第1章 原子结构与性质 章末整合提升(1)-【优学精讲】2024-2025学年高中化学选择性必修2教用Word(人教版)

章末整合提升（一） 本章通过对原子结构的认识以及对原子核外电子运动状态、核外电子排布规律、原子结构与元素性质之间的关系、原子结构与元素周期表之间的关系，元素性质的周期性变化规律及其应用的学习，重点发展“宏观辨识与微观探析”和“证据推理与模型认知”学科核心素养。 核心素养 发展重点 宏观辨识与微观探析 能从原子结构视角说明元素的性质递变规律；能根据物质的微观结构说明或预测物质的性质，并评估所作说明或预测的合理性 证据推理与模型认知 能说明原子结构等模型建立的重要证据及推理过程；能说出与元素性质有关的主要参数的含义与适用范围；能采用模型、符号等多种方式对物质的结构进行综合表征 一、原子核外电子的排布及运动状态 1．（1）（2023·新高考辽宁卷改编）基态Ni原子价层电子排布式为____________。 （2）（2023·新高考海南卷）锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为________________________________________________。 （3）（2023·新高考广东卷）基态Fe2＋的3d电子轨道表示式为_________________________________________________。 （4）（2023·新高考北京卷改编）基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为________________________________________________。 （5）（2022·新高考河北卷）基态S原子的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为______________________________________。 （6）（2022·新高考湖南卷）基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]____________________ ___________________________________。 （7）（2022·高考全国乙卷）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 答案：（1）3d84s2　（2）5s25p3　（3） （4）（5）1∶2或2∶1 （6）3d104s24p4　（7）ad　d 2．（2023·浙江1月选考）硅材料在生活中占有重要地位。由硅原子形成的三种微粒，电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1。有关这些微粒的叙述，正确的是________。 A．微粒半径：③>①>② B．电子排布属于基态原子（或离子）的是①② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．得电子能力：①>② 解析：①为基态Si原子，②为基态Si＋，③为激发态Si原子。③有4个能层，半径最大，①②具有相同的能层数和核电荷数，核外电子数越多，粒子半径越大，故微粒半径：③>①>②，A项正确；由上述分析可知，B项正确；①②电离出一个电子所需能量分别为基态Si的第一电离能、第二电离能，③为激发态Si原子，能量高，电离出一个电子所需能量比①小，故电离一个电子所需最低能量：③<①<②，C项错误；微粒半径：①>②，原子核对最外层电子的吸引力：①<②，得电子能力：①<②，D项错误。 答案：AB 二、元素的电负性和电离能 3．（1）（2023·新高考北京卷）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：_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 （2）（2022·新高考湖南卷）富马酸亚铁（FeC4H2O4）中各元素的电负性由大到小的顺序为____________。 （3）（2022·高考全国甲卷）下图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）。 （4）（2022·新高考河北卷）Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是_____________________________________________________________ _________________________________________________________ _______________________________________________________。 解析：（1）S和O为同主族元素，O原子核外有2个能层，S原子核外有3个能层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，故O的第一电离能大于S的第一电离能。 （2）金属元素的电负性小于非金属元素，故铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢、碳、氧的非金属性依次增强，故电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe。 （3）同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，第一电离能大于邻位C、O的第一电离能，故题图a符合C、N、O、F第一电离能的变化趋势；C、N、O、F的价层电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5，失去两个电子后，价层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，此时F的2p轨道上的电子排布处于半充满状态，比较稳定，第三电离能最大，O的半径小于N的半径，O的第三电离能大于N的，C失去的第三个电子为2s上的电子，导致第三电离能大于N的，故题图b符合C、N、O、F第三电离能的变化趋势。 答案：（1）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 （2）O＞C＞H＞Fe （3）a　同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，相对较稳定，第一电离能大于邻位C、O的第一电离能　b （4）Cu　Cu的第二电离能失去的是3d10电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，与4s1电子能量差值更大 三、“位、构、性”关系的相互推断 4．（2023·新高考重庆卷）“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 解析：选A。A.钇原子序数比Fe大13，为39号元素，位于元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；B.钙为20号元素，基态钙原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，核外电子填充在10个轨道中，B错误；C.同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，5种元素中，钙的第一电离能最小，C错误；D.同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，5种元素中，电负性最大的是O，D错误。 5．（2023·新高考江苏卷改编）元素C、Si、Ge位于元素周期表中第ⅣA族。下列说法正确的是　（　　） A．原子半径：r（C）＞r（Si）＞r（Ge） B．第一电离能：I1（C）＜I1（Si）＜I1（Ge） C.电负性：χ（C）<χ（Si）<χ（Ge） D．可在元素周期表中元素Si附近寻找新半导体材料 解析：选D。A.同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，故原子半径：r（C）＜r（Si）＜r（Ge），A错误；B.同主族元素从上往下，第一电离能逐渐减小，故第一电离能：I1（C）＞I1（Si）＞I1（Ge），B错误；C.同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，故电负性：χ（C）>χ（Si）>χ（Ge），C错误；D.元素周期表中元素Si位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可在其周围寻找半导体材料，D正确。 6．（2022·新高考广东卷改编）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如右图所示；戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（　　） A．原子半径：丁＞戊＞乙 B．电负性：戊＞丁＞丙 C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生 D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应 解析：选C。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，因此乙、戊不是0族元素，故五种元素位于第二、三周期，若戊为Cl，则甲为N，乙为F，丙为P，丁为S；若戊为S，则甲为C，乙为O，丙为Si，丁为P。由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知，A项正确；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，B项正确；若甲为C，则烃遇氯化氢无白烟产生，C项错误；磷酸、硅酸均能与强碱反应，D项正确。 7．（2022·新高考辽宁卷）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 解析：选B。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，价层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，价层电子排布为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。W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为Al。A.C能与多种元素（H、O、N、P、S等）形成共价键，A正确；B.H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；C.N的2p轨道为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O的大，C正确；D.O的电负性比Al的大，D正确。 8．（2024·九省联考吉林、黑龙江卷）某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，Z是第四周期元素。下列说法错误的是（　　） A．X、Z的简单氢化物均可溶于水 B．电负性：Y＞X＞W C．第一电离能：Y＞X D.W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物 解析：选A。W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，W只形成了1个共价键，W为H元素；X形成4个共价键，X为C元素；Y形成3个共价键，Y为N元素；Z带1个负电荷，是第四周期元素，Z为Br元素。A.CH4难溶于水，HBr易溶于水，故A错误；B.电负性：N>C>H，故B正确；C.同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，第一电离能：N＞C，故C正确；D.H、N、Br可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $