。 23．（25-26高二上·河北石家庄·期中）由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法错误的是 A．原子半径： B．电负性： C．简单氢化物的沸点： D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素 【答案】D 【解析】原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，X的核外电子数与电子层数相同，X可以形成一条共价键，故X为H；Y可以形成两条共价键，则为ⅥA族，Y、W同族，故Y为O，W为S；Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和（1+6=7），Z为ⅦA族，且原子序数小于S，故Z为F，据此分析。A．根据分析可知，W、Y、Z、X分别为S、O、F、H，同周期元素由左至右原子半径减（半径O>F）小，不同周期元素，电子层数越多，半径越大，故原子半径S>O>F>H，A正确；B．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，电负性：F>O>S，B正确；C．H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高，而H2S无分子间氢键，简单氢化物的沸点：H2O>H2S，C正确；D．Y是O，同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高，故第一电离能，N>O、F>O，D错误；故答案为D。 24．（25-26高二上·安徽蚌埠·月考）加工食品常用的膨松剂（ZX4XYR3）由原子序数依次增大的短周期主族非金属元素X、Y、Z、R组成，Y元素最高化合价和最低化合价代数和等于0，R原子最外层电子数等于电子层数的3倍。下列叙述错误的是 A．最高正化合价：Y<Z<R B．原子半径：Y>R>X C．简单氢化物沸点：R>Z>Y D．ZX4XYR3含离子键和共价键 【答案】A 【解析】R最外层电子数等于电子层数的3倍，短周期中只有O（电子层数 2，最外层 6 电子）符合，故R为O；Y元素最高化合价和最低化合价代数和为0，且为短周期主族非金属元素、原子序数比R小，推出Y为C（碳的最高正价+4，最低负价-4）；结合膨松剂化学式ZX4XYR3及X、Y、Z、R原子序数依次增大，推出X为H，Z为N，膨松剂为NH4HCO3。A．Y为C（最高+4），Z为N（最高+5），R为O（O无最高正价），A错误；B．电子层数越多半径越大，同周期从左到右原子半径减小，原子半径：C> O> H，B正确；C．H2O和NH3分子间有氢键，沸点远高于CH4，沸点：H2O（100℃）> NH3（-33℃）> CH4（-161℃），C正确；D．NH4HCO3中含与间的离子键、以及与内部的共价键，D正确；故选A。 25．（2025高二上·全国·专题练习）X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下： 元素 相关信息 X 最外层电子数是能层数的2倍 Y 单质是合成氨工业的原料 Z 核外无未成对电子的主族元素 Q 价层电子的排布式： M 第四周期ⅠB元素 下列说法不正确的是 A．离子半径：Q>Y>Z B．简单氢化物的稳定性和沸点：X<Y C．一定条件下，Z单质与反应可生成两种离子化合物 D．M元素基态原子的价电子排布式为3d94s2 【答案】D 【解析】X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素，X元素的最外层电子数是能层数的2倍，则X为C元素；Y元素的单质是合成氨工业的原料，则Y为N元素； Z元素为核外无未成对电子的主族元素，则Z为M g元素；Q元素的价层电子的排布式，则Q为S元素；M为第四周期IB元素，则M为Cu元素。A．离子的电子层数越大，离子半径越大，则硫离子的离子半径最大；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的离子半径大于镁离子，所以离子半径的大小顺序为：S2-＞N3-＞Mg2+，A正确；B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，则氨气的稳定性强于甲烷；氨气能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，所以氨气的分子间作用力强于甲烷，沸点高于甲烷，B正确；C．一定条件下镁能与二氧化氮发生如下反应：7Mg + 2NO2 = 4MgO + Mg3N2，反应生成的氧化镁和氮化镁都是离子化合物，C正确；D．铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，D错误；故选D。 26．（2025·广东江门·一模）元素为短周期元素，其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．c与e的原子半径： B．第一电离能： C．简单气态氢化物的稳定性： D．基态和原子核外均有1个未成对电子 【答案】B 【解析】从图中可以看出，原子序数逐渐增大，a显-3价，则为N元素；b显+2价，则为Mg元素；c为+3价，则为Al元素；d显+5价，则为P元素；e显+7价，则为Cl元素，据此回答。A．由分析知，c与e分别为Al、Cl，第三周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径：Al>Cl，A错误；B．由分析可知，b、c分别为Mg、Al元素，Al的价电子排布式为，其第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子，所需能量较少；Mg的价电子排布式为，失去的是能量较低的3s能级上的电子，所需能量较多；所以第一电离能：Mg＞Al，B正确；C．a、d分别为N、P，二者为同主相邻族元素，非金属性：N＞P，气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3，C错误；D．d为15号的P元素，其基态原子价电子排布式为，有3个未成对电子；e为Cl元素，其基态原子的价电子排布式为，有1个未成对电子，D错误；故选B。 考向01 能层、能级 电子跃迁 【例1】（25-26高二上·全国·周测）下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【答案】C 【解析】A．M电子层包含3s、3p、3d三个能级，最多容纳2+6+10=18个电子，A错误；B．3d能级最多容纳10个电子正确，但4f能级最多容纳14个电子，B错误；C．s能级无论处于哪一电子层（如1s、2s、3s等），最多均容纳2个电子，C正确；D．K电子层（第一层）只有s能级，没有p能级，因此“任何电子层都有s、p能级”的说法错误，D错误；故选C。 