第1章 原子结构与性质章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

第一章原子结构与性质 随堂·巩固双基 达标训练，巩固提升 1.具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大：4.(1)O、F、C1电负性由大到小的顺序为 的是 ( A.1s22s22p3 B.1s22s22p (2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1) C.1s22s22p63s23p D.1s22s22p53s23p4 如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是 2.下列说法中，正确的是 ( A.原子序数为38的元素处于周期表的第四周期： I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是 ⅡA族 B.第一电离能的大小可以作为判断金属性强弱 的依据 I1/(kJ·mol-1) C.共价化合物中，电负性大的成键元素通常表现 Li520 Be900 B801 为负价 Na496 Mg738 A1578 D.第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性 依次减弱 (3)CaTiO3中组成元素的电负性大小顺序是 3.X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm+和 0 Y”一两种离子的电子排布式相同，下列说法中正 (4)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是 确的是 () 一种具有潜力的固体储氢材料。 A.X的原子半径比Y小，Xm+的离子半径比： ①H、B、N中，原子半径最大的是 Ym-大 ②NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电 B.Xm+和Ym一的电子所占用的原子轨道的类型： 性(H8+),与B原子相连的H呈负电性(Hò-)， 和数目都相同 电负性大小顺序是 .0 C.电负性：X>Y 温馨提示 请做课时分层检测（四） D.第一电离能：X>Y 章末综合提升 ◆网络构建◆ 1.原子结构 :2.元素周期律 电子层：K、L、M、N、O、P、Q 族 一18个纵列，16个族 能级：S、p、d、f… L主族序数=价电子数 电子层 元 素周期 一7个横行，7个周期 结构 形状一s:球形 周期 L 周期序数=电子层数 性 原子 一p:哑铃形 轨道 -s:1 原子Γ同周期主族元素从左到右逐渐减小 的 个数一P:3 d:5 递 半径 同主族元素从上到下逐渐增大 子结构 -f:7 主要 同周期从左到右元素逐渐升高 规 能量最低原理 化合 (O、F除外) 律 价 同主族元素相同(O、F除外) 原则片 泡利不相容原理 期 第一 核外电 洪特规则 电离 同周期主族元素从左到右呈增大趋势 子排布 电子排布式 能 同主族元素从上到下逐渐减小 描述 价电子排布式 电负Γ同周期主族元素从左到右逐渐增大 轨道表示式 性 同主族元素从上到下逐渐减小 15 化学选择性必修2 ◆素养提升 ◆ 课题一通过“超导材料”认识“原子结构与性质” 上图是超导材料元素在周期表中的分布，上述元 超导材料是指具有在一定的低温条件下呈现： 素的短周期元素中原子半径最大的是哪种元素 出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料，已发： 的原子？其原子最外层有多少种运动状态不同 现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超： 的电子？ 导体。经过研究，超导体不仅在一定温度之下具有 零电阻特性，而且在一定的条件下具有高密度载流： 能力、完全抗磁性（迈斯纳效应）、约瑟夫森效应等 常规导体完全不具备的电磁特性，在能源、医疗、交： 通、国防工业等领域都有广阔的应用前景 探究目标（一）了解形成超导材料的元素的位置 化学材料不断改变人类的生产生活方式，新材探究目标（二）了解“超导材料”元素的性质 料的研究、发现与应用，是科技发展与社会进步的： 现代科学研究，在常压下有28种元素具有超 重要基石。化学材料种类众多，其中近年来超导材导性。超导元素加入某些其他元素作合金成分，可 料的研究与应用是重要的研究热，点。有哪些元素：以使超导材料的性能提高。结构决定性质，构成超 可以组成超导材料？ 导材料的元素具有哪些性质呢？结合下面的试题 1.科学家进行超导材料研究时，偶然发现汉代器物：我们将有更清晰的认识。 上的颜料“汉紫”的主要成分(BaCuSi2O,)中的第1.近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁 四周期元素可以作为超导元素。请写出该元素： 系超导材料，其中一类为Fe一Sm一As一F一N 原子的基态核外价层电子排布。 O组成的化合物。 (1)已知Sm的价层电子排布为4f66s2,请画出该 元素原子的4f轨道的电子排布图。 2.超导材料有铜氧超导体（如HgBa2Ca2Cu3Og、: YBa2Cu3O2等)、C6o为基本材料的超导体等。已 知基态Hg原子的价层电子排布为5d06s2,请说： (2)原子的核外电子排布式可以简化。请写出 明Hg在元素周期表中的位置，属于哪个区。 As的简化电子排布式。 (3)该化合物中几种短周期非金属元素的电负性 3.能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答 从大到小排列的顺序是怎样的？第一电离能呢？ 下列问题： B Be AI Si s Ti V Sr Y Z ND M6TeR阳 Ba Hf Ta w Re Os Ir Hg TI PD Bi 16 第一章原子结构与性质 (4)在周期表中，与Ii的化学性质最相似的邻族：4.稀土有“工业维生素”的美称，如今己成为极其重 元素是哪个？该元素基态原子核外M层电子的：要的战略资源。回答下列问题： 自旋状态相同吗？ (1)基态钪(Sc)原子M能层中能量不同的电子 有多少种？ 2.Fe一Sm一As一F一N一O组成的化合物中O与： N、F均为第二周期元素，其部分电离能(I)数据： 如下： (2)高温超导材料是具有高临界转变温度，能在 元素 N 0 分 液氮温度条件下工作的超导材料。高温超导材 电离能/ 1402.23 1313.9 1681.0 料镧钡铜氧化物中含有Cu3+。写出基态Cu3+ (kJ·mol-1) 的电子排布式。 12 2856.0 由表格中数据可知I1(N)>I1(O),原因是什么？ a大于b还是小于b? (3)化合物中，稀土元素最常见的化合价是+3， 3.科学工作者合成了含镁、镍、碳3种元素的超导 但也有少数的稀土元素可以显十4价。四种稀土 材料，具有良好的应用前景。回答下列问题： 元素的电离能（单位：kJ·mol1)数据如下表所 (1)基态镍原子d轨道中成对电子与单电子的数 示，判断最有可能显十4价的稀土元素是哪种 量比为多少？ 元素？ 电离能 I2 3 元素 Sc(钪) 633 1235 2389 7019 Y(钇) 616 1181 1980 5963 (2)第二周期元素的第一电离 La(镧) 538 1067 1850 4819 能(I)随原子序数(Z)的变化 Ce(铈) 527 1047 1949 3547 情况如图。I1随Z的递增而 呈增大趋势的原因是什么？ 导致I1在a点出现齿峰的原因是什么？ 6o心o心o心o心o心心心o心o心o0o心心心心0oe心o0心心心o心o心o心，心心o心o心o心o心oe心o心o心oe心o心g心o心o心心o心o心oco心o心心o 温馨提示 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 请做章末检测卷（一） 17负价，C正确：第四周期的金属元素包含副族元素，Z比Cu靠右，：关键能力·合作探究 但Zn金腐性强于Cu,D错误。] :新知探究（一） 3.B[Xm+和Y两种离子的核外电子排布相同，则X是金属元素，！情景导引 Y是非金属元素，位于X上一周期的右侧。X的原于半径比Y大，；1提示：乙烷分子由7个。键组成：乙烯分子由5个σ键和1个π键组 Xm+的离子半径比Y”小，A错误：Xm+和Y的核外电子排布相成；乙炔分子由3个。键和2个π键组成。 同，所以Xm+和Y”一的电子所占用的原子轨道的类型和数目都相2.提示：乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有1个和2个π 同，B正确：电负性为X<Y,C错误：X是金腐，Y是非金离，第一电1 键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有元 离能为X<Y,D错误。 键，G键稳定，不易断裂。 4.解析(1)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子：跟踪训练 能力越强，电负性越大，半径由小到大的顺序为F,O、C1,所以电负：1，C[水中只有s一pG键，故A不选：(OF2中只有p一pG键，故B不 性大小顺序为F>()>CI。(2)Li和Na均为第IA族元素，由于Na!选；次氯酸分子中有氢氧s一pG键，又有氧氯p一po键，故C选：氮 电子层数多，原子半径大，故N比Li容易失去最外层电子，即！ 气中只有pp6键，故D不选。] I1(Li)>I1(N)。Li、Be、B均为第二周期元素，随原子序效递增，第！2.A[以“头碰头”的方式重叠，形成的是o键，“肩并肩”的方式形成 一电离能有增大的趋势，而B的2p轨道处于全空状态，2s轨道处！ 的是π键，A项正确：B项描述的是“头碰头”形成G键的过程，B项 于全充满状态，较难失去电子，故第一电离能B比B大。(3)()为！ 错误：烯烃中碳原子间形成。键时电子云的重叠程度大于“肩并肩” 非金属元素，其电负性在三种元素中最大，C和Ti同为第四周期元： 形成π键时电子云的重叠程度，故σ比π键活泼性差，C项错误：N 素，金属性Ca大于Ti,故电负性大小顺序为()>Ti>Ca。(4)①根： 分子中两个N原子“头碰头”形成1个。键，两个相互垂直的卫轨道 据同一周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，可知H、B、N· “肩并肩”形成2个π键，D项错误。] 中原子半径最大的是B。②电负性用来描述不同元素的原子对键合，3.D[()2的结构式是()一()，分子中σ键和π键数目比为1：1，A错 电子吸引力的大小。与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连： 误；HCN的结构式是H一C三N,分子中σ键和π键数目比为1：1， 的H呈负电性，故电负性N>H>B。 B错误：C()2的结构式是()一C一()，分子中G键和π键数目比为 答案(1)F()>CI(2)Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径， 1:1,C错误：N2的结构式是N三N,分子中σ键和π键数目比为 大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be的2p轨道i 1:2,D正确。] 全空，2s轨道全满，为稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核！4.B[CH1分子中存在s一pσ键，CH三CH分子中存在。键和π键， 电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大(3)()> 所以共价键类型不完全相同，故A错误：H2O)与HCI都含有H原 Ti>Ca(4)①B②NHB 子，分子中的共价键均是s电子云与p电子云形成的s一PG键，故B 章末综合提升 正确：H2分子中存在s一sG键，Cl2分子中存在p一pG键，所以共价 素养提升 键类型不完全相同，故C错误；C12分子中只有单键，全部为σ键，N2 探究目标（一） 分子中有三键既有σ键又有π键，所以共价键类型不完全相同，故D 1.提示：3d04s 错误。 2.提示：第六周期ⅡB族。由Hg的价层电子排布可知，Hg位于元素新知探究（二） 周期表的ds区。 ·情景导引 3,提示：A;3。同周期自左而右原子半径减小，一般电子层越多原子！1.提示：由于键长：N-H<P-H,因此键能：N-H>P一H,因此 半径越大，图中的短周期元素中A1的原子半径最大，且有3个电2，提示：因为N,分子中存在N三N键，该键键能大，破坏该共价键断 NH更稳定。 子，故有3种运动状态不同的电子。 探究目标（二） 要较多的能量：而P,分子中的P一P键的键能较小，破坏该共价键 所需能量较少，化学性质较活泼。 1.(1)提示个个个↑个↑ 跟踪训练 4千 :1.A[几种非氢元素的原子半径越小，与氢原子结合形成的共价键键 (2)提示：[Ar]3d4s24p。 长趣小，键能越大，共价键越稳定。选项中4种非氢原子中，F的原 (3)提示：电负性F>()>N:第一电离能F>N>()。 