第2讲原子结构与元素的性质（教师版）-2023-2024学年高二化学辅导（人教版2019选择性必修2）

第2讲原子结构与元素的性质【学习目标】1．认识周期表中各区及元素周期表的规律。2．知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。3．能说出元素电离能、电负性的含义，能描述原子半径、电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释。4．能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱。一、原子结构与元素周期表1．元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律①定义：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律。②实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。注：门捷列夫提出的元素周期律中的原子序数是按相对原子质量从小到大的顺序对元素进行编号。(2)元素周期系①含义：元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着原子核电荷数的递增发生周期性的重复。②形成(3)元素周期系与元素周期表的关系元素周期表是呈现元素周期系的表格。2．构造原理与元素周期表(1)核外电子排布与周期的关系根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如，可以解释元素周期系中每个周期的元素数，第一周期从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素；其余各周期总是从ns能级开始，以np能级结束，递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。(2)核外电子排布与族的关系在常见的元素周期表中，同族元素价层电子数相同，这是同族元素性质相似的结构基础。例如，元素周期表最左侧第ⅠA族元素的基态原子最外层都只有一个电子，即ns1；元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子，除氦(1s2)外，最外层都是8电子，即ns2np6。(3)元素周期表的分区①元素周期表的分区按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5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。②各区价层电子排布特点分区价层电子排布s区ns1～2p区ns2np1～6(He除外)d区(n－1)d1～9ns1～2(钯除外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2【交流讨论】已知几种元素原子的核外电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。元素电子排布元素符号原子序数周期族A1s22s22p63s1BC3d104s1D[Ne]3s23p4E答案：A：Na11三ⅠAB：Fe26四ⅧC：Cu29四ⅠBD：S16三ⅥAE：Cl17三ⅦA解析：由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x＝26，B为26号元素Fe；由价层电子排布判断，C为29号元素Cu；由电子排布式判断，D为16号元素S；由基态原子的轨道表示式判断，E为17号元素Cl。【即学即练1】具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是()A．两原子核外N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子B．最外层电子排布式均为2s22p6的原子和离子C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子D．两原子核外全部是s电子答案：A【即学即练2】若某原子的价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是()A．该元素位于周期表中第五周期第ⅠB族B．该元素原子价层电子数为2个C．该元素为金属元素D．该元素原子N层共有8个电子答案：C解析：该原子的价层电子排布为4d15s2，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，与价层电子排布为3d14s2的Sc元素同族，位于周期表第ⅢB族，所以该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族，故A错误；该原子的价层电子排布为4d15s2，位于周期表第ⅢB族，所以该元素原子价层电子数为3个，故B错误；该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族，属于过渡元素，是副族，副族元素均为金属元素，故C正确；N层的电子排布为4s24p64d1，有9个电子，故D错误。【即学即练3】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表述错误的是()A．基态原子的N层上只有一个电子的元素可能是副族元素B．基态原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C．基态原子的p能级处于半充满状态的元素一定位于p区D．基态原子的价层电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y答案：D解析：：基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为第ⅠA族元素，Cr、Cu分别为第ⅥB、ⅠB族元素，A项正确；基态原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，第Ⅷ族也属于副族，B项正确；基态原子的p能级处于半充满状态的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C项正确；基态原子的价层电子排布式为(n－1)dxnsy的元素，若是第ⅢB～ⅦB族及第Ⅷ族第1列元素，其族序数等于价层电子排布中d、s能级所含电子数目之和，族序数一定为x＋y；若是第ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价层电子排布中s能级所含电子数y，D项错误。二、半径大小比较1．原子半径大小的影响因素及递变规律(1)影响原子半径大小的因素①电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的排斥作用将使原子的半径增大；②核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸引作用就越大，将使原子的半径减小。