同一原子处于不同状态能量高低的判断方法 （1）原子处于基态时，能量最低，激发态能量高于基态，其中各能层能级的能量高低顺序为：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜… （2）电子由基态跃迁到激发态时，激发态原子所处的能层和能级数越高，需要的能量越多。 （3）能层和能级数低的能级上排布的电子数越多，原子所处的能量越低，能层和能级数高的能级上排布的电子数越多，原子所处的能量越高。 解题指导 考向02 电子排布式 【例2】（24-25高二下·河南郑州·阶段练习）下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．： B．F： C．： D．： 【答案】C 【解析】A．K原子核外电子排布式为，K原子失去最外层1个电子变为，因此核外电子排布式为，故A项正确；B．F原子核外有9个电子，根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为，故B项正确；C．S原子核外有16个电子，得到2个电子后变为，根据能量最低原理可知核外电子排布式为，故C项错误；D．Ar原子核外有18个电子，根据能量最低原理可知原子核外电子排布式为，故D项正确；综上所述，错误的是C项。 1．构造原理 （1）依据构造原理，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s……但部分过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理。如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布式分别为3d54s1和3d104s1。 （2）“能级交错”现象 当出现d能级时，电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充电子，当出现f能级时，电子按ns、(n－2)f、(n－1)d、np的顺序填充电子。从第三能层开始，各能级能量高低不完全符合能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。要特别记忆4s＜3d这一能级交错现象。 2．电子排布式中各符号的含义(以Al原子为例) 3．电子排布式的书写 （1）“三步法”书写一般电子排布式 （2）简化电子排布式 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如钠、铁、砷的简化电子排布式分别为[Ne]3s1、[Ar]3d64s2、[Ar]3d104s24p3。 （3）离子核外电子排布式的书写 先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。对于主族元素的原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如 解题指导 考向03 原子轨道排布 【例3】（23-24高二上·山东青岛·期末）下列关于原子结构的表述正确的是 A．基态铁原子价电子只有4个成对电子，基态铬原子有6个未成对电子 B．基态氮原子的轨道表示式： C．基态碘原子价电子排布式： D．基态P原子电子排布式，违背了泡利不相容原理 【答案】A 【解析】A．基态铁原子价电子排布式为3d64s2，有4个成对电子，基态铬原子价电子排布式为3d54s1，有6个未成对电子，A正确；B．基态氮原子的轨道表示式： ，B错误；C．基态碘原子价电子排布式：，C错误；D．基态P原子电子排布式，违背了洪特规则，D错误；故选A。 1．核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系 原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。 2．核外电子的排布表示方法的常见误区 （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。 （2）在画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。 解题指导 考向04 元素周期表 【例4】（24-25高二下·内蒙古·期中）若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 【答案】A 【解析】A．外围电子排布为4d15s2，该元素位于周期表第五周期第ⅢB族，A正确；B．该元素原子已经占有5s轨道，核外有5个电子层，B错误；C．该元素原子最外层为5s2，共有2个电子，C错误；D．该元素原子位于第五周期第ⅢB族，位于d区，D错误；故选A。 1．根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 电子排布式价层电子排布式 2．元素在周期表中位置的确定方法 （1）原子序数小于20的元素，可直接依据原子结构示意图确定元素在周期表中的位置，其中能层数为周期数，最外层电子数为主族的族序数。 （2）原子序数大于20的元素，可依据电子排布式确定元素在周期表中的位置具体方法如下： 解题指导 考向05 电离能 【例5】（22-23高二下·江西抚州·期中）如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1 C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z 【答案】D 【解析】A．根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，选项A正确；B．Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布为ns2np1，选项B正确；C．Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，选项C正确；D．三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X>Z>Y，选项D错误；答案选D。 1．由电离能的递变规律 同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期第ⅢA族的B、Al的第一电离能要大；第ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期第ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于第ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，较稳定；而第ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比第ⅥA族的ns2np4状态稳定。 2．逐级电离能变化规律 （1）原子的逐级电离能越来越大 原子失电子时，首先失去的是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子，所需要的能量增多；同时，失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的吸引更强，从而使电离能越来越大。 （2）逐级电离能递增有突变现象 同一能层的电子，能量相差不大，从同一能层逐渐失去一个电子时，所需能量差别不是太大。再从不同能层失去一个电子时，所需能量有很大的差距。 解题指导 考向06 电负性 【例6】（24-25高二下·全国·课后作业）下列有关电负性的说法中正确的是 A．Ge的第一电离能高于C的，而电负性低于C的 B．在同一主族中，元素电负性从上到下依次增大 C．金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性 D．在形成化合物时，电负性越小的元素越可能显正价 【答案】D 【解析】A．Ge(锗)与C(碳)位于同一主族，同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，所以第一电离能逐渐减小，电负性也逐渐减小，因此Ge的第一电离能低于C的，电负性也低于C的，故选项A错误；B．在同一主族中，元素的电负性从上到下依次减小，因为随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，电负性逐渐减小，故选项B错误；C．一般情况下，金属元素的电负性小于非金属元素的电负性，但存在特殊情况，例如Si元素电负性为1.9，Pb元素电负性为2.3，所以不能绝对地说金属元素的的电负性一定小于非金属元素的电负性，故选项C错误；D．电负性表示元素的原子在化合物中吸引电子的能力，电负性越小的元素，在形成化合物时吸引电子的能力越弱，越容易失去电子，也就越可能显正价，故选项D正确；综上所述，正确选项为D。 1．根据位置判断。同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大；同一主族，元素的电负性从上到下逐渐减小。 2．根据元素种类判断。一般金属元素的电负性＜非金属元素的电负性。金属元素的电负性越小，金属越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属越活泼。 3．根据化合价判断。化合物中显正化合价的元素的电负性小于显负化合价的元素的电负性，如HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl。 4．根据化合物类型判断。一般情况下，组成化合物的两种元素的电负性差值大于1.7时，形成离子键；差值小于1.7时，形成共价键。差值越小，键的极性越弱。如Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。 解题指导 考向07 元素周期律 【例7】（25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 【答案】A 【解析】A．同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大，则r(Cu)> r(Cu2+)，A正确；B．非金属性越强，电负性越大，电负性：χ(O) > χ(N) > χ(H)，B错误；C．同周期主族元素，原子序数越大，第一电离能越大，但氮原子2p轨道电子属于半充满结构，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能：I1(N) > I1(O)> I1(Cu)，C错误；D．Cu元素为29号元素，基态原子的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表中的ds区，D错误；故答案选A。 1．原子或离子半径的比较方法 （1）同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 （2）能层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 （3）带相同电荷的离子：能层数越多，半径越大。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。 （4）核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比较r(K＋)与r(Mg2＋)，可选r(Na＋)为参照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。 2．粒子半径比较的一般思路 （1）“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。 （2）“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 （3）“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 解题指导 同周期、同主族元素性质的递变规律 性质 同一周期(从左到右) 同一主族(从上到下) 核外电子的排布 能层数 相同 增加 最外层电子数 1→2或8 相同 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 单质的氧化性、还原性 氧化性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 气态氢化物的稳定性 增强 减弱 第一电离能 增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA) 减小 电负性 变大 变小 解题指导 考向08 元素推断及“位—构—性”的应用 【例8】（25-26高二上·吉林白城·期中）如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是 A．X元素位于第二周期第ⅣA族 B．原子半径：Y > Z C．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒 D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应 【答案】A 【解析】图中横坐标为原子序数，纵坐标为元素化合价，由图可知，X为-2价，无正价，X为O；Y为+1价，无负价，Y为Na；Z为+3价、无负价，为Al；W有-2价和+6价，W为S；R有-1价和+7价，R为Cl，据此作答。A．依据分析X为O元素，位于元素周期表第二周期第ⅥA族，A错误；B．依据分析Y为钠（Na），Z为铝（Al），同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径Na＞Al，即Y＞Z，B正确；C．依据分析X（O）、Y（Na）、R（Cl）可形成NaClO，NaClO具有强氧化性，可用于漂白、消毒，C正确；D．依据分析Y（Na）、Z（Al）、W（S）的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH（强碱）、Al(OH)3（两性氢氧化物）、H2SO4（强酸），三者能两两相互反应，方程式为： NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O，D正确；故答案选A。 