1、第第 53 讲讲原子结构与性质原子结构与性质 复习目标1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写 136 号元 素原子核外电子、价电子的排布式和电子排布图。2.了解电离能的含义，并能用以说明元素 的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4.了解电负性的概念，并能用 以说明元素的某些性质。 考点一考点一原子核外电子排布原理原子核外电子排布原理 1能层、能级与原子轨道 (1)能层(n) 在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将核外电子分成不同的能 层。通常用 K、L、M、N表示，能量依次升高。 (2)能级 同一能层里电子的能量也可能不同，又
2、将其分成不同的能级，通常用 s、p、d、f 表示，同一 能层里，各能级的能量按 s、p、d、f 的顺序依次升高，即：E(s)E(p)E(d)E(f)。 (3)原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 原子轨道轨道形状轨道个数 s球形1 p哑铃形3 特别提醒第一能层(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基态原子的核外电子排布 (1)能量最低原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子 的能量处
3、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： 注意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 2 个电子，且自旋状态相反。 如 2s 轨道上的电子排布图为，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 相 同 ， 如 2p3的 电 子 排 布 图 为， 不 能 表 示 为或 。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0) 状态时，体系的能量最低，如24Cr 的基态电子
4、排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。 3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1s22s22p63s23p4 简化电子排布式Ne3s23p4 电子排布图 价电子排布式3s23p4 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，总称原子光谱。 (1)2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形，能量也相等() 错因：3p 轨道能量大于 2p 轨道能量。 (2)2px、2py、2pz的能量相等() (3)p 轨道的能量一定比 s 轨道的能量高(
5、) 错因：2p 轨道能量小于 3s 轨道能量。 (4)2s2的电子排布图为() 错因：违背了泡利原理。 (5)2p3的电子排布图为() 错因：违背了洪特规则。 题组一电子排布式、电子排布图的规范书写与应用 1写出下列原子或离子的电子排布式、价电子排布图、电子占的原子轨道数、未成 对电子数。 (1)N：_，_， _，_。 (2)Cl：_，_， _，_。 (3)Fe2 ：_，_， _，_。 (4)Cu：_，_， _，_。 (5)Se：_，_， _，_。 (6)Br ：_，_， _，_。 答案(1)1s22s22p353 (2)1s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5) 91 (3)1s2
6、2s22p63s23p63d6(或Ar3d6) 144 (4)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1) 151 (5)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或Ar3d104s24p4) 182 (6)1s22s22p63s23p63d104s24p6(或Ar3d104s24p6) 180 2按要求书写电子排布式或电子排布图。 (1)基态 Cr3 的核外电子排布式为_。 (2)基态 Mn2 的核外电子排布式为_。 (3)基态钒原子的价电子排布图为_。 (4)基态镓(Ga)原子的电子排布式为_。 (5)基态 Ni2 的价电子排布图为_。 答案(1)1s22
7、s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5) (3) (4)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1) (5) 核外电子排布常见错误 (1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则) (2)当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n1)d、np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍 把(n1)d 放在 ns 前，如 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失 4s 轨道上的电子， 如 Fe3 ：1
8、s22s22p63s23p63d5。 (3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如 Cu 的 电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：Ar3d104s1；价电子排布式：3d104s1。 题组二多种“化学用语”的规范使用 3已知 A 原子的 3p 轨道上得到 1 个电子后不能再容纳外来电子；B 原子的 2p 轨道上有 1 个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反；C 原子的第三电子层上有 8 个电子，第四电 子层上只有 1 个电子。按要求书写下列图式。 (1)A 原子的结构示意图：_； (2)B 基态原子的电子排布图：_； (3
9、)C 基态原子的核外电子排布式：_； (4)A 离子的电子式：_。 答案(1) (2) (3)1s22s22p63s23p64s1(或Ar4s1) (4) 解析由题意可知，A 原子的 3p 轨道上有 5 个电子，则 A 为 Cl；B 原子的 2p 轨道上有 4 个 电子，则 B 为 O；C 原子的外围电子排布式为 4s1，则 C 为 K。 4(1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，其元素符号为 _；其价电子排布图为_。 (2)B 元素的负一价离子和 C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B 的元素符号为 _，C 离子的结构示意图为_。 (3)D 元素的正
10、三价离子的 3d 能级为半充满，D 的元素符号为_，其基态原子的电子 排布式为_， 其原子的结构示意图为_。 (4)E 元素基态原子的 M 层全充满，N 层没有成对电子且只有一个未成对电子，E 的元素符号 为_，其基态原子的核外电子排布式为_。 (5)F 元素的基态原子最外层电子排布式为 nsnnpn 2，则 n_；基态原子中能量最高的 是_电子，核外电子排布图为_。 答案(1)N(2)Cl (3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2) (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1) (5)22p 化学用语的规范使用及意义 (1)结
11、构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。 (2)核素组成：如 168O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外 电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。 (3)电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子 核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。 (4)电子排布图：能反应各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋状态。 (5)价电子排布式：如 Fe 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为 3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参 与成键的电子数以
12、及最外层电子数。 题组三电子跃迁与原子光谱 5下列有关光谱的说法不正确的是() A原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子 光谱产生的原因 B原子光谱只有发射光谱 C通过原子光谱可以发现新的元素 D通过光谱分析可以鉴定某些元素 答案B 解析电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄 取得到光谱。电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从激发态向基态 的跃迁会放出能量，形成发射光谱。原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现 形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，选项 A 正确；原子光谱既有发射
13、光谱， 也有吸收光谱，选项 B 不正确；通过原子光谱可以发现新的元素，选项 C 正确；通过光谱分 析可以鉴定某些元素，选项 D 正确。 6回答下列问题： (1)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。则元素 K 的焰色反应呈 紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填字母)。 A404.4B. 553.5C589.2D670.8E766.5 (2)发生焰色反应的原因是_。 答案(1)A(2)电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量 考点二考点二原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 1原子结构与周期的关系 (1)原子结构与周期的关系(完成下列表格) 周期能层数
14、每周期第一个元素每周期最后一个元素 原子序数 基态原子的简 化电子排布式 原子 序数 基态原子的 电子排布式 二23He2s1101s22s22p6 三311Ne3s1181s22s22p63s23p6 四419Ar4s136 1s22s22p63s23p6 3d104s24p6 五537Kr5s154 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六655Xe6s186 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6 (2)每族元素的价层电子排布特点 主族 主族AAAA 排布特点ns1ns2ns2np1ns2n
