1.1原子结构 导学案 （含答案） 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
学习目标：
1．知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述，能说明微观粒子运动状态与宏观物体运动特点的差异，建立对原子结构的模型认知。
2．认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，能写出1~36号元素基态原子的轨道表示式，初步学会运用模型解决实际问题。
重点：核外电子的运动状态，电子云与原子轨道；泡利原理和洪特规则。
难点：电子云与原子轨道。
思维导图
一、电子在原子核外的空间运动状态
1、原子轨道
（氢原子的）电子云
（1）电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的 的形象化描述。
（2）绘制电子云轮廓图时，把电子在原子核外空间出现概率P= %的空间圈出来。
（3）量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。
答案：电子云的轮廓 原子轨道 概率密度分布 90 空间运动状态
2、原子轨道的类型
二、能层与能级
能层最多容纳的电子数 2n2 2n2 2n2 2n2
1、能层
根据核外电子的 的不同，将核外电子分为不同的能层。
答案：能量
2、能级
在多电子原子中，根据同一能层电子的 的不同，将其分成不同的能级（亚层）。
能层 K L M N O
能级 符号
原子轨道
最多容纳电子数
1.s的原子轨道均为 形，p轨道均为 形 2.任一能层的能级总是从 能级开始 3.某能层的能级数= 4.一个原子轨道最多容纳 个电子 5.能量比较：1s 2s 3s 4s，2px 2py 2pz(填“>”、“<”或“=”） 6.p原子轨道的取向 。
答案：
能层 K L M N O
能级 符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … … …
原子轨道 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1
最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2
1.s的原子轨道均为 球 形，p轨道均为 哑铃 形 2.任一能层的能级总是从 s 能级开始 3.某能层的能级数= 能层序数 4.一个原子轨道最多容纳 2 个电子 5.能量比较：1s < 2s < 3s < 4s，2px = 2py = 2pz(填“>”、“<”或“=”） 6.p原子轨道的取向相互垂直。
1s 2s 3s 4s
2p 3p 4p
练习
1.以下能级符号正确的是（ ）
A. 6s B. 2d C. 3f D. 1p
2.在L能层中，能级数目为（ ）
A.1 B.2 C.8 D.3
答案：1.A 2.B
三、构造原理
1、构造原理：该原理是归纳大量的 得出的， 下图是随着核电荷数递增而递增的电子填入各 的顺序。
答案：光谱学事实 能级
2、能级交错：随着核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，比如电子不是按照3p→3d→4s的顺序填充的，而是按 填入，这种现象被称为能级交错。
答案：3p→4s→3d
四、电子排布式
1、书写方法（以35Br为例）
第一步：依据能级交错写出电子填入能级的顺序1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4s 4p……
第二步：填入电子数1s22s22p63s23p64s23d104s24p5
第三步：去掉空能级
第四步：按能层顺序排列1s22s22p63s23p63d104s24s24p5
20号以后的元素，要注意能级交错现象
2、简化的电子排布式
[Ar] 3d104s24p5
3、价电子的电子排布式
4s24p5
五、基态与激发态
Mg:1s22s22p63s2与Mg:1s22s22p63s13p1能量状态一样吗？
1、基态与激发态
答案：最低能量状态 高 吸收 释放
2、原子光谱： 是电子跃迁释放能量的重要形式。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED 灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。
答案：光子
（1）鉴定元素
（2）发现新元素
答案：吸收 发射
练习1、电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取(　)
A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱
C．电子体积大小的图像 D．原子的发射光谱
练习2、下列说法不正确的是( )
A.焰色试验是化学变化
B.在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素
C.同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量
D.焰色试验中观察到的焰色是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光的颜色
答案：1、B 2、A
六、电子排布图
1．泡利原理
2．洪特规则
(1)内容：基态原子中，填入 轨道的电子总是先单独分占，且自旋 ，称为洪特规则。剩余的电子再以自旋 依次填入各轨道。
答案：简并 平行 相反
(2)特例：简并轨道上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较 的能量和较 的稳定性。
答案：低 高
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 半充满
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 全充满
3．能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最 的原子轨道，使整个原子的能量最 ，这就是能量最低原理。整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子)；而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。
