2024–2025学年高二化学下学期期末考点大串讲清单01 原子结构与性质（原卷版）

清单01原子结构与性质01原子核外电子排布原理1．能层与能级(1)能层(n)在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。(2)能级同一能层里电子的也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用等表示。(3)能层与能级的关系能层一二三四五……符号KLMNO……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多电子数226261026101426……电子离核远近近→远电子能量高低低→高(1)能层数＝电子层数。(2)第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。2．电子云与原子轨道(1)电子云①由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。②电子云轮廓图称为。(2)原子轨道原子轨道eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(轨道形状\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃形)),各能级上的原子轨道数目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能级1个,p能级3个,d能级5个,f能级7个,……)),能量关系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能层上原子轨道能量的高低：,ns＜np＜nd＜nf,②形状相同的原子轨道能量的高低：,1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原,子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的,能量相等))))3．基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量的轨道，然后进入能量的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。(2)泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳个电子，且自旋状态。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态。如2p3的电子排布为，不能表示为或。当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(4)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式简化电子排布式电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式价电子排布图4．电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称。附：可见光的波长范围颜色波长范围红770～622nm橙622～597nm黄597～577nm绿577～492nm蓝、靛492～455nm紫455～350nm(1)可见光中，红光的波长最长，紫色的波长最短。(2)焰色反应是电子跃迁的结果，故金属的焰色反应是物理变化过程，不属于化学变化。【例1】（23-24高二上·吉林长春·期末）下列说法正确的是A．原子的核外电子排布式是：B．、、轨道能量不相同C．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为D．最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素02原子结构与元素的性质1．原子结构与元素周期表(1)原子结构与周期数的关系周期电子层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二2310三31118四41936五53754六65586(2)族元素的价电子排布特点①主族元素主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA排布特点②0族元素：ns2np6(其中He为1s2)。③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。(3)元素周期表的分区与价电子排布的关系①周期表的分区②各区价电子排布特点分区价电子排布s区ns1～2p区ns2np1～6(除He外)d区(n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns22.元素周期表中的有关规律(1)原子序数序差规律①同主族、邻周期元素的原子序数差元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差周期序数1234567原子序数差无(2)元素化合价规律①主族元素的最高正化合价=它所在的=(即价电子数)，但要注意F无正价，O一般不显正价。②只有非金属元素才有负价，非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于。③若某原子的最外层电子数为奇数(m)，则正常化合价为奇数，从+1价到+m价，若出现偶数则为非正常化合价，其氧化物为不成盐氧化物，如NO、NO2。④若某原子的最外层电子数为偶数(n)，则元素的正常化合价为一系列偶数，例如S-2(3)微粒半径大小比较的一般规律①同周期(除0族外)，随原子序数的递增，原子半径，如Na>Mg>Al；②同主族，随原子序数的递增，原子半径、离子半径，如Li<Na<K；Li+<Na+<K+；③具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数，微粒的半径（阴前阳下，径小序大），如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；④同种元素形成的微粒，阳离子<原子<阴离子，价态越高，微粒的半径越小，如H+<H<H-；Fe3+<Fe2+<Fe。(4)元素种类判断规律①周期元素种类：设n为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为；偶数周期为。如第3周期为种，第4周期为种。②族“m-2”非金属元素种类判断规律：任何一主族中，非金属元素种类＝（族序数－2）的绝对值(5)对角线规律金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质，主要表现在第2.3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。(6)相似规律：①相邻相似：元素周期表中，上下左右相邻的元素性质差别不大，俗称相邻相似规律；②同族相似；由于同族元素的最外层电子数相等，故同族元素性质相似。③对角相似：①沿表中金属与非金属分界线方向（），对角相邻的两主族元素（都是金属或非金属）性质（金属性或非金属性）相近．②元素周期表中左上右下（）相邻的两金属元素的离子半径相近．(7)递变规律：①同周递变：同一周期的元素从左到右，随着核电荷数的递增，最外层电子数依次增多，原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，所以，元素的金属性逐渐，非金属性逐渐。②同族递变：同一主族的元素从上到下，随着核电荷数的递增，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，元素的金属性逐渐，非金属性逐渐。③三角递变；所谓“三角递变”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，可排列出三者原子结构、性质方面的递变规律。如：原子序数Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半径r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>A>C，单质的氧化性B>A>C等。(8)“定性”规律：若主族元素族数为m，周期数为n，则：①＜1时为金属，值越小，金属性越强；②＞1时是非金属，越大非金属性越强；③＝1时多为两性元素3.金属性和非金属性强弱的判断方法一表两序元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱非金属活动性顺序：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱三反应置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强氧化性金属离子的氧化性越弱，对应元素的金属性越强还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应元素的非金属性越强【例2】（23-24高二上·四川成都·期末）下列关于元素周期表和周期律的叙述正确的是A．卤族元素从上到下电负性减小B．最外层1个电子的元素只能位于区C．0族元素的价电子排布均为D．“对角线规则”指某些主族元素与左下方元素性质相似03元素周期律1.电离能（1）元素第一电离能的周期性变化规律 一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能；但要注意第ⅡA族和第ⅢA族的反常，如I1(Be)>I1(B)，I1(Mg)>I1(Al)；第ⅤA族和第ⅥA族的反常，如I1(N)>I1(O)，I1(P)>I1(S)。同一主族，从上到下，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3.d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有的第一电离能。如同周期主族元素，第ⅡA族元素的原子最外层s能级全充满、ⅤA族元素的原子最外层p能级半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的主族元素。（2）逐级电离能变化规律①同一元素的逐级电离能是逐渐的，即I1<I2<I3<…②当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化（3）电离能的应用①推断元素原子的核外电子排布，例如：Li的逐级电离能I1«I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L能层)上，且最外层上只有一个电子。②判断主族元素的最高正化合价或最外层电子数，如果电离能在In与In+1之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离。如果是主族元素，则其最外层有n个电子，最高正化合价为+n(O、F除外)。③判断元素的金属性、非金属性强弱，I1越大，元素的非金属性(稀有气体元素除外)；I1越小，元素的金属性。2.电负性（1）电负性大小判断规律在周期表中，同周期主族元素电负性从左到右逐渐，同主族从上往下逐渐方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为+1价、O为-2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl（2）电负性的应用①判断元素的金属性或非金属性强弱I.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，又有。不能把电负性1.8作为划分金属元素和非金属元素的绝对标准。II.金属元素的电负性越小，金属元素；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。②判断化学键的类型I.如果两种成键元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成，但也有特例（如HF）。II.如果两种成键元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成，但也有特例（如NaH）。③判断元素的化合价I.电负性小的元素易呈现正价II.电负性大的元素易呈现负价④解释对角线规则利用可以解释对角线规则，如Li-Mg、Be-Al、B-Si，由于它们的电负性分别接近，对键合电子的吸引力相当，故表现出相似的性质。3.电负性与第一电离能的关系电负性用于衡量原子吸引键合电子的能力，电负性大的原子吸引电子的能力强，所以一般来说，电负性大的原子对应元素的第一电离能也大。原子结构或性质同一周期(从左到右)同一主族(从上到下)最高价氧化物对应的水化物的酸碱性酸性碱性气态氢化物的稳定性第一电离能增大(但ⅡA族>ⅢA族，ⅤA族>ⅥA族)电负性【例3】（23-24高二上·陕西渭南·期末）1869年门捷列夫编排的元素周期表为我们学习化学提供了理论依据。H、Li、Na、K位于周期表中ⅠA族。下列说法正确的是A．元素周期表的每个周期都是从ns能级开始，以mp能级结束B．电负性大小：C．第一电离能：D．碱性强弱：04元素推断常用技巧1.元素推断的一般思路2．推断题要点总结(1)结构与位置互推是解题的核心①掌握四个关系式：a.电子层数＝；b.质子数＝；c.最外层电子数＝；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；b.