15、p2 主族AAA 排布特点ns2np3ns2np4ns2np5 0 族：He 为 1s2；其他 ns2np6。 过渡元素(副族和第族)：(n1)d1 10ns12。 (3)元素周期表的分区与价层电子排布的关系 周期表的分区 各区价层电子排布特点 分区价层电子排布 s 区ns1 2 p 区ns2np1 6(除 He 外) d 区(n1)d1 9ns12(除钯外) ds 区(n1)d10ns1 2 f 区(n2)f0 14(n1)d02ns2 2.原子半径 (1)影响因素 能层数：能层数越多，原子半径越大 核电荷数：能层数相同，核电荷数越大， 原子半径越小 (2)变化规律 元素周期表中，同周期主族
16、元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子 半径逐渐增大。 3电离能 (1)第一电离能：气态电中性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。符号：I1；单位：kJmol 1。 (2)规律 同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，从左到右总体 呈现逐渐增大的变化趋势，其中A 与A，A 与A 元素的第一电离能出现反常。 同族元素：从上到下第一电离能变小。 同种原子：逐级电离能越来越大(即 I1I2I3)。 4电负性 (1)含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子 在化合物中吸引键合电子的能力越强。 (2
17、)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀 有气体未计)。 (3)变化规律 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。 在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负 性逐渐变小。 5对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如 。 (1)正三价阳离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于B 族() 错因：该元素位于第族。 (2)价电子排布式
18、为 4s24p3的元素位于第四周期A 族，是 p 区元素() (3)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大() 错因：如电负性 ON，非金属性 ON，而第一电离能 NO。 (4)最外层有 2 个未成对电子的可能是 ns2np2或 ns2np4， 短周期元素中分别为 C、 Si 和 O、 S() (5)价电子排布式为 5s25p1的元素位于第五周期A 族，是 s 区元素() 错因：应位于第五周期A 族，是 p 区元素。 1按要求回答下列问题： (1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为_(用元素符号表示)。 (2)Na 的逐级电离能中有_次突跃。分别是哪级电离能发生突跃？_。
19、 (3)F、Cl、Br、I 的第一电离能由大到小的顺序为_， 电负性由大到小的顺序为_。 答案(1)NaAlMgSiSPClAr (2)2I2I1、I10I9 (3)FClBrIFClBrI 2为什么 Mg 的第一电离能比 Al 大？P 的第一电离能比 S 大？ 答案基态镁原子的电子排布式为 1s22s22p63s2， 基态磷原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p3， 镁原子、磷原子最外层的 3s2、3p3能级中，电子分别处于全充满、半充满稳定状态，失电子 较难，则其第一电离能较同周期相邻元素要大。 3根据信息回答下列问题： 不同元素的原子在分子内吸引键合电子的能力大小可用数值表示，
20、该数值称为电负性。一般 认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于 1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键 原子间的电负性差值小于 1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值： 元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl 电负性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0 (1)通过分析电负性值的变化规律， 确定 Mg 元素的电负性值的最小范围： _。 (2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_。 (3)推测 AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物：AlF3_， AlCl3_，AlBr3_。 答案(1)0.91.5 (2)
21、非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小 (3)离子化合物共价化合物共价化合物 4 根据对角线规则， Be、 Al 元素最高价氧化物对应水化物的性质相似， 它们都具有_ 性，其中 Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_。 答案两Be(OH)22H =Be22H2O、 Be(OH)22OH =BeO2 22H2O 题组一元素周期律的准确判断 1对 Na、Mg、Al 的有关性质的叙述不正确的是() A第一电离能：NaMgAl B电负性：NaMgAl C还原性：NaMgAl D碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 答案A 解析同周期从左到右元素的第一电离能一般呈增大趋势，但A、A
22、族元素的 p 轨道全 空或半充满是较稳定结构，所以其第一电离能较相邻元素的略大。 2下列四种元素的基态原子的电子排布式如下： 1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5 则下列有关比较中正确的是() A第一电离能： B原子半径： C电负性： D最高正化合价： 答案A 解析由电子排布式可知：为 S，为 P，为 N，为 F。第一电离能为， A 正确；B 不正确，原子半径应是最大，最小；C 不正确，电负性：最大，最小； D 不正确，F 无正价，最高正价：。 3A 元素的阳离子与 B 元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述： 原子半
23、径 AB，离子半径 AB，原子序数 AB，原子最外层电子数 AB，A 的正价与 B 的负价绝对值一定相等，A 的电负性小于 B 的电负性，A 的第一电离能大于 B 的第一电离能。其中正确的是() AB CD 答案B 解析A 元素的阳离子与 B 元素的阴离子具有相同的电子层结构，则 A 在 B 的下一周期。 错误，因 A 原子半径大于同一主族的上一周期元素原子的半径，该原子的半径又大于同一 周期的 B 原子的半径，所以原子半径 AB；错误，具有相同的电子层结构的离子，核电 荷数越大，离子半径越小；错误，A 的第一电离能小于 B 的第一电离能。 题组二元素推断与元素的逐级电离能 4下表列出了某短周
24、期元素 R 的各级电离能数据(用 I1、I2表示，单位为 kJmol 1)。 I1I2I3I4 R7401 5007 70010 500 下列关于元素 R 的判断中一定正确的是() AR 的最高正价为3 价 BR 元素位于元素周期表中第族 CR 元素第一电离能大于同周期相邻元素 DR 元素基态原子的电子排布式为 1s22s2 答案C 解析由表中数据可知，R 元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有 2 个电 子，最高正价为2 价，位于第A 族，可能为 Be 或 Mg 元素，故 A、B、D 错误；第A 族(ns2np0)的元素，因 p 轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周
25、期相邻主族 元素，C 正确。 5根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol 1)，回答下列各题： 元素代号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 U4203 1004 4005 900 (1)在周期表中，最可能处于同一族的是_。 AQ 和 RBS 和 T CT 和 UDR 和 T ER 和 U (2)下列离子的氧化性最弱的是_。 AS2 BR2 CT3 DU (3)下列元素中，化学性质和物理性质与 Q 元素最相似的是_。 A硼B铍C氦D
26、氢 (4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明： _，如果 U 元素是短周期元素，你估计它的第 2 次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。 (5)如果 R、 S、 T 是同周期的三种主族元素， 则它们的原子序数由小到大的顺序是_， 其中_元素的第一电离能异常高的原因是_。 答案(1)E(2)D(3)C (4)电子分层排布，各能层能量不同10 (5)RSTSS 元素的最外层电子处于 s 轨道全充满状态，能量较低，比较稳定，失去第 一个电子吸收的能量较多 解析(1)根据电离能的变化趋势知，Q 为稀有气体元素，R 为第A 族元素，S 为第A 族 元素，T 为第
27、A 族元素，U 为第A 族元素，所以 R 和 U 处于同一主族。 (2)由于 U 为第A 族元素且比 R 电离能小，所以 U 的氧化性最弱。 (3)由于 Q 是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最相似。 (4)电离能的突跃变化，从一个侧面说明核外电子是分层排布的。若 U 是短周期元素，则 U 是 Na，其核外电子排布式为 1s22s22p63s1，由于 2s22p6所处能层相同，所以它的第 2 次电离 能飞跃数据发生在失去第 10 个电子时。 (5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但A、A 族比相邻元素要高，因为其最外层电子 呈全充满或半充满结构。 题组三元素周期表、元素周期律的综合
28、应用 6下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题： (1)元素 p 为 26 号元素，请写出其基态原子电子排布式：_。 (2)h 的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光， 请用原子结构的知识解释发光的原因： _ _。 (3)o、p 两元素的部分电离能数据如下表： 元素 电离能/kJmol 1 op I1717759 I21 5091 561 I33 2482 957 比较两元素的 I2、I3可知，气态 o2 再失去一个电子比气态 p2再失去一个电子难。对此，你 的解释是_。 (4)第三周期 8 种元素单质熔点高低的顺序如图 1 所示， 其中电负性最大的是_(填图
29、1 中的序号)。 (5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图 2 所示，则该元素是_(填元素符号)。 答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2) (2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量 (3)Mn2 的 3d 轨道电子排布为半充满状态，比较稳定 (4)2 (5)Al 解析(2)h 为 Mg 元素， Mg 单质在空气中燃烧发出耀眼的白光， 电子从能量较高的轨道跃迁 到能量较低的轨道时以光(子)的形式释放能量。(3)o 为 Mn 元素，其基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2， Mn2 的基态电子排布式为
30、 1s22s22p63s23p63d5， 其 3d 轨道为半充满结构， 相对比较稳定， 其失去第3个电子时比较困难， 而Fe2 的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6， 其 3d 轨道再失去一个电子即为半充满结构，故其失去第 3 个电子比较容易。(4)第三周期 8 种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点 依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、 氩为气体，8 种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。(5)由图可知，该 元素的电离能 I4远大于 I3，故为第A 族元素，应为 Al。
31、12020天津，13(1)Fe、Co、Ni 在周期表中的位置为_，基态 Fe 原子的 电子排布式为_。 答案第四周期第族1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2) 解析Fe、Co、Ni 三种元素在周期表中位于第四周期第族；Fe 的原子序数为 26，根据核 外电子排布规律可知，基态 Fe 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。 22019全国卷，35(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 _(填字母)。 ANeBNe CNeDNe 答案A 解析由题给信息知，A 项和 D 项代表 Mg ，B 项和 C 项代表 Mg
32、。A 项，Mg再失去一个 电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量 A 大于 B；3p 能级的能量高于 3s,3p 能级上电子较 3s 上易失去，故电离最外层一个电子所需能量：AC、 AD。 32019全国卷，35(2)(3)(2)Fe 成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm 的价层电 子排布式为 4f66s2，Sm3 价层电子排布式为_。 (3)比较离子半径：F _O2(填“大于”“等于”或“小于”)。 答案(2)4s4f5(3)小于 解析(2)Fe 的价层电子排布式为 3d64s2，其阳离子 Fe2 、Fe3的价层电子排布式分别是 3d6、 3d5，二者均首先失去
33、 4s 轨道上的电子；Sm 失去 3 个电子成为 Sm3 时，首先失去 6s 轨道上 的电子，然后再失去 1 个 4f 轨道上的电子，故 Sm3 的价层电子排布式为 4f5。(3)F与 O2核 外电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离 子半径：F I1(Na)， 原因是_。 I1(Be) I1(B) I1(Li)，原因是_。 I1/kJmol 1 Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 答案(1)45(2)Na 与 Li 同主族， Na 的电子层数多， 原子半径大， 故第一电离能更小Li、 Be 和 B 为同周期
34、元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态 Be 原子的 s 能级处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于 B 的 解析(1)基态 Fe2 的价电子排布式为 3d6，未成对电子数为 4，基态 Fe3的价电子排布式为 3d5，未成对电子数为 5，所以两者之比为 45。 (2)Li 和 Na 在同一主族，价电子数相同，Li 在 Na 的上一周期，原子半径：Li 小于 Na，Li 的原子核对核外电子的有效吸引作用大于 Na 的，所以第一电离能：I1(Li)I1(Na)。Be 的电 子排布式为 1s22s2，是全充满稳定结构，故第一电离能大于 B、Li；Li、B 在同一周
35、期，元素 原子核外电子层数相同，但随核电荷数增大，原子半径减小，原子核对核外电子的有效吸引 作用依次增强，故第一电离能 I1(B)I1(Li)。 72020全国卷，35(1)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体 储氢材料。回答下列问题： H、 B、 N 中， 原子半径最大的是_。 根据对角线规则， B 的一些化学性质与元素_ 的相似。 答案BSi(硅) 解析一般来说，原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子 半径越小， 则原子半径： BNH。 根据对角线规则， B 与 Si 处于元素周期表中对角线位置， 化学性质相似。 82017全国卷，35
36、(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出 的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图所示，其中除氮元素 外，其他元素的 E1自左而右依次增大的原因是_； 氮元素的 E1呈现异常的原因是_。 答案同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量 依次增大N 的 2p 能级处于半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子 1下列说法正确的是() A同一原子中，1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小 B同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多 C能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动 D各能层含
37、有的能级数为 n(n 为能层序数) 答案D 解析同一原子中，1s、2s、3s 电子的能量逐渐增大，选项 A 不正确；同一原子中，2p、3p、 4p 能级的轨道数相同，都是 3 个，选项 B 不正确；能量低的电子在离核近的区域运动，能量 高的电子在离核远的区域运动， 选项 C 不正确； 各能层含有的能级数与其能层序数相等为 n(n 代表能层序数)，即第 n 能层含有 n 个能级，如第一能层能级数为 1，选项 D 正确。 2下列说法正确的是() A同一原子中 3s、3p、3d、4s 能量依次升高 B某原子核外电子由 1s22s22p63s23p11s22s22p63s13p2，原子放出能量 Cp
38、能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p 能级原子轨道数也在增多 D按照泡利原理，在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子 答案D 解析多电子原子中，根据构造原理，各能级能量高低顺序：相同能层而不同能级的能量 高低 nsnpndnf，能层不同时的能量高低 2s3s4s,2p3p4p；不同能层不同能 级的能量高低 ns(n2)f(n1)dnp，所以同一原子中，3s、3p、4s、3d 能量依次升高， 故 A 错误；3s 能级上的电子比 3p 能级上的电子能量更低，所以原子核外电子由 1s22s22p63s23p11s22s22p63s13p2，原子要吸收能量，故 B 错误；p 轨道是
39、哑铃形的，任何能层 的 p 能级都有 3 个原子轨道，与能层的大小无关，故 C 错误；在多电子的原子中，电子填充 在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以 填充两个电子，自旋状态相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相 同的电子，故 D 正确。 3下列有关化学用语正确的是() AO 原子的电子排布图为 B氯化钠的分子式：NaCl CCl 的结构示意图： DCa 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d2 答案C 解析O 原子的 2s 能级的 2 个电子的自旋状态应该相反，A 错误；氯化钠是离子化合物， NaCl 只是化学式
40、，不是分子式，B 错误；氯离子的核内有 17 个质子，核外有 18 个电子，C 正确；Ca 的核电荷数为 20，电子排布式应是 1s22s22p63s23p64s2，D 错误。 4以下有关元素性质的说法不正确的是() A具有下列价电子排布式的原子中，3s23p13s23p23s23p33s23p4，电负性最大 的是 B某元素气态基态原子的逐级电离能(kJmol 1)分别为 738、1 451、7 733、10 540、13 630、 17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X2 CNa、K、RbN、P、AsO、S、SeNa、P、Cl，元素的第一电离能随原子序 数增大而递
41、增的是 D 具 有 下 列 电 子 排 布 式 的 原 子 中 ， 1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p2 1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是 答案A 解析3s23p1符合该价电子排布的为铝元素，3s23p2符合该排布的为硅元素，3s23p3符 合该排布的为磷元素，3s23p4符合该排布的为硫元素；同一周期，从左到右，元素的电负 性逐渐增大，因此电负性最大的是；A 错误；第三电离能远大于第二电离能，所以是第A 族元素，形成的阳离子是 X2 ，B 正确；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减弱， Na、K、Rb，N、P、As，O、S、Se 均符合此规
42、律，同一周期从左到右，元素的第一 电离能呈逐渐增大的趋势，Na、P、Cl 符合此规律，C 正确；1s22s22p63s23p2符合该排布 的为硅元素，1s22s22p3符合该排布的为氮元素，1s22s22p2符合该排布的为碳元素， 1s22s22p63s23p4符合该排布的为硫元素， 同一周期从左到右， 原子半径逐渐减小， 同一主族， 从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径最大的为，D 正确。 5“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。下列 叙述中错误的是() A镁元素基态原子的核外电子排布式是 1s22s22p63s2 B铝元素原子核外共有 5
43、种不同运动状态的电子 C钠离子半径比铝离子半径大 D金属铝与钠的最高价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方程式为 2Al2OH 2H2O=2AlO 23H2 答案B 解析镁元素基态原子的核外电子排布式是 1s22s22p63s2，A 正确；铝元素原子核外共有 13 种不同运动状态的电子，B 错误；钠离子半径比铝离子半径大，C 正确；金属铝与钠的最高 价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方程式为 2Al2OH 2H2O=2AlO 23H2， D 正确。 6下列叙述错误的是() A所有的非金属元素都在 p 区 B磷的价电子排布式为 3s23p3 C碱金属元素具有较小的电负性 D当各原子轨道处于
44、全充满、半充满、全空时原子较稳定 答案A 解析除氢元素外，所有的非金属元素都在 p 区，选项 A 错误；磷的最外层电子数为 5，其 价电子排布式为 3s23p3，选项 B 正确；碱金属极易失去电子，元素的电负性很小，选项 C 正 确；当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定，选项 D 正确。 7下列说法正确的是() AHF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强 B在P、S，Mg、Ca，Al、Si 三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数 之和为 41 C某主族元素的电离能 I1I7数据如表所示(单位：kJmol 1)，可推测该元素位于元素周期 表第A 族 I1I2I3I4I5
45、I6I7 5781 8172 74511 57514 83018 37623 293 D.原子半径由小到大的顺序：Mg、Si、N、F 答案B 解析非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性 FClSP，所以 HF、HCl、H2S、PH3 的稳定性依次减弱，故 A 错误；P、S 中由于 P 原子 3p 能级半充满，所以第一电离能较大； 同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以 Mg、Ca 中 Mg 的第一电离能较大；同 周期元素自左至右，第一电离能呈增大趋势，所以 Al、Si 中 Si 的第一电离能较大，P、Mg、 Si 的原子序数之和为 15121441， 故 B 正确； 根据表格数据可知该元
46、素的第三电离能和 第四电离能相差较大，所以应为第A 族元素，故 C 错误；电子层数越多原子半径越大，电 子层数相同核电荷数越小半径越大，所以按 Mg、Si、N、F 的顺序，原子半径由大到小，故 D 错误。 8基态原子的价电子排布式为 4d105s1的元素应在() As 区、第五周期A 族 Bds 区、第五周期B 族 Cd 区、第四周期B 族 Dds 区、第五周期A 族 答案B 解析已知基态原子的价电子排布式为 4d105s1，可知该元素原子核外有 5 个能层，最外层有 1 个电子，在周期表中位置为第五周期B 族，属于 ds 区。 9人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋状态相反的 2 个电子，称
47、为“电子对”，将在某 一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中，未成 对电子数最多的是() A1s22s22p63s23p6 B1s22s22p63s23p63d54s2 C1s22s22p63s23p63d54s1 D1s22s22p63s23p63d104s1 答案C 解析1s22s22p63s23p6中每个轨道上都达到饱和，未成对电子数为 0；1s22s22p63s23p63d54s2中 3d轨道上有5个电子未成对， 其他轨道上都达到饱和， 未成对电子数为5； 1s22s22p63s23p63d54s1 中的 3d、4s 轨道上各有 5、1 个未成对电子
48、，未成对电子数为 6；1s22s22p63s23p63d104s1只有 4s 上有 1 个电子未成对，未成对电子数为 1。故选 C。 10下列表达方式错误的是() A四氯化碳的电子式： B氟化钠的电子式： C硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6 D碳-12 原子：126C 答案A 解析四氯化碳的电子式：， 故 A 错误； 氟化钠为离子化合物， 电子式：， 故 B 正确；硫离子的核外电子数是 18，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p6，故 C 正确；在 表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳-12 原子可表示为 126C，故 D 正确。
49、11科学研究表明：核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关，还与核外电子的 数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是 1s22s22p63s23p6。下列说 法正确的是() A两粒子的 1s 能级上电子的能量相同 B两粒子的 3p 能级上的电子离核的距离相同 C两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D两粒子最外层都达到 8 电子稳定结构，化学性质相同 答案C 解析虽然电子数相同，但是核电荷数不同，所以能量不同，故 A 错误；同是 3p 能级，氩 原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故 B 错误；电子的能量不同， 则发生跃迁时，产生的光谱不同，故 C
50、 正确；硫离子是得到电子之后变成这种结构，有较强 的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者化学性质不同，故 D 错误。 12已知某原子结构示意图为，下列有关说法正确的是() A结构示意图中 x4 B该原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p4 C该原子的电子排布图为 D该原子结构中共有 5 个能级上填充有电子 答案D 解析由原子结构示意图可知，K 层电子排满时为 2 个电子，故 x2，该元素为硅，故 A 错 误 ； 该 原 子 的 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p2， 故 B 错 误 ； 硅 的 电 子 排 布 图 为 ，故 C 错误；原子结构中共有 1s、2s、