(2)原子半径的递变规律①同周期主族元素从左到右，核电荷数越大，原子半径越小(稀有气体除外)；②同主族元素从上到下，能层数越多，原子半径越大。2．粒子半径大小比较(1)原子半径大小的比较①同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着核电荷数的增加，其原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，有“序小径大”的规律。②同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大。(2)离子半径大小的比较①同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。如r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。②电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。③带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。④核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。如比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)。【交流讨论】若短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则离子半径从大到小的顺序为_____________，A、B、C、D四种元素对应的原子半径从大到小的顺序为______________。。答案：C3－＞D－＞B＋＞A2＋B＞A＞C＞D【即学即练4】下列离子半径的大小顺序正确的是()①Na＋②X2－：1s22s22p63s23p6③Y2－：2s22p6④Z－：3s23p6A．③>④>②>① B．④>③>②>①C．④>③>①>② D．②>④>③>①答案：D解析：由核外电子排布式可知，②、③、④三种离子分别是S2－、O2－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②>④，③>①；电子层数越多，半径越大，则大小顺序为②>④>③>①。三、电离能及其应用1．电离能的概念(1)第一电离能：气态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，通常用I1表示。(2)各级电离能：＋1价气态正离子失去一个电子，形成＋2价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能，用I2表示；＋2价气态正离子再失去一个电子，形成＋3价气态正离子所需要的最低能量叫做第三电离能，用I3表示；依次类推。2．第一电离能的变化规律(1)同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现增大的趋势。其中ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA之间元素的第一电离能出现反常。(2)同族元素从上到下第一电离能减小。(3)同种原子的逐级电离能越来越大(I1＜I2＜I3…)。【交流讨论】如图是元素的第一电离能与原子序数的关系1．从电子排布的角度分析为什么B的第一电离能小于Be，O的第一电离能小于N?提示：B的价层电子排布为2s22p1，失去一个电子后成为2p全空的稳定状态，故B较易失去2p上的1个电子，第一电离能：B<Be；N的价层电子排布为2s22p3，N原子2p轨道处于半充满的稳定状态，较难失去1个电子，而O的价层电子排布为2s22p4，失去一个电子成为2p3半充满的稳定状态，故较易失去一个电子，因此第一电离能：N>O。2．下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能：元素NaMgAleq\f(电离能,kJ·mol－1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293(1)为什么同一元素的逐级电离能越来越大？提示：这是由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，再失去电子要克服较强的静电引力，因而第二个电子比第一个电子更难失去，故I2>I1，同理I3>I2。(2)为什么钠、镁、铝的化合价分别为＋1、＋2、＋3?提示：钠的I2比I1大很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成＋1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I3比I2大很多，说明Mg容易失去2个电子形成＋2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I4比I3大很多，所以Al容易失去3个电子形成＋3价离子。【归纳小结】1．电离能数值大小规律及原因同周期元素第一电离能的变化规律呈现的是一种增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素会出现反常变化，通常同周期第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比与它左右相邻的两种元素的第一电离能都大，这是因为第ⅡA族、第ⅤA族元素原子的价层电子排布分别是ns2、ns2np3，前者np能级处于全空状态，后者np能级处于半充满状态，第一电离能均较大。2．电离能的应用(1)确定元素原子的核外电子排布：如Li：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，而且最外层上只有一个电子。(2)确定元素的化合价。如K：I1≪I2＜I3，表明K原子容易失去一个电子形成＋1价阳离子。(3)判断元素的金属性、非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性就越强；I1越小，元素的金属性就越强。(4)第ⅡA族、第ⅤA族元素原子的价电子排布分别为ns2、ns2np3，为全空和半充满结构，导致这两族元素原子第一电离能反常。【即学即练5】下列说法正确的是()A．第三周期中钠元素的第一电离能最小B．因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，故其第一电离能逐渐增大C．在所有元素中，氟元素的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大答案：A解析：同周期元素从左到右，第一电离能总体呈递增趋势，但由于核外电子排布处于全空、半充满状态时比较稳定，导致第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比它同周期相邻的两种元素都大，A项正确，B项错误；氟是最活泼的非金属元素，但其第一电离能比稀有气体元素的小，C项错误；金属性：K>Na>Mg，钾的金属性比镁的强，则钾的第一电离能比镁的小，D项错误。