子半径最小，H一F键键长最小，键能最大，故H一F键最稳定，A项 (4)提示：Mg:不同。在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性： 正确。 质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最：2.B[分子的空间结构是由键角、键长共同决定的，A项错误；由于 相似的邻族元素是Mg,Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道： F、CI、Br、I的原子半径不同，故C一X(X=F、CI、Br、I)的键长不相 上2个自旋状态相反的电子。 等，C项错误：H2()分子中两个()一H的键角为105°，D项错误。 2.提示()的2p轨道为4个电子，易失去1个电子变为和N相同半：3.C[电负性的差值越大，键的极性越强，F、CI、I与H的电负性差值 充满的稳定状态：a>b。N元素的基态原子的核外电子排布式为 逐渐减小，因此键的极性大小顺序：H一I<H一CIH一F,故A错 1s2s2p,()元素的基态原子的核外电子排布式为1s2s22p,由表1 误：键能越大，共价键越稳定，因此表中最稳定的共价键是H一F 格中数据可知I1(N)>1():是因为()的2p轨道为4个电子，易 键，故B错误：根据表格中数据得到E(H一Br)介于H一I和H一C】 失去1个电子变为和N相同半充满的稳定状态：()原子失去一个电 之间即432kJ·mol1>E(H-Br)>298kJ·mol厂1，故C正确：键 子后的2即3处于半充满状态，面F原子失去一个电子后的2p处于 能越大，分子越稳定，因此键能可以说明热稳定性的顺序是HF 不稳定状态，所以第二电离能I2(O)>I2(F),即a>b。 HCI>HI,故D错误。 3.(1)提示：3：1。镍d轨道的电子排布为3d,有3对(6个)成对电子！4.解析(1)①由于C、N,O原子的半径依次减小，所以C-H、N 和2个单电子，数量比为6：2=3：1。 H、H一()键的键长依次减小：②N2H1分子中N一N大于N2分子 (2)提示：随原子序数增大，核电荷数增大，原子半径逐渐减小，原子 中N三N。(2)由于C一H、N一H、H一()键的键长依次减小，因此键 核对外层电子的引力增大。N元素原子的2p能级轨道半满，更 能依次增大。(3)C)2为直线形分子，NH为三角锥形分子，故键 稳定。 角C()2大于NHa。H2()为V形分子，H2O分子键角是105°，NH 4.(1)提示：3。基态钪(Sc)原子的核外电子#布式为[Ar]3d4s2,M 分子键角是107°，H2()分子键角小于NH3分子。 答案(1)①> ②> (2)<<(3)①>② 层有s轨道、p轨道、d轨道三种不同能量的电子。 (2)提示：1s22s2p3s3p3d(或[Ar]3d)。 提升·学科素养 (3)提示：C©。原子核外电子的电离能越小越容易失电子形成阳离！应用体验 子，由表中数据知，C(铈)的11与1相差较小，且四种元素中C®！1，B[单键是。键，双键是一个。键和一个π键，三键是一个。键和 (铈)的I1最小，故最有可能显十4价的稀土元素为C(铈)。 2个π键，则。键能单独形成，而π键一定不能单独形成，A正确：稀 有气体是单原子分子，不存在化学键，B错误：。键是轴对称可以绕 第二章分子结构与性质 键轴旋转，π键是镜面对称一定不能绕键轴旋转，C正确：双键是一 个σ键和一个π键，三键是一个G键和2个π键，D正确。 第一节共价键 2.解析只存在单键的分子中只含有。键：存在双键或三键的分子中 必备知识·自主梳理 既含有G键又含有π键：①②⑦三种物质中都只含有一个σ键：只有 (一)1.(1)共用电子对2.(1)头碰头不变轴对称较大(2)肩H2中含有两个原子的s轨道重叠形成的6键。 并肩镜面对称镜像不能牢固(3)σσπσπ 答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨①②⑦⑦ (二)1.(1)气态原子kJ·mol1(2)①863.6kJ②H-FH-1随堂·巩固双基 ③HFHI2.(1)核间距(2)短(3)大稳定3.(1)共价键·1.C[气体单质分子中，可能有σ键，如Cl2,可能有π键，如N2,也可 (2)方向空间结构(3)()=C=()180°V(4)X射线衍射：能没有化学键，如稀有气体。H一()一C1分子中，H一()键是s一pG 实验 键，()一C1键是p一po键。] 124