新教材2024版高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末共享專題學(xué)生用書新人教版選擇性必修2

第一章章末共享專題微專題一基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律及表示方法1．基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律應(yīng)遵循：(1)泡利原理：在一個原子軌道里，最多只能容納2個自旋相反的電子。(2)洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。(3)能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。(4)特別性有少數(shù)元素基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有1個電子的偏差，因為能量相同的原子軌道在全充溢(如p6和d10)、半充溢(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。如CrCu2．基態(tài)原子核外電子排布的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖意義將每個電子層上的電子總數(shù)表示在原子核外的圖示形式實例電子排布式意義用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)實例Al：1s22s22p63s23p1價電子排布式意義主族元素的價電子指最外層電子，價電子排布式即外圍電子排布式實例Al：3s23p1軌道表示式意義每個方框(也可用圓圈)代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子實例Al：[微訓(xùn)練一]1．下列軌道表示式正確的是()A．基態(tài)氧原子的軌道表示式為B．基態(tài)鎂原子的軌道表示式為C．基態(tài)磷原子的最外層軌道表示式為D．基態(tài)銅原子價電子軌道表示式為2．下列表達式錯誤的是()A．Cr的原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．氮原子的L層電子的軌道表示式：C．硫離子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p6D．碳－12原子：63．下列電子排布式表示基態(tài)原子的核外電子排布的是()A．1s22s22p63s33p1B．1s22s22p63s23p63d104s14p1C．1s22s22p63s23p63d24s1D．1s22s22p63s23p63d104s24p14．下列各元素的基態(tài)原子電子排布式或軌道表示式正確的是()A．CB．Cr1s22s22p63s23p63d54s1C．Mn2＋的外圍電子排布：3d34s2D．Br[Ar]4s24p55．A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素，且原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s軌道電子總數(shù)與p軌道電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道中有兩個電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國運用最早的合金中的最主要元素請用化學(xué)用語填空：(1)元素A是________(填元素名稱)，其基態(tài)原子的核外電子排布式為________。(2)基態(tài)B原子和基態(tài)C原子的未成對電子數(shù)分別為________、________。(3)基態(tài)D原子中，電子運動狀態(tài)有________種，電子占據(jù)的最高能級符號為________。(4)F元素原子的價層電子軌道表示式是__________；H基態(tài)原子M層電子排布式為________。(5)基態(tài)E原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為________；E單質(zhì)和D的最高價氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________。(6)G元素的低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________；G單質(zhì)與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________。微專題二第一電離能、電負(fù)性等性質(zhì)的遞變規(guī)律1．電離能的遞變規(guī)律及綜合應(yīng)用(1)遞變規(guī)律：同一周期內(nèi)，元素的第一電離能呈增大的趨勢?！玖粢狻烤哂腥湟纭氤湟缂叭盏碾娮訕?gòu)型元素穩(wěn)定性較高，其第一電離能數(shù)值較大。如I1(Mg)>I1(Al)，I1(P)>I1(S)。(2)應(yīng)用：a．推斷元素的金屬性和非金屬性強弱。I1越大，元素的非金屬性越強，I1越小，元素的金屬性越強。b．推斷元素在化合物中的化合價，如K元素：I1?I2<I3，表明K原子易失去1個電子形成＋1價陽離子。c．推斷元素核外電子的分層排布狀況。如Li：I1?I2<I3表明Li原子核外的3個電子排布在兩個能層上，且最外層上只有1個電子。2．電負(fù)性遞變規(guī)律及綜合應(yīng)用(1)遞變規(guī)律：同一周期從左到右電負(fù)性漸漸增大(0族除外)，同一主族從上到下電負(fù)性漸漸減小。(2)應(yīng)用：a．推斷元素的金屬性、非金屬性強弱。電負(fù)性越大，非金屬性越強，金屬性越弱，金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8。b．推斷化學(xué)鍵的類型。一般認(rèn)為：假如兩種成鍵元素間的電負(fù)性差值大于1.7，通常形成離子鍵；若差值小于1.7，通常形成共價鍵。c．推斷元素在化合物中的價態(tài)。共價化合物中，成鍵元素電負(fù)性大的表現(xiàn)負(fù)價。3．元素周期律小結(jié)項目同周期(以第三周期為例，從左→右)同主族(從上→下)原子核外電子排布電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)漸漸增多，1→8(第一周期1→2)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增原子半徑漸漸減小(0族除外)漸漸增大元素主要化合價最高正價由＋1→＋7，最低負(fù)價由－4→－1最高正價＝主族序數(shù)；非金屬最低負(fù)價＝主族序數(shù)－8原子得、失電子實力得電子實力漸漸增加，失電子實力漸漸減弱得電子實力漸漸減弱，失電子實力漸漸增加第一電離能呈增大的趨勢(ⅡA、ⅤA族反常)漸漸減小電負(fù)性漸漸增大漸漸減小元素金屬性、非金屬性金屬性漸漸減弱，非金屬性漸漸增加金屬性漸漸增加，非金屬性漸漸減弱單質(zhì)氧化性、還原性氧化性漸漸增加，還原性漸漸減弱氧化性漸漸減弱，還原性漸漸增加最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸、堿性堿性漸漸減弱，酸性漸漸增加堿性漸漸增加，酸性漸漸減弱非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性漸漸增加漸漸減弱[微訓(xùn)練二]1．如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關(guān)系圖，若用原子序數(shù)代表所對應(yīng)的元素，則下列說法正確的是()A.31d和33d屬于同種核素B．第一電離能：d>e，電負(fù)性：d<eC．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：a>d>eD．a(chǎn)和b形成的化合物不行能含共價鍵2．如圖是其次周期3～9號元素某些性質(zhì)變更趨勢的柱形圖，下列說法正確的是()A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負(fù)性C．y軸表示的可能是原子半徑D．y軸表示的可能是元素的最高正價3．不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個電子所須要的能量，設(shè)其為E，如圖所示。試依據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變更特點，并完成下列問題。(1)同主族內(nèi)不同元素的E值的變更特點是__________________________。如圖中E值的變更特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的________變更規(guī)律。(2)同周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)的增大，E值增大，但個別元素的E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試推想下列關(guān)系式中正確的是________。①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒)③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒)(3)估計1mol氣態(tài)鈣原子失去最外層一個電子所需能量E值的范圍：________<E<________。(4)10號元素E值較大的緣由是________________________________________________。4．下表是某些短周期元素的電負(fù)性(X)值：元素符號LiBeNOFNaMgAlPSX值0.981.573.043.443.980.931.311.612.192.58(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納元素的電負(fù)性與原子吸引電子的實力的關(guān)系是____________________________________________________。(2)試推想，周期表所列元素中除放射性元素外，電負(fù)性最小的元素與電負(fù)性最大的元素形成的化合物的電子式為________________。(3)已知：Cl—Br＋H—OH?H—Cl＋HO—Br。①若NCl3最初水解產(chǎn)物是NH3和HOCl，則X(Cl)的最小范圍為________(填表中數(shù)值)；②PCl3水解的化學(xué)方程式是________________________________。(4)一般認(rèn)為：假如兩個成鍵元素間的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵，小于1.7通常形成共價鍵，結(jié) 合問題(3)①分析，BeCl2屬于________(填“離子化合物”或“共價化合物”)；請設(shè)計試驗加以證明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素的原子序數(shù)依次遞增，其他相關(guān)信息如下表。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)Y元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1Z單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個未成對的p電子W元素的＋1價離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同Q元素的核電荷數(shù)為Y和Z之和R元素的＋3價離子的3d能級為半充溢結(jié)構(gòu)E元素基態(tài)原子的M層全充溢，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子回答下列問題：(1)元素X的原子核外共有________種不同運動狀態(tài)的電子，有________種不同能級的電子。(2)基態(tài)Y原子中能量最高的是________電子，其原子軌道呈________形。(3)Q原子結(jié)構(gòu)示意圖為________；E元素基態(tài)原子的價層電子軌道表示式為________。(4)元素R在元素周期表中的位置是________。處于周期表的________區(qū)。(5)Y、Z、W三種元素簡潔離子半徑由小到大的依次為________(用離子符號表示)。第一章章末共享專題微訓(xùn)練一1．解析：A、C項，沒有遵循洪特規(guī)則——電子在能量相同的原子軌道上排布時，應(yīng)盡可能分占不同的原子軌道且自旋方向相同；D項基態(tài)銅原子價電子軌道表示式為，3d全充溢。答案：B2．解析：Cr的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，故A錯誤。答案：A3．解析：1s22s22p63s33p1的電子排布式為1s22s22p63s23p2，故A錯誤；B項，該元素原子核外有30個電子，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，而選項中的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s14p1，是4s能級上的一個電子躍遷到4p能級上，屬于激發(fā)態(tài)原子，錯誤；C項，同樣違反構(gòu)造原理，原子處于激發(fā)態(tài)，錯誤；D項，該元素原子核外有31個電子，核外電子排布滿意構(gòu)造原理，能量最低，屬于基態(tài)原子，正確。答案：D4．解析：C原子軌道表示式違反了洪特規(guī)則，2p軌道上的2個電子的自旋狀態(tài)相同，A錯誤；基態(tài)Cr原子的價電子排布屬于洪特規(guī)則的特例，3d軌道處于半充溢狀態(tài)，較穩(wěn)定，B正確；Mn2＋的外圍電子排布為：3d5，C錯誤；溴是35號元素，其3d軌道上的10個電子沒有表示出來，應(yīng)為[Ar]3d104s24p5，D錯誤。答案：B5．解析：A元素原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子，即A原子核外有6個電子，則A為碳元素；C元素基態(tài)原子中s軌道電子總數(shù)與p軌道電子總數(shù)相等，則其核外電子排布式為1s22s22p4，C為氧元素。A、B、C三種元素的原子序數(shù)依次增大，則B是氮元素。E元素基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1，則E是鋁元素。D元素的原子半徑在同周期元素中最大，且D的原子序數(shù)介于C(O)和E(Al)之間，則D是鈉元素。F元素基態(tài)原子的最外層p軌道中有兩個電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反，說明p軌道上有5個電子，則F是氯元素。G元素基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子，則其電子排布式為[Ar]3d64s2，G是鐵元素。H是我國運用最早的合金中的最主要元素，則H是銅元素。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↑微訓(xùn)練二1．解析：短周期元素中，a為－2價，e為＋6價，均處于第ⅥA族，可推知a為O，e為S，b有＋1價，原子序數(shù)大于O，則b為Na，由原子序數(shù)可知d處于第三周期，化合價為＋5，則d為P。31P和33P質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是不同的核素，互為同位素，A錯誤；同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但是P原子的3p軌道為半充溢穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能較大，則第一電離能：P>S，電負(fù)性：P<S，B正確；元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，則穩(wěn)定性：H2O>H2S>PH3，C錯誤；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共價鍵，D錯誤。答案：B2．解析：其次周期中，N原子的2p軌道為半充溢結(jié)構(gòu)，較為穩(wěn)定，故N的第一電離能大于O，A錯誤；同周期主族元素從左到右電負(fù)性漸漸增大，B正確；同周期主族元素從左到右原子半徑漸漸減小，C錯誤；O、F無最高正價，D錯誤。答案：B3．解析：(1)從H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素隨原子序數(shù)的增大，E值變小，H到He、Li到Ne、Na到Ar呈現(xiàn)明顯的周期性變更。(2)從其次、三周期可以看出，ⅢA和ⅥA族元素比同周期相鄰兩種元素E值都低，由此可以推想出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)依據(jù)同主族、同周期E值變更規(guī)律可以推想E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10號元素是稀有氣體元素氖，該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故E值較大。答案：(1)隨著原子序數(shù)增大，E值變小周期性(2)①③(3)485738(4)1