复习题教学设计实例

第

1 页

共

8 页

跟踪检测

原子结构与性质

1．下列说法或有关化学用语的表达正确的是(

) A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

B．基态Fe原子的外围电子排布图为

C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大

D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区

解析：选B

同一能层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高，A错误；基态铁原子外围电子排布式为3d64s2，外围电子排布图为，B正确；N原子的2p轨道处于半充满状态，第一电离能大于氧原子，C错误；Cu的外围电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区，D错误。

2．(2017·朔州模拟)如图是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中正确的是(

)

解析：选D

同一轨道电子自旋状态相同，违背泡利原理，A错误；2p能级有3个电子，应在3个不同的轨道，违背洪特规则，B错误；同能级不同轨道的成单电子自旋状态不同，违背了洪特规则，C错误，D正确。

3．(2017·上海青浦区模拟)下列描述中正确的是(

) A．氮原子的价电子排布图：

B．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等

C．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素

D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态

解析：选C

氮原子的电子排布图应为，A错误；2p和3p轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道能量3p>2p，B错误；价电子排布为4s24p3的元素有4个电子层，最外层电子数为5，位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素，C正确；基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，由基态转化成激发态1s22s22p63p1时，电子能量增大，需要吸收能量，D错误。

4．下列有关电子排布图的表述正确的是(

)

第

2 页

共

8 页

解析：选A

A．单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，自旋状态相反，正确；B.此图违背了洪特规则，错误；C.正确的价电子排布图为

，错误；D.该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，错误。

5．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是(

) A．第一电离能的大小：Mg>Al B．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳

C．Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳

D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F 解析：选B

同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族元素的第一电离能比相邻的第ⅢA族元素的第一电离能大，A正确；同一主族元素的第一电离能自上而下逐渐减小，锗的第一电离能低于碳，B不正确；Ni的价电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，第二周期未成对电子数为2的元素有C和O，同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性C

6．(2017·华中师大附中模拟)长式周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属为第一列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是(

) A．第9列元素中没有非金属元素

B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2

C．第四周期第9列元素是铁元素

D．第10、11列为ds区

解析：选A

A．第9列中元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，正确；B.第2列的元素原子最外层电子排布为ns2，此外He核外电子排布是1s2，也符合ns2，错误；C.第四周期第9列元素是Co元素，错误；D.第11、12列元素为ds区，错误。

7．(2017·襄阳模拟)具有下列电子层结构的原子和离子，其对应元素一定属于同一周期

第

3 页

共

8 页

的是(

) A．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子

B．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

C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子

D．两原子核外全部都是s电子

解析：选A

N层上都有1个s电子，无d电子为K原子，有d电子为1s22s22p63s23p63d54s1，是Cr原子，1s22s22p63s23p63d104s1，是Cu原子，都处于第四周期，A正确；最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子，如O2、Na等，不一定处于同一周期，B错误；M层上的s、－＋p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子，1s22s22p63s23p64s1为钾原子，1s22s22p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，C错误；两原子的核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，不处于同一周期，如氢原子与锂原子，D错误。

8．(2017·启东模拟)下列说法中正确的是(

) A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动

B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多

C．ns能级的原子轨道可用如图表示D．3d3表示3d能级有3个轨道

解析：选C

A．1s电子云呈球形，表示电子运动空间主要是以原子核为中心的球体范围，错误；B.电子云图中的小黑点密度大，说明电子在此空间出现的几率大，与电子数多少无关，错误；C.s能级的电子云是以原子核为中心的球体，所以ns能级的原子轨道可用题图表示，正确；D.3d3表示第三能层的d能级有3个电子，错误。

9．以下有关元素性质的说法不正确的是(

) A．具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①

B．具有下列价电子排布式的原子中：①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，④3s23p4，第一电离能最大的是③

C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④

D．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为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X3

＋解析：选D

A项，①为Si，②为N，③为C，④为S，原子半径最大的为Si，正确；

第

4 页

共

8 页

B项，①为Al，②为Si，③为P，④为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，电负性从上到下逐渐减小，同一周期元素，电负性从左到右逐渐增大，正确；D项，根据各级电离能变化趋势，基态原子的最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时应呈＋2价，错误。

10．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是(

) A．X元素的氢化物的水溶液显碱性

B．Z元素的离子半径大于W元素的离子半径

C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应

D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点

解析：选C

根据题意，Z为Mg元素，Y原子最外层电子排布为ns2np2，是C或Si元素，X为N或O元素，W为Al或Cl元素。N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误；Al3的半径比Mg2小，Cl的半径比Mg2大，B错＋＋－＋误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。

11．(2017·信阳模拟)A、B、C、D、E代表5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，其元素名称为________。

(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的元素符号为________。

(3)D元素的正三价离子的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__________________________。

(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________，其基态原子的电子排布式为________________________。

解析：(1)A元素基态原子的电子排布式是1s22s22p3，是氮元素。

(2)根据B、C离子的电子数可以判断，B是氯，C是钾。

(3)D元素的正三价离子为1s22s22p63s23p63d5，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，D是铁。

(4)E元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，E是铜元素。

答案：(1)氮

(2)Cl

K

(3)Fe

1s22s22p63s23p63d64s2

(4)Cu

1s22s22p63s23p63d104s1

12．(1)(2015·安徽高考)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

①Si位于元素周期表第________周期第________族。

第

5 页

共

8 页

②N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。

③用“＞”或“＜”填空：

原子半径

Al____Si

(2)(2015·全国卷Ⅱ)O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中P原子的核外电子排布式为_____________________________________。

(3)(2014·全国卷Ⅱ)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是______________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________________________________________________________________。

(4)(2013·浙江高考)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能

In/(kJ·mol1) －电负性

N____O 熔点

金刚石____晶体硅

沸点

CH4____SiH4

I1

578 I2

1 817 I3

2 745 I4

11 578 ……

……

则该元素是________(填写元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物的分子式是________。

③Ge元素可能的性质或应用有________。

A．是一种活泼的金属元素

B．其电负性大于硫

C．其单质可作为半导体材料

D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点

解析：(1)①Si是14号元素，位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。②N是7号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3；Cu是29号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故最外层有1个电子。③同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：

Al＞Si；同周期元素，原子序数越大，电负性越强，故电负性：N＜O；金刚石和晶体硅都是原子晶体，但键能：CC＞SiSi，故熔点：金刚石＞晶体硅；CH4和SiH4都是分子晶体，且两者结构相似，SiH4的相对分子质量大，故沸点：CH4＜SiH4。

(2)O、Na、P和Cl四种元素中，O元素的电负性最大。P原子核外有15个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)。

(3)由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为H元素，由价电子层中的未成对电子有3个，确定b为N元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍，确定c为O元素，由d与c同主族，确定d为S元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有

第

6 页

共

8 页

18个电子，确定e为Cu元素。N、O同周期第一电离能N>O，O、S同主族，第一电离能O>S，即N、O、S中第一电离能最大的是N元素；Cu的价电子排布为3d104s1，其价层电子轨道示意图为。

(4)①由电离能数据可知，该元素呈＋3价。②Ge的最高正价为＋4价。③Ge位于金属和非金属的分界线上，故其可做半导体材料，其氯化物和溴化物为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。

答案：(1)①三

ⅣA

②1s22s22p3

1 ③＞

＜

＞

＜

(2)O

1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)

(4)①Al

②1s22s22p63s23p63d104s24p2

GeCl4

③CD (3)N

13．Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

(1)Na位于元素周期表第________周期第__________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________________________________________________________________________。

(2)用“>”或“<”填空：

第一电离能

Si______S

Ⅱ.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。

离子半径

O2______Na

－＋熔点

NaCl______Si 酸性

H2SO4______HClO4

试回答下列问题：

(3)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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：

元素

电离能/(kJ·mol) －1o I1

I2

I3

717 1 509 3 248 p 759 1 561 2 957

第

7 页

共

8 页

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__________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图甲所示，其中电负性最大的是____________(填图中的序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是____________(填元素符号)。

解析：(1)Na元素位于元素周期表第三周期第ⅠA族；S的基态原子核外未成对电子处于3p能级，共2个未成对电子；Si原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p2。

(2)同一周期元素，随着原子序数的增加，原子核对电子的吸引力增强，第一电离能增大，所以第一电离能：S>Si；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：O2>Na；一般来说，原子晶体(Si)的熔点高于离子晶体(NaCl)的熔点，故－＋熔点：Si>NaCl；元素的非金属性越强，元素最高价氧化物的水化物的酸性越强，因为非金属性Cl>S，所以酸性：HClO4>H2SO4。

(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，原因是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。

(4)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2的基态离子的＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满结构，相对比较稳定，当失去第三个电子时比较困难，而p2的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去＋一个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较容易。

(5)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，故8种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩，其中电负性最大的为氯。

(6)由图可知，该元素的电离能I4

远大于I3，故为第ⅢA族元素，周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第三周期，应为Al。

答案：(1)三

ⅠA

2

1s22s22p63s23p2

(2)<

>

<

< (3)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

第

8 页

共

8 页

(4)Mn2的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定

＋(5) 2

(6)Al