专题2 专题整体教学设计与阶段验收评价-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦原子的核外电子排布、元素周期表及周期律核心知识点，通过微点判断澄清易混概念，构建从微观电子排布到宏观元素性质的知识支架，帮助学生系统掌握物质结构与元素性质的内在联系。 资料以“微点判断-综合训练-课题实践”三阶递进设计，通过正误判断强化科学思维，综合训练融合多知识点提升迁移能力，课题活动结合C919材料探究实现理论联系实际，培养科学探究与实践能力。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生查漏补缺，深化化学观念理解。

一、主干知识——在微点判断中澄清 1.判断下列有关原子的核外电子排布叙述的正误 (1)p能级的能量一定比s能级的能量高 (×) (2)在同一电子层、原子轨道形状相同的原子轨道上运动的电子,其运动状态一定相同 (×) (3)2p和3p轨道形状均为纺锤形,能量也相等 (×) (4)同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 (×) (5)钠元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p62d1 (×) (6)磷元素基态原子的轨道表示式为 (×) (7)Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2 (×) (8)16S原子的电子排布式写成1s22s22p63s233 (×) (9)3p能级上有2个未成对电子和4p能级上有2个未成对电子的原子一定属于同一族 (×) (10)原子的价电子排布式为nsn-1npn+1的原子位于第三周期ⅥA族 (√) 2.判断下列有关元素周期表叙述的正误 (1)最外层电子数为2的元素都分布在s区 (×) (2)元素周期表的p区全部是主族元素 (×) (3)过渡元素包括d区、f区、ds区的元素 (√) (4)所有金属元素都分布在d区和ds区 (×) (5)过渡元素中含有非金属元素 (×) (6)s区全部是金属元素 (×) (7)外围电子排布为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族,是p区元素 (√) (8)外围电子排布为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族,是s区元素 (×) (9)钛元素在周期表中处于第四周期第ⅡB族 (×) (10)碳的基态原子轨道表示式: (×) (11)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第ⅧB族 (×) (12)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分别为C、Si和O、S (√) 3.判断下列有关元素周期律叙述的正误 (1)化合物中相邻的两个原子核间距为两个原子的半径之和 (√) (2)O、N、S、P的非金属性依次减弱 (√) (3)第一电离能小的元素的金属性一定强 (×) (4)共价化合物中,成键元素电负性大的表现为负价 (√) (5)同一周期中,主族元素的原子第一电离能从左到右越来越大 (×) (6)可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价 (√) (7)元素周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大 (×) (8)根据元素周期律,氮与氧相比,后者的第一电离能大 (×) (9)电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大 (×) (10)M(g)→M2+(g)+2e-所需能量不是第二电离能 (√) (11)F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F (√) (12)主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大 (×) 二、综合思维——在知识融会中贯通 (一)原子结构　 核外电子 运动特征 电子层(K、L、M、N等) 原子轨道(s、p、d、f等):形状、伸展方向 电子自旋运动 核外电 子排布 构造 原理 能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 表示 方法 原子结构示意图 电子排布式 外围电子排布式 轨道表示式 　　[综合训练] 1.下列说法正确的是 (　　) A.2p轨道有3个轨道 B.1s、2s、3s的电子云轮廓图形状不同 C.p轨道呈纺锤形,因此p轨道上电子的运动轨迹呈纺锤形 D.同一电子层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 解析:选A　任何p轨道都有3个轨道,故A正确;不同电子层的s轨道的形状都是球形,只是球的半径不同,故B错误;p轨道呈纺锤形,因此p轨道上电子云密度分布呈纺锤形,不是电子的实际运动轨迹,故C错误;同一电子层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量,故D错误。 