答案：低 低
总结
检测：下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是____，违反洪特规则的是_____，违反泡利原理的是_____。
①Ca2＋：1s22s22p63s23p6
②F－：1s22s23p6
③P：
④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
⑤Mg2＋：1s22s22p6
⑥C：
答案：①④⑤ ② ③ ⑥
节末总结：基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 以硫(S)为举例
原子结构示意图
电子式
电子排布式 电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
价电子排布式 3s23p4
电子排布图 电子排布图
价电子排布图
固学案
1.稀有气体元素位于元素周期表第18列，则最外层电子排布式为的元素位于元素周期表( )
A.第3列 B.第12列 C.第13列 D.第14列
2反应用于捕捉废气中的，有关化学用语正确的是
A．基态C原子最外层电子的轨道表示式：
B．的结构示意图：
C．轨道的电子云轮廓图：
D．的球棍模型：
3.氮气可以作，食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是。反应发生后即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全。下列说法正确的是( )
A.主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
B.第一电离能：O>N>Na
C.元素的电负性：Cl>O>H
D.①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量：①>②
①、②
4.某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是( )
A.五种组成元素中有四种元素位于p区且均位于同一周期
B.原子半径：Al>C>N>O>H
C.气态氢化物的稳定性：
D.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子
5.关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是( )
A.元素周期表的s区全部是金属元素
B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C.过渡元素包括d区和ds区的元素
D.p区元素全部是非金属元素
6.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是
A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了能量最低原理
B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理
C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理
D．电子排布式( )违反了洪特规则
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，且原子最外层电子数之和为15，基态Y原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等，Y与Z同主族，Z与W同周期。下列说法错误的是
A．简单气态氢化物的稳定性：Y>Z
B．电负性：
C．由Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液，将其蒸干并灼烧，一定得不到对应溶质
D．化合物X2Y2中既存在极性键，又存在非极性键
8.10.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是（ ）
A．电负性：X＜Y＜Z
B．Y与X形成的化合物只有一种
C．Q2Z2的阴阳离子比为1∶1
D．W元素位于元素周期表的d区
9.有五种短周期主族元素X、Y、Z、R、Q，它们的原子序数逐渐增大，其中X、Y、R、Q在周期表中的位置如下所示；R的简单离子半径是同周期中最小的；Z是组成叶绿素的金属元素，其原子的第一至第四电离能分别是。下列说法正确的是( )
X Y
R Q
A.第一电离能Q>R>Z
B.X和Y的单质熔点XC.工业上都用电解它们氧化物的方法制取Z、R、Q单质
D.Y的简单氢化物可与盐酸反应生成既有离子键又有共价键的化合物
11.科学家用原子轰击锫的一种同位素原子产生了一种超重元素Ts，其反应可表示为。下列说法不正确的是( )
A.上述反应中共有4种核素 B.钙原子核内中子数为28
C.Ts位于元素周期表中的p区 D.元素Ts所在的周期共有32种元素
12.下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
A． B． C． D．
13.四种基态原子的外围电子排布式如下：
基态原子 X Y Z R
外围电子排布式
下列有关推断正确的是( )
A.原子半径：Y>R>Z>X
B.第一电离能：YC.电负性：Z>R>X>Y
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
14.1933年，格哈德·多马克将第一种磺胺药应用于医学，因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构为，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是( )
A.M原子的价层电子排布式为
B.Y原子的电子排布图为
C.基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍
D.基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍
15.元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如图所示）的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述错误的是( )
A.Li2CO3溶解度大于Na2CO3 B.Li在空气中燃烧生成、
C.是两性氢氧化物 D.硼酸是弱酸
16.基态的最外层电子排布式为，下列说法中正确的是
A．M可能为稀有气体元素 B．M原子的核外电子排布式为
C．M原子的价层电子排布为 D．M元素的最高正化合价为价
17.已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是。根据下表所列数据判断错误的是( )
元素 电离能/
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是第ⅢA族元素
C.元素X与O形成化合物时，化学式可能是
D.若元素Y位于第三周期，则它可与冷水剧烈反应
18.下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数据。下列说法正确的是( )
电离能/ ……
元素X 520 7298 11815
元素Y 496 4562 6912 9544
A.X、Y元素的最高化合价分别为+3价、+4价
B.原子失电子能力：X>Y
C.X和Y元素位于元素周期表中同一周期
D.基态Y原子的核外电子排布式为
19.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是( )
元素 A B C D E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A.元素C、D、E的简单氢化物的稳定性：E>C>D
B.元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与发生置换反应
20.下列各微粒的电子排布式或轨道表示式不符合能量最低原理的是(　　)
A．Fe2＋　1s22s22p63s23p63d6
B．Cu　1s22s22p63s23p63d94s2
C．F　
D．Na＋　
21.如图所示是元素周期表的一部分，图中所列字母分别代表一种化学元素。
请回答下列问题。
（1）元素b位于元素周期表中_________区，其基态原子核外有________种不同运动状态的电子。
（2）基态c原子中有________个未成对电子，其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为________形。
（3）ea为离子化合物，其电子式为________(ea均用相应的元素符号表示)。
（4）基态价层电子的轨道表示式为______，已知高温下化合物比化合物fd更稳定，试从核外电子排布的角度解释原因：_____________________________。
22.按要求填写下列空白。
（1）C、N、Mg、Al、Si、Cu是常见的六种元素，按要求回答下列问题。
①Cu位于元素周期表第_______周期第______族。
②基态C原子的核外电子排布式为______；基态N原子核外有 种运动状态的电子。
③基态S原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为______形。
④Mg、Al两种元素中第一电离能较大的是______（填元素符号），原因是_______________。
（2）几种元素的电负性数据如下表所示。
O F Al Br ……
3.5 4.0 1.5 2.8 ……
①根据同一主族元素电负性递变规律，预测I元素的电负性范围为_____________________。
②卤族元素之间可以形成化合物，则C1元素与I元素形成的化合物ICl中，I元素的化合价为_____________________。
23.现有五种前四周期元素，结构信息见下表，回答下列问题。
元素 结构信息
A 基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子
B M层电子数比L层电子数少两个
C 基态原子核外有17个不同运动状态的电子
D 基态原子的价层电子排布式为，在常见化合物中其最高正价为+7
E 基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子
（1）A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为_______（用最高价氧化物的水化物的化学式表示）。
（2）D在元素周期表中的位置为_______，其基态原子的简化核外电子排布式为_______。
（3）写出基态B原子价层电子的轨道表示式：_______。
（4）E位于元素周期表的_______区，基态原子填有电子的轨道数为_______。
参考答案
1.C
解析：在元素周期表中共有18列元素，第ⅠA族为第1列，第ⅡA族为第2列，第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10列过渡元素，即第ⅢA族为第13列，最外层电子排布式的元素为第ⅢA族元素，则应排在第13列。故选C。
2.C
【详解】A．基态原子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，2p能级的能量高于2s能级，应先在2s能级填充2个电子后再在2p能级填充两个电子，A错误；
B．是由O得到两个电子得到的，的核电荷数为8，核外电子数为10，B错误；
C．轨道的电子云轮廓图延x轴方向伸展，为哑铃形，C正确；
D．为的空间填充模型，D错误；
故选C。
3.D
解析：主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本一致，但电离能变化有特例，如第一电离能：ON，A错误；第一电离能N>O>Na，B错误；在化合物中，O呈负价，Cl呈正价，说明O的电负性比Cl强，C错误；图①所示的钠原子为基态，而图②所示的钠原子为激发态，即图②所示的钠原子已经吸收了一部分能量，由于3s轨道的能量比3p轨道的低，故失去最外层一个电子所需要的能量：①>②，D正确。
4.A
