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第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)—高二化學(xué)人教版（2019）期末復(fù)習(xí)知識(shí)大盤點(diǎn)
第一部分：學(xué)習(xí)目標(biāo)整合
1.了解有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)模型的發(fā)展史，認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征，電子可以處于不同的能級，在一定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷
3.知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可通過原子軌道和電子云模型來描述
4.知道原子核外電子的能級高低順序，了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理，認(rèn)識(shí)基態(tài)原子核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則等。知道1~36號(hào)元素基態(tài)原子核外電子的排布
5.認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)規(guī)律性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因
6.知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子的核外電子排布特征，了解元素周期律的應(yīng)用價(jià)值
第二部分：教材習(xí)題變式
1.下列關(guān)于電子云和原子軌道的說法中正確的是( )
A.電子云圖中一個(gè)小點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)的電子
B.s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)
C.電子云圖中的小點(diǎn)密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多
D.ns能級的軌道呈球形，有無數(shù)對稱軸
2.下列說法正確的是( )
A.電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)才產(chǎn)生原子光譜
B.在已知元素中，基態(tài)原子的4能級中只有1個(gè)電子且位于d區(qū)的元素共有3種
C.核電荷數(shù)為26的元素基態(tài)原子核外價(jià)層電子排布圖為
D.核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中可能不含未成對電子
3.科學(xué)研究證明：核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是。下列說法正確的是( )
A.兩粒子的1s能級上電子的能量相同
B.兩粒子的3p能級上電子與核的距離相同
C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜不同
D.兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相同
4.下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及元素周期表的說法錯(cuò)誤的是( )
A.位于同一軌道內(nèi)的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不相同
B.位于d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素
C.前四周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素位于第ⅥB族
D.基態(tài)原子最外層電子排布為的元素均在第ⅠA族或第ⅠB族
5.2020年11月10日，我國“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米?！皧^斗者”載人艙球殼的材料Ti62A是一種Ti和Al、Sn、Si等的合金，其中Si和Sn兩種元素在元素周期表中位于同一主族。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.基態(tài)Al和Si原子核外電子所占據(jù)的最高能層相同
B.基態(tài)Sn原子核外電子占據(jù)5個(gè)能層
C.基態(tài)Si和Sn原子的價(jià)電子層的電子總數(shù)相等
D.基態(tài)Ti原子最外層有兩個(gè)能級有電子排布
6.具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子，其第一電離能由大到小排列正確的是( )
①3p軌道上只有一對成對電子的原子
②外圍電子排布式為的原子
③3p軌道為半滿的原子
④正三價(jià)陽離子的核外電子排布與氖原子相同的原子
A.①②③④ B.③①②④ C.②③①④ D.②④①③
7.現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①；②；③。則下列有關(guān)比較中正確的是( )
A.未成對電子數(shù)：③>②>①
B.原子半徑：③>②>①
C.電負(fù)性：③>②>①
D.第一電離能：③>②>①
8.已知：元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)；一般，兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，形成共價(jià)鍵。下表給出了14種元素的電負(fù)性，則下列說法錯(cuò)誤的是( )
元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si
電負(fù)性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
A.隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化
B.元素電負(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)
C.根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)可知中含有離子鍵
D.含金屬元素鈹，故屬于離子化合物
9.如圖三條曲線分別表示C、Si和P元素的前四級電離能變化趨勢。下列說法正確的是( )
A.元素電負(fù)性：c>b>a
B.簡單氫化物的穩(wěn)定性：c>a>b
C.簡單氫化物的相對分子質(zhì)量：b>c>a
D.第五電離能
10.下表是第三周期部分元素的電離能數(shù)據(jù)。
元素
甲 5.7 47.1 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列說法正確的是( )
A.甲的金屬性比乙強(qiáng) B.乙的常見化合價(jià)為+1價(jià)
C.丙不可能為非金屬元素 D.丁一定為金屬元素
11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是( )
A.第一電離能： B.簡單離子的還原性：
C.簡單離子的半徑： D.氫化物水溶液的酸性：
12.回答下列問題：
（1）第二周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的變化情況如圖。隨的遞增而呈增大趨勢的原因是________，原子核對外層電子的引力增大。導(dǎo)致在點(diǎn)出現(xiàn)齒峰的原因是___________。
（2）①常用于制造火柴，P和S的第一電離能較大的是________。
②俗稱雄黃，其中基態(tài)As原子的核外電子排布式為________，有________個(gè)未成對電子。
③P、S、As電負(fù)性由大到小的順序是________。
第三部分：重難知識(shí)易混易錯(cuò)
一、原子結(jié)構(gòu)
能層
(1)核外電子按能量不同分成能層并用符號(hào)K、L、M、N、O、P、Q…表示。
(2)能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序?yàn)镋(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。
能級
(1)定義：根據(jù)多電子原子的能量也可能不同，將它們分為不同能級。
(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示，如n能層的能級按能量由低到高的排列順序?yàn)閚s、np、nd 、nf等。
能層、能級與最多容納的電子數(shù)
①能層序數(shù)等于該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有3個(gè)能級。
② s、p、d、f 各能級可容納的電子數(shù)分別為1、3、5、7的2倍。
③原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)(n)間的關(guān)系是2n2。
基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子
(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。
(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，電子會(huì)躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。
(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互間轉(zhuǎn)化的能量變化。
光譜
(1)光譜的成因及分類
①電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，將釋放能量；反之，將吸收能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。
②電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時(shí)發(fā)生的是化學(xué)變化。
③一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。
(2)光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。
構(gòu)造原理
即電子所排的能級順序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……。
當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，電子按ns、(n－1)d、np的順序在原子軌道上排布；當(dāng)出現(xiàn)f軌道時(shí)，電子按ns、(n－2)f、(n－1)d、np的順序在原子軌道上排布。從第三能層開始，各能級不完全遵循能層順序，產(chǎn)生了能級交錯(cuò)排列，即產(chǎn)生“能級交錯(cuò)”現(xiàn)象。
電子排布式
(1)電子排布式中能級符號(hào)右上角的數(shù)字表示該能級的電子數(shù)。如：Al原子電子排布式中各符號(hào)、數(shù)字的意義為
(2)電子排布式書寫
①“三步法”書寫電子排布式
第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→
4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……
第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。
②簡化的電子排布式：將電子排布式中的內(nèi)層電子排布用相應(yīng)的稀有氣體元素符號(hào)加方括號(hào)來表示而得到的式子稱為簡化的電子排布式。如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。
③特例：Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。
(3)電子排布式書寫：基態(tài)原子轉(zhuǎn)化為相應(yīng)離子時(shí)的一般規(guī)律：原子失去電子時(shí)總是先失去最外層電子，然后失去次外層電子，之后是倒數(shù)第三層電子……對于主族元素的原子來說，一般只失去最外層電子，而過渡元素的原子可能還會(huì)進(jìn)一步失去內(nèi)層電子；原子得到電子時(shí)，一般總是填充到最外能層未填滿的能級上。如Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，F(xiàn)e2＋的核外電子排布式為[Ar]3d6，F(xiàn)e3＋的核外電子排布式為[Ar]3d5。
電子云及形狀
(1)電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
(2)s電子云呈球形；p電子云呈啞鈴形。
【注意】電子云圖(即概率密度分布圖)與電子云輪廓圖不是同一個(gè)概念，電子云輪廓圖實(shí)際上是電子云圖(即概率密度分布圖)的大部分區(qū)域(一般約為90%)；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，電子云輪廓圖就是我們通常所說的原子軌道圖。
原子軌道
(1)定義：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。
(2)數(shù)目：ns能級各有1個(gè)軌道，np能級各有3個(gè)軌道，nd能級各有5個(gè)軌道，nf能級各有7個(gè)軌道。
能級 s p d f
原子軌道數(shù) 1 3 5 7
原子軌道名稱 ns npx、npy、npz ndxy、ndxz、ndyz、ndz2、ndx2－y2 ……
電子云輪廓圖 的形狀和取向 球形 啞鈴形 互相垂直 梅花形 ……
能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大。不同能層的同種能級的原子軌道的形狀相似，半徑不同。
能量最低原理：原子核外電子的排布遵循構(gòu)造原理，按軌道能量由低到高依次排列，使整個(gè)原子處于最低的能量狀態(tài)。
泡利原理：在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，而且它們的自旋狀態(tài)相反，用“↓↑”表示。
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。
洪特規(guī)則特例：當(dāng)同一能級上的電子排布為全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空狀態(tài)(p0、d0、f0)時(shí)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。例如，鉻(24Cr)的價(jià)電子排布是3d54s1(3d、4s能級均為半充滿)，而不是3d44s2；銅(29Cu)的價(jià)電子排布是3d104s1(3d全充滿、4s半充滿)，而不是3d94s2。
電子排布圖
以鋁原子為例，電子排布圖中各符號(hào)、數(shù)字的意義為
元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增發(fā)生周期性的變化，稱之為元素周期律。
按原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。
原子核外電子排布與周期的劃分
周期 外圍電子排布 各周期增加的能級 元素種類
第ⅠA族 0族 最外層最多容納電子數(shù)
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
核外電子排布與族的關(guān)系
(1)價(jià)電子：主族元素的價(jià)電子為該元素原子的最外層電子。如堿金屬元素原子的價(jià)電子排布為ns1。副族元素的價(jià)電子與其最外層電子和次外層電子有關(guān)(鑭系、錒系元素還與次次外層的f電子有關(guān))。如鐵元素的價(jià)電子排布式為3d64s2。
(2)主族元素的族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)。同主族元素原子的價(jià)電子排布相同，價(jià)電子全部排布在ns或nsnp能級上。
主族序數(shù) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
價(jià)電子構(gòu)型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(3)稀有氣體元素的價(jià)電子排布為ns2np6(He為1s2)。
(4)過渡元素(副族和第Ⅷ族)同一縱列原子的價(jià)電子排布基本相同。
族序數(shù) ⅢB ⅣB … ⅦB
價(jià)電子構(gòu)型 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2
族序數(shù) Ⅷ ⅠB ⅡB
價(jià)電子構(gòu)型 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2
①第ⅢB族~ⅦB族可失去ns和(n-1)d能級上的全部電子，最高正價(jià)數(shù) = 族序數(shù)。
②第Ⅷ族可失去最外層的s電子和次外層的部分(n-1)d電子，其最高正價(jià)一般低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)出+8價(jià)。
③第ⅠB族可失去ns電子和部分(n-1)d電子，所以第ⅠB族的族數(shù)<最高正價(jià)，第ⅡB族只失去ns2電子，第ⅡB族的族序數(shù)=其最高正價(jià)。
元素周期表的分區(qū)
①根據(jù)核外電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū):s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)。除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號(hào)。
②各區(qū)內(nèi)元素分布及原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
分區(qū) 元素分布 外圍電子排布 元素性質(zhì)特點(diǎn)
s區(qū) 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1~2 除氫外都是活潑金屬元素
p區(qū) 第ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 最外層電子參與成鍵(0族元素一般不考慮)
d區(qū) 第ⅢB族~ⅦB族、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2(Pd除外) 次外層d能級中的電子不同程度地參與化學(xué)鍵的形成
ds區(qū) 第ⅠB族、第ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近；錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近
對角線規(guī)則
某些主族元素與右下方的主族元素的某些性質(zhì)是相似的，這種相似性稱之為對角線規(guī)則。如Li和Mg在過量的氧氣中燃燒生成正常氧化物，而不是過氧化物。
元素周期律：元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性遞變的規(guī)律。
原子半徑的變化規(guī)律：原子的能層數(shù)和核電荷數(shù)的綜合結(jié)果使各種原子的半徑發(fā)生周期性遞變。
①同周期主族元素
從左到右，電子能層數(shù)不變，但隨核電荷數(shù)的逐漸增大核對電子的引力增大，從而使原子半徑逐漸減小。
②同主族元素
從上到下，電子能層數(shù)逐漸增多，雖然核電荷數(shù)增大，但電子能層數(shù)的影響成為主要因素，所以從上到下原子半徑逐漸增大。
【注意】比較微粒半徑大小的方法
原子半徑大小的比較方法
①同周期元素，隨著原子序數(shù)遞增，其原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)。
例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)
②同主族元素，隨著電子層數(shù)遞增，其原子半徑逐漸增大。
例：r(Li)③不是同周期也不是同主族的元素原子可借助某種原子參照比較。
例：r(K)>r(Na)，r(Na)>r(Al)，則r(K)>r(Al)
（2）離子半徑大小的比較方法
①同種元素的粒子半徑，陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價(jià)陽離子大于高價(jià)陽離子。
例：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)
②電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷數(shù)越大，半徑越小。
例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)
③帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。
例：r(Li＋)④核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。
例：比較r(K＋)與r(Mg2＋)可選r(Na＋)為參照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)
第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。通常用I1表示。
逐級電離能：＋1價(jià)氣態(tài)正離子失去一個(gè)電子，形成＋2價(jià)氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫第二電離能，用I2表示；依次類推。
元素第一電離能變化規(guī)律
(1)對同一周期的元素而言，堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的第一電離能最大；從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢，表示元素原子越來越難失去電子。
(2)同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小，表明自上而下原子越來越易失去電子。
【拓展】電離能的變化規(guī)律
(1)第一電離能
①每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)第一電離能最小，稀有氣體元素原子的第一電離能最大，同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢。
②同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。
③同一周期中，第ⅡA族元素的第一電離能比第ⅢA族元素的第一電離能要大，第ⅤA族元素的第一電離能比第ⅥA族元素的第一電離能要大，這是因?yàn)榈冖駻族元素的最外層p軌道全空，第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿，全空和半滿狀態(tài)相對穩(wěn)定。
(2)逐級電離能
①原子的逐級電離能越來越大。首先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去的電子都是能量較低的電子，所需要吸收的能量多；同時(shí)，失去電子后離子帶正電荷對電子的吸引力增強(qiáng)，從而使電離能越來越大。
②當(dāng)電離能突然變大時(shí)說明電子的能層發(fā)生了變化，即同一能層中電離能相近，不同能層中電離能有很大的差距。
電離能的應(yīng)用
(1)由第一電離能比較元素的金屬性強(qiáng)弱和金屬的活潑性
一般地，對于金屬元素來說，元素的第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)；對于非金屬元素來說，元素的第一電離能越大，元素的非金屬性越強(qiáng)。
(2)判斷金屬元素的化合價(jià)
如K元素，I1 I2＜I3，表明K原子容易失去一個(gè)電子形成＋1價(jià)陽離子。
(3)確定元素核外電子的排布：如Li元素I1 I2＜I3，表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上，而且最外層上只有一個(gè)電子。
鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子。
電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。
電負(fù)性的變化規(guī)律
(1)同一周期：從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大。
(2)同一主族：從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。
(3)電負(fù)性一般不用來討論稀有氣體。
元素電負(fù)性的應(yīng)用
(1)判斷元素的金屬性和非金屬性及其強(qiáng)弱
①金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。
②金屬元素的電負(fù)性越小，元素的金屬性越強(qiáng)；非金屬元素的電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)。
(2)判斷元素的化合價(jià)
①電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價(jià)為正值；
②電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。
(3)判斷化學(xué)鍵的類型
①如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵。
②如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。
第四部分：核心素養(yǎng)對接高考
1．[2022年浙江高考真題]X、Y、Z、M、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。X的核外電子數(shù)等于其周期數(shù)，分子呈三角錐形，Z的核外電子數(shù)等于X、Y核外電子數(shù)之和。M與X同主族，Q是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是( )
A.X與Z形成的10電子微粒有2種
B.Z與Q形成的一種化合物可用于飲用水的消毒
C.與MQ的晶體類型不同
D.由X、Y、Z三種元素組成的化合物的水溶液均顯酸性
2．[2023年重慶高考真題]“嫦娥石”是中國首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y（釔，原子序數(shù)比Fe大13）組成，下列說法正確的是( )
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基態(tài)Ca原子的核外電子填充在6個(gè)軌道中
C.5種元素中，第一電離能最小的是Fe
D.5種元素中，電負(fù)性最大的是P
3．[2022年海南高考真題]鈉和鉀是兩種常見金屬，下列說法正確的是( )
A.鈉元素的第一電離能大于鉀
B.基態(tài)鉀原子價(jià)層電子軌道表示式為
C.鉀能置換出NaCl溶液中的鈉
D.鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)相差18
4．[2022年山東高考真題]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：；。下列說法正確的是( )
A.X的中子數(shù)為2
B.X、Y互為同位素
C.可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程
D.自然界不存在分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定
5．[2022年北京高考真題]（鍶）的、穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中值不變。土壤生物中值與土壤中值有效相關(guān)。測定土壤生物中值可進(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)分和
C.和含有的中子數(shù)分別為49和48
D.同一地域產(chǎn)出的同種土壤生物中值相同
參考答案
第二部分：教材習(xí)題變式
1.答案：D
解析：電子云圖中的小點(diǎn)不表示電子，而是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述，A錯(cuò)誤；電子云不代表電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，B錯(cuò)誤；小點(diǎn)越密，表明概率密度越大，C錯(cuò)誤；ns能級的軌道呈球形，有無數(shù)對稱軸，D正確。
2.答案：C
解析：電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)射光譜，反之，會(huì)產(chǎn)生吸收光譜，二者總稱為原子光譜，A錯(cuò)誤；基態(tài)原子的4s能級中只有1個(gè)電子即4s能級未充滿，該元素可能是，其中位于d區(qū)的元素是Cr，只有1種，B錯(cuò)誤；核電荷數(shù)為26的元素為Fe元素，基態(tài)Fe原子核外電子排布式為，則價(jià)層電子排布圖為，C正確；每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，原子軌道中一定含有未成對電子，D錯(cuò)誤。
3.答案：C
解析：氬原子與硫離子的核外電子排布雖然相同，但核內(nèi)質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）不同。電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，對應(yīng)相同能級上的電子的能量和離原子核的距離是不同的，其對應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)也不同，如雖然達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但具有較強(qiáng)的還原性，和Ar的化學(xué)性質(zhì)不同。
4.答案：D
解析：電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于能層、能級、原子軌道、電子的自旋狀態(tài)，位于同一軌道內(nèi)的電子，它們的自旋相反，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同，故A正確；d區(qū)和ds區(qū)的元素為副族元素，副族元素全部是金屬元素，故B正確；前四周期元素即1~36號(hào)元素，成對電子數(shù)最多的基態(tài)原子價(jià)層電子排布為，共有6個(gè)未成對電子，該元素是鉻，位于周期表中第四周期第ⅥB族，故C正確；基態(tài)原子的最外層電子排布是，若為主族元素，則為第ⅠA族元素，若為副族元素，可能位于第ⅠB族或第ⅥB族等，故D錯(cuò)誤。
5.答案：D
解析：基態(tài)Al和Si原子的核外電子排布式分別是，因此電子所占據(jù)的最高能層相同，A正確；基態(tài)Sn原子的價(jià)層電子排布式是，因此原子核外電子共占據(jù)5個(gè)能層，B正確；Si和Sn均是第ⅣA族元素，則基態(tài)Si和Sn原子的價(jià)電子層的電子總數(shù)相等，均是4，C正確；基態(tài)Ti原子的核外電子排布式是，原子最外層有1個(gè)能級有電子排布，D錯(cuò)誤。
6.答案：C
解析：由題意知，①是硫原子，②是氬原子，③是磷原子，④是鋁原子。根據(jù)元素第一電離能變化規(guī)律知鋁的第一電離能最小，S的核電荷數(shù)雖然比P大，但磷原子3p軌道半充滿，比較穩(wěn)定，故P的第一電離能大于S，氬原子第一電離能最大，故選C。
7.答案：D
解析：由核外電子排布式可知，①為S元素，②為P元素，③為F元素，據(jù)此分析解答?；鶓B(tài)S原子核外有2個(gè)未成對電子，基態(tài)P原子核外有3個(gè)未成對電子，基態(tài)F原子核外有1個(gè)未成對電子，所以未成對電子數(shù)：③<①<②，A錯(cuò)誤；同周期主族元素從左到右，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，所以原子半徑：P>S>F，即②>①>③，B錯(cuò)誤；同周期主族元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，則電負(fù)性：③>①>②，C錯(cuò)誤；同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，但P原子3p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，其元素第一電離能大于同周期相鄰元素，同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，所以第一電離能：F>P>S，即③>②>①，D正確。
8.答案：D
解析：元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。根據(jù)已知條件及表中數(shù)據(jù)可知，中兩元素的電負(fù)性差值為1.8，大于1.7，形成的是離子鍵，此化合物為離子化合物；中兩元素的電負(fù)性差值為1.5，小于1.7，形成的是共價(jià)鍵，所以為共價(jià)化合物。隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化，A正確；元素電負(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)，B正確；根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)可知中含有離子鍵，C正確；屬于共價(jià)化合物，D錯(cuò)誤。
9.答案：CD
解析：同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，同周期主族元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，故三種元素中Si的第一電離能最小，由題圖可知，c為Si元素，P原子第四電離能對應(yīng)為失去3s能級中1個(gè)電子，與第三電離能相差較大，可知b為P元素、a為C元素。同周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，故Si的電負(fù)性最小，A錯(cuò)誤；Si的非金屬性最弱，非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物越穩(wěn)定，故的穩(wěn)定性最差，B錯(cuò)誤；相對分子質(zhì)量：，即簡單氫化物的相對分子質(zhì)量：b>c>a，C正確；C原子失去4個(gè)電子后，電子排布為，Si原子失去4個(gè)電子后，外圍電子排布為，前者更難再失去電子，P原子失去4個(gè)電子后，外圍電子排布為，較易失電子，故第五電離能：C>Si>P，D正確。
10.答案：A
解析：
由題表中數(shù)據(jù)可知，甲的第一電離能比乙低，所以甲的金屬性比乙強(qiáng)，A正確；
乙的第三電離能明顯比第一、第二電離能高了很多，乙元素是第ⅡA族元素，乙的常見化合價(jià)為+2價(jià)，B錯(cuò)誤；
丙和丁的第一電離能均大于甲和乙的第一電離能，且二者的其余電離能相差不大，說明二者最外層電子數(shù)大于或等于3個(gè)，則二者可能都是非金屬元素，C、D錯(cuò)誤。
11.答案：C
解析：四種短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，若X為第二周期元素原子，則X可能為Be或O，若X為第三周期元素原子，則均不滿足題意，Z與X能形成淡黃色化合物，該淡黃色化合物為，則X為O元素，Z為Na元素；Y為F，Y與W的最外層電子數(shù)相同，則W為Cl元素。同一周期從左向右元素的第一電離能呈增大趨勢，同一主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小，這四種元素的第一電離能：，A錯(cuò)誤；
簡單離子的還原性，，B錯(cuò)誤；
簡單離子半徑：，C正確；
鹽酸為強(qiáng)酸，氫氟酸為弱酸，D錯(cuò)誤。
12.答案：（1）隨原子序數(shù)增大，核電荷數(shù)增大，原子半徑逐漸減??；N元素原子的2p能級軌道半滿，更穩(wěn)定
（2）①P；②；③S>P>As
解析：（1）同周期主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增而呈增大趨勢的原因是隨原子序數(shù)增大，原子半徑逐漸減小，原子核對外層電子的引力增大；點(diǎn)對應(yīng)N元素，因?yàn)槠渥罡吣軐拥膒能級軌道半充滿，更穩(wěn)定，相鄰的C元素和O元素不存在這種結(jié)構(gòu)特征，N的第一電離能大于同周期相鄰元素，所以出現(xiàn)齒峰。
（2）①基態(tài)P原子由于3p軌道半滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能大于S，所以P和S的第一電離能較大的是P。②As為33號(hào)元素，基態(tài)As原子的核外電子排布式為；核外4p軌道上有3個(gè)未成對電子。③同周期主族元素從左到右電負(fù)性增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，所以電負(fù)性：S>P>As。
第四部分：核心素養(yǎng)對接高考
1．答案：B
解析：H、O形成的10電子微粒有三種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可用于飲用水的消毒，B項(xiàng)正確；和NaCl均為離子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H、N、O可形成，其水溶液顯堿性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．答案：A
解析：A.Y（釔，原子序數(shù)比Fe大13），則Y的原子序數(shù)為，位于元素周期表的第ⅢB族，A正確；
B.基態(tài)Ca原子的核外電子排布式為，填充在1s、2s、2p、3s、3p、4s共6個(gè)能級中，B錯(cuò)誤；
C.5種元素中，第一電離能最小的是Ca，C錯(cuò)誤；
D.5種元素中，電負(fù)性最大的是O，D錯(cuò)誤；
故選A。
3．答案：A
解析：A.同一主族元素的第一電離能從上到下依次減小，金屬性越強(qiáng)的元素，其第一電離能越小，因此，鈉元素的第一電離能大于鉀，A說法正確；B.基態(tài)鉀原子價(jià)層電子為，其軌道表示式為，B說法不正確；C.鉀和鈉均能與水發(fā)生置換反應(yīng)，因此，鉀不能置換出 NaCl溶液中的鈉，C說法不正確；D.鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)分別為11和19，兩者相差8，D說法不正確；綜上所述，本題選A。
4．答案：B
解析：根據(jù)質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可推斷出為為，X的中子數(shù)為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，B項(xiàng)正確；的半衰期很短，不能用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C項(xiàng)錯(cuò)誤；自然界不存在分子是因?yàn)榈陌胨テ诤芏?，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5．答案：A
解析：Sr和Mg、Ca同主族，位于元素周期表第五周期ⅡA族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；和的質(zhì)量數(shù)不同，可用質(zhì)譜法區(qū)分，B項(xiàng)正確；Sr的質(zhì)子數(shù)為38，的中子數(shù)為，的中子數(shù)為，C項(xiàng)正確；根據(jù)題意可知，D項(xiàng)正確。

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