2.下列电子排布式或轨道表示式正确的是 (　　) A.C的核外电子轨道表示式: B.Ca的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2 C.O的核外电子轨道表示式: D.Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6 解析:选D　A项中C的核外电子轨道表示式违背洪特规则;B项中Ca的电子排布式违背能量最低原理;C项中O的核外电子轨道表示式违背泡利不相容原理。 3.刀片式LiFePO4(简称LFP)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是 (　　) A.基态P原子核外未成对电子数为5 B.基态Li原子核外电子的空间运动状态为球形 C.基态Fe2+的外围电子排布式为3d6 D.基态O原子核外电子空间运动状态有5种 解析:选A　基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,未成对电子数为3,A错误;基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,s轨道空间运动状态为球形,B正确;基态Fe的外围电子排布式为3d64s2,失去最外层的4s2电子成为Fe2+,故基态Fe2+的外围电子排布式为3d6,C正确;量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态O原子核外共有1s、2s、2p这3个类型的轨道,其中2p类型轨道共有3个原子轨道,因此基态O原子核外电子空间运动状态有5种,D正确。 4.下列各项表述中,正确的是 (　　) A.核外电子排布式为1s22s22p63s23p4的基态原子3p轨道有一个空轨道 B.第4周期中,未成对电子数最多的原子为Cr C.基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s1 D.2p轨道有2个未成对电子的基态原子的外围电子排布一定为2s22p2 解析:选B　基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,3p轨道的轨道表示式为,没有空轨道,故A错误;第4周期中,未成对电子数最多的原子的外围电子排布为34d1,为Cr原子,故B正确;铁为26号元素,基态Fe的核外电子排布式为1s22s22s63p23s63p64d2,故C错误;2p轨道有2个未成对电子,则该原子2p轨道有2个或4个电子,外围电子排布为2s22s2或2p22ps4,故D错误。 (二)元素周期表、周期律　 元素 周期表 周期 电子层决定周期的划分 族 价电子数排布决定族的划分 分区 根据元素原子外围电子排布特征划分s区、p区、d区、ds区、f区 元素周期律 原子 半径 同周期变化规律 同主族变化规律 电离能及其变化规律 电负性及其变化规律 金属性与非金属性 　　[综合训练] 5.关于元素周期表中元素的分区,下列说法正确的是 (　　) A.元素周期表的s区全部是金属元素 B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素 C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素 D.ds区元素不都是副族元素 解析:选C　元素周期表的s区不全部是金属元素,如氢元素为非金属元素,故A错误;过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区,则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素,故B错误,C正确;ⅠB族和ⅡB族元素处于元素周期表的ds区,则ds区元素都是副族元素,故D错误。 6.下列各组元素性质的叙述中,正确的是 (　　) A.第一电离能:C<O<N<F B.电负性:C<O<N<F C.最高正化合价:C<N<O<F D.原子半径:O>F>Na>Mg 解析:选A　同周期元素从左到右,电负性依次增大,电负性:C<N<O<F,B错误;F元素没有正化合价,O元素没有最高正价,C错误;电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越多原子半径越小,原子半径:Na>Mg>O>F,D错误。 7.下列有关元素周期表和周期律的说法正确的是 (　　) A.p区所有元素,电子最后填入的能级均为p能级 B.第2周期元素,第一电离能介于B和N之间的元素有1种 C.第14列元素形成化合物种类最多 D.同一周期,ⅡA族元素电负性大于ⅢA族元素 解析:选C　He是第1周期0族元素,属于周期表p区,核外电子排布式为1s2,A错误;同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,但Be和N原子第一电离能高于相邻元素,则第2周期元素中第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O,共3种,B错误;周期表第14列为ⅣA族,含碳元素,形成化合物种类最多,C正确;同一周期,ⅡA族元素电负性小于ⅢA族元素,D错误。 (三)元素推断及性质判断　 解读信息 确定元素 依据原子序数、核外电子排布、元素周期表中位置、元素及其化合物的性质等信息,推测未知元素 判断位置 比较性质 判断各元素在周期表中的相对位置(同周期、同主族),结合元素周期律,比较元素的金属性(非金属性)、第一电离能、电负性等大小 合理推理 准确判断 分析各选项中的描述,结合元素周期表中递变规律合理推理,并作出准确判断,得出正确答案 　　[综合训练] 8.X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是 (　　) A.原子半径:X>Y B.简单氢化物的还原性:X>Y C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种 解析:选D　Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期,则P原子半径大,即X>Y,A项不符合题意;两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,PH3的还原性强,即X>Y,B项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar,所以有5种,D项符合题意。 9.(2025·徐州期末)已知五种短周期元素的信息如下表,有关叙述错误的是 (　　) 元素编号 X Y Z M N 原子半径/nm 0.074 0.102 0.143 0.186 0.160 最高化合价 或最低化合价 -2 -2、+4、+6 +3 +1 +2 A.简单离子的离子半径:Z<X<Y B.最简单氢化物的稳定性:X>Y C.第一电离能:M<N<Z D.Z的单质既能与强酸反应又能与强碱反应 解析:选C　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;主族元素的最高价等于其族序数,氧没有最高正价;根据表中数据,X为O,Y为S,Z为Al,M为Na,N为Mg。简单离子的离子半径:Z<X<Y,故A正确。非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,最简单氢化物的稳定性:X>Y,故B正确。同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态,电离能较大,故Al的第一电离能比Mg小,故第一电离能:M<Z<N,故C错误。Z(铝)既能与强酸反应又能与强碱反应,故D正确。 10.(2025·邢台期末)软包电池的关键组件LiTFSI结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是 (　　) A.第一电离能:M>W>Z>Y B.电负性:W>Q C.常温下M单质可以置换出W单质 D.简单气态氢化物的热稳定性:M>W>Q 解析:选A　X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li元素;W和Q同主族,由阴离子的结构示意图可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和6,则W为O元素、Q为S元素;Y、M形成共价键的数目分别为4和1,则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素。同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:M>Z >W >Y,故A错误。氧的电负性更强,即W>Q,故B正确。氟元素的非金属性强于氧元素,氟气能与水发生置换反应生成氢氟酸和氧气,故C正确。元素的非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为F>O>S,则氢化物的稳定性强弱顺序为HF>H2O>H2S,故D正确。 三、迁移应用——在课题活动中践行 课题活动　从原子角度探密C919大型客机所用材料的微观结构 　　我国C919大型客机,是我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用飞机,是建设品牌中国、质量中国的重大战略的标志性事件。今从原子角度出发,探密C919大型客机所用材料的微观结构。 探究目标(一)　元素原子结构的探究 1.通过C919机身使用的合金探究原子结构 　　C919的机身使用大量的铬合金、铝合金(含镁、锌、铜等),而钛合金主要用在C919的机头、中央翼、外翼、尾翼。由于钛合金的密度比钢小得多,而强度又和钢很接近,因此,它可以大大减轻飞机及其发动机的重量。 (1)锌原子的核外电子有几个电子层?几个能级?几个轨道? 提示:4个电子层;7个能级;15个轨道。 (2)写出铜原子的外围电子排布式,与它邻近的镍元素相比,电子排布有何反常?解释原因。 提示:3d104s1 ;电子先排满能量较高的3d轨道,而能量较低的4s轨道未排满;3d全充满,4s半充满,结构稳定。 (3)铬合金硬度较大,不易生锈,金属的硬度与其原子结构中的单电子数目有关,试写出铬的外围电子轨道表示式。 提示: (4)C919首次成功应用3D打印钛合金零件,减轻机身重量。基态钛原子的外围电子排布式如何书写?与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有几种?钛的硬度比铝大的原因是什么? 提示:Ti的原子序数为22,其基态原子的外围电子排布式为3d24s2;Ti有2个未成对电子,位于第4周期,第4周期中有2个未成对电子的有Ni、Ge、Se三种元素。Ti原子价电子数比Al多,形成的金属键比铝强。 2.通过C919使用镍镉电池理解核外电子的排布 　　每架C919客机需两组44 Ah ULM○R超低维护电池。ULM○R镍镉电池是性能良好的航空电池,电池会提供安全可靠的电力,用于启动辅助动力装置(APU)和关键系统的紧急备用。 (1)写出镍原子的简化电子排布式,镍原子中含有几个单电子?镍在周期表中何种位置? 提示:[Ar]3d84s2;2;第4周期Ⅷ族 (2)画出镍的原子结构示意图,写出电子排布式,哪种方法更能说明核外电子的运动特征? 提示:;1s22s22p63s23p63d84s2 ;电子排布式 (3)镍镉电池含有大量的Ni、Cd和Fe,写出铁原子的外围电子轨道表示式。 提示: 探究目标(二)　元素性质的探究 1.通过C919使用材料理解第一电离能的应用 　　C919是首次大范围采用铝锂合金的机型。锂既能降低铝的密度又能提高弹性模量。向铝金属中每添加1%的锂,铝合金的密度就下降约3%,而其弹性模量则会上升约6%。第三代铝锂合金已实现规模化工业生产,第四代铝锂合金研发也已有了新成果。 (1)Li及周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。 I1/(kJ·mol-1) Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 I1(Li)>I1(Na),原因是 。   I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是 　。   提示:Na与Li同主族,Na的电子层数更多,原子半径更大,故第一电离能更小;Li、Be和B为同周期元素,同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能大于B的。 (2)在周期表中与铝直接相邻的元素有B、Ga、Mg、Si。B、Al、Ga第一电离能的大小顺序如何?Mg、Al、Si第一电离能的大小顺序如何?电负性大小顺序又如何? 提示:第一电离能:B>Al>Ga;Si >Mg>Al 电负性:Mg<Al<Si。 2.通过铜萃取剂探讨电负性相关知识 　　镁铜合金常用作C919飞机天线等导电材料,含铜废液可以利用铜萃取剂M通过如下反应实现铜离子的富集,进行回收。 (1)M所含元素的电负性由大到小的顺序如何(用元素符号表示)? 提示:根据M的结构简式可知其中含有C、H、O、N四种元素,由于同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大,则O>N>C,H元素的非金属性弱,其电负性最小,故这四种元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。 (2)M所含元素的第一电离能由大到小的顺序如何(用元素符号表示)? 提示:一般而言,同周期元素第一电离能自左而右逐渐增大,但是由于氮元素原子2p轨道为半充满稳定状态,所以第一电离能较大,所以第一电离能由大到小为N>O>C>H。 (3)M所含元素的原子半径由大到小的顺序如何(用元素符号表示)? 提示:比较原子半径大小首先比较电子层,氢元素原子只有一个电子层,所以半径最小,C、N、O三种元素均为第二周期元素,自左向右原子半径逐渐减小,所以原子半径由大到小为C>N>O>H。 [素养训练] 1.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4等作为原料制备。请回答下列问题: (1)P在元素周期表中的位置为　　　　　　　　。  (2)基态Fe原子的外围电子排布式为　　　　,基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为　　　　。  (3)基态Cl原子的核外电子有　　　　　　 种空间运动状态,其能量最高的电子的电子云轮廓图为　　　　　　　　　 。  (4)组成NH4H2PO4的非金属元素中,N、P、O的电负性由大到小的顺序为　　　　　 (填元素符号);第一电离能:N　　　　(填“>”或“<”)O,原因是 　。  解析:(1)P在元素周期表中第3周期第ⅤA族;(2)Fe原子序数为26,基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2;基态Fe2+的外围电子排布为3d6、基态Fe3+的外围电子排布为3d5,未成对电子数比值为4∶5;(3)Cl原子序数为17,基态Cl原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p5,核外电子占据9个轨道,有9种空间运动状态;其能量最高的电子位于3p能级,电子云轮廓图为纺锤形;(4)同周期元素的电负性从左到右逐渐增强,同主族元素的电负性从上到下逐渐减弱,电负性:O>N>P;N核外电子排布处于半充满状态,比较稳定,难失去一个电子。 答案:(1)第3周期ⅤA族　(2)3d64s2　4∶5　(3)9　纺锤形　(4)O>N>P　>　N核外电子排布处于半充满状态,比较稳定,难失去一个电子 2.我国科学院化学研究所有机固体院重点实验室合成了适用于非卤溶剂加工的“巨分子受体”,对于推动聚合物太阳电池受体光伏材料的发展具有重要意义。目前可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。 (1)Si在元素周期表中的位置为　　　　　　　　,其基态原子有　　　　种不同运动状态的电子。  (2)Te位于元素周期表第5周期第ⅥA族,其基态原子的外围电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　　,其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为　　　　　。  (3)第一电子亲和能(E1)是指基态的气态原子得到一个电子形成气态-1价离子时所放出的热量。元素的电子亲和能越大,表示原子得到电子的倾向越大,电负性一般也越大。则E1(P)　　　　(填“>”或“<”)E1(S)。  (4)34Se和33As(与N同主族)两种元素中第一电离能较大的是　　　　　　(填元素符号),试解释其原因: 　 。  (5)根据对角线规则可知,Be与铝在性质上具有相似性。已知2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑,Be与NaOH溶液反应的化学方程式为 　。 解析:(1)Si位于第3周期第ⅣA族,Si原子核外有14个电子,因此其基态原子有14种不同运动状态的电子;(2)Te位于元素周期表第5周期第ⅥA族,其基态原子的外围电子排布式为5s25p4,外围电子轨道表示式为 ,其核外电子占据的最高能级为5p,电子云轮廓图为纺锤形;(3)S的非金属性大于P,电负性大于P,则1(P)E1(S);(4)As元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,因此As的第一电离能大于Se;(5)Be与NaOH溶液反应生成N[Be(OH4](或NaE2BeO<2)、Ha2,化学方程式为Be+2NaOH+2)2O=Na2[Be(OH)4]+H2↑(或Be+2NaOH==Na=2BeO2+HH2↑)。 答案:(1)第3周期ⅣA族　14 (2) 　 纺锤形　(3)< (4)As(写33As也可)　As元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低　(5)Be+2NaOH+2H2O==Na2[Be(OH)4]+H2↑(或Be+2NaOH==Na2BeO2+H2↑) 3.雄黄与雌黄是共生矿物,有“矿物鸳鸯”的说法 。化学式分别为As4S4、As2S3。雄黄又名:鸡冠石,就是对其颜色的解释;雌黄(As2S3)不仅仅是作为药物的存在,更有一个意想不到的特异功能——修改错字。在中国古代,雌黄经常用来修改错字。因此,在汉语环境中,雌黄有篡改文章的意思,并且有着“胡说八道”的引申义,如成语“信口雌黄”。 (1)硫元素与砷元素的价电子排布式分别为　　　　　　、　　　　　　。  (2)如图为硫元素与砷元素在周期表中的相对位置及电负性数值。 S 2.5 As 2.0 Se ①根据表中的数据判断雌黄As2S3中砷元素的化合价为　　　　　。  ②据表中的数据判断雌黄中的化学键为　　　键。  ③根据电负性的递变规律来看,Se的电负性可能是　　　　。  A.1.8　　　　B.3.0　　　　C.2.4 (3)如图为周期表中部分元素的第一电离能的变化曲线。 从图上可以看出,同一周期的元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但是,砷元素的第一电离能却大于同周期的硒元素,这是由于 　 。  (4)雌黄中两种元素的原子半径大小为As　　　S,离子的半径大小为As3+　　　S2-(填“>”或“<”)。  解析: (1)硫元素与砷元素的价电子排布式分别为3s23p4和4s24p3。(2)①由于砷元素的电负性小于硫元素,因此雌黄As2S3中砷元素的化合价为+3价,硫元素为-2价。②由于两者的电负性差值为0.5小于1.7,因此As2S3中所形成的化学键为共价键。③根据元素电负性的递变规律可以知道,硒元素的电负性应该在2.0~2.5范围内,因此C项正确。(3)由于砷元素的价电子排布为4s24p3,其p轨道处于半充满稳定状态,因此该元素较难失去第一个电子,第一电离能较大。(4)不管是原子还是离子,砷元素都比硫元素多一个电子层,因此半径均大于硫元素。 答案:(1)3s23p4　4s24p3 (2)①+3　②共价　③C (3)砷元素的价电子排布为4s24p3,其p轨道处于半充满稳定状态,因此该元素较难失去第一个电子,第一电离能较大 (4)>　> 学科网（北京）股份有限公司 $