【即学即练6】A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，已知A是地壳中含量最多的元素；B、C、D同周期，且B在同周期元素中第一电离能最小；C的第一、二、三电离能分别为738kJ·mol－1、1451kJ·mol－1、7733kJ·mol－1；D在同周期元素中(稀有气体元素除外)第一电离能最大。(1)写出各元素的元素符号：A________；B________；C________；D________。(2)C的第三电离能远大于其第二电离能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出电解熔融CD2的化学方程式：______________________________________。答案：(1)ONaMgCl(2)Mg2＋已形成稳定结构，再失去内层电子很困难(3)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do5())Mg＋Cl2↑解析：(1)地壳中含量最多的元素是氧元素，故A为O；由于A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大且B、C、D同周期，故B、C、D位于第三周期；根据第一电离能的递变规律可知，B、D分别为Na、Cl；根据C的电离能数据可知，C的最外层电子数为2，故C是Mg。(2)Mg最外层有2个电子，失去2个电子后形成8电子稳定结构，再失去电子需要更多的能量，所以Mg的第三电离能远大于其第二电离能。四、电负性及其应用1．电负性概念(1)键合电子：原子中用于形成化学键的电子。(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。2．电负性衡量标准电负性的概念是由美国化学家鲍林提出的，以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出了各元素的电负性。3．电负性的变化规律(1)一般来说，除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。(2)同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。(3)主族元素中，电负性最大的元素为位于元素周期表右上角的氟。4．电负性的应用(1)判断元素的金属性或非金属性强弱①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，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。②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；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①如果两种成键元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键。②如果两种成键元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，二者电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物，同理可得出AlCl3、BeCl2为由共价键构成的共价化合物。(3)判断元素的化合价正负①电负性数值小的元素原子吸引电子的能力弱，元素的化合价通常为正值。②电负性数值大的元素原子吸引电子的能力强，元素的化合价通常为负值。5．解释对角线规则利用电负性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。如Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物都能与强酸和强碱反应。【即学即练7】已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是()A．X与Y形成化合物中X可以显负价，Y显正价B．第一电离能Y可能小于XC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的D．气态氢化物的稳定性：HmY弱于HnX答案：C解析：电负性数值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价；电负性数值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，故A正确；根据电负性X>Y推知，原子序数X>Y；由于X、Y处在同一周期，第一电离能Y可能小于X，故B正确；X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性；气态氢化物的稳定性HmY弱于HnX，故C错误，D正确。【即学即练8】已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是()元素LiBeCOFNaAlClGe电负性1.01.52.53.54.00.91.53.01.8A．Mg元素电负性的最小范围为0.9～1.5B．Ge既具有金属性，又具有非金属性C．Be和Cl可形成离子键D．O和F形成的化合物O显正价答案：C解析：Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A判断正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B判断正确；根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差值小于1.7，可形成共价键，C判断不正确；F的电负性大于O，故O和F形成的化合物O显正价，D判断正确。第2讲原子结构与元素的性质课堂检测姓名：______________1．价层电子排布为3d104s2的元素在周期表中的位置是()A．第三周期第ⅦB族 B．第三周期第ⅡB族C．第四周期第ⅦB族 D．第四周期第ⅡB族答案：D解析：该元素的最大能层序数为4，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是第ⅡB族。2．最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下单质呈液态的金属(价层电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的()A．s区、p区、ds区 B．s区、p区、d区C．f区、p区、ds区 D．s区、f区、ds区答案：A解析：最活泼的金属元素是铯，在第ⅠA族，位于s区；最活泼的非金属元素是氟，在第ⅦA族，位于p区；常温下单质呈液态的金属是汞，汞的价层电子排布为5d106s2，在第ⅡB族，位于ds区。3．下列四种元素中，其第一电离能最大的是()A．原子含有未成对电子最多的第二周期元素B．位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素C．