1．推断元素的常用方法 （1）利用稀有气体元素原子结构的特殊性。 （2）利用常见元素及化合物的特征性质。 2．由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置 （1）周期序数＝电子层数＝最高能层序数 （2）主族元素的族序数＝价层电子数 （3）第ⅢB族～第ⅦB族的价层电子排布为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 （4）第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。 解题指导 12 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 原子结构与性质 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 能层、能级 电子跃迁 1 容易 2 容易 3 中等 02 电子排布式 4 中等 5 中等 6 中等 03 原子轨道排布 7 中等 8 中等 9 中等 04 元素周期表 10 中等 11 较难 12 中等 05 电离能 13 容易 14 较难 15 困难 06 电负性 16 容易 17 中等 18 较难 07 元素周期律 19 中等 20 中等 21 困难 08 元素推断及“位—构—性”的应用 22 困难 23 困难 24 困难 25 困难 26 困难 综合评价 1．（2025高二·全国·专题练习）下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 2．（25-26高二上·上海·课后作业）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 3．（2025高二上·全国·专题练习）下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是 A．各能层含有的能级数等于能层序数减去1 B．同是s能级，在不同的能层中最多所能容纳的电子数是不相同的 C．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为n2 D．M能层中含有3d能级 4．（2025高二上·全国·专题练习）下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序 5．（25-26高二上·山东·课后作业）下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Na+  1s22s22p6 B．F  1s22s22p5 C．Cl-  1s22s22p63s23p5 D．As  1s22s22p63s23p63d104s24p3 6．（23-24高二上·天津南开·期末）下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   7．（2025高二上·全国·专题练习）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1s22s22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 8．（2025高二上·全国·专题练习）若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了 A．能量守恒原理 B．洪特规则 C．能量最低原理 D．泡利不相容原理 9．（24-25高二下·广东广州·月考）下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B．Cu的价层电子：3d104s1 C．电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 10．（25-26高二上·山东德州·月考）下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第1周期ⅡA族 C．  第4周期ⅦB族 D．  第4周期ⅠA族 11．（24-25高二下·湖北武汉·期末）铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 12．（25-26高二上·全国·周测）下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第3周期ⅡA族 C．  第1周期ⅡA族 D．  第4周期ⅠA族 13．（24-25高二下·全国·课后作业）元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是 A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 14．（25-26高三上·上海徐汇·阶段练习）与Si同周期的部分元素的电离能如下图所示，其中a、b和c分别代表 A．a为，b为，c为 B．a为，b为，c为 C．a为，b为，c为 D．a为、b为，c为 15．（21-22高二·全国·课后作业）根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，判断下列说法不正确的是 元素代号 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A．Q元素可能是0族元素 B．R和S均可能与U在同一主族 C．U元素可能在元素周期表的s区 D．原子的外围电子排布式为的可能是T元素 16．（23-24高二上·全国·课前预习）下列原子的价电子排布中，电负性最小的是 A．3s2 B．3s23p3 C．3s23p4 D．3s23p5 17．（25-26高二上·山东·课后作业）已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，下列说法错误的是 A．X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价 B．X与Y形成的化合物可能为共价化合物 C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性 D．气态氢化物的稳定性：HmY<HnX 18．（23-24高二上·安徽·期末）电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，是元素的一种基本性质。下表为一些元素的电负性(已知两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键)： 元素 Li Be B C N F Na Mg Al Si Cl Ca 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 0.9 a 1.5 1.8 3.0 1.0 下列说法不正确的是 A．