第1章 微专题2 元素“位—构—性”关系及综合应用（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 多选）

该高中化学课件聚焦元素“位—构—性”关系及综合应用，从原子结构基础出发，通过周期表位置、电子排布与元素性质的关联图解，搭建从微观结构到宏观性质的学习支架，衔接原子结构与元素推断的知识点脉络。 其亮点在于以化学观念为核心，通过元素特殊性（如H、C、Si化合价代数和为0）和价层电子排布定位规则培养科学思维，结合“祝融号”火星车材料等真实情境题强化科学探究。学生能提升推理与应用能力，教师可获得系统的分层教学资源，高效落实核心素养。

微专题(二)　元素“位—构—性”关系及综合应用 第一章　原子结构与性质 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 第一章　原子结构与性质 1 谢谢观看 第一章　原子结构与性质 1 1．元素“位—构—性”关系图解 2．利用元素的特殊性质推断 在进行元素推断时，也可以结合其特殊性质推断，具体举例如下： (1)最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。 (2)最高正化合价是最低负化合价绝对值三倍的短周期元素：S。 (3)除H外，原子半径最小的主族元素：F。 (4)第一电离能最大的主族元素：F；第一电离能最小的主族元素：Cs(放射性元素除外)。 (5)电负性最小的主族元素：Cs(0.7)；电负性最大的主族元素：F(4.0)。 (6)同主族相邻两种元素的原子序数若具有2倍关系，此两种元素为O和S。 (7)前36号元素中未成对电子数最多的是Cr。 3．由基态原子的价层电子排布式给元素定位 (1)主族元素 主族元素的周期数＝价层电子的能层数(n)；该元素的族序数＝价层电子总数。 (2)副族元素 副族元素的周期数＝价层电子的能层数(n) ①第ⅠB族价层电子排布式为：(n－1)d10ns1。 ②第ⅡB族价层电子排布式为：(n－1)d10ns2。 ③第ⅢB～ⅦB族价层电子排布式为：(n－1)dxns2，元素的族序数为x＋2(个别例外)。如Mn的价层电子排布式为3d54s2，它在周期表中位于第四周期第ⅦB族。 ④Ⅷ族价层电子排布式为：(n－1)dxns0～2，且6≤x≤10。 (3)0族元素 0族元素价层电子排布式为ns2np6(He为1s2)，0族元素的周期数＝价层电子的能层数(n)。 1．(2025·合肥高二检测)某元素原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，下列关于该元素的叙述不正确的是(　　) A．该元素为过渡元素 B．该元素位于元素周期表中第四周期第ⅡA族 C．该元素位于元素周期表的d区 D．该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2 解析　根据该元素原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，可知其价层电子排布式为(n－1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素，则该元素位于第四周期，其价层电子排布式为3d34s2，应为过渡元素，位于第四周期第ⅤB族，位于元素周期表的d区。 答案　B 2．(2024·山东德州高二期末)我国“祝融号”火星车成功着陆火星，据了解火星上矿脉中含有原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W。已知X、Z同主族，且X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，W2+的3d轨道中有9个电子，下列说法正确的是(　　) A．同周期第一电离能大于X的元素有2种 B．基态W原子的价电子中未成对电子数与成对电子数之比1∶10 C．原子半径：Z>Y>X D．简单氢化物的还原性：X>Y 解析　原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W，X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，则X元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为O元素， Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Y为F元素， W2+的3d轨道中有9个电子，则W原子核外电子数＝2＋8＋17＋2＝29，为Cu元素，X、Z同主族，则Z为S元素。X为O元素，N元素原子核外电子排布的p轨道为半充满状态，所以第一电离能大于O，则同周期第一电离能大于O的元素有N、F、Ne共3种，A错误；W为Cu元素，价电子排布式为3d104s1，4s轨道只有一个未成对电子，3d轨道的10个电子都成对，则未成对电子数与成对电子数之比1∶10，B正确；X、Y、Z分别为O、F、S元素，则原子半径：S>O>F，C错误；非金属性：O＜F，则简单氢化物的还原性：X<Y，D错误。 答案　B 3．(2024·深圳红岭中学高二期末)元素周期表对化学学科的发展起到了至关重要的作用，下图是元素周期表短周期的一部分，下列说法正确的是(　　) A．图中四种元素电负性最大的是X B．元素的第一电离能大小：Y>W C．Y原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p4 D．Z单质与X的简单氢化物能发生置换反应 解析　由题图可知，X、Z、W、Y分别为氧、氟、磷、硫元素；图中四种元素电负性最大的是Z，A错误；元素的第一电离能大小：Y<W，B错误；Y原子的价电子排布式为3s23p4，C错误；氟单质与X的简单氢化物水反应生成氧气和HF，能发生置换反应，D正确。 答案　D 4．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X的基态原子L层电子数是K层的2倍 Y Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2 Z Z存在质量数为23，中子数为12的核素 W W有多种化合价，在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 下列说法不正确的是(　　) A．W是Fe元素 B．X的电负性比Y的大 C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2 D．