13.2 原子结构与元素的性质-【高考零起点】2026年新高考化学总复习学用Word（艺考）

该高中化学高考复习学案系统梳理了原子结构与元素性质专题，涵盖原子半径、电离能、电负性及周期表分区等核心考点，以元素周期律为线索构建性质递变与结构关系的知识网络，通过对比分析题和元素推断题引导学生自主归纳规律，形成结构化认知。 亮点在于诊断性自测与深度辨析设计，开篇设置14道典型题覆盖各考点，答案解析结合“电离能与电负性区别”等易错点，培养科学思维。配套知识点对比表和错题归因模板，助力学生自主诊断薄弱环节，教师可依据学情精准指导，提升复习实效。

第二节　原子结构与元素的性质 一、原子半径 在元素周期表中，电子的能层越多，原子半径越大；同一周期，随着核电荷数的增加，核对电子的吸引作用越大，原子半径减小。 二、电离能 1.气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。 第一电离能数值越小，表示在气态时该原子失去电子越容易，即元素的金属性越强；第一电离能数值越大，表明在气态时该原子失去电子越难，即元素的金属性越弱。 2.一般来说，同一周期，随着核电荷数的增加，元素的第一电离能增加；对于同族元素，从上到下，元素的第一电离能变小。但B、Al、O、S等元素的电离能比它们左边元素的电离能低，主要是因为它们左边元素的最外层电子已经达到全满或半满状态，失去电子的难度陡然增大所致。 三、电负性 1.原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。 2.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。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 3.以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算出各元素电负性如下表。 一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大；同族元素从上到下，元素的电负性逐渐减少。 4.电负性是相对值，没有单位，其大小可作为判断金属性和非金属性强弱的依据。金属性的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 5.不考虑稀有气体及放射性元素，电负性最大的元素是F，最小的元素是Cs。一般电负性较大的元素电离能也较大。 【注意】电离能和电负性虽然都涉及原子对电子的吸引力，但二者并不等同。 (1)电离能描述的是孤立原子对电子的束缚能力，电负性描述的是化学键形成时，原子间对键合电子的争夺能力。 (2)电离能仅描述孤立原子的行为，而电负性，由于原子处在分子环境中，会受到其他原子的影响，如其他原子影响其电子分布等。 (3)电子的半满结构会影响电离能的大小，但不影响电负性。 (4)稀有气体原子有电离能，但通常认为稀有气体原子无电负性。 (5)氢的第一电离能比碳大，但氢的电负性却比碳小。 四、元素周期表的分区 按照核外电子排布，可把元素周期表分为五个区。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。如图。 1.下列性质的比较中，不正确的是(　　) A.电负性：Cl＞Br B.第一电离能：Al＞Mg C.微粒半径：O2－＞Na＋ D.酸性：HNO3＞H3PO4 2.X、Y、Z是三种短周期主族元素，它们在元素周期表中的位置关系如图所示，其中X的价层电子排布式为nsnnpn＋1。下列说法正确的是(　　) X Y Z A.X位于元素周期表的s区 B.电负性：Y＜Z C.离子半径：X＜Y D.第一电离能：X＞Y 3.元素周期表中铋元素的数据见下图，下列说法错误的是(　　) 83　Bi 　铋 6s26p3 209.0 A.铋原子的价层电子排布式为6s26p3 B.铋原子6p能级有三个未成对电子 C.铋原子最外层有5个能量相同的电子 D.铋元素的相对原子质量是209.0 4.以下有关元素性质的说法正确的是(　　) A.具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4，电负性最大的是③ B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，性质一定具有相似性 C.在第三周期中，第一电离能位于铝元素与磷元素之间的元素有2种 D.具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是① 5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X基态原子的s能级电子总数等于其p能级电子总数，Y基态原子核外有12种运动状态完全不同的电子，Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，W和X位于同一主族。下列说法正确的是(　　) A.电负性：χ＜χ B.原子半径：r＞r C.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞W D.简单气态氢化物的热稳定性：X＞Z 6.X、Y、Z、Q、R为前20号元素，原子序数依次增大。实验室制备YX3的反应为2YX4Q＋R(ZX)2RQ2＋2YX3↑＋2X2Z，YX3遇浓盐酸会产生白烟。下列说法错误的是(　　) A.原子半径：R＞Q＞Z B.第一电离能：Z＞Y＞X C.简单氢化物的沸点：Z＞Y D.电负性：Z＞Y＞X 7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的一种核素没有中子，X的单质是空气的主要成分，Y是地壳中含量最高的元素，Z的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物，下列说法正确的是(　　) A.原子半径：Z＞Y＞X B.Y的电负性比X的电负性大 C.Y的第一电离能比X的大 D.Z离子的半径大于X离子的半径 8.谷氨酸钠[HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa]是味精的主要成分，常用作食品添加剂，具有增加食物的鲜味和香味的特性。下列说法正确的是(　　) A.电负性大小：χ＜χ B.电离能大小：I1＜I1 C.半径大小：r＜r D.热稳定性大小：H2O＜NH3 9.某元素简化电子排布式为[Xe]5d106s2，其应在(　　) A.s区 B.p区 C.d区 D.ds区 10.下列说法中，不正确的是(　　) A.某价层电子排布为4d25s2的基态原子，该元素位于周期表中第五周期第ⅣB族 B.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素 C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子 D.所有非金属元素都分布在p区 11.(2024湖南卷)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 12.(2024广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是(　　) A.若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B.在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C.加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D.若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 13.雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)是一对共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法。我国古代书画家曾用其作绘画颜料，因有抗病毒疗效，故在中医治疗中也有非常广泛的用途。 (1)基态砷原子价电子排布式为　　　，砷元素位于周期表的位置是　　　。  (2)同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为　　　　；同周期元素Si、P、S，电负性最小的为　　　　。  (3)雌黄可以转化为用于治疗白血病的亚砷酸(H3AsO3)，亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示： ①人体血液的pH为7.35~7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是　　　　。  ②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中，当pH从11调至12时，反应的离子方程式是　　　　。  ③Ka1(H3AsO3)的数量级是　　　　。  14.元素周期表是科学界最重要的成就之一。下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。 (1)基态a原子核外电子有　　　　种运动状态不同的电子，电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　形，表中属于p区的元素是　　　　(填元素名称)。  (2)请写出元素d的基态原子的电子排布式：　　　　。  (3)b的氧化物中b原子与氧原子之间的共价键类型是　　　　，其中b原子的杂化方式是　　　　。  (4)通常制造的农药位于周期表右上角，含元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为　　　　；第一电离能从大到小的顺序为　　　　。  (5)第四周期元素中基态原子未成对电子只有一个单电子的元素种数为　　　　；第四周期元素中基态原子未成对电子的个数最多有　　　　；4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是　　　　。  第二节　原子结构与元素的性质 1.B　[解析]同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性：Cl＞Br，故A项正确；同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但Mg原子3s能级轨道全满，更稳定，第一电离能高于Al，故B项错误；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则微粒半径：O2－＞Na＋，故C项正确；同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HNO3＞H3PO4，故D项正确。 2.D　[解析]X为N，位于元素周期表的p区，A错误；同主族从上往下电负性减弱，故电负性：O＞S，B错误；核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：N3－＞O2－，C错误；N的核外电子排布半满，第一电离能大于O，D正确。 3.C　[解析]Bi是第六周期第ⅤA元素，则根据原子结构与元素位置关系可知：铋原子的价层电子排布式为6s26p3，A正确；根据选项A分析可知铋原子的价层电子排布式为6s26p3，6p轨道有3个电子，由洪特规则知铋原子的6p能级上有三个未成对电子，B正确；同一能层不同能级电子的能量高低顺序为：s＜p＜d＜f；同一能层同一能级上的电子能量相同。根据选项A分析可知，铋原子的价层电子排布式为6s26p3，其中的2个s电子能力相同，3个p电子能量相同，所以铋原子最外层有5个电子的能量不完全相同，C错误；根据元素数据可知，铋元素的相对原子质量是209.0，D正确。 4.D　[解析]根据四种元素的价电子排布可知①是Al，②是Si，③是P，④是S，同一周期，电负性从左至右呈增大趋势，所以④的电负性最大，故A错误；原子核外 M层上仅有两个电子的 X原子为第三周期第ⅡA族元素，原子核外 N层上仅有两个电子的Y原子，可能为第四周期第ⅡA族元素，也可能为过渡元素，性质不一定具有相似性，B错误；同周期主族元素的第一电离能呈增大的趋势，但由于ns2处于全充满，np3处于半充满稳定状态，存在反常现象，第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，第三周期元素的第一电离能：Na＜Al＜Mg＜Si＜S＜P，故第一电离能介于Al和P之间的元素有3种，故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小半径越大，四种元素中①和④电子层数均为3，但①的核电荷数较小，半径较大，所以原子半径最大的是①，故D正确。 5.D　[解析]X、Y分别为O、Mg元素，非金属性O＞Mg，则电负性：χ＞χ，A不正确；Y、W分别为Mg、S，二者位于同周期，且Mg在S的左边，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：r＜r，B不正确；Z、W分别为Si、S，二者为同周期元素，Si在S的左边，非金属性Si＜S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SiO3＜H2SO4，C不正确；X、Z分别为O、Si，由同周期同主族元素的性质递变规律，可得出非金属性O＞Si，简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞SiH4，D正确。 6.B　[解析]一般电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Ca＞Cl＞O，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：N＞O＞H，B项错误；常温下水是液态，氨气是气态，简单氢化物的沸点：H2O＞NH3，C项正确；非金属性越强其电负性越大，电负性：O＞N＞H，D项正确。 7.B　[解析]短周期主族元素电子层数越多，半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：Al＞N＞O，A错误；同周期主族元素，从左向右电负性递增，O的电负性比N的电负性大，B正确；N元素2p能级电子半充满，更加稳定，第一电离能比O的大，C错误；Al3＋和N3－都含有2个电子层，Al元素的核电荷数大于N，则Al3＋的半径小于N3－的半径，D错误。 8.A　[解析]已知碳氢化合物中H显正价，C显负价，故电负性大小：χ＜χ，A正确；根据同一周期从左往右，元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA、ⅤA反常，故电离能大小：I1＞I1，B错误；已知O2－和Na＋核外电子排布相同，且O的核电荷数比Na小，故离子半径大小：r＞r，C错误；已知O的非金属性比N的强，故简单气态氢化物的热稳定性大小：H2O＞NH3，D错误。 9.D　[解析]由简化电子排布式为[Xe]5d106s2可知，该元素与Zn位于同一族，位于元素周期表第六周期ⅡB族，处于ds区，故选D。 10.D　[解析]某价层电子排布为4d25s2的基态原子，该元素是Zr，位于周期表中第五周期第ⅣB族，故A正确；元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列为过渡元素，过渡元素都是金属元素，故B正确；根据能量最低原理，处于最低能量状态的原子叫做基态原子，故C正确；H是非金属元素，H元素位于s区，故D错误。 11.D　[解析]W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成H2S，其中S显－2价，因此电负性：S＞H，故A不正确；H2SO3是中强酸，而H2SO4是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，故B不正确；H只有1个电子，O的2p轨道上有4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，故C不正确；K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH，S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K＞S，故D正确。 12.B　[解析]若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HCl====MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误；e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确；由题意得，若c为铝盐，加热其饱和溶液不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，故C错误；假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。 13.(1)4s24p3　第四周期第VA族 (2)N　Si (3)亚砷酸(或H3AsO3)　H2As＋OH－====＋H2O　10－10 [解析](1)As原子序数为33，N和As都是第VA族元素，因此基态砷原子价电子排布式为4s24p3；砷元素位于周期表的第四周期第VA族。 (2)同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为N；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此同周期元素Si、P、S，电负性最小的为Si。 (3)①根据图中信息，pH为7.35~7.45主要是亚砷酸(H3AsO3)，而人体血液的pH为7.35~7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是亚砷酸(H3AsO3)。 ②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中，根据图中信息当pH从11调至12时，主要是H2与OH－反应生成和H2O，其反应的离子方程式是H2＋OH－====＋H2O。 ③根据图中信息知，大约pH=9.2时c(H2)====c(H3AsO3)，则根据电离平衡常数得到Ka1==10－9.2=100.8×10－10，其数量级是10－10。 14.(1)　13　哑铃　铝、硅 (2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (3)σ键(或极性共价键)　sp3杂化 (4)F＞Cl＞S＞P　F＞Cl＞P＞S (5)5　6　33 [解析](1)a为Al，基态a原子核外有13个电子，核外有13种运动状态不同的电子；原子中电子占据最高能级的轨道是3p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形；铝和硅属于p区。 (2)元素d为Cr，基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 (3)b的氧化物为SiO2，为共价化合物，属于共价晶体，化学键类型为σ键(或极性共价键)；硅原子的杂化方式为sp3杂化。 (4)同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，同主族元素电负性随核电荷数增大而减小，故F、P、S、Cl电负性从大到小为F＞Cl＞S＞P；同周期元素第一电离能随核电荷数有增大的趋势，P元素3p轨道有3个电子处于半满状态，第一电离能比相邻元素大，故第一电离能Cl＞P＞S，同主族元素随核电荷数增大第一电离能逐渐减小，四种元素的第一电离能从大到小为F＞Cl＞P＞S。 (5)第四周期元素中基态原子未成对电子只有一个单电子的元素K为[Ar]4s1、Sc为[Ar]3d14s2、Cu为[Ar]3d104s1、Ga为[Ar]3d104s24p1、Br为[Ar]3d104s24p5，合计5种；第四周期元素中基态原子未成对电子的个数最多的是Cr，核外排布为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子；4p能级只填充一半电子的原子为[Ar]3d104s24p3，为33号元素As。 学科网（北京）股份有限公司 $