各周期元素种类；c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。(2)利用常见元素及其化合物的特征①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。③地壳中含量最多的元素：O。④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2.Na2O2.双氧水等。⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。(3)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。稀有气体元素原子电子层结构与同周期非金属元素原子形成阴离子的电子层结构相同，与下一周期某些金属元素原子形成阳离子的电子层结构相同。①与He电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋等。②与Ne电子层结构相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。③与Ar电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。3.由基态原子的价电子排布式给元素定位①周期序数＝(能层序数)＝最高能层序数②主族元素的族序数＝③第ⅢB族～第ⅦB族的价电子排布式为(n－1)d1～10ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝。如锰的价电子排布式为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。④第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布式为(n-1)d10ns1~2，族序数=ns能级上的电子数。【例4】（23-24高二上·辽宁沈阳·期中）一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子的最外层电子数等于其总电子数的。下列说法正确的是A．简单离子半径：W>Z>YB．X元素的各种含氧酸盐水溶液均显碱性C．与W同周期的元素中，第一电离能小于W的有5种D．X、W简单氢化物的键角：W>X1．（23-24高二上·山东枣庄·期末）下列有关原子轨道图的说法，错误的是A．s电子的原子轨道是球形的B．能量大小：C．p能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示D．2、2、2轨道的能量不相同2．（23-24高二下·广东广州·期末）下列说法中，正确的是A．p能级能量一定比s能级的能量高B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道D．轨道相互垂直，且能量不相等3．（23-24高二上·吉林长春·期中）下列有关原子结构与性质的叙述中，不正确的是A．原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态B．电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱C．、、轨道相互平行、能量相等D．3p和4p轨道形状均为哑铃形4．（23-24高二上·四川成都·期中）已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布式为；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是A．A、B、C三种元素的电负性：B>C>AB．B、C、D、E四种元素的第一电离能：B>C>E>DC．B、C形成的化合物为酸性氧化物D．F的常见离子的核外电子排布图为5．（23-24高二上·山西太原·期中）下列基态氮原子的轨道表示式违背了A．洪特规则 B．泡利原理 C．能量最低原理 D．以上均不正确6．（23-24高二上·河南洛阳·期中）下列有关构造原理的说法错误的是A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3dB．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实7．（23-24高二上·陕西西安·期中）下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素B．基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第VIA族元素C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素D．基态原子的N层上有两个电子的元素一定是主族元素8．（23-24高二上·浙江宁波·期中）下列说法或有关化学用语的表达正确的是A．能级能量大小关系：B．基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：C．处于激发态的电子排布式可能为：D．基态的轨道表示式：9．（23-24高二下·广东佛山·期末）某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置及分区是A．第三周期，第ⅡB族，ds区 B．第四周期，第ⅡB族，d区C．第三周期，第ⅦA族，s区 D．第四周期，第Ⅷ族，d区10．（23-24高二上·江苏南京·期中）某元素原子的外围电子排布式为3s23p5，则下列对其在周期表中的位置叙述正确的是A．第2周期第ⅦA族 B．第3周期第ⅦA族C．第3周期第ⅤA族 D．第3周期0族11．（23-24高二上·湖南长沙·期末）已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由五种元素构成的离子结构如图所示，其中Y与Z同主族，N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是

A．原子半径B．最高价氧化物对应水溶液的酸性C．简单氢化物稳定性Y<ZD．Z的单质在M的单质中点燃，产生苍白色火焰12．（23-24高二下·广东清远·期末）下列说法错误的是A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s213．（23-24高二下·辽宁大连·期末）如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向14．（23-24高二下·山东济南·期末）工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是A．半径大小： B．电负性大小：C．电离能大小： D．碱性强弱：15．（23-24高二下·浙江丽水·期末）下列有关原子结构的说法正确的是A．霓虹灯