XY2是一种直线形分子 解析　X的基态原子L层电子数是K层的2倍，X是C；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，n＝2即2s22p4，Y为O；Z存在质量数为23，中子数为12的核素，质子数为11，Z为Na；W有多种化合价，在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，W为Fe。 答案　B 5．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号元素，W的某一种核素只由两种微粒构成，X的一种氧化物与其氢化物在水溶液中反应产生沉淀，Y－和Z＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是(　　) A．气态氢化物稳定性：Y>X B． 简单离子半径：X>Y>Z>W C．W与Z能形成具有强还原性的化合物 D． Y的含氧酸的酸性比X的含氧酸的酸性强 解析　核素一定含有质子和电子，W一种核素只由两种微粒组成，说明W的这种核素不含中子，推测为H，由SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，推测X为S，根据原子序数关系，结合Y－显－1价、Z＋显＋1价，推测Y为Cl，Z为K。由于非金属性：Cl(Y)＞S(X)，故气态氢化物稳定性：Cl(Y)＞S(X)，A正确；S2-、Cl－、K＋电子层为3层，其半径大于H＋，电子层数相同时，一般核电荷数越大，半径越小，故离子半径大小顺序为：S2-＞Cl－＞K＋＞H＋，B正确；H与K可形成KH，其中H元素为－1价，具有强还原性，C正确；根据非金属性：Cl(Y)＞S(X)，可推出最高价含氧酸：HClO4＞H2SO4，若不是最高价，则不一定，比如HClO为弱酸，其酸性比H2SO4弱，D错误。 答案　D 6．W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li＋具有相同的核外电子排布且半径比Li＋大，X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是(　　) A．简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B．原子半径：W<Li C．第一电离能：X>Y D．电负性：R<Z 解析　W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li＋具有相同的核外电子排布且半径比Li＋大，W是H元素；X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4，Z是S元素、R是Cl元素，则X是O元素。X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，Y是Si元素。同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，简单气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，故A正确；电子层数越多半径越大，原子半径：H<Li，故B正确；同周期元素第一电离能有增大趋势，第一电离能：C<O，同主族元素从上到下第一电离能减小，第一电离能：Si<C，所以第一电离能：O>Si，故C正确；同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：S<Cl，故D错误。 答案　D 7．X、Y、Z、M是短周期元素，它们的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z与X同周期且原子的未成对电子数与X相同，M与Z不同周期，其电负性在同周期元素中最大，下列说法错误的是(　　) A．第一电离能：Z>Y B．原子半径：Y>Z C．简单氢化物的沸点：Z>X D．最高价氧化物的水化物的酸性：M>X 解析　由题干信息可知，X、Y、Z、M是短周期元素，它们的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，故X为C，Z与X同周期且原子的未成对电子数与X相同，则Z为O，Y为N，M与Z不同周期，其电负性在同周期元素中最大，则M为Cl，据此分析解题。由分析可知，Y、Z分别为N、O，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族与第ⅢA族、第ⅤA族与第ⅥA族反常， 故第一电离能：Z＜Y，A错误；Y、Z分别为N、O，为同一周期元素，原子半径从左往右依次减小，故原子半径：Y>Z，B正确；X、Z分别为C、O，由于Z的简单氢化物H2O中存在分子间氢键，沸点高，故简单氢化物的沸点：Z>X，C正确；X、M分别为C、Cl，它们的最高价氧化物的水化物分别为：H2CO3、HClO4，HClO4为强酸，H2CO3是弱酸，故酸性：M>X，D正确。 答案　A 8．(双选)常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电负性：Z＞Y＞X B．简单离子的半径：Y＞Z＞W＞X C．同浓度氢化物水溶液的酸性：Z＜Y D．Z的单质具有强氧化性和漂白性 解析　由图像和题给信息可知，浓度均为0.01 mol·L-1的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH＝2，为一元强酸，原子序数Z＞W，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的pH＝12，应该为一元强碱氢氧化钠，则X是Na。盐酸是强酸，氢硫酸是弱酸，同浓度氢化物水溶液的酸性：S＜Cl，C错误；氯的单质具有强氧化性，没有漂白性，可与水反应生成具有漂白性的次氯酸，D错误。 答案　CD 9．四种常见元素的性质或结构信息见表，试根据信息回答有关问题。 元素 A B C D 性质或结构信息 基态原子有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子 基态原子有16个不同运动状态的电子 基态原子的价电子排布为3d104sx，在化合物中只有一种常见化合价 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 (1)A是哪种元素________？说明它在元素周期表中的位置________，写出其基态原子的电子排布式________。 (2)B位于元素周期表中的哪一区元素________？指出它的基态原子的核外电子占据的最高能级和该能级所能容纳的最多电子数________、________。 (3)写出C元素基态原子的轨道表示式________，说明其原子核外有多少对成对电子________。 (4)指出D元素基态原子核外填充有电子的能量最高的电子层和该电子层上具有的原子轨道数________、________。 