根据电负性变化规律，确定a的最小范围为1.0<a<1.5 B．NF3中N-F键的极性比NCl3中N-Cl键的极性强 C．AlCl3是一种可溶性盐，属于离子化合物 D．可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别Li3N与SiC 19．（25-26高二上·山东德州·月考）根据元素周期律推测，下列说法不正确的是 A．热稳定性： B．键的极性： C．非金属性： D．离子半径： 20．（25-26高二上·江苏镇江·期中）古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 21．（25-26高二上·重庆·期中）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的质子数为Y、X的质子数之差，X的基态原子价电子排布式为，Y的基态原子2p能级有2个单电子，Z与Y同主族，下列说法正确的是 A．第一电离能； B．电负性： C．简单离子的半径： D．W、X、Y只能形成含共价键的化合物 22．（25-26高二上·云南·期中）四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，与同族，且的原子序数是的两倍。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．与形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C．气态氢化物的热稳定性：W<Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z 23．（25-26高二上·河北石家庄·期中）由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法错误的是 A．原子半径： B．电负性： C．简单氢化物的沸点： D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素 24．（25-26高二上·安徽蚌埠·月考）加工食品常用的膨松剂（ZX4XYR3）由原子序数依次增大的短周期主族非金属元素X、Y、Z、R组成，Y元素最高化合价和最低化合价代数和等于0，R原子最外层电子数等于电子层数的3倍。下列叙述错误的是 A．最高正化合价：Y<Z<R B．原子半径：Y>R>X C．简单氢化物沸点：R>Z>Y D．ZX4XYR3含离子键和共价键 25．（2025高二上·全国·专题练习）X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下： 元素 相关信息 X 最外层电子数是能层数的2倍 Y 单质是合成氨工业的原料 Z 核外无未成对电子的主族元素 Q 价层电子的排布式： M 第四周期ⅠB元素 下列说法不正确的是 A．离子半径：Q>Y>Z B．简单氢化物的稳定性和沸点：X<Y C．一定条件下，Z单质与反应可生成两种离子化合物 D．M元素基态原子的价电子排布式为3d94s2 26．（2025·广东江门·一模）元素为短周期元素，其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．c与e的原子半径： B．第一电离能： C．简单气态氢化物的稳定性： D．基态和原子核外均有1个未成对电子 考向01 能层、能级 电子跃迁 【例1】（25-26高二上·全国·周测）下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 同一原子处于不同状态能量高低的判断方法 （1）原子处于基态时，能量最低，激发态能量高于基态，其中各能层能级的能量高低顺序为：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜… （2）电子由基态跃迁到激发态时，激发态原子所处的能层和能级数越高，需要的能量越多。 （3）能层和能级数低的能级上排布的电子数越多，原子所处的能量越低，能层和能级数高的能级上排布的电子数越多，原子所处的能量越高。 解题指导 考向02 电子排布式 【例2】（24-25高二下·河南郑州·阶段练习）下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．： B．F： C．： D．： 1．构造原理 （1）依据构造原理，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s……但部分过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理。如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布式分别为3d54s1和3d104s1。 （2）“能级交错”现象 当出现d能级时，电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充电子，当出现f能级时，电子按ns、(n－2)f、(n－1)d、np的顺序填充电子。从第三能层开始，各能级能量高低不完全符合能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。要特别记忆4s＜3d这一能级交错现象。 2．电子排布式中各符号的含义(以Al原子为例) 3．电子排布式的书写 （1）“三步法”书写一般电子排布式 （2）简化电子排布式 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如钠、铁、砷的简化电子排布式分别为[Ne]3s1、[Ar]3d64s2、[Ar]3d104s24p3。 （3）离子核外电子排布式的书写 先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。对于主族元素的原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如 解题指导 考向03 原子轨道排布 【例3】（23-24高二上·山东青岛·期末）下列关于原子结构的表述正确的是 A．基态铁原子价电子只有4个成对电子，基态铬原子有6个未成对电子 B．基态氮原子的轨道表示式： C．基态碘原子价电子排布式： D．基态P原子电子排布式，违背了泡利不相容原理 1．核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系 原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。 2．核外电子的排布表示方法的常见误区 （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。 （2）在画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。 解题指导 考向04 元素周期表 【例4】（24-25高二下·内蒙古·期中）若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 1．