新教材2024版高中化学第一章原子结构与性质章末共享专题学生用书新人教版选择性必修2

第一章章末共享专题微专题一基态原子核外电子排布规律及表示方法1．基态原子的核外电子排布规律应遵循：(1)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个自旋相反的电子。(2)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。(3)能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。(4)特别性有少数元素基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差，因为能量相同的原子轨道在全充溢(如p6和d10)、半充溢(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如CrCu2．基态原子核外电子排布的表示方法原子结构示意图意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的图示形式实例电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数实例Al：1s22s22p63s23p1价电子排布式意义主族元素的价电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排布式实例Al：3s23p1轨道表示式意义每个方框(也可用圆圈)代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子实例Al：[微训练一]1．下列轨道表示式正确的是()A．基态氧原子的轨道表示式为B．基态镁原子的轨道表示式为C．基态磷原子的最外层轨道表示式为D．基态铜原子价电子轨道表示式为2．下列表达式错误的是()A．Cr的原子结构示意图：B．氮原子的L层电子的轨道表示式：C．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6D．碳－12原子：63．下列电子排布式表示基态原子的核外电子排布的是()A．1s22s22p63s33p1B．1s22s22p63s23p63d104s14p1C．1s22s22p63s23p63d24s1D．1s22s22p63s23p63d104s24p14．下列各元素的基态原子电子排布式或轨道表示式正确的是()A．CB．Cr1s22s22p63s23p63d54s1C．Mn2＋的外围电子排布：3d34s2D．Br[Ar]4s24p55．A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表：元素相关信息A原子核外有6种不同运动状态的电子C基态原子中s轨道电子总数与p轨道电子总数相等D原子半径在同周期元素中最大E基态原子最外层电子排布式为3s23p1F基态原子的最外层p轨道中有两个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反G基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子H是我国运用最早的合金中的最主要元素请用化学用语填空：(1)元素A是________(填元素名称)，其基态原子的核外电子排布式为________。(2)基态B原子和基态C原子的未成对电子数分别为________、________。(3)基态D原子中，电子运动状态有________种，电子占据的最高能级符号为________。(4)F元素原子的价层电子轨道表示式是__________；H基态原子M层电子排布式为________。(5)基态E原子核外电子占据的原子轨道数为________；E单质和D的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________。(6)G元素的低价阳离子的离子结构示意图是________；G单质与稀硫酸发生反应的离子方程式为__________________________。微专题二第一电离能、电负性等性质的递变规律1．电离能的递变规律及综合应用(1)递变规律：同一周期内，元素的第一电离能呈增大的趋势。【留意】具有全充溢、半充溢及全空的电子构型元素稳定性较高，其第一电离能数值较大。如I1(Mg)>I1(Al)，I1(P)>I1(S)。(2)应用：a．推断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。b．推断元素在化合物中的化合价，如K元素：I1≪I2<I3，表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。c．推断元素核外电子的分层排布状况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的3个电子排布在两个能层上，且最外层上只有1个电子。2．电负性递变规律及综合应用(1)递变规律：同一周期从左到右电负性渐渐增大(0族除外)，同一主族从上到下电负性渐渐减小。(2)应用：a．推断元素的金属性、非金属性强弱。电负性越大，非金属性越强，金属性越弱，金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8。b．推断化学键的类型。一般认为：假如两种成键元素间的电负性差值大于1.7，通常形成离子键；若差值小于1.7，通常形成共价键。c．推断元素在化合物中的价态。共价化合物中，成键元素电负性大的表现负价。3．元素周期律小结项目同周期(以第三周期为例，从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数渐渐增多，1→8(第一周期1→2)最外层电子数相同，电子层数递增原子半径渐渐减小(0族除外)渐渐增大元素主要化合价最高正价由＋1→＋7，最低负价由－4→－1最高正价＝主族序数；非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子实力得电子实力渐渐增加，失电子实力渐渐减弱得电子实力渐渐减弱，失电子实力渐渐增加第一电离能呈增大的趋势(ⅡA、ⅤA族反常)渐渐减小电负性渐渐增大渐渐减小元素金属性、非金属性金属性渐渐减弱，非金属性渐渐增加金属性渐渐增加，非金属性渐渐减弱单质氧化性、还原性氧化性渐渐增加，还原性渐渐减弱氧化性渐渐减弱，还原性渐渐增加最高价氧化物对应水化物的酸、碱性碱性渐渐减弱，酸性渐渐增加碱性渐渐增加，酸性渐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性渐渐增加渐渐减弱[微训练二]1．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是()A.31d和33d属于同种核素B．第一电离能：d>e，电负性：d<eC．气态氢化物的稳定性：a>d>eD．a和b形成的化合物不行能含共价键2．如图是其次周期3～9号元素某些性质变更趋势的柱形图，下列说法正确的是()A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是元素的最高正价3．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所须要的能量，设其为E，如图所示。试依据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变更特点，并完成下列问题。(1)同主族内不同元素的E值的变更特点是__________________________。如图中E值的变更特点体现了元素性质的________变更规律。(2)同周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试推想下列关系式中正确的是________。