解析　基态A原子有5个原子轨道(1s、2s、2p五个原子轨道)填充有电子，有3个未成对电子(2p的3个简并轨道上都有1个成单电子)，则A为N元素；B原子核外有16个电子，则B为S元素；基态C原子的价电子排布为3d104sx，且在化合物中只有一种常见化合价，则C为Zn元素；基态D原子的M层全充满，说明K、L层也全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，说明N层只有1个电子，则D为Cu元素，Cu元素填充有电子的能量最高的能层是N层，该电子层上具有4s、4p、4d、4f四种轨道，原子轨道数分别为1、3、5、7个，原子轨道总数是16。 答案　(1)N　第二周期第ⅤA族　1s22s22p3(或[He] 2s22p3)　 (2)p　3p　6　 (3)　　 　　15　 (4)N　16 10．(2024·山东日照高二期末)前四周期元素X、Y、Z、W、Q、R、T的原子序数依次增大，X元素原子的L层上s电子数等于p电子数，Y元素原子核外的L层有3个未成对电子，W单质暗处遇H2发生爆炸，Q元素单质常温、常压下是气体，Q原子的M层上有1个未成对的p电子，R元素价电子层各能级处于半充满状态，T元素的正三价离子的3d轨道为半充满。 回答下列问题： (1)基态R原子的价电子排布式为________，基态T原子中，两种自旋状态的电子数之比________。 (2)基态X原子有________种空间运动状态不同的电子，基态Z原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。 (3)Y、Z、Q原子半径由大到小的顺序是__________(填元素符号)。 (4)同周期中第一电离能小于Y元素有__________种，上述元素中电负性最大的为________(填元素符号)。 解析　前四周期元素X、Y、Z、W、Q、R、T的原子序数依次增大，X元素原子的L层上s电子数等于p电子数，则X为C元素；Y元素原子核外的L层有3个未成对电子，则Y为N元素；W单质暗处遇H2发生爆炸，则W为F元素，Z为O元素；Q元素单质常温、常压下是气体，Q原子的M层上有1个未成对的p电子，则Q为Cl元素；R元素价电子层各能级处于半充满状态，则R为Cr元素；T元素的正三价离子的3d轨道为半充满，则T为Fe元素。从而得出X、Y、Z、W、Q、R、T分别为C、N、O、F、Cl、Cr、Fe。 (1)R为24号元素Cr，基态R原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则价电子排布式为3d54s1，基态T原子为26号元素Fe，其价电子的轨道表示式为，两种自旋状态的电子数相差4，则两种自旋状态的电子数之比为11∶15或15∶11； (2)X为C元素，电子共占据1s轨道、2s轨道和2px、2py、2pz中的两个轨道，所以基态X原子有4种空间运动状态不同的电子，基态Z原子的电子排布式为1s22s22p4，占据最高能级(2p)的电子云轮廓图为哑铃形； (3)Y、Z、Q分别为N、O、Cl，N、O原子核外有2个电子层，Cl原子核外有3个电子层，且N在O的左边，所以原子半径由大到小的顺序是Cl、N、O； (4)Y为N元素，其同周期中第一电离能小于N元素有Li、Be、B、C、O，共5种，上述元素中F的非金属性最强，所以电负性最大的为F。 答案　(1)3d54s1　11∶15或15∶11 (2)4　哑铃　(3)Cl、N、O　(4)5　F 11．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可与A形成10电子分子，B、C位于同一周期，二者可以形成多种共价化合物，C、F位于同一主族，B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，E元素原子最外层电子数比最内层电子数多1。请回答下列问题： (1)E元素基态原子的电子排布式为_________________________。 (2)F元素原子的价层电子轨道表示式为________________。 (3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的酸的化学式为____________。 (4)离子半径：D＋________(填“<”“>”或“＝”，下同)B3-，第一电离能：B______C，电负性：C________F。 (5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为______，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：_________________________。 解析　A是元素周期表中原子半径最小的元素，A是H元素；C与A可形成10电子分子，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，C为O元素；B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，B的价层电子排布式为ns2np3，且B的原子序数小于C，B为N元素；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，D为Na元素；C、F位于同一主族，F为S元素；G是比F原子序数大的短周期主族元素，G为Cl元素；E元素原子的最外层电子数比最内层电子数多1，即最外层电子数为3，E的原子序数介于D和F之间，E为Al元素。 (3)F、G分别为S、Cl元素，S、Cl都是第三周期元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，最高价含氧酸的酸性逐渐增强，故酸性：HClO4>H2SO4。 (4)D＋为Na＋，B3-为N3-，Na＋与N3-具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：D＋<B3-。B、C分别为N、O元素，第一电离能：B(N)>C(O)。C、F分别为O、S元素，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性：C(O)>F(S)。 (5)A、C分别为H、O元素，H与O形成的原子个数比为1∶1的分子为H2O2，即X的电子式为。Cu、稀硫酸与H2O2反应制备CuSO4的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O。 答案　(1)1s22s22p63s23p1　(2) (3)HClO4　(4)<　>　> (5) 　Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O $