2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新人教新高考）第七章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)講義（教師版）

第31講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布規(guī)律[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握原子結(jié)構(gòu)中微粒數(shù)目的關(guān)系。2.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理。3.能正確書寫1～36號(hào)元素原子核外電子排布式、價(jià)層電子排布式和軌道表示式。考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)、核素、同位素1．原子結(jié)構(gòu)(1)構(gòu)成微粒及作用(2)微粒間的數(shù)量關(guān)系①陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－所帶電荷數(shù)。②陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶電荷數(shù)。(3)微粒符號(hào)周圍數(shù)字代表的信息2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系(2)同位素的特征①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)差異較大。②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。(3)氫元素的三種核素eq\o\al(1,1)H：名稱為氕，不含中子；eq\o\al(2,1)H：用字母D表示，名稱為氘或重氫；eq\o\al(3,1)H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫。(4)幾種重要核素的用途核素eq\o\ar(235,92)Ueq\o\ar(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\ar(18,8)O用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子兩種相對(duì)原子質(zhì)量辨析(1)原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量：一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值，其近似值可用質(zhì)量數(shù)代替。(2)元素的相對(duì)原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素質(zhì)量數(shù)算出的平均值，即Ar(Cl)≈35×a%＋37×b%。1．一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子()2．所有原子核內(nèi)一定都有中子()3．質(zhì)量數(shù)就是元素的相對(duì)原子質(zhì)量()4．質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定屬于同一種元素()5．核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)一定相同()6．氫的三種核素形成的單質(zhì)有6種，它們物理性質(zhì)有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同()答案1.√2.×3.×4.×5.×6.√一、元素、核素、同位素1．(2021·天津，3)核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問題的重要手段之一。氘(eq\o\al(2,1)H)是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是()A.eq\o\al(2,1)H的中子數(shù)為2B.eq\o\al(2,1)H的核電荷數(shù)為1C.eq\o\al(2,1)H是自然界中最輕的原子D.eq\o\al(2,1)H是氫元素的一種同素異形體答案B解析eq\o\al(2,1)H的中子數(shù)為2－1＝1，故A錯(cuò)誤；eq\o\al(2,1)H的質(zhì)子數(shù)為1，則核電荷數(shù)為1，故B正確；自然界中最輕的原子是eq\o\al(1,1)H，不是eq\o\al(2,1)H，故C錯(cuò)誤；eq\o\al(2,1)H是氫元素的一種同位素，故D錯(cuò)誤。2．現(xiàn)有下列9種微粒：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\ar(13,6)C、eq\o\ar(14,6)C、eq\o\ar(14,7)N、eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋、eq\o\ar(16,8)O2、eq\o\ar(16,8)O3。按要求完成以下各題：(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H分別是氫元素的一種________，它們互稱為________。(2)互為同素異形體的微粒是________。(3)eq\o\al(56,26)Fe2＋的中子數(shù)為____________，核外電子數(shù)為________。(4)上述9種微粒中有____________種核素，含有________種元素。答案(1)核素同位素(2)eq\o\ar(16,8)O2、eq\o\ar(16,8)O3(3)3024(4)75解析(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H分別是氫元素的一種核素；eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的氫元素的不同原子，它們互稱為同位素。(2)eq\o\ar(16,8)O2和eq\o\ar(16,8)O3是同種元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體。(3)eq\o\al(56,26)Fe2＋的中子數(shù)為56－26＝30，核外電子數(shù)為26－2＝24。二、核反應(yīng)方程式3．(2022·山東，3)eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\ar(13,8)O＋eq\o\al(a,b)X；eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\ar(15,8)O＋eq\o\al(m,n)Y。下列說法正確的是()A．X的中子數(shù)為2B．X、Y互為同位素C.eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程D．自然界不存在eq\o\ar(13,8)O2、eq\o\ar(15,8)O2分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定答案B解析根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為eq\o\al(6,2)He，Y微粒為eq\o\al(4,2)He，據(jù)此分析解題。X微粒為eq\o\al(6,2)He，中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；X微粒為eq\o\al(6,2)He，Y微粒為eq\o\al(4,2)He，二者為具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子，互為同位素，B正確；由題干信息可知，eq\o\ar(13,8)O與eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；自然界中不存在eq\o\ar(13,8)O2與eq\o\ar(15,8)O2分子并不是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于eq\o\ar(13,8)O與eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為其他原子，D錯(cuò)誤。4．(2021·河北，5)用中子轟擊eq\o\al(N,Z)X原子產(chǎn)生α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)的核反應(yīng)為eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He。已知元素Y在化合物中呈＋1價(jià)。下列說法正確的是()A．H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B．Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C．X和氫元素形成離子化合物D．6Y和7Y互為同素異形體答案A解析H3BO3為硼酸，NaOH溶液具有腐蝕性，若不慎將NaOH溶液濺到皮膚上，則需用大量水沖洗，同時(shí)涂抹H3BO3以中和堿液，A正確；Y為Li，在空氣中燃燒的產(chǎn)物只有Li2O，B錯(cuò)誤；X為B，與H元素會(huì)形成BH3或B2H4等硼氫化合物，B元素與H元素以共價(jià)鍵結(jié)合，屬于共價(jià)化合物，C錯(cuò)誤；6Li和7Li兩者的質(zhì)子數(shù)均為3，中子數(shù)不同，所以兩者互為同位素，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與排布原理1．核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)核外電子按能量不同分成能層，同一能層的電子，還被分成不同能級(jí)。量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道?；卮鹣铝袉栴}：(1)填寫下表，熟悉原子核外能層、能級(jí)、原子軌道之間的關(guān)系。能層(n)一二三四能層符號(hào)KLMN能級(jí)符號(hào)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能級(jí)原子軌道數(shù)1131351357各能層原子軌道數(shù)14916最多容納電子數(shù)281832(2)常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。s電子云輪廓圖呈球形、p電子云輪廓圖呈啞鈴形。p電子云有3種伸展方向。(3)預(yù)測第五電子層上原子軌道總數(shù)是多少？最多能容納的電子數(shù)是多少？答案25,50(4)比較下列基態(tài)原子能級(jí)或原子軌道的能量高低。①1s、2s、2p、3s、3p、3d②2s、2px、2py、2pz答案①1s<2s<2p<3s<3p<3d②2s<2px＝2py＝2pz2．基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(2)原子光譜不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。3．原子核外電子排布的規(guī)范書寫(1)排布原則①能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低。②泡利原理：在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，它們的自旋相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。③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(dú)分占，且自旋平行。如2p3的電子排布為，不能表示為或。注意當(dāng)能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如基態(tài)24Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)填充順序——構(gòu)造原理(3)基態(tài)原子核外電子排布表示方法(以硫原子為例)電子排布式1s22s22p63s23p4簡化電子排布式[Ne]3s23p4價(jià)層電子排布式3s23p4價(jià)層電子軌道表示式(電子排布圖)1．p能級(jí)能量不一定比s能級(jí)的能量高()2．Fe的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6()3．22Ti的電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理()4.表示的原子能量處于最低狀態(tài)()5.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布()6.某些金屬及其化合物在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊的顏色，是由于電子躍遷時(shí)能量以一定頻率的光釋放出來()答案1.√2.×3.×4.×5.√6.√一、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及排布式的書寫1.完成下列各小題：(1)基態(tài)硅原子最外層電子的軌道表示式為___________________________________________________________________。(2)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是________(填離子符號(hào))。(3)銅或銅鹽的焰色試驗(yàn)為綠色，該光譜是________________(填“吸收光譜”或“發(fā)射光譜”)。答案(1)(2)K＋和P3－(3)發(fā)射光譜2.下列Li原子軌道表示式表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為________、________(填字母)。A．B．C．D．答案DC解析根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；選項(xiàng)C中有2個(gè)電子處于2p能級(jí)上，能量最高。3.鉀發(fā)生焰色試驗(yàn)的原因是______________________________________________________。答案電子由較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，以光的形式釋放能量核外電子排布常見錯(cuò)誤(1)在書寫基態(tài)原子的軌道表示式時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：①(違反能量最低原理)；②(違反泡利原理)；③(違反洪特規(guī)則)；④(違反洪特規(guī)則)。(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。二、核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用4.判斷電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(1)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種。(2)基態(tài)鈦原子的價(jià)層電子排布式為________，其原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種，共有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。(3)基態(tài)Si原子價(jià)層電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種，若其電子排布式表示為[Ne]3s23peq\o\al(2,x)違背了________。(4)基態(tài)Cu原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種。答案(1)9(2)3d24s21222(3)4洪特規(guī)則(4)15解析(1)基態(tài)F原子共有9個(gè)核外電子，則每個(gè)電子都有對(duì)應(yīng)的軌道和自旋狀態(tài)，所以核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種。(2)基態(tài)Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，價(jià)層電子排布式為3d24s2；s軌道有一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，p軌道有三種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，d軌道有五種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，3d軌道只有兩個(gè)電子，有兩種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有12種；核外有22個(gè)電子，就有22種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(4)基態(tài)Cu原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態(tài)Cu原子核外有幾個(gè)軌道，其核外電子就有幾種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則基態(tài)Cu原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15種。核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與原子核外電子數(shù)目相等；空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與核外電子填充原子軌道的數(shù)目相等。5.判斷原子中未成對(duì)電子數(shù)目(1)基態(tài)Ti3＋中未成對(duì)電子數(shù)有________個(gè)；與Ti同族相鄰的元素Zr的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為________。與鈦同周期元素的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素有________種。(2)血紅蛋白中的鐵處于基態(tài)時(shí)，其最高能級(jí)中的單電子數(shù)為________。(3)Cr與Ni的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)之比為________。(4)第四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的基態(tài)原子的價(jià)層電子軌道表示式為________。答案(1)14d25s23(2)4(3)3∶1(4)解析(1)Ti位于第四周期，Ti的基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)是2，與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素有Ni、Ge、Se。(3)基態(tài)鉻原子價(jià)層電子排布式為3d54s1，核外有6個(gè)未成對(duì)電子，基態(tài)鎳原子價(jià)層電子排布式為3d84s2，核外有2個(gè)未成對(duì)電子，則鉻與鎳的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)之比為3∶1。6.元素推斷(1)A、B、C、D4種元素的核電荷數(shù)依次增大，它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，D原子的K、L層電子數(shù)之和等于核外電子總數(shù)的一半。則4種元素的元素符號(hào)依次是A________，B________，C________，D________。(2)①A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為________；其基態(tài)原子價(jià)層電子的軌道表示式為______________________________________。②元素D的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為________，其基態(tài)原子的核外電子排布式為________。答案(1)SClKCa(2)①N②Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)1.(2022·北京，3)38Sr(鍶)的87Sr、86Sr穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中eq\f(87Sr,86Sr)值不變。土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值與土壤中eq\f(87Sr,86Sr)值有效相關(guān)。測定土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值可進(jìn)行產(chǎn)地溯源。下列說法不正確的是()A．Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B．可用質(zhì)譜法區(qū)分87Sr和86SrC．87Sr和86Sr含有的中子數(shù)分別為49和48D．同一地域產(chǎn)出的同種土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值相同答案A解析Sr位于元素周期表中第五周期第ⅡA族，A錯(cuò)誤；質(zhì)譜法可以測定原子的相對(duì)原子質(zhì)量，87Sr和86Sr的相對(duì)原子質(zhì)量不同，可以用質(zhì)譜法區(qū)分，B正確；87Sr的中子數(shù)為87－38＝49,86Sr的中子數(shù)為86－38＝48，C正確。2．(1)(2023·浙江6月選考，17節(jié)選改編)①基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是_______________。②判斷正誤：能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式：1s22s12p33s1()(2)[2023·北京，15(1)]基態(tài)S原子價(jià)層電子排布式是________。(3)[2023·廣東，19(1)①]基態(tài)Fe2＋的3d電子軌道表示式為______________________________。(4)[2023·海南，19(5)①節(jié)選]銻和磷同族，銻原子基態(tài)的價(jià)層電子排布式為________________。答案(1)①2s22p3②×(2)3s23p4(3)(4)5s25p3解析(1)②能量最低的激發(fā)態(tài)N原子應(yīng)該是2p能級(jí)上一個(gè)電子躍遷到3s能級(jí)，其電子排布式：1s22s22p23s1。3．按要求解答下列問題。(1)[2019·全國卷Ⅰ，35(1)]下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是_____(填字母)。A．[Ne]B．[Ne]C．[Ne]D．[Ne](2)[2020·全國卷Ⅰ，35(1)]基態(tài)Fe2＋與Fe3＋離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為________。答案(1)A(2)4∶5課時(shí)精練1.三星堆見證了中華文明起源的多樣性，通過“14C測定法”初步確定其年代區(qū)間。下列有關(guān)說法正確的是()A.14C與12C互為同位素B.14C的核外電子數(shù)是14C.14C可由中子轟擊14N產(chǎn)生，14C與14N的化學(xué)性質(zhì)相同D.青銅器皿、骨頭、紡織品、灰燼等都可作為檢測的樣品答案A2.(2023·廣東梅州模擬)我國科學(xué)家在月壤粉末的部分鐵橄欖石顆粒表面非晶層中發(fā)現(xiàn)了單質(zhì)鐵，產(chǎn)生的原因?yàn)殍F橄欖石被撞擊時(shí)在高溫與高壓下發(fā)生熔融，同時(shí)其中的Fe2＋發(fā)生歧化反應(yīng)生成Fe與Fe3＋。下列說法正確的是()A.Fe2＋在生成Fe3＋時(shí)失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)B.可用X射線衍射實(shí)驗(yàn)測定鐵橄欖石的晶體結(jié)構(gòu)C.eq\o\al(58,26)Fe2＋和eq\o\al(56,26)Fe含有的電子數(shù)相同D.基態(tài)Fe3＋的核外電子有26種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)答案B解析Fe2＋在生成Fe3＋時(shí)失去電子，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；X射線衍射實(shí)驗(yàn)可區(qū)分晶體與非晶體，可測定鐵橄欖石的晶體結(jié)構(gòu)，B正確；eq\o\al(58,26)Fe2＋含有的電子數(shù)為26－2＝24，eq\o\al(56,26)Fe含有的電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝26，兩者電子數(shù)不相同，C錯(cuò)誤；基態(tài)Fe3＋的核外有23個(gè)電子，所以有23種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D錯(cuò)誤。3．(2023·廣東佛山模擬)下列說法正確的是()A．在多電子原子中，p道電子能量一定高于s軌道電子能量B．2p和3p軌道形狀均為啞鈴形C．基態(tài)氮原子的軌道表示式為D．B原子由1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)時(shí)，由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，形成發(fā)射光譜答案B4．某元素的一種核素X的原子質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，它與1H原子組成HmX分子，agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol B.eq\f(aA－N,m)molC.eq\f(aA－N,A＋m)mol D.eq\f(aA－N＋m,m)mol答案A解析HmX的摩爾質(zhì)量為(A＋m)g·mol－1，agHmX的物質(zhì)的量為eq\f(a,A＋m)mol；X原子的質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，則質(zhì)子數(shù)為A－N，所以agHmX中含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(a,A＋m)mol×(A－N＋m)＝eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol，A正確。5．下列有關(guān)構(gòu)造原理的說法錯(cuò)誤的是()A．原子核外電子填充3p、3d、4s能級(jí)的順序?yàn)?p→4s→3dB．某基態(tài)原子部分核外電子的排布式為3d64s2C．所有基態(tài)原子的核外電子排布都遵循構(gòu)造原理D．構(gòu)造原理中的電子排布能級(jí)順序，并不代表各能級(jí)能量由低到高的順序答案C解析絕大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布都遵循構(gòu)造原理，但也有少數(shù)例外，如Cu，故C錯(cuò)誤。6．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、原子軌道的說法正確的是()A．N能層中有4s、4p、4d、4f四個(gè)能級(jí)，共16個(gè)軌道，可容納32種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子B．在K能層中，有自旋相反的兩條軌道C．s電子繞核運(yùn)動(dòng)，其軌道為球面，而p電子在啞鈴形曲面上運(yùn)動(dòng)D．電子云通常是用小黑點(diǎn)來表示電子的多少答案A解析N能層中有4s、4p、4d、4f四個(gè)能級(jí)，各具有1、3、5、7個(gè)軌道，每個(gè)軌道最多可容納2個(gè)電子，故可容納32個(gè)電子，所以有32種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A正確；在K能層中，只有1個(gè)軌道，能容納自旋相反的2個(gè)電子，B不正確；電子云通常是用小黑點(diǎn)來表示電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多少，但小黑點(diǎn)不表示電子，D不正確。7．第四周期元素中基態(tài)原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子的共有()A．2種B．3種C．4種D．5種答案B解析第四周期元素中基態(tài)原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子的共有3種，分別是V(3d34s2)、Co(3d74s2)、As(4s24p3)，故選B。8．下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是()A.B.C.D.答案D解析原子處于基態(tài)時(shí)能量最低。A項(xiàng)，Be原子的2s軌道未排滿電子，2p軌道排布1個(gè)電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N原子核外電子排布不符合洪特規(guī)則，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，B原子的2s軌道未排滿電子，2p軌道排布2個(gè)電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碳原子的1s和2s軌道全部排滿電子后，2p軌道排布2個(gè)電子，核外電子排布符合能量最低原理，應(yīng)是基態(tài)碳原子，正確。9．下列說法正確的是()A．最外層電子排布式為ns2的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素一定位于第ⅡA族B．d區(qū)元素的原子一定都有d軌道電子C．最外層電子排布式為ns1的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素一定是金屬元素D．基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為nsnnpn的元素一定是金屬元素答案B解析最外層電子排布式為ns2的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素不一定位于第ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，故A錯(cuò)誤；d區(qū)元素的基態(tài)原子都含有d軌道電子，故B正確；最外層電子排布式為ns1的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素不一定是金屬元素，如H，故C錯(cuò)誤；基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為nsnnpn的元素，s能級(jí)上最多排列2個(gè)電子，則n＝2，所以該原子價(jià)層電子排布式為2s22p2，為C元素，是非金屬元素，故D錯(cuò)誤。10．人們通常將在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)、自旋相反的2個(gè)電子，稱為“電子對(duì)”，將在某一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子，稱為“未成對(duì)電子”。下列基態(tài)原子的電子排布式中，未成對(duì)電子數(shù)最多的是()A．1s22s22p63s23p6B．1s22s22p63s23p63d54s2C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1答案C解析1s22s22p63s23p6中未成對(duì)電子數(shù)為0；1s22s22p63s23p63d54s2中未成對(duì)電子數(shù)為5；1s22s22p63s23p63d54s1中未成對(duì)電子數(shù)為6；1s22s22p63s23p63d104s1中未成對(duì)電子數(shù)為1。11．1934年約里奧-居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)轟擊金屬原子eq\o\al(W,Z)X，得到核素eq\o\al(30,Z＋2)Y，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：eq\o\al(W,Z)X＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,Z＋2)Y＋eq\o\al(1,0)n。其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是()A.eq\o\al(W,Z)X的相對(duì)原子質(zhì)量為26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的質(zhì)子數(shù)大于Y的D．Y僅有一種含氧酸答案B解析由守恒關(guān)系可知元素X的質(zhì)量數(shù)為27，X與Y最外層電子數(shù)之和為8，質(zhì)子數(shù)相差2，且X為金屬元素，可推知X為Al元素，Y為P元素，二者都有＋3價(jià)，都可以形成三氯化物，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；Al原子質(zhì)子數(shù)為13，P原子質(zhì)子數(shù)為15，故質(zhì)子數(shù)：X<Y，C項(xiàng)錯(cuò)誤；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．A、B為兩短周期元素，A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個(gè)電子，B原子核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5，則A和B形成的化合物的化學(xué)式為()A．A2B3B．BA2C．AB4D．B3A2答案D解析由題意知：A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個(gè)電子，A原子核外電子總數(shù)比B原子核外電子總數(shù)少5，那么肯定是B原子M層上多了2個(gè)電子，而且A元素原子的L層未排滿，所以得兩者的原子結(jié)構(gòu)示意圖，A：、B：，即A為N，B為Mg，A、B構(gòu)成Mg3N2，即B3A2。13．(2023·揚(yáng)州模擬)X、Y、Z、W、P五種元素，其核電荷數(shù)依次增大。X基態(tài)原子核外只有三個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等；Z原子的核外電子有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；Z與W元素位于同一族；P原子核外有4個(gè)能層，最外層只有1個(gè)電子，其余各層均排滿電子。下列說法正確的是()A．基態(tài)X原子最外層有三個(gè)未成對(duì)電子B．Y基態(tài)原子的軌道表示式：C．P原子的價(jià)層電子排布為4s1D．P單質(zhì)分別與Z、W單質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中P的化合價(jià)一定相同答案B解析X基態(tài)原子核外只有三個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等，為1s22s22p2，為C元素，Z原子的核外電子有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，Z為O元素，Y為N元素，Z與W元素位于同一族，W為S元素，P原子核外有4個(gè)能層，最外層只有1個(gè)電子，其余各層均排滿電子，為Cu元素。X為C元素，最外層有2個(gè)未成對(duì)電子，A錯(cuò)誤；Y為N元素，基態(tài)原子的軌道表示式：，B正確；P為Cu元素，價(jià)層電子排布為3d104s1，C錯(cuò)誤；Cu和O2反應(yīng)生成CuO，Cu元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，Cu和S反應(yīng)生成Cu2S，Cu元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，D錯(cuò)誤。14．(1)鐵觸媒是普遍使用的以鐵為主體的多成分催化劑，通常還含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的幾種。①基態(tài)Mg原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種；基態(tài)Al原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種。②基態(tài)K原子核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是________；基態(tài)K＋最高能級(jí)的電子所占據(jù)原子軌道為________形。(2)目前合成氨通常采用的壓強(qiáng)為10～30MPa，溫度為400～500℃，十分耗能。我國科研人員研制出了“Fe-LiH”等催化劑，溫度、壓強(qiáng)分別降到了350℃、1MPa，這是近年來合成氨反應(yīng)研究中的重要突破。①基態(tài)Li原子的核外電子排布式為_______________________________________________。②從結(jié)構(gòu)角度比較穩(wěn)定性：Fe2＋________(填“>”或“<”)Fe3＋，其原因是______________________________________________________________________________________________。答案(1)①613②N啞鈴(2)①1s22s1②<Fe3＋的3d軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2＋15．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)性質(zhì)如表所示：A基態(tài)A原子核外電子占據(jù)3個(gè)軌道B原子核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子C元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè)D基態(tài)原子核外有6個(gè)原子軌道排有電子，且只有1個(gè)未成對(duì)電子E基態(tài)E＋各能級(jí)電子全充滿(1)元素A、E的元素符號(hào)分別是：________。畫出元素A基態(tài)原子的軌道表示式：_________。(2)畫出C元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖：________。(3)寫出D元素基態(tài)原子的電子排布式：________，其核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種。(4)元素A、B、C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)，其原因是____________。(5)實(shí)驗(yàn)室合成一種由B和C兩種元素形成的化合物，該化合物具有三維骨架結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)B原子與4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)C原子與3個(gè)B原子形成共價(jià)鍵，其化學(xué)式為________。答案(1)B、Cu(2)(3)1s22s22p63s16(4)三種元素的非金屬性依次增強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)(5)C3N4解析由題意，A原子核外電子占據(jù)三個(gè)軌道，A為B元素；B原子核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，B為C元素；C元素位于第二周期，又因?yàn)槠浜送鈖能級(jí)電子數(shù)比s能級(jí)電子數(shù)少1個(gè)，因此C為N元素；D元素基態(tài)原子核外有6個(gè)原子軌道排有電子同時(shí)僅有1個(gè)未成對(duì)電子，s能級(jí)含1個(gè)軌道，p能級(jí)含有3個(gè)軌道，則D所含有的未成對(duì)電子在3s能級(jí)，因此D為Na元素；E＋的各能級(jí)電子均充滿，因此E為Cu元素。(5)該化合物具有三維骨架結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)C原子與4個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，所以C的化合價(jià)為＋4價(jià)，每個(gè)N原子與3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵，所以N的化合價(jià)為－3價(jià)，則該化合物的化學(xué)式為C3N4。

第32講元素周期表元素的性質(zhì)[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握元素周期表的編排原則和整體結(jié)構(gòu)。2.掌握元素周期律的內(nèi)容和本質(zhì)。3.掌握元素的原子半徑、金屬性、非金屬性、第一電離能、電負(fù)性等的變化規(guī)律?？键c(diǎn)一元素周期表的結(jié)構(gòu)與價(jià)層電子排布1．元素周期表的結(jié)構(gòu)請?jiān)谙卤碇挟嫵鲈刂芷诒淼妮喞?，并在表中按要求完成下列問題：(1)標(biāo)出族序數(shù)、周期序數(shù)。(2)將主族元素前六周期的元素符號(hào)補(bǔ)充完整。(3)畫出金屬與非金屬的分界線，并用陰影表示出過渡元素的位置。(4)標(biāo)出鑭系、錒系的位置。(5)寫出各周期元素的種類。(6)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)，標(biāo)出113號(hào)～117號(hào)元素的位置。答案2．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系族價(jià)層電子排布式規(guī)律主族ⅠA、ⅡAns1～2價(jià)層電子數(shù)＝族序數(shù)ⅢA～ⅦAns2np1～50族ns2np6(He除外)最外層電子數(shù)＝8副族ⅠB、ⅡB(n－1)d10ns1～2最外層ns軌道上的電子數(shù)＝族序數(shù)ⅢB～ⅦB(n－1)d1～5ns1～2(鑭系、錒系除外)價(jià)層電子數(shù)＝族序數(shù)Ⅷ(n－1)d6～9ns1～2(鈀除外)除0族元素外，若價(jià)層電子數(shù)分別為8、9、10，則分別是第Ⅷ族的8、9、10列(2)元素周期表的分區(qū)各區(qū)價(jià)層電子排布特點(diǎn)分區(qū)價(jià)層電子排布s區(qū)ns1～2p區(qū)ns2np1～6(除He外)d區(qū)(n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)ds區(qū)(n－1)d10ns1～2f區(qū)(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns23.元素周期表的應(yīng)用(1)科學(xué)預(yù)測：為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。(2)尋找新材料1．所有非金屬元素都分布在p區(qū)()2．價(jià)層電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p區(qū)元素()3．價(jià)層電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s區(qū)元素()4．最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分別為C、Si和O、S()答案1.×2.√3.×4.√元素周期表的應(yīng)用1．(1)鋁元素在周期表中的位置是__________________________________________________。(2)已知X為第ⅡA族元素(前四周期)，其原子序數(shù)為a，Y與X位于同一周期，且為第ⅢA族元素，寫出Y的原子序數(shù)b＝________(用含a的代數(shù)式表示)。答案(1)第三周期第ⅢA族(2)a＋1或a＋112．部分元素在周期表中的分布如圖所示(虛線為金屬元素與非金屬元素的分界線)，下列說法不正確的是()A．B只能得電子，不能失電子B．原子半徑：Ge＞SiC．As可作半導(dǎo)體材料D．Po位于第六周期第ⅥA族答案A解析B元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，既能得電子，又能失電子，故A錯(cuò)誤；同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，所以原子半徑：Ge＞Si，故B正確；As元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，可作半導(dǎo)體材料，故C正確；Po為主族元素，原子有6個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，位于第六周期第ⅥA族，故D正確。3．A、B、C均為短周期元素，它們在元素周期表中的位置如圖所示。已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C分別為____________(填元素符號(hào))。答案O、P、Cl解析設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為x＋8－1，C的原子序數(shù)為x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A為O元素，B為P元素，C為Cl元素。4．已知下列元素基態(tài)原子的核外電子排布，分別判斷其元素符號(hào)、原子序數(shù)并指出其在元素周期表中的位置。元素元素符號(hào)原子序數(shù)區(qū)周期族A：1s22s22p63s1B:C：3d104s1D：[Ne]3s23p4E：價(jià)層電子軌道表示式為答案A：Na11s三ⅠAB：Fe26d四ⅧC：Cu29ds四ⅠBD：S16p三ⅥAE：Cl17p三ⅦA考點(diǎn)二元素周期律電離能、電負(fù)性1．元素周期律2．主族元素周期性變化規(guī)律項(xiàng)目同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同依次增加最外層電子數(shù)依次增加相同原子半徑逐漸減小逐漸增大元素性質(zhì)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱化合價(jià)最高正化合價(jià)：＋1→＋7(O、F除外)，負(fù)化合價(jià)＝主族序數(shù)－8(H為－1價(jià))相同，最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)化合物性質(zhì)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱3.電離能(1)如圖是1～20號(hào)元素第一電離能變化的曲線圖。請分別歸納同周期、同主族元素第一電離能變化的規(guī)律，并分析原因。(2)上圖前20號(hào)元素中，有4種元素第一電離能不符合同周期變化趨勢，寫出這4種元素的元素符號(hào)及其價(jià)層電子排布式，分析發(fā)生該現(xiàn)象的原因。(3)下表是第三周期三種元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)。請分析X、Y、Z三種元素最外層電子數(shù)分別是多少？這三種元素分別是什么元素？元素XYZ電離能/(kJ·mol－1)I1738578496I2141518174562I3773327456912I410540115759543I5136301483013353I6179951837616610I7217032329320114答案(1)同周期元素從左到右，元素第一電離能呈增大趨勢，原因是同周期元素從左到右，核電荷數(shù)增大，原子半徑減小，原子失去電子越來越困難。同一主族元素從上到下，元素第一電離能逐漸減小。(2)Be：2s2、N：2s22p3、Mg：3s2、P：3s23p3。發(fā)生該現(xiàn)象的原因是它們原子核外價(jià)層電子排布處于半充滿或全空的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子較為困難，故第一電離能比相鄰元素的第一電離能大。(3)X、Y、Z三種元素最外層電子數(shù)分別是2、3、1；這三種元素分別是Mg、Al、Na。4．電負(fù)性5．對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的，這種相似性被稱為對(duì)角線規(guī)則。1．元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大()2．元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)()3．元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)，其水溶液的酸性越強(qiáng)，還原性越弱()4．元素的原子得電子越多，非金屬性越強(qiáng)，失電子越多，金屬性越強(qiáng)()5．同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小()答案1.×2.×3.×4.×5.×一、微粒半徑1．比較下列微粒半徑的大小(用“＞”或“＜”填空)：(1)Si________N________F。(2)Li________Na________K。(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。(4)F－________Cl－________Br－。(5)Cl－________O2－________Na＋。(6)H－________Li＋________H＋。答案(1)＞＞(2)＜＜(3)＞＞(4)＜＜(5)＞＞(6)＞＞電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑大小規(guī)律電子層結(jié)構(gòu)相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數(shù)的增大而減小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可歸納為電子層排布相同的離子，(表中位置)陰離子在陽離子前一周期，原子序數(shù)大的半徑小，概括為“陰前陽下，序大徑小”。二、元素金屬性和非金屬性的比較2．根據(jù)元素周期律比較下列各組性質(zhì)(用“>”或“<”填空)：(1)金屬性：K________Na________Mg；非金屬性：F________O________S。(2)堿性：Mg(OH)2________Ca(OH)2___________KOH。(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。(4)熱穩(wěn)定性：CH4________NH3________H2O。(5)還原性：HBr________HCl，I－________S2－。(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。答案(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)><(6)>>3．下列事實(shí)不能說明元素的金屬性或非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是()選項(xiàng)事實(shí)結(jié)論A與冷水反應(yīng)，Na比Mg強(qiáng)烈金屬性：Na＞MgBCa(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2金屬性：Ca＞MgCSO2與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2非金屬性：S＞CDT℃時(shí)，Br2＋H22HBrK＝5.6×107I2＋H22HIK＝43非金屬性：Br＞I答案C解析SO2與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，說明亞硫酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)，不能說明S與C的非金屬性的強(qiáng)弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；相同溫度時(shí)，溴與碘和氫氣化合的難易程度可說明溴的非金屬性比碘的非金屬性強(qiáng)，D項(xiàng)正確。定性判斷金屬性、非金屬性的一般方法(1)金屬性①單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)制取氫氣越容易，金屬性越強(qiáng)；②單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。(2)非金屬性①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)；②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。三、電離能、電負(fù)性的變化規(guī)律及應(yīng)用4．下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()A．R的最高正價(jià)為＋3價(jià)B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族C．R元素第一電離能大于同周期相鄰元素D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2答案C解析由表中數(shù)據(jù)可知，R元素的第三電離能與第二電離能的差距較大，故最外層有2個(gè)電子，最高正價(jià)為＋2價(jià)，位于第ⅡA族，可能為Be或Mg元素，故A、B、D錯(cuò)誤；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因np軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能大于同周期相鄰主族元素，C正確。5．(1)C、N、O、S四種元素中，第一電離能最大的是__________________。(2)觀察下面四種鑭系元素的電離能(單位：kJ·mol－1)，判斷最有可能顯示＋3價(jià)的元素是____________(填元素名稱)。元素I1I2I3I4Yb(鐿)604121744945014Lu(镥)532139041114987La(鑭)538106718505419Ce(鈰)527104719493547答案(1)N(2)鑭6．根據(jù)信息回答下列問題：不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負(fù)性。一般認(rèn)為：如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價(jià)鍵。下表是某些元素的電負(fù)性值：元素符號(hào)LiBeBCOFNaAlSiPSCl電負(fù)性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)通過分析電負(fù)性值的變化規(guī)律，確定Mg元素的電負(fù)性值的最小范圍：________________。(2)請歸納元素的電負(fù)性和金屬性、非金屬性的關(guān)系：__________________________________。(3)推測AlF3、AlCl3、AlBr3是離子化合物還是共價(jià)化合物：AlF3__________________，AlCl3_________________________________________________，AlBr3________________。(4)在P與Cl組成的化合物中，Cl元素顯________(填“正”或“負(fù)”)價(jià)，理由是___________________________________________________________________________________。答案(1)0.9～1.5(2)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小(3)離子化合物共價(jià)化合物共價(jià)化合物(4)負(fù)Cl的電負(fù)性大于P，Cl對(duì)鍵合電子的吸引能力強(qiáng)答題規(guī)范(4)電離能大小比較1．電離能與原子結(jié)構(gòu)答題策略：從原子核對(duì)最外層電子的吸引力來判斷。答題模板：A原子比B原子的半徑大，且A原子的核電荷數(shù)比B原子的小，所以A原子對(duì)最外層電子的吸引力小于B,故第一電離能A小于B。2．電離能與半充滿、全充滿答題策略：能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)時(shí)，比較穩(wěn)定，難失電子。答題模板：A原子的價(jià)層電子排布式為×××，處于半充滿(全充滿)，比較穩(wěn)定，難失電子，×××電離能大。1．[2023·北京，15(2)]比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：_______________________________________________________________________________。答案I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去一個(gè)電子2．[2022·河北，17(2)]Cu與Zn相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是__________，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案CuCu的第一電離能失去的是4s1電子，第二電離能失去的是3d10的電子，Zn的第一電離能失去的是4s2電子，第二電離能失去的是4s1的電子，失去2個(gè)電子后Zn2＋的3d10電子處于全充滿狀態(tài)1．(2023·全國甲卷，11)W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為19。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相等，WX2是形成酸雨的物質(zhì)之一。下列說法正確的是()A．原子半徑：X>WB．簡單氫化物的沸點(diǎn)：X<ZC．Y與X可形成離子化合物D．Z的最高價(jià)含氧酸是弱酸答案C解析分析題干知，W為N，X為O，Y為Mg，Z為S。同周期元素從左往右，原子半徑依次減小，所以原子半徑：W＞X，A錯(cuò)誤；X的簡單氫化物為H2O，能形成分子間氫鍵，Z的簡單氫化物為H2S，不存在氫鍵，所以簡單氫化物的沸點(diǎn)：X＞Z，B錯(cuò)誤；Y與X可形成MgO，為離子化合物，C正確；Z為S，硫的最高價(jià)含氧酸為硫酸，是強(qiáng)酸，D錯(cuò)誤。2．(2022·天津，2)嫦娥5號(hào)月球探測器帶回的月壤樣品的元素分析結(jié)果如圖，下列有關(guān)含量前六位元素的說法正確的是()A．原子半徑：Al<SiB．第一電離能：Mg<CaC．Fe位于元素周期表的p區(qū)D．這六種元素中，電負(fù)性最大的是O答案D3．(2022·江蘇，3)工業(yè)上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是()A．半徑大小：r(Al3＋)<r(Na＋)B．電負(fù)性大?。害?F)<χ(O)C．電離能大?。篒1(O)<I1(Na)D．堿性強(qiáng)弱：NaOH<Al(OH)3答案A解析核外電子排布相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故半徑大小為r(Al3＋)<r(Na＋)，故A正確；同周期元素核電荷數(shù)越大電負(fù)性越大，故χ(F)＞χ(O)，故B錯(cuò)誤；同周期元素從左往右第一電離能呈增大趨勢，同主族元素從上往下第一電離能呈減小趨勢，故電離能大小為I1(O)＞I1(Na)，故C錯(cuò)誤；元素金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，故堿性強(qiáng)弱為NaOH＞Al(OH)3，故D錯(cuò)誤。4．(1)[2022·山東，16(1)]基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為________，在元素周期表中位置為________。(2)[2016·全國卷Ⅲ，37(2)]根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga________As，第一電離能Ga________As(填“大于”或“小于”)。(3)[2022·全國甲卷，35(1)(2)]①基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為______________。②圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是________(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是___________________________________________________________________________________________________________________；第三電離能的變化圖是________(填標(biāo)號(hào))。答案(1)3d84s2第四周期第Ⅷ族(2)大于小于(3)①②圖a同周期元素第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b課時(shí)精練1．元素周期表完美地將元素的結(jié)構(gòu)、位置與性質(zhì)結(jié)合在一起，根據(jù)元素的原子序數(shù)就能推斷出該元素在周期表中的位置，進(jìn)而推斷出該元素原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。下列關(guān)于33號(hào)元素的說法正確的是()A．該元素位于d區(qū)B．該元素為金屬元素C．該元素位于第四周期第ⅢA族D．該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3答案D解析33號(hào)元素，根據(jù)原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝原子核外電子數(shù)，則該元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，能層數(shù)等于電子層數(shù)，價(jià)層電子排布式為4s24p3，最外層5個(gè)電子，則該元素位于第四周期第ⅤA族，為非金屬元素，故D正確。2．(2023·天津模擬)根據(jù)元素周期律判斷，下列說法正確的是()A．C、N、O的原子半徑逐漸增大B．Na、Mg、Al的金屬性逐漸增強(qiáng)C．HF、HCl、HBr的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D．Li、Na、K核外電子層數(shù)逐漸增多答案D解析同周期元素從左到右原子半徑依次減小，C、N、O的原子半徑逐漸減小，故A錯(cuò)誤；同周期元素從左到右，元素金屬性逐漸減弱，Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱，故B錯(cuò)誤；同主族元素從上到下，元素非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，HF、HCl、HBr的穩(wěn)定性逐漸減弱，故C錯(cuò)誤；同主族元素從上到下，電子層數(shù)依次增多，Li有2個(gè)電子層、Na有3個(gè)電子層、K有4個(gè)電子層，故D正確。3．(2023·山東聊城模擬)鐳(Ra)位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，下列關(guān)于鐳元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)推測錯(cuò)誤的是()A．鐳的原子半徑比鈣的大B．氯化鐳的化學(xué)式為RaCl2C．單質(zhì)鐳不能與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D．氫氧化鐳的堿性比氫氧化鈣強(qiáng)答案C4．(2023·南京模擬)祖母綠(主要成分Be3Al2Si6O18)被稱為寶石之王，與其相似的天然綠色寶石有螢石(主要成分CaF2)、磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]。下列說法正確的是()A．半徑大?。簉(Al3＋)>r(O2－)B．電離能大?。篒1(F)<I1(O)C．電負(fù)性大?。害?P)>χ(Si)D．堿性強(qiáng)弱：Ca(OH)2<Al(OH)3答案C5．下列說法正確的是()A．HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)B．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41C．某主族元素的電離能I1～I(xiàn)7數(shù)據(jù)如表所示(單位：kJ·mol－1)，可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.原子半徑由小到大的順序：Mg、Si、N、F答案B解析元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：F>Cl>S>P，所以HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱，故A錯(cuò)誤；①中由于P原子3p能級(jí)半充滿，所以第一電離能較大；②同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小，所以Mg的第一電離能較大；③同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，所以Si的第一電離能較大，P、Mg、Si的原子序數(shù)之和為15＋12＋14＝41，故B正確；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知該元素的第三電離能和第四電離能相差較大，所以應(yīng)為第ⅢA族元素，故C錯(cuò)誤；一般電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小，原子半徑越大，所以原子半徑由大到小的順序?yàn)镸g、Si、N、F，故D錯(cuò)誤。6.(2023·寧波模擬)下表是元素周期表的一部分，①～⑥代表6種短周期主族元素，已知③與氫元素能組成日常生活中常見的化合物?！佗冖邰堍茛尴铝姓f法正確的是()A．①～⑥中原子半徑最大的是④B．②的最高化合價(jià)為＋4C．④的金屬性比⑤的金屬性弱D．⑥的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是弱酸答案A解析分析可知：①是C元素，②是N元素，③是O元素，④是Na元素，⑤是Mg元素，⑥是Cl元素。不同周期元素，一般原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大；同一周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，所以①～⑥中原子半徑最大的是④號(hào)Na元素，A正確；②是N元素，N原子最外層有5個(gè)電子，其最高化合價(jià)為＋5價(jià)，B錯(cuò)誤；同一周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑就越小，該原子失去電子的能力就越弱，元素的金屬性逐漸減弱，則④的金屬性比⑤的金屬性強(qiáng)，C錯(cuò)誤；⑥是Cl元素，Cl元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(HClO4)是強(qiáng)酸，D錯(cuò)誤。7．(2024·哈爾濱模擬)已知X、Y、Z、M、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期元素。X的2s軌道全充滿，Y的s能級(jí)電子數(shù)是p能級(jí)的兩倍，M原子核外有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，Q是短周期中除稀有氣體元素外原子半徑最大的元素。下列說法不正確的是()A．第一電離能：Z>MB．Q與M形成的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵C．最高正價(jià)：X<Z<MD．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y<Z答案C解析Y的s能級(jí)電子數(shù)是p能級(jí)的兩倍，則電子排布式為1s22s22p2,Y為C；X的2s軌道全充滿，則X可能為Be及其之后的元素，其原子序數(shù)小于Y，則X可能為Be或B；M原子核外有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，說明M核外有8個(gè)電子，則M為O；X、Y、Z、M、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，則Z為N；Q是短周期中除稀有氣體元素外原子半徑最大的元素，則為Na。N的電子排布式為1s22s22p3且p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能：N>O，A正確；Na與O可以形成Na2O2，含有氧氧非極性共價(jià)鍵，B正確；O無最高正價(jià)，C錯(cuò)誤；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：H2CO3<HNO3，D正確。8．(2023·長沙高三模擬)五種短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性質(zhì)如下表所示，下列判斷錯(cuò)誤的是()元素XYZLM最低化合價(jià)－4－2－1－20電負(fù)性2.52.53.03.51.0A.元素L、M可形成離子化合物B．Z在周期表中的位置為第三周期第ⅦA族C．借助電負(fù)性數(shù)值預(yù)測：YLZ2加入水中可生成YL2D．基態(tài)X原子的核外電子共占據(jù)3個(gè)原子軌道答案D解析L為O，M為金屬，二者電負(fù)性差值大于1.7，可形成離子化合物，故A正確；Z為－1價(jià)、電負(fù)性小于L，可知Z為Cl，在周期表中的位置為第三周期第ⅦA族，故B正確；由分析可知，L為O，Y為S，Z為Cl，YLZ2為SOCl2，加入水中生成SO2與HCl，故C正確；X為C，電子排布式為1s22s22p2，核外電子共占據(jù)4個(gè)原子軌道，故D錯(cuò)誤。9．已知X、Y是短周期的兩種主族元素，下列有關(guān)比較或說法中一定正確的是()選項(xiàng)條件結(jié)論A若原子半徑：X>Y原子序數(shù)：X<YB化合物XnYm中X顯負(fù)價(jià)元素的電負(fù)性：X>YC若價(jià)層電子數(shù)：X>Y最高正價(jià)：X>YD若X、Y最外層電子數(shù)分別為1、7X、Y之間一定能形成離子鍵答案B解析若X、Y位于同周期時(shí)，原子半徑：X>Y，則原子序數(shù)：X<Y；X、Y位于不同周期時(shí)，原子半徑：X>Y，原子序數(shù)：X>Y，A錯(cuò)誤；化合物XnYm中X顯負(fù)價(jià)，說明得電子能力：X>Y，則電負(fù)性：X>Y，B正確；價(jià)層電子數(shù)：X>Y，若X為F、Y為O時(shí)，F(xiàn)無正價(jià)，O無最高正價(jià)，C錯(cuò)誤；若X為H，Y為Cl、F，則X與Y形成共價(jià)鍵，若X為Na，則X與Y形成離子鍵，D錯(cuò)誤。10．根據(jù)下表中五種元素的電離能(單位：kJ·mol－1)數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是()電離能元素代號(hào)I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.T的氯化物最可能的化學(xué)式為TCl3B．氦元素最有可能與Q元素位于同一族C．在周期表中，最可能處于同一族的是R和UD．U元素最有可能為K，R元素最有可能為Li答案D解析當(dāng)In＋1?In時(shí)，元素的最高化合價(jià)為＋n，故R和U最高價(jià)為＋1，S最高價(jià)為＋2，T最高價(jià)為＋3，A、C項(xiàng)正確；由表中數(shù)據(jù)可知，Q元素各電離能都較大，而且各級(jí)電離能之間無太大差距，故Q最可能為稀有氣體元素，所以氦元素最有可能與Q元素位于同一族，B項(xiàng)正確；R出現(xiàn)了I4，而鋰核外只有3個(gè)電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．下列有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()A．具有下列價(jià)層電子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，電負(fù)性最大的是③B．某主族元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能(kJ·mol－1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽離子是X2＋C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而遞增的是④D．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是①答案A解析①為鋁元素，②為硅元素，③為磷元素，④為硫元素，同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，因此電負(fù)性最大的是④，A錯(cuò)誤；第三電離能遠(yuǎn)大于第二電離能，所以是第ⅡA族元素，形成的陽離子是X2＋，B正確；同一主族從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se均符合此規(guī)律，同一周期從左到右，元素的第一電離能呈逐漸增大的趨勢，④Na、P、Cl符合此規(guī)律，C正確；①為硅元素，②為氮元素，③為碳元素，④為硫元素，同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，因此原子半徑最大的為①，D正確。12．(2023·山東濟(jì)寧高三模擬)A、B、C、D、E是元素周期表中前20號(hào)的主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A原子的L層電子數(shù)是其K層電子數(shù)的3倍，C是短周期金屬性最強(qiáng)的元素，D是地殼中含量最多的金屬元素，E與C同主族?；卮鹣铝袉栴}：(1)A在元素周期表中的位置為__________；A、B非金屬性較強(qiáng)的是__________(填元素符號(hào))。(2)A、C簡單離子半徑較小的是__________(填離子符號(hào))。(3)C、E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性較弱的是____________________(填化學(xué)式)。(4)D、E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)第二周期第ⅥA族F(2)Na＋(3)NaOH(4)Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2O13．(2023·廣州高三模擬)丁二酮肟()可與Ni2＋反應(yīng)，生成鮮紅色的沉淀丁二酮肟鎳，這個(gè)反應(yīng)可用來鑒定Ni2＋的存在。請回答下列問題：(1)基態(tài)氧原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__________種。(2)丁二酮肟()中涉及元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_________；與氮同周期的硼在成鍵時(shí)，能將一個(gè)2s電子激發(fā)進(jìn)入2p能級(jí)參與形成化學(xué)鍵，請寫出該激發(fā)態(tài)原子的價(jià)層電子軌道表示式：__________，該過程形成的原子光譜為________(填“吸收”或“發(fā)射”)光譜。答案(1)5(2)O>N>C>H吸收14．表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題：(1)元素p為26號(hào)元素，請寫出其基態(tài)原子的核外電子排布式：__________________________。(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：_________________________________________________________________________________________。(3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2：元素電離能/(kJ·mol－1)opI1717759I215091561I332482957表2比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的解釋是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如圖1所示，其中電負(fù)性最大的是__________(填圖1中的序號(hào))。(5)表1中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示，則該元素是__________(填元素符號(hào))。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以光(子)的形式釋放能量(3)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(4)2(5)Al解析(2)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)以光(子)的形式釋放能量。(3)o元素為Mn，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，Mn2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級(jí)為半充滿狀態(tài)，相對(duì)比較穩(wěn)定，當(dāng)其失去第3個(gè)電子時(shí)比較困難，而Fe2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級(jí)再失去一個(gè)電子即為半充滿狀態(tài)，故其失去第3個(gè)電子比較容易。(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬，其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體，熔點(diǎn)依次升高；硅形成共價(jià)晶體；磷、硫、氯、氬形成分子晶體，且常溫下磷、硫?yàn)楣腆w，氯氣、氬為氣體，8種元素熔點(diǎn)最低的為氬，其次為氯，其中電負(fù)性最大的為氯。(5)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素，應(yīng)為Al。

熱點(diǎn)強(qiáng)化13元素推斷與元素性質(zhì)元素推斷與元素性質(zhì)主要以元素周期表為工具考查“位—構(gòu)—性”三者的關(guān)系，命題既可對(duì)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律進(jìn)行單獨(dú)考查，也可結(jié)合元素及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行綜合考查。原子結(jié)構(gòu)知識(shí)主要考查核素、同位素、核外電子排布(電子排布式、軌道表示式和未成對(duì)電子數(shù))、原子軌道的能量和形狀等；元素周期律主要考查金屬性、非金屬性、氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性和最高價(jià)含氧酸的酸性、原(離)子半徑、電離能、電負(fù)性的比較等。元素周期表一般給出片段，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期律進(jìn)行考查。在復(fù)習(xí)過程中，應(yīng)針對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行：(1)原子結(jié)構(gòu)——構(gòu)造原理(1～36號(hào)元素核外電子排布)、原子內(nèi)粒子數(shù)量之間的關(guān)系；(2)元素性質(zhì)——原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性、第一電離能、電負(fù)性的周期性變化規(guī)律；(3)“位—構(gòu)—性”——用好元素周期表這一工具，實(shí)現(xiàn)分析與推理能力、宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。一、文字?jǐn)⑹鲂?．(202