①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒)③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒)(3)估计1mol气态钙原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：________<E<________。(4)10号元素E值较大的缘由是________________________________________________。4．下表是某些短周期元素的电负性(X)值：元素符号LiBeNOFNaMgAlPSX值0.981.573.043.443.980.931.311.612.192.58(1)依据表中数据归纳元素的电负性与原子吸引电子的实力的关系是____________________________________________________。(2)试推想，周期表所列元素中除放射性元素外，电负性最小的元素与电负性最大的元素形成的化合物的电子式为________________。(3)已知：Cl—Br＋H—OH⇌H—Cl＋HO—Br。①若NCl3最初水解产物是NH3和HOCl，则X(Cl)的最小范围为________(填表中数值)；②PCl3水解的化学方程式是________________________________。(4)一般认为：假如两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，小于1.7通常形成共价键，结 合问题(3)①分析，BeCl2属于________(填“离子化合物”或“共价化合物”)；请设计试验加以证明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素的原子序数依次递增，其他相关信息如下表。元素结构或性质信息X原子的L层上s电子数等于p电子数Y元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1Z单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子W元素的＋1价离子的电子层结构与氩相同Q元素的核电荷数为Y和Z之和R元素的＋3价离子的3d能级为半充溢结构E元素基态原子的M层全充溢，N层没有成对电子，只有一个未成对电子回答下列问题：(1)元素X的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有________种不同能级的电子。(2)基态Y原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________形。(3)Q原子结构示意图为________；E元素基态原子的价层电子轨道表示式为________。(4)元素R在元素周期表中的位置是________。处于周期表的________区。(5)Y、Z、W三种元素简洁离子半径由小到大的依次为________(用离子符号表示)。第一章章末共享专题微训练一1．解析：A、C项，没有遵循洪特规则——电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同；D项基态铜原子价电子轨道表示式为，3d全充溢。答案：B2．解析：Cr的原子结构示意图为：，故A错误。答案：A3．解析：1s22s22p63s33p1的电子排布式为1s22s22p63s23p2，故A错误；B项，该元素原子核外有30个电子，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，而选项中的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s14p1，是4s能级上的一个电子跃迁到4p能级上，属于激发态原子，错误；C项，同样违反构造原理，原子处于激发态，错误；D项，该元素原子核外有31个电子，核外电子排布满意构造原理，能量最低，属于基态原子，正确。答案：D4．解析：C原子轨道表示式违反了洪特规则，2p轨道上的2个电子的自旋状态相同，A错误；基态Cr原子的价电子排布属于洪特规则的特例，3d轨道处于半充溢状态，较稳定，B正确；Mn2＋的外围电子排布为：3d5，C错误；溴是35号元素，其3d轨道上的10个电子没有表示出来，应为[Ar]3d104s24p5，D错误。答案：B5．解析：A元素原子核外有6种不同运动状态的电子，即A原子核外有6个电子，则A为碳元素；C元素基态原子中s轨道电子总数与p轨道电子总数相等，则其核外电子排布式为1s22s22p4，C为氧元素。A、B、C三种元素的原子序数依次增大，则B是氮元素。E元素基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则E是铝元素。D元素的原子半径在同周期元素中最大，且D的原子序数介于C(O)和E(Al)之间，则D是钠元素。F元素基态原子的最外层p轨道中有两个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反，说明p轨道上有5个电子，则F是氯元素。G元素基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子，则其电子排布式为[Ar]3d64s2，G是铁元素。H是我国运用最早的合金中的最主要元素，则H是铜元素。答案：(1)碳1s22s22p2(2)32(3)113s(4)3s23p63d10(5)72Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋3H2↑(6)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑微训练二1．解析：短周期元素中，a为－2价，e为＋6价，均处于第ⅥA族，可推知a为O，e为S，b有＋1价，原子序数大于O，则b为Na，由原子序数可知d处于第三周期，化合价为＋5，则d为P。31P和33P质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是P原子的3p轨道为半充溢稳定状态，第一电离能较大，则第一电离能：P>S，电负性：P<S，B正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O>H2S>PH3，C错误；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键，D错误。答案：B2．解析：其次周期中，N原子的2p轨道为半充溢结构，较为稳定，故N的第一电离能大于O，A错误；同周期主族元素从左到右电负性渐渐增大，B正确；同周期主族元素从左到右原子半径渐渐减小，C错误；O、F无最高正价，D错误。答案：B3．解析：(1)从H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，E值变小，H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变更。(2)从其次、三周期可以看出，ⅢA和ⅥA族元素比同周期相邻两种元素E值都低，由此可以推想出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)依据同主族、同周期E值变更规律可以推想E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10号元素是稀有气体元素氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构，故E值较大。答案：(1)随着原子序数增大，E值变小周期性(2)①③(3)485738(4)1