解析：由题给物质的结构可知，组成该物质的元素有H、C、N、O和Al，H的电子排布式为，C的电子排布式为，N的电子排布式为，O的电子排布式为，Al的电子排布式为，则由各原子的电子排布式可知，H位于s区，而C、N、O、Al均位于p区，H位于第一周期，C、N、O位于第二周期，Al位于第三周期，A错误；同周期主族元素，从左到右，原子半径依次减小，H只有一个电子层，Al有三个电子层，C、N、O均有两个电子层，则原子半径Al>C>N>O>H，B正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性O>N>C，气态氢化物的稳定性，C正确；N的原子序数为7，核外有7个电子，每一个电子的运动状态都不同，即基态N原子核外有7种运动状态不同的电子，D正确。
5.C
解析：元素周期表的s区不全部是金属元素，比如H元素，A错误；过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，因此元素周期表的d区仅是过渡元素的一部分，B错误，C正确；p区元素不全部是非金属元素，比如Pb元素，D错误。
6.B
【详解】A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了能量最低原理，先排4s轨道，再排3d轨道，A正确；
B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了洪特规则，排布在同一能级的不同轨道时，单独占据一个轨道，自旋方向相同，B错误；
C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理，C正确；
D．电子排布式( )违反了洪特规则，正确的排布为，D正确；
故选B。
7．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，且原子最外层电子数之和为15，基态Y原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等，电子排布式为1s22s22p4，Y为O元素，Y与Z同主族，则Z为S元素； Z与W同周期，X、W最外层电子数之和为3，X原子半径最小，为H元素，则W为Mg元素，综上X、Y、Z、W分别为H、O、S、Mg。
【详解】A．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Y > Z，所以简单氢化物的稳定性：Y > Z，A正确；
B．同主族从上到下非金属减弱，同周期从左到右非金属增强，非金属性：O>S>H>Mg，即电负性Y>Z>X>W，B正确；
C．Y、Z、W三种元素组成的化合物有MgSO4，蒸干并灼烧能得到硫酸镁，C错误；
D．化合物H2O2中既存在极性键，又存在非极性，D正确；
选C。
8.A
解析：X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，所以X为氢元素；Z元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，因此n只能为2，Z元素为氧元素；由于Y的原子序数小于Z大于X，在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种，则Y为氮元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，可知Q为钠元素；W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对且原子序数大于钠，所以W应该为第四周期的元素，又因为W的最外层只有一个电子且次外层内的所有轨道的电子均成对即3d轨道全充满，4s轨道有一个电子，所以W为铜元素。同一周期，从左到右元素电负性递增，电负性：H＜N＜O，A项正确；N与H两元素不仅能形成NH3，而且还能形成N2H4，B项错误；Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，则其阴阳离子比为1∶2，C项错误；Cu在周期表位于第四周期第ⅠB族，所以属于ds区，D项错误。
9.D
解析：短周期主族元素X、Y、Z、R、Q，它们的原子序数依次增大，根据4种元素在元素周期表中的位置可知，R位于元素周期表的第三周期，R的简单离子半径是同周期中最小的，则R为Al元素；由元素周期表的相对位置可知，X为C元素，Y为N元素，Q为Si元素；Z是金属元素，由题中数据可知，Z的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，表现+2价，最外层电子数为2，则Z为Mg元素。同周期主族元素随着原子序数的递增，第一电离能呈增大趋势，但Mg的3s能级有2个电子，处于全充满的稳定状态，能量较低，所以Mg的第一电离能高于同周期相邻元素A的第一电离能，A错误；碳单质在常温下为固态，而在常温下为气态，单质熔点X>Y，B错误；工业上常用电解熔融的方法制取金属Mg，反应的化学方程式为，工业上常用电解熔融的方法制取金属Al，反应的化学方程式为，工业上用焦炭还原，的方法制取粗硅，反应的化学方程式为，C错误；Y的简单氢化物为，与盐酸反应生成，中既有离子键又有共价键，D正确。
11.A
解析：为中子，不属于核素，A错误；表示质子数为20、质量数为48的钙原子，中子数=质量数—质子数，所以中子数为28，B正确；根据质子守恒可推出，，则Ts位于元素周期表第ⅦA族，即属于p区，C正确；Ts位于元素周期表第七周期，该周期有32种元素，D正确。
12.A
解析：A.[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高； B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+； C. [Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子； D.[Ne] 3p1属于激发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，选A。
13.C
解析：根据外围电子排布式可知：X为硼原子，Y为铝原子，Z为氧原子，R为氮原子。铝、硼、氮、氧原子半径依次减小，A错误；第一电离能：N>O>B>Al，B错误；电负性：O>N>B>Al，C正确；硝酸的酸性比硼酸（）的强，D错误。
14.A
解析：因为Y元素原子的价层电子排布式中出现了能级，所以其能级已经充满且只能为2个电子，则，即Y元素原子的外围电子排有式为，故A项错误，B项正确。Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素种数最多，故C项正确。Z为As元素，核外电子排布式为，D项正确。
15.A
解析：由对角线规则知，Li2CO3和MgCO3性质相似均微溶于水，而Na2CO3易溶于水A错误；由对角线规则知，Li和Mg（能与、反应）性质相似，则Li在空气中燃烧的产物是、，B正确；由对角线规则知，和（两性氢氧化物）性质相似，则是两性氢氧化物，C正确；由对角线规则知，和（弱酸）性质相似，则是弱酸，D正确。
16.D
【分析】基态的最外层电子排布式为，则是，据此作答。
【详解】A．M是氯元素，不是稀有气体元素，故A错误；
B．M原子的核外电子排布式为，故B错误；
C．M原子的价层电子排布为，故C错误；
D．M元素的最外层有7个电子，最高正化合价为价，故D正确。
17.D
解析：X、Y是主族元素，X的第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第ⅠA族元素；Y的第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第ⅢA族元素。X为第ⅠA族元素，元素最高正化合价与其族序数相等，则X的常见化合价为+1价，A正确；通过以上分析知，Y为第ⅢA族元素，B正确；若元素X是Na元素，则Na与O形成化合物的化学式可能为，C正确；若元素Y位于第三周期，则Y为Al元素，Al不能与冷水剧烈反应，D错误。
18.D
解析：X、Y都是短周期元素，元素X、Y的均远小于，则X、Y原子最外电子层上均只有1个电子，均位于第ⅠA族，最高化合价均为+1价，A错误；由表中数据可知，第一电离能YX，B错误；由上述分析知，元素X、Y均位于元素周期表中第ⅠA族，不属于同周期元素，C错误；X、Y属于同主族元素，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，由第一电离能Y19.D
解析：根据非金属性越强，电负性越大，并结合表中化合价及电负性的信息可推知，A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，非金属性C20.B
解析　Fe2＋核外电子数为24，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故A符合能量最低原理；若按照构造原理，29号元素Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d94s2，但实际上Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，这是因为3d能级为全充满状态(即3d能级填充10个电子)时，能量相对较低，故B不符合能量最低原理。
21.（1）p
（2）3；哑铃
（3）
（4）；的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布式为，最外层电子排布达到全满时较稳定，所以高温下的稳定性强于CuO
解析：由题中部分元素周期表可知，a、b、c、d、e、f分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cu元素。
（1）C元素位于元素周期表中p区，原子核外共有6个电子，基态原子核外电子的运动状态各不相同，故有6种不同运动状态的电子。
（2）基态N原子最外层电子排布为，2p轨道有3个未成对电子，其中能量最高的电子在2p轨道，电子云轮廓图为哑铃形。
（3）NaH为离子化合物，其电子式为。
（4）Cu为29号元素，Cu失去1个4s电子和1个3d电子生成，基态的价层电子的轨道表示式为；的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布式为，最外层电子排布达到全满时较稳定，所以高温下比CuO更稳定。
22.（1）①四；ⅠB
②；7
③哑铃
④Mg；Mg原子的价电子排布式为，全充满，比较稳定，第一电离能较高，Al原子的价电子排布式为，失去的是能量较高的3p能级上的电子，第一电离能较低
（2）①小于2.8
②+1价
解析：（1）③基态Si原子的价电子排布式为，占据的最高能级是3p，故电子云轮廓图为哑铃形。
（2）①同主族元素自上而下，电负性逐渐减小，故I的电负性小于Br的电负性，I元素的电负性小于2.8。②电负性大的元素得电子能力强，显负价，由电负性C>I知，ICl中I元素的化合价为+1价。
23.（1）
（2）第四周期ⅦB族；
（3）
（4）ds；15
解析：A的基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子，A为P；B原子的M层电子数比L层电子数少两个，B为S；C的基态原子核外有17个不同运动状态的电子，C为Cl；D的基态原子的价层电子排布式为，在常见化合物中其最高正价为+7，则价层电子排布式为，D为Mn；E的基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，E的价层电子排布式为，E为Cu。
（1）由以上分析知，A为P，B为S，C为Cl。A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为。
（2）D为锰元素，其在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB族，其基态原子的简化核外电子排布式为。
（3）B为硫原子，其基态原子价层电子的轨道表达式为。
（4）E为铜元素，位于元素周期表的ds区，其基态原子电子排布式为，填有电子的轨道数为15。
24.（1）F；0.8；1.2
（2）从上到下，电负性逐渐减小；一般元素电负性越大，非金属性越强，金属性越弱
（3）共价键；中Cl与Al的电负性差值为1.5，小于1.7，则中的键为共价键，而Br的电负性小于Cl，所以中两元素的电负性差值也小于1.7，即中的键为共价键
解析：（1）一般元素非金属性越强，电负性越大，故电负性最大的为F元素；由表中数据可知，同周期元素自左而右电负性逐渐变大，同主族元素自上而下电负性逐渐变小，故钙元素的电负性比K元素大，但比Mg元素小。
（2）由表中数据可知，同周期元素自左而右电负性逐渐变大，同主族元素自上而下电负性逐渐变小，故非金属性越强电负性越大，金属性越强电负性越小；电负性越大，非金属性越强，金属性越弱。