根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 电子排布式价层电子排布式 2．元素在周期表中位置的确定方法 （1）原子序数小于20的元素，可直接依据原子结构示意图确定元素在周期表中的位置，其中能层数为周期数，最外层电子数为主族的族序数。 （2）原子序数大于20的元素，可依据电子排布式确定元素在周期表中的位置具体方法如下： 解题指导 考向05 电离能 【例5】（22-23高二下·江西抚州·期中）如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1 C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z 1．由电离能的递变规律 同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期第ⅢA族的B、Al的第一电离能要大；第ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期第ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于第ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，较稳定；而第ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比第ⅥA族的ns2np4状态稳定。 2．逐级电离能变化规律 （1）原子的逐级电离能越来越大 原子失电子时，首先失去的是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子，所需要的能量增多；同时，失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的吸引更强，从而使电离能越来越大。 （2）逐级电离能递增有突变现象 同一能层的电子，能量相差不大，从同一能层逐渐失去一个电子时，所需能量差别不是太大。再从不同能层失去一个电子时，所需能量有很大的差距。 解题指导 考向06 电负性 【例6】（24-25高二下·全国·课后作业）下列有关电负性的说法中正确的是 A．Ge的第一电离能高于C的，而电负性低于C的 B．在同一主族中，元素电负性从上到下依次增大 C．金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性 D．在形成化合物时，电负性越小的元素越可能显正价 1．根据位置判断。同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大；同一主族，元素的电负性从上到下逐渐减小。 2．根据元素种类判断。一般金属元素的电负性＜非金属元素的电负性。金属元素的电负性越小，金属越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属越活泼。 3．根据化合价判断。化合物中显正化合价的元素的电负性小于显负化合价的元素的电负性，如HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl。 4．根据化合物类型判断。一般情况下，组成化合物的两种元素的电负性差值大于1.7时，形成离子键；差值小于1.7时，形成共价键。差值越小，键的极性越弱。如Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。 解题指导 考向07 元素周期律 【例7】（25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 1．原子或离子半径的比较方法 （1）同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 （2）能层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 （3）带相同电荷的离子：能层数越多，半径越大。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。 （4）核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比较r(K＋)与r(Mg2＋)，可选r(Na＋)为参照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。 2．粒子半径比较的一般思路 （1）“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。 （2）“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 （3）“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 解题指导 同周期、同主族元素性质的递变规律 性质 同一周期(从左到右) 同一主族(从上到下) 核外电子的排布 能层数 相同 增加 最外层电子数 1→2或8 相同 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 单质的氧化性、还原性 氧化性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 气态氢化物的稳定性 增强 减弱 第一电离能 增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA) 减小 电负性 变大 变小 解题指导 考向08 元素推断及“位—构—性”的应用 【例8】（25-26高二上·吉林白城·期中）如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是 A．X元素位于第二周期第ⅣA族 B．原子半径：Y > Z C．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒 D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应 1．推断元素的常用方法 （1）利用稀有气体元素原子结构的特殊性。 （2）利用常见元素及化合物的特征性质。 2．由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置 （1）周期序数＝电子层数＝最高能层序数 （2）主族元素的族序数＝价层电子数 （3）第ⅢB族～第ⅦB族的价层电子排布为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 （4）第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。 解题指导 14 / 14 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $