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第 2 讲原子结构与元素的性质考 点 1了解原子核外 子运 状 的描述。了解 子云的概念。了解 子 、原子 道的概念。了解原子核外 子的能 分布。能用 子排布式和 道表示式表示常 元素 (1 36号 ) 原子的核外 子排布。2了解元素 离能的含 、 性的概念及其周期性 化 律，并能用以 明元素的某些性 。3了解原子核外 子在一定条件下会 生 迁，了解其 用。4了解根据原子外 子排布特征 元素周期表 行分区的方法。一、原子核外 子排布及表示方法1能 与能 (1) 能 多 子原子的核外 子的_是不同的。 按 子的 _差异，可将核外 子分成不同的能 。原子核外 子的每一个能 ( 序数 n) 最多可容 的 子数 _。(2) 能 多 子原子中，同一能 的 子，_也不同， 可以把它 分成_。2原子 道 子云 廓 出了 子在核外 常出 的区域， 种 子云 廓 称 原子 道。原子 道 道形状 道个数spdf(1) ns 能 上只有 _ 个原子 道； np 能 上有 _个原子 道；nd 能 上有 _个原子 道；nf 能 上有 _个原子 道。(2) 第 1 子 ：只有 _ 道。第 2 子 ：有 _两种 道。第 3 子 ：有 _三种 道。第 4、5、 6、 7 子 ：有 _ 等 道。3 子 、原子 道及其最多容 子数的关系 子 12345n符号原子 道最多容 的 子数4原子核外 子排布 律(1) 能量最低原理： 原子的核外 子 是先 _，然后依次 _ ， 使整个原子 于 _能量状 。 注 ：原子核外 子排布的 道能量 序如下( 按 中箭 方向能量由低到高排序)1(2) 泡利不相容原理： 1 个原子轨道里最多容纳 _ 。(3) 洪 特规 则 ：原 子 的核 外 电 子在 能量 相 同的各 个轨 道上 排布 时 ，电子 尽 可能_ _，且 _ ，这样整个原子的能量最低。5基态原子核外电子排布的表示方法表示方法举例 ( 以 S 为例 )原子结构示意图电子式电子排布式外围电子排布式外围电子轨道表示式即时训练 1 Q、 R、 X、 Y、 Z 五种元素的原子序数依次增大。已知：Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；Y原子的外围电子排布为sn pn；R 原子核外 L 层电m m子数为奇数； Q、 X 原子 p 轨道电子数分别为2 和 4。请回答：(1)Z 2 的核外电子排布式为_。(2)Q 的原子结构示意图为_。(3)R 的轨 道表示式为 _。(4)Y 的氢化物的分子式为_。(5)X原子有 _ 个不成对电子，X 与Q 形成的属于酸酐的化合物的电子式为_ 。二、原子核外电子排布的周期性1主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化主族 A A A A A A A 原子核外价电子排布最高正化合价最低负化合价化合价变同主族最高正价 _ ，且等于 _化规律同周期最高正价逐渐升高，从 _递增到 _金属性非金同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱属同周期从左到右，金属性逐渐_，非金属性逐渐性变化规律_原子半径同主族从上到下，原子半径逐渐 _2变化规律同周期从左到右，原子半径逐渐_2 16 周期元素原子的外围电子排布周期元素种类外围电子排布A族0 族最多容纳电子数1234563元素原子核外电子排布的周期性变化每隔一定数目的元素， 元素原子的外围电子排布重复出现从_到 _的周期性变化。即时训练 2 在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此， 人们将元素周期表分为五个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，如图所示。(1) 在 s 区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形状为_ 。(2) 在 d 区中，族序数最大、原子序数最小的元素，常见离子的电子排布式为_ 。(3) 在 ds 区 中 ，族 序 数最 大 、 原 子 序 数最 小 的 元 素， 原 子 的 价电 子 排 布 式为_ 。(4) 在 p 区中，第 2 周期A 族元素原子价电子的轨道表示式为_ 。(5) 当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在_区中。三、元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1电离能 ( I )(1) 第一电离能 ( I 1) ：气态原子 _ 形成 _所需的最低能量。(2) 元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子_的难易程度。第一电离能数值越_，原子越 _ ，该元素的 _性越强；反之，第一电离能数值越_，原子越 _ ，该元素的 _ 性越弱。(3) 变化规律同一周期从左到右元素的第一电离能呈_的趋势， 但某些地方出现曲折变化，如_ _， _ _， _ _， _ 。同一 族从上到下元素的第一电离能_ 。2电负性用来衡量元素的原子在化合物中_的能力。(1) 意义电负性越大的原子，_的能力越强，元素的_性越强。(2) 变化规律同周期从左到右元素的电负性逐渐_。同主族从上到下元素的电负性逐渐_。(3) 应用判断元素的金属性和非金属性的强弱：非金属的电负性 1.8 ；金属的电负性 1.8 ；类金属的电负性在 1.8 左右，它们既有金属性又有非金属性。3判断化学键的类型：元素的电负性差值大于1.7 ，它们之间通常形成离子键；元素的电负性差值小于 1.7 ，它们之间通常形成共价键。3元素性质的递变规律项目同周期 ( 从左到右 )同主族 ( 从上到下 )原子核外电子层数 _，最外层电子最外层电子数 _，电子层数数逐渐 _ ，由电子排布_( 第1 周期 12)原子半径逐渐 _(0 族除外 )逐渐 _元素主要最高正价由 _，最高正价 _ 序数，非金化合价最低负价由 _属最低负价 _原子得、得电子能力逐渐 _，失电得电子能力逐渐 _，失电失电子能力子能力逐渐 _子能力逐渐 _元素的第_的趋势逐渐 _一电离能元素的逐渐 _逐渐 _电负性元素金属性、金属性逐渐 _，金属性逐渐 _，非金属性非金属性逐渐 _非金属性逐渐 _即时训练 3 从P和 S，Mg和 Ca，Al 和 Si 三组原子中， 分 别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素的原子序数之和是_；再分别找出电负性较大的元素，这三种元素的原子序数之和是 _ 。即时训练 4X、 Y、 Z、 W是元素周期表前4 周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息X X 的基态原子核外 3 个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下， Y 单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ 和 Y 同周期， Z 的电负性大于 YWW的一种核素的质量数为 63，中子数为 34(1)Y 位于元素周期表第_周期 _族，Y和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 _( 写化学式 ) 。(2)XY 2 是一种常用的溶剂， XY2 的分子式为 _ 。WO的化学(3)W 的基态原子核外电子排布式是_ 。WY 在空气中煅烧生成22方程式是 _ 。(4)Y 和 Z 两元素原子的第一电离能Y_Z，电负性 Y_Z，离子半径Y_Z( 填“”“”或“” ) 。一、表示原子结构和组成的常见化学用语1原子结构示意图可表示核外电子的分层排布和核内质子数，如氧原子的结构示意图：； Cl 的结构示意图：。2电子式可表示原子最外层电子数目，如Cl 。3核素符号A侧重表示原子核的组成，表示符号：ZX( A 代表质量数，Z 代表质子数 ) ，它告诉人们该原子核内的质子数和质量数，并推及中子数 ( NA Z) 和核外电子数 ( 等于质子数 ) ，如 168O。4核外电子排布式4(1) 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数， 这就是电子排布式。 例如，K：1s22s22p63s23p64s1。(2) 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如，K： Ar4s1。5外围电子排布式指只表示价电子层电子排布的式子。如，K： 4s1； Cu： 3d104s1。6轨道表示式用方框表示一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如氮原子的电子排布图为。Cu 原子的外围电子轨道表示式：。【例 1】 A、 B、C、 D、 E、 F 代表 6 种元素。请填空：(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_ ；其单质的电子式为 _。(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 元素的负一价 离 子 的结 构 示意 图 为 _ ； C 元素 的 基 态原 子 的核 外 电 子 排 布式为_ 。(3)D 元素的 3 价离子的3d 能级为半充满，则D 元素在元素周期表中的位置为_ ，其外围电子排布式为_。(4)E 元素基态原子的 M层全充满， N 层没有成对电子，只有一个未成对电子，E 的元素符号为 _，其基态原子的外围电子轨道表示式为_ 。(5)F 元素的原子最外层电子排布式为nnns np 1，则 n _；原子中能量最高的是_ 电子，其原子轨道呈_形。方法归纳原子核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 ( 及其特例 ) 。由电子排布来确定元素或确定元素的电子排布所依据的都是电子排布的原理，对于Cr、Cu 等原子要注意应用洪特规则的特例。熟悉 ( 熟记 )1 36 号原子的核外电子排布，解这类题便会轻松、快捷。特别提示 ：要注意 题目的书写要求( 例如，是写元素符号还是元素名称，是写原子还是离子的电子排布， 是写电子排布式还是价电子排布式或是轨道表示式， 是写电子式还是结构式等 ) ，看清要求才能准确作答，避免失分。二、原子结构、元素位置和元素性质三者关系的应用1元素周期律(1) 含义：元素的性质随核电荷数递增而发生周期性变化的规律。(2) 实质：原子核外电子排布的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化。2元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律项目同周期 ( 从左到右 )同主族 ( 从上到下 )最外层电子数由 1 递增到 7相同最高正价由 1 7主要化合价(O、 F 除外 )最高正价相同负价由 4 1原子半径逐渐减小逐渐增大( 惰性气体除外 )金属性与金属性逐渐减弱金属性逐渐增强非金属性非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱最高价氧化碱性逐渐减弱碱性逐渐增强物对应水化酸性逐渐增强酸性逐渐减弱物的酸碱性5非金属的气生成由难到易生成由易到难态氢化物稳定性由弱到强稳定性由强到弱得失电得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐减弱子能力失电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强逐渐增大第一电离能( 特例： Be B，N O，逐渐减小Mg Al ， P S)电负性逐渐增大逐渐减小【例 2】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I 1I 2I 3I 4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900(1) 在周期表中，最可能处于同一族的是_。A Q和 RBS 和 TC T 和 UDR和 TE R和 U(2) 下列离子的氧化性最弱的是 _。A S2B R2C T3D U(3) 它们的氯化物的化学式，最可能正确的是_。A QCl2BRClC SCl3DTClE UCl4(4) 下列元素中，化学性质最像Q元素的是 _。A硼B铍C氦D氢(5) 利用表中的数据判断， U 元素最有可能是下列元素中的 _。A HB LiC NaD K(6) 做出上题 (5) 判断结论的依据是 _ 。(7) 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，你估计它的第二次电离能飞跃数据将发生在失去第 _个电子时。(8) 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_ 。三、元素周期表的结构和区域划分1元素周期表的结构6方法 (1) 元素周期表中，第1 至第 7 周期所包含的元素种数分 2 种 (H、 He)、 8 种 (Li Ne) 、 8 种(Na Ar) 、 18 种、 18 种、 32 种、 26 种 (87 112 号， 行周期表排到了112 号元素 ) 。各周期的元素种数可以由原子的核外 子排布 律来解 ：由于 K 只有 1s 原子 道，当 2 个 子排 1s 道后， 第 3 个 子 入 2s 道，增加了一个 子 ， 所以第 1 周期只有 2 种元素； L 有 2s、 2p 原子 道，排 2s、 2p 道即 2s22p6 后 子将 入 M 的 3s 道，所以第 2 周期有 8 种元素； M 有 3s、 3p、 3d 原子 道， 18 个 子在排 1s、 2s、2p、 3s、 3p 道后，根据构造原理，第19 个 子排在能量 低的4s 道而不是能量 高的 3d 道上，所以 原子核外已有 4 个 子 ， 第 3 周期只有 8种元素；当 4s 道排 后， 子将 入3d 道，至3d 道排 后(3d 104s2) 子再依次 入4p 道、 5s 道，所以由3s23p6 到 4s24p6，跨越了3d10、 4s 2、4p6，第 4 周期有 18 种元素；同理，第 5 周期也有 18 种元素；而第 6 周期有 32种元素是由于有14 个 子填 了 4f原子 道的 故 (54Xe 的 子排布 式 为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s2 5p6，86Rn的电 子 排布 式 为226261026101421s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f5s(2) 从左至右，各族在周期表中的排列 序 ：A A B B B B A A0，其中族不能写成A或B。(3) 每周期所包含的元素种 ( 若第 7 周期排 ， 有32 种元素，可 1 个 2、2 个 8、 2 个 18、 2 个 32) 、每周期起止元素的原子序数(1 2,3 10,11 18,19 36,37 54,55 86,87 ) 和各族的排列 序， 可以很方便地由原子序数推断元素在周期表中的位置。2元素周期表中区的划分(1) 按原子 构分区：按核外 子排布式中最后填入 子的原子 道的 型可将元素周期表分 s、 p、 d、f 4 个区，而 B、B 族 2 个 行的元素的核外 子因先填 了( n1)d 能 后再填充ns 能 而得名ds 区。 5 个区的位置关系如 所示。元素周期表的分区【例 31】用 子排布式表示 Al 、 Cr( 原子序数 24) 、 Fe( 原子序数 26) 、 As(原子序数 33) 等元素原子的价 子排布，并由此判断它 属于哪一周期哪一族，以及哪一区。Al ：_Cr：_Fe：_As：_方法 各区元素原子的价 子排布及元素的位置与 关系如下：s 区： ns1 2，最后的 子填充在 ns 上，包括 A、A 族元素，属于活 金属 ( 除外 ) ， 碱金属和碱土金属。p 区： ns2np16，最后的 子填充在 np 上，包括 AA 族及 0 族元素， 非金属和少数金属。71 81 2( n1)d 上，包括 BB 族以d 区： ( n 1)d ns( 个别例外 ) ，最后的电子填充在及族元素，为过渡金属。ds 区：( n 1)d 10 ns1 2，( n 1)d 全充满， 最后的电子填在 ns 上，包括 B、 B族元素，为过渡金属 (d 和 ds 区金属合起来为过渡金属 ) 。f 区： ( n 2)f 0 14( n 1)d 0 2ns2，包括镧系和锕系元素，称为内过渡元素或内过渡系。(2) 金属元素和非金属元素的分区：沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条虚线，虚线的左面是金属元素，虚线的右面是非金属元素，如图所示。最后一个纵行是稀有气体元素，稀有气体元素属于非金属元素。金属元素和非金属元素的分区【例 3 2】具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是() 。A两种原子的电子层上全部都是s 电子B 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C最外层电子排布为2s22p6 的原子和最外层电子排布为2s22p6 的离子D原子核外M层上的 s 能级和 p 能级都填满了电子，而d 轨道上尚未有电子的两种原子方法归纳(1) 这条分界线常称为“硼砹”分界线，分界线附近的元素既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，称为“准金属”或“类金属”元素。(2) 元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界限。(3) 第 1、 2、3、 4、 5、 6 周期分别含有2、 6、5、 4、3、 2 种非 金属元素，共有22 种。(4) 最外层电子排布为 ns1 的不一定是金属元素 ( 可能为氢 ) ，不一定是A 族元素 ( 可能为铬、铜等 ) ，不一定在 s 区；最外层电子排布为 ns2 的不一定是金属元素 ( 可能为氦 ) ，不一定是A 族元素，不一定在 s 区 ( 可能为 Se、 Ti 、 V、Mn、Fe、 Co、 Ni 、Zn 等 ) ；最外层电子排布为ns2np1 的一定是A 族元素，一定在p 区；最外层电子排布为ns2np1 ns2np6 的元素位于 A 0 族，其内层已饱和，n 为周期序数，最外层电子数即为主族序数，位于p 区。1下面关于核外电子的运动状态的说法，错误的是() 。A原子轨道描述电子运动的电子云的形状B只有在电子层、原子轨道的形状和伸展方向及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定下来C必须在电子层、原子轨道的形状和空间伸展方向及电子的自旋状态都确定时，才能决定组成每一个电子层的最多轨道数D原子轨道的空间伸展方向与能量大小无关2下列各原子或离子的电子排布式错误的是() 。A Ca2 ： 1s22s22p63s23p6B O2 ： 1s22s 22p4C Cl ：1s22s22p63s23p6D Ar： 1s22s22p63s23p63下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是() 。84对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是() 。A电 子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应5已知几种元素原子的核外电子情况，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。元素核外电子排布元素符号原子序数周期族A1s22s22p63s2BCNe3s 23p2D6 (1)C 、 N、 O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_ 。(2)B 和 N相比，电负性较大的是_ ， BN中 B 元素的化合价为_。(3)CH4 中共用电子对偏向C，SiH 4 中共用电子对偏向H，则 C、Si 、H 的电负性由大到小的顺序为 _。9参考答案基础梳理整合2n2一、 1 (1) 能量 能量(2) 能量能级2球形1纺锤形3 57(1)1357(2)ss、 ps、 p、 ds、 p、 d、f3 KLMN O1s2s2p3s 3p 3d 4s4p 4d4f 5s 2 2 6 2 610 2 61014228 18322n24 (1) 占据能量最低的轨道进入能量较高的轨道最低(2)2个自旋相反的电子(3) 分占不同的原子轨道自旋状态相同1s22s22p63s23p4 或Ne3s 23p43s23p45 S 即时训练 122s22p63s23p63d9答案： (1)1s(2)(3)(4)SiH4(5)2 O C Omsnmpn 中 n 必解析： 由题意， Z 是 Cu 元素； Y 的原子序数小于18，其外围电子排布式为 2，则为 3s23p2，是 Si 元素； R 的 L 层电子数为奇数， 则 R在第 2 周期，可能为 Li 、B、N、F，结合 Q和 X 的 p 轨道电子数为 2 和 4 可知， Q为 C 元素， X 为 O元素，则 R 为 N 元素。 5 种元素依次为： C、N、O、Si 、Cu。(1) 中 Cu Cu2 ，失去 1 个 4s 电子和 1 个 3d 电子； (5)中 C 与 O形成的酸酐是 CO2。二、 1 ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5 1 2 3 4 5 6 7 43 2 1相同主族序数1 7减弱增强增大 减小21s11s22282s12s22p6883s13s23p68184s14s24p68185s15s25p683 ns1ns2np6326s16s26p68即时训练 2答案： (1) 球形2 2262663 226265(2)Fe： 1s 2s 2p3s 3p 3d， Fe：1s 2s 2p 3s 3p 3d(3)3d 10 4s2(4)(5)f解析： (1)s 区包括A 族和A 族，族序数最大、原子序数最小的元素是 Be，价电子排布式为 2s2，其电子云的形状为球形。10(2)d 区包括 BB 族和族，族序数最大、原子序数最小的元素是Fe，其电子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，常见的离子是 Fe2和 Fe3 。(3)ds 区包括B 族和B 族，族序数最大、原子序数最小的元素是Zn，该区元素原子价电子层结构的特征是( n 1)d 10ns2。(4)p 区包括 AA 族和 0 族， 第 2 周期A 族元素是 N，其价电子排布式为 2s22p3。三、 1 (1) 失去一个电子 1 价气态阳离子(2) 失去一个电子小易失去一个电子金属 大 难失去一个电子金属(3) 增大 Be B N O Mg Al P S 变小2吸引电子(1) 吸引电子 非金属(2) 增大 变小3相同增多18相同递增减小增大 1 7 4 1主族主族序数 8增强减弱减弱增强增大减小增大减小减弱增强增强减弱即时训练 3答案： 4142解析：第一电离能 I 1 (P) I 1(S)( 同周期A 族元素高于A 族元素 ) ，I 1(Mg) I 1(Ca)( 同主族递变规律 ) ，I 1(Si) I 1(Al)( 同周期递变规律 ) ，P、 Mg、Si 三种元素的原子序数之和为15 12 14 41；电负性： PS，Mg Ca，Al Si ， S、Mg、Si 三种元素的原子序数之和为16 12 14 42。即时训练 4答案： (1)3A HClO4(2)CS 2(3)1s226261012s 2p3s 3p3d 4s2Cu2S 3O2=2Cu2O 2SO(4) 解析： 由题给信息推出X 元素基态原子的电子排布式：1s22s22p2，为碳； Y 为硫； Z 为氯； W的质子数为6334 29，为铜。 (1)硫元素位于元素周期表第3 周期A 族。 (2)XY 2为 CS。 (3)Cu 原子的核外电子数为 29,3d电子层全充满状态比较稳定，故基态原子核外电2子排布式为 Ar3d101；Cu2S 在空气中煅烧生成 Cu2O和 SO。(4) 根据同周期元素性质的变化4s2规律，第一电离能S Cl ，电负性 SCl ，离子半径 S2 Cl 。核心归纳突破【例 1】答案： (1)NN?N(2)Ar4s 1(3)第 4 周期第族3d64s2(4)Cu(5)2 2p纺锤解析： (1)A元素次外层有两个电子，故次外层为K 层，最外层为 L 层。由题意可写出其核外电子轨道表示式为，则该元素核外有 7 个电子， 为氮元素， 其元素符号为 N，单质为 N ，其电子式为N ?N； (2)B、C 的电子层结构都与 Ar 相同，即核外2都有 18 个电子，则 B为 17 号元素 Cl ，C为 19 号元素 K。Cl 的结构示意图为；K 元素的核外电子排布式为Ar4s 1； (3)D 元素原子失去2 个 4s 电子和 1 个 3d 电子后变成11 3 价离子，其原子的核外电子排布式为2262662即 26 号元素铁。 Fe元素在周1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s期表中位置为第 4周期第族，外围电子排布式为3d6 4s2； (4) 根据题意要求，首先写出电子排布式： 1s22s22p63s23p63d10 4s1，该元素为29号元素Cu。外围电子轨道表示式为；(5)s能级只有1 个原子轨道， 故最多只能容纳2个电子，即 2，n所以元素 F 的原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知 F 是 N元素；根据核外电子排布的能量最低原理，可知氮原子的2p 能级能量最高， p 电子的原子轨道呈纺锤形。【例 2】答案： (1)E(2)D(3)B(4)C(5)D，故 U 的金属性更强(6)R 和 U都是 I? I，属于A 族；而 U 的 I1小于 R 的 I211(7) 电子分层排布，各能层能量不同10(8)R S TSS 元素的最外层电子处于s 能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多解析： 由表中电离能数据的突变情况分析：Q 元素 I1 至 I4 不出现突变点，且I 1 相对其他四种元素较大，故Q元素为稀有气体元素，即(4) 中答案应 为 C； R 和 U 的 I 1 至 I 4 电离能变化规律相似，即R 和 U最可能是同一主族，即(1) 答案为 E；(5) 中答案为 D，且 R、 U均从I 2 开始突变，即 R、 U 元素的稳定价态是 1 价，即属A 族元素，同理： S 从 I 3 突变，即 S元素的稳定价态为2 价，属A 族元素； T 从 I 4 突变，即 T 元素的稳定价态为3 价，属A族元素。由此可判断：(2)中答案为 D；(3) 中答案为 B。相邻两个电离能数据相差较大，从一个侧面说明电子是分层排布的，且各能层能量不同。若U 为短周期元素，则U 一定是Na，第一次电离能飞跃是在失去第2 个电子， 那么第二次电离能飞跃应是失去第一层上的电子即第 10 个电子。 R 元素第二电离能有较大飞跃，S 元素第三电离能有较大飞跃，T 元素第四电离能有较大飞跃，由题意知三者为同周期三种主族元素，可推知R 在A 族， S 在A族， T 在A 族，故原子序数R S T，由表中数据知S 元素的电离能异常高，其原因是S元素的最外层电子处于s 能级全充满状况， 能量较低， 比较稳定， 失去一个电子吸收的能量较多。【例 3 1】答案： Al ： 1s22s22p63s23p1第 3 周期第A 族 p 区Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1第 4 周期第B 族d 区Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2第 4 周期第族d 区As： 1s22s22p63s23p63d104s24p3第 4 周期第A 族p 区【例 3 2】 B解析： 此题考查核外电子排布与元素在周期表中位置判断的关系。A 项中电子层上全部为s 电子的有12，Li(1s2122H(1s ) ，He(1s )2s )，Be(1s 2s ) 不一定在同一周期；B 项中 3p 能级只有一个空轨道的为1s22s22p63s23p2，只有一个未成对电子的为1s22s22p63s23p1或 1s22s22p63s23p5，一定在同一周期； C 项中最外层为2s 22p6 的原子为 Ne，离子为2s22p6 可能为阳离子也可能为阴离子，若为阳离子不在同一周期，若为阴离子在同一周期；D项电子排布可能为1s22s22p63s23p6 或 1s22s22p63s 23p64s 1 或 1s 22s22p63s23p64s2，不一定在同一周期。演练巩固提升1C解析： 电子所具有的能量不同，就会在不同的电子层和原子轨道上运动，而与其电子云的空间伸展方向无关，与其自旋状态也无关，D项正确；原子轨道和自旋状态只是决定其具体运动的状态， 但电子运动状态是由电子层、原子轨道的形状和空间的伸展方向及电子的自旋状态共同决定的，A、 B 项正确；轨道数是由电子层决定的，n 层有 n2 个原子轨道，C 项错。1s22s22p4，所以 O2的电子排布式为1s22s22p6， B2 B解析： 氧原子的电子排布式为项错误。3A解析：掌握氧原子的核外电子排布式和原子轨道表示式就能作出正确选择。氧原子的电子排布式为1s22s22p4，依据洪特规则， 2p 轨道上有 1 对成对电子和2 个不成对电子 ( 单电子 ) ，且 2 个单电子的自旋状态相同。4A解析：解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化和现象。 在电流作用下， 基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级， 变为激发态原子， 这一过程要吸收能量， 不会发出红色光； 而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红色光，故A 项正确。125答案：Mg123AV234BSi143AP153A6答案： (1 )NO C(2)N 3(3)C H Si解析： (1) 由于基态氮原子价电子层p 轨道处于半充满状态，所以其第一电离能大于氧原子。 (2)B 和 N同处第 2 周期， N的非金属性比 B 强，所以在 BN中 B 元素显 3 价。 (3)CH 4 中共用电子对偏向 C，则电负性 C H，SiH 4 中共用电子对偏向 H，则电负性 H Si 。13
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