原子最外层电子排布为2s22p4的元素D．原子最外层电子排布为3s23p3的元素答案：A解析：原子含有未成对电子最多的第二周期元素为氮元素；周期表中第三周期第ⅢA族的元素为铝元素；原子最外层电子排布为2s22p4的元素为氧元素；原子最外层电子排布为3s23p3的元素为磷元素。同周期随原子序数的增大，元素第一电离能总体上呈增大趋势，同主族随原子序数的增大，元素第一电离能减小；元素原子核外电子排布处于全空、半充满、全充满时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，则第一电离能最大的是氮元素，故选A。4．下列有关粒子半径的大小比较错误的是()A．K＞Na＞Li B．P＞S＞OC．Mg2＋＞Na＋＞F－ D．Cl－＞F－＞F答案：C解析：同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，A、B项正确；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大粒子半径越小，C项错误；Cl－比F－多一个电子层，粒子半径：Cl－>F－；F－比F多一个电子，故粒子半径：F－>F，D项正确。5．下列有关电负性的说法中正确的是()A．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大B．在元素周期表中，同周期元素电负性从左到右越来越大C．金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性D．在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显正价答案：D解析：A错，主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但第一电离能变化有起伏，如电负性：O>N，但第一电离能：O<N；B错，对于主族元素，同周期从左到右，元素的电负性递增；C错，通常，电负性小于1.8的元素，大部分是金属元素，电负性大于1.8的元素，大部分是非金属元素，但部分过渡元素的电负性大于某些非金属元素的电负性。6．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法不正确的是()A．元素Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH3C．第一电离能：I1(Al)<I1(P)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4答案：C解析：Al为13号元素，周期表中位于第三周期第ⅢA族，故A正确；P位于第ⅤA族，最低负价为－3价，所以简单气态氢化物的化学式为PH3，故B正确；P的3p轨道为半充满状态，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，故C不正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P<S<Cl，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故D正确。7．开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为________。(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。①LiH中，离子半径：Li＋________(填“>”“＝”或“<”)H－。②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能(kJ·mol－1)如表所示：I1I2I3I4I5738145177331054013630则M是________(填元素符号)。答案：共4分(1)①M9（各0.5分）②H>B>Li（1分）(2)①<（1分）②Mg（1分）解析：(1)①Cl原子核外电子数为17，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，由此可得基态Cl原子中电子占据的最高能层为第三能层，符号为M，该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道，共有9个原子轨道；②元素的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H>B>Li。(2)①核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，其离子半径越小；锂的核电荷数为3，氢的核电荷数为1，Li＋、H－的核外电子排布相同，所以离子半径：Li＋<H－；②该元素的第三电离能剧增，则该元素属于第ⅡA族元素，为Mg元素。第2讲原子结构与元素的性质课时同步练习A组1．具有下列电子层结构的基态原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是()A．两原子核外电子全部在s能级上B．最外层电子排布为3s23p6的原子和最外层电子排布为3s23p6的离子C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子答案：D解析：氢原子核外电子排布式为1s1，锂原子核外电子排布式为1s22s1，两者不属于同一周期，A错误；最外层电子排布为3s23p6的原子为Ar，离子有K＋等，对应元素不都属于同一周期，B错误；原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子，若M层为最外层，则该原子为Ar，若M为次外层，该原子可能是K，两者不属于同一周期，C错误；3p能级上只有一个空轨道的原子，根据洪特规则可知该原子价层电子排布为3s23p2，该原子为Si,3p能级上只有一个未成对电子的原子，根据洪特规则可知，该原子价层电子排布为3s23p1或3s23p5，该原子为Al或Cl，两者处于同一周期，D正确。2．下列元素的价层电子排布与其在周期表中的位置对应不正确的是()A．4s24p6第四周期第Ⅷ族B．3s2第三周期第ⅡA族C．1s2第一周期0族D．3d104s1第四周期第ⅠB族答案：A解析：4s24p6最外层充满8个电子，应是第四周期0族，A项错误。3．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于()A．第ⅤB族 B．第ⅡB族C．第Ⅷ族 D．第ⅡA族答案：D解析：由题意推知，该元素的价层电子排布为4s2。故该元素位于第四周期第ⅡA族。4．下列有关粒子半径大小关系比较中，正确的是()A．X＋与Y－的核外电子排布相同，则离子半径：X＋>Y－B．原子X与Y的原子序数X＞Y，则原子半径一定是X<YC．r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y答案：C解析：核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：X＋<Y－，A错误；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越大，B错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误。5．某元素X的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1500、7700、10500、13600、18000、21700，当其单质与氯气反应时最可能形成的阳离子是()A．X＋B．X2＋C．X3＋ D．X4＋答案：B解析：该元素电离能在第二、第三电离能间发生突变，则其原子最外层有2个电子，最可能形成＋2价阳离子，故选B项。6．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中错误的是()A．第一电离能：③>②>①B．原子半径：②>①>③C．电负性：③>①>②D．最高正化合价：③>②>①答案：D解析：由基态原子的电子排布式可知，①为S，②为P，③为F，非金属性越强，第一电离能越大，但P的3p电子为半充满稳定结构，则第一电离能：③>②>①，故A正确；电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：②>①>③，故B正确；非金属性越强，电负性越大，则电负性：③>①>②，故C正确；F无正价，最高正化合价：①>②，故D错误。7．下列有关粒子性质的排列顺序中，错误的是()A．原子半径：Na>S>OB．稳定性：PH3<H2S<H2OC．离子半径：Al3＋>Mg2＋>Na＋D．第一电离能：O<F<Ne答案：C解析：根据电子层结构相同的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小，故离子半径：Na＋>Mg2＋>Al3＋，C项错误。8．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测中不正确的是()①Be的氧化物的水化物可能具有两性②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用，均产生氢气③At单质为有色固体，At难溶于水易溶于四氯化碳④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱⑤SrSO4是难溶于水的白色固体⑥H2Se是无色、有毒，比H2S稳定的气体A．①②③④ B．②④⑥C．①③⑤ D．②④⑤答案：B解析：铊不能与氢氧化钠溶液作用产生氢气；锂燃烧只能生成氧化锂；硒化氢的稳定性小于硫化氢。9．最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3，下列有关F、S、O、N的说法中正确的是()A．电负性：F>N>O>SB．第一电离能：F>O>N>SC．最高正价：F>O＝S>ND．基态原子核外未成对电子数：N>O＝S>F答案：D解析：电负性：F>O>N>S，A错误；第一电离能：F>N>O>S，B错误；F无正价，O无最高正价，C错误；F、O、N、S的基态原子未成对电子数分别为1个、2个、3个、2个，故D正确。10．金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题：(1)上述金属中属于主族元素的有________。(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子价层电子的轨道表示式为__________________。(3)基态金原子的价层电子排布为5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。(4)已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于________区(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)。答案：(1)铝(2)(3)六ⅠB(4)ds解析：(1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。(2)钛位于第四周期第ⅣB族，价层电子排布为3d24s2。(3)金元素的价层电子排布为5d106s1，位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族，价层电子排布为4d105s1，位于ds区。B组1．气态中性原子失去一个电子转化为＋1价气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I1)，气态正离子继续失去电子所需最低能量依次称为第二电离能(I2)、第三电离能(I3)……下表是第3周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列说法正确的是()A．甲的金属性比乙强 B．乙的化合价为＋1价C．丙一定为金属元素 D．丁一定是金属元素答案：A解析：根据表中I1、I2、I3电离能的数据可知甲为Na元素，乙为Mg元素，丙、丁应为Al以后的元素，且丙在丁的前面，故只有A正确。2．通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则证据的是()①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能②26Fe2＋容易失电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2④某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2A．①②B．②③C．③④ D．全部答案：B解析：①中He、H均没有p、d能级电子，与特例无关，错误；②中Fe2＋价层电子排布为3d6，而Fe3＋价层电子排布为3d5,3d5属于半充满状态，体系稳定，故Fe2＋易失去电子变为稳定的Fe3＋，正确；③中[Ar]3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，正确；④属于基态原子获得能量，2s能级上一个电子跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易变为基态放出能量，错误。3．下列状态的铝元素中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是()A． B．C． D．答案：D解析：A、B为基态，其中A失去最外层2个电子，为第三电离能，B失去最外层1个电子，为第二电离能；C为铝离子，稳定结构，失去最外层1个电子所需能量最大；D为铝原子的激发态，易失去最外层的一个电子；所以电离最外层的一个电子所需能量最小的是D。4．下表为部分短周期元素的原子结构。元素编号原子结构TL层比K层多5个电子XL层p电子数比s电子数多2个YM层p电子数为s电子数的一半ZL层有3个未成对电子(1)元素X的离子结构示意图为________，元素Z的气态氢化物的电子式为________。(2)写出Y元素最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________