2024-2025学年新教材高中化学第1章原子结构与性质章末复习课课件新人教版选择性必修2

章末复习课知识整合体系构建综合提升高考体验☞考点一原子(离子)核外电子排布式(图)的书写例1按要求回答下列各题。(1)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排布式为

。

(2)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是

。

(3)(2022·广东卷)硒(Se)是人体必需微量元素之一,Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为

。

(4)(2022·山东等级考)基态Ni原子的价电子排布式为

,在元素周期表中的位置为

。

3d64s23s23p44s24p43d84s2第四周期第Ⅷ族解析

(1)Fe为26号元素,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。(2)S是第三周期第ⅥA族元素,基态S原子价层电子排布式为3s23p4。(3)S属于第三周期第ⅥA族,价电子排布式为3s23p4,硒位于第四周期第ⅥA族,则基态硒原子价电子排布式为4s24p4。(4)已知Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。[对点训练1]按要求回答下列各题。(1)(2022·湖南卷)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]

。

(2)(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为

。(3)(2021·海南等级考)基态锰原子的价层电子排布式为

。

(4)(2020·全国Ⅱ卷)基态Ti原子的核外电子排布式为

。3d104s24p43d54s21s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2☞考点二核外电子的运动状态的判断例2

(1)(2022·河北卷)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为

。

(2)(2021·全国乙卷)对于基态Cr原子,下列叙述正确的是

(填字母)。A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]3d54s1B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动(3)(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有

种。

2∶1(或1∶2)A9解析

(1)基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,价层电子轨道表示式为

,则两种自旋状态的电子数之比为2∶1(或1∶2)。(2)Cr是24号元素,基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1,3d和4s轨道均处于半充满状态,此时体系总能量低,A项正确;4s电子能量较高,但其并不总是在比3s电子离核更远的地方运动,B项错误。(3)基态F原子核外有9个电子,运动状态各不相同。[对点训练2]下列四种N原子的轨道表示式表示的状态中,能量由低到高的顺序是

(用字母表示)。

A<C<B<D解析

A为基态原子,能量最低,B、C、D均发生了跃迁,B中发生1s轨道电子跃迁至2p轨道,C中发生2s轨道电子跃迁至2p轨道,由于1s轨道能量低,故能量B>C;D中将1s轨道、2s轨道电子跃迁至2p轨道,能量最高。☞考点三第一电离能的比较及其应用例3

(1)(2023·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:

。

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)(2022·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

。Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小,但Cu失去1个电子后形成的Cu+的价层电子排布式为3d10,较难失去电子,Zn失去1个电子后形成的Zn+的价层电子排布式为3d104s1,较易失去1个电子达到稳定状态,Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大

Cu(3)(2020·全国甲卷)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是

。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是

。

Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加。Be为1s22s2全充满稳定结构,第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na与Li同主族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子解析

(1)S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,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,即O的第一电离能大于S的第一电离能。(2)Cu的价层电子排布为3d104s1,易失去1个电子达到稳定状态,Zn的价层电子排布为3d104s2,4s轨道为全充满稳定状态,不易失去电子,故Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小,Cu+的价层电子排布为3d10,Zn+的价层电子排布为3d104s1,Cu+的3d能级处于全充满状态,较稳定,Zn+失去4s能级上的1个电子可形成稳定结构,故Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大,因此第二电离能与第一电离能差值更大的是Cu。(3)同主族元素从上至下,原子核外的电子层数增多,原子半径增大,原子核对电子的吸引作用逐渐减小,元素第一电离能逐渐减小,所以I1(Li)>I1(Na);同周期元素从左至右,核电荷数依次增加,原子半径逐渐减小,越来越难失去电子,第一电离能呈现增大的趋势,但由于第ⅡA族元素基态原子ns轨道处于全充满的状态,能量更低,更稳定,所以其第一电离能大于同一周期的相邻元素,因此I1(Be)>I1(B)>I1(Li)。[对点训练3](高考组合)(1)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)

(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是

。

(2)元素Mn与O中,第一电离能较大的是

。

(3)根据元素周期律,原子半径Ga

(填“大于”或“小于”,下同)As,第一电离能Ga

As。

(4)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有

种。

大于Zn核外电子排布为全充满稳定结构,较难失去电子O大于小于3解析

(1)基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,4s轨道处于半充满状态,而Zn原子的4s轨道处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子,所以Zn原子的第一电离能较大。(2)O是非金属元素,而Mn是金属元素,O易得电子而不易失电子,Mn则反之,所以O的第一电离能大于Mn的第一电离能。(3)同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电离能总体呈增大趋势。Ga的原子半径大于As,Ga的第一电离能小于As。(4)同周期元素从左到右,第一电离能总体呈增大趋势,但由于氮原子的2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能比氧的大,铍原子的2s轨道处于全充满状态,2p轨道处于全空状态,故铍的第一电离能比硼的大,所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有铍、碳、氧3种。☞考点四电负性的比较及其应用例4

(1)(2023·新课标卷)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为

,铁的化合价为

。

(2)(2021·湖南卷)H、C、N的电负性由大到小的顺序为

。

(3)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是

。

(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是

。O>Si>Fe>Mg+2N>C>HOO>Ge>Zn解析

(1)元素的金属性越强,其电负性越小,元素的非金属性越强则其电负性越大,因此,橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中,各元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg;因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2,x+2-x=2,根据化合物中各元素的化合价的代数和为0,可以确定铁的化合价为+2。(2)元素的非金属性越强,其电负性越大,元素的非金属性强弱顺序为N>C>H,则元素电负性的大小顺序为N>C>H。(3)同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,故O的电负性大于N;同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,故N的电负性大于P,又H的电负性小于O,因此,NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。(4)Zn、Ge位于同一周期,同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大(稀有气体元素除外),而O是活泼非金属元素,电负性仅次于F,由此得出O、Ge、Zn的电负性依次减小。[对点训练4]下表是某些短周期元素的电负性值:元素符号LiBeBC电负性1.01.52.02.5元素符号OFNaAl电负性3.54.00.91.5元素符号SiPSCl电负性1.82.1