高考化学二轮复习物质结构与性质专题二原子的结构与性质课件

(共32张PPT)
1.按要求填空
(1)(2025·安徽卷)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为___。
(2)(2025·河北卷)基态铬原子的价层电子排布式：_______。
(3)(2025·云南卷)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。
(4)(2025·河南卷)Ca位于元素周期表中____区；基态Ni2+的价电子排布式为_____。
(5)(2025·重庆卷)铝的基态电子排布式为_____________。
(6)(2025·北京卷)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。
5s2
3d54s1
3d104s1
s
3d8
1s22s22p63s23p1
2.(2025·山东卷)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，Fe位于第__________周期__________族。基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为__________。
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。元素C，N，O中，第一电离能最大的是__________，电负性最大的是__________。
四
Ⅷ
4∶5
N
O
解析　(1)Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故Fe位于第四周期Ⅷ族。基态Fe原子、基态Fe3+的价层电子排布式分别为3d64s2、3d5，未成对电子数之比为4∶5。(2)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N由于2p能级为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于O，故元素C、N、O中，第一电离能最大的是N；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故元素C、N、O中，电负性最大的是O。
3.按要求填空
(1)(2023·北京卷节选)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：________________________________________________________________
_________。
(2)(2023·浙江1月选考改编)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为
①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，则电离一个电子所需最低能量由大到小的顺序为_________。
(3)(2022·河北卷节选)①基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为____________。
I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去
一个电子
②>①>③
1∶2(或2∶1)
②Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是__________，原因是_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
Cu
Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小，但Cu失去1个电子后形成的Cu＋的价层电子排布为3d10，较难失去电子，Zn失去1个电子后形成的Zn＋的价层电子排布为 3d104s1，较易失去1个电子达到稳定状态，Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大
1.核外电子排布的五种表示方法
(1)考虑是否存在原子轨道在全充满(如s2、p6、d10等)、半充满(如s1、p3、d5等)和全空(如s0、p0、d0)等状态时能量最低的特例情况。
(2)基态原子核外电子运动状态数与核外电子数相等；基态原子核外电子空间运动状态数即核外电子所占据的轨道数。
2.电离能大小比较规律
(1)总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。
(2)同一周期内元素的第一电离能从左到右有增大的趋势；同一主族元素从上到下，第一电离能由大变小。
(3)第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素。
3.电负性大小比较规律
(1)根据在元素周期表中的位置判断
在同一周期中，原子序数越大，电负性一般也随之增加。同一主族元素从上到下，电负性逐渐减小。
(2)根据化合价及物质类别判断
如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。
1.按要求填空
(1)(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)基态Mn原子的价层电子排布式为_________。
(2) (2025·黑龙江教育学会一模)B价层电子的轨道表达式为__________________。
(3) (2025·辽宁名校联盟一模联考)Fe在元素周期表中的位置为__________________。
(4) (2025·陕西西安市一模)组成Li3PO4的各元素中，原子半径最大的是________(填
元素符号)，电负性最大的元素的价层电子排布图为______________________。
3d54s2
第四周期Ⅷ族
P
2.(2025·山东菏泽一模)钴和锂在电池材料、超级合金等高科技领域中发挥着关键作用。回答下列问题：
(1)Co在元素周期表中位于第________周期________族。下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A.[Ar]3d74s2 B.[Ar]3d74s1
C.[Ar]3d74s14p1 D.[Ar]3d74p1
(2)N、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为______________。
四
Ⅷ
B
F>N>P
解析　(1)钴在元素周期表中的位置：钴的原子序数为27，电子排布为[Ar]3d74s2，因此位于第四周期Ⅷ族。钴元素的第二电离能大于第一电离能，由题给简化电子排布式可知，[Ar]3d74s2和[Ar]3d74s14p1电离最外层一个电子所需能量为第一电离能，[Ar]3d74s1和[Ar]3d74p1电离最外层一个电子所需能量为第二电离能，[Ar]3d74p1为离子的激发态，能量高，所以电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]3d74s1，故选B。(2)电负性问题：非金属性越强，电负性越大，F、N、P的电负性依次减小，因此顺序为F>N>P。
3.(2025·山东聊城一模节选)(1)H3NBH3分子中与B原子相连的H呈负电性，H、N、B的电负性由大到小的顺序是____________。
(2)Fe2+价层电子轨道表示式为__________________，同周期基态原子未成对电子数比Fe2+多的元素是____________(填元素符号)。
N>H>B
Cr、Mn
1.(8分)(2024·湛江模拟节选)我国科研工作者研究的金属—氮—碳电催化CO2还原催化剂取得新进展。回答下列问题：
(1)14C可用于考古，该基态原子价层电子排布式为________________。
(2)金属钴的核外电子排布式为________________________________；Fe3+的电子排布式为___________________________。
(3)基态N原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________，电子数为________。
(4)基态铝原子核外共有________种不同能级的电子，有________种不同运动状态的电子。
2s22p2
1
2
3
4
5
6
7
8
[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2)
[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)
L
4
5
5
13
解析　(1)C为6号元素，其基态原子价层电子排布式为2s22p2。(2)Co为27号元素，金属钴的核外电子排布式为[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2)；铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，失去3个电子得到Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)。(3)基态N原子核外电子占据的最高能层为第二层，能层符号为L；该能层有1个s轨道和3个p轨道，轨道总数为4；基态N原子该能层电子数为5。(4)基态铝原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p1，共5种不同能级的电子，核外每个电子的运动状态均不相同，则Al有13种不同运动状态的电子。
1
2
3
4
5
6
7
8
2.(6分)(2025·山东青岛一模节选)双核铜物种存在于色素细胞中，某大环双核铜配合物的配离子结构如图。

(1)基态Cu原子价层电子排布式为________。
(2)该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为____________。
(3)Cu的化合价为__________。
3d104s1
1
2
3
4
5
6
7
8
N>O>C
＋1、＋2
解析　(1)基态Cu原子核外29个电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，价层电子排布式为3d104s1；(2)该配离子中所含第二周期元素有N、O、C，同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势，其中第ⅡA，ⅤA元素第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故基态原子第一电离能：N>O>C；(3)配离子中心原子Cu与4个N形成的配位键中的电子均来自N原子的孤电子对和RO－的O的孤电子对，离子带一个正电荷，故两个Cu原子1个为＋1价，1个为＋2价。
1
2
3
4
5
6
7
8
3.(10分)(2024·东营模拟节选)光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。可作太阳能电池材料的有单晶硅、GaAs、InP、CdS、CuInSe等。
(1)已知Se在元素周期表中的位置为_________________，硅的基态原子的电子排布式为_________________________，基态Ga原子核外电子占据的最高能级为_______，其轨道呈________形。
(2)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为__________。
(3)As元素的第一电离能______(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能，原因是______________________________________________________________
_______________。
第四周期第ⅥA族
1
2
3
4
5
6
7
8
1s22s22p63s23p2(或[Ar]3s23p2)
4p
哑铃
S>P>Ga
大于
砷元素基态原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能大于
同周期相邻元素
(4)太阳能电池材料中的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因：__________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
基态原子的电子吸收能量后，电子从较低的能级跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，激发态原子中的电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色
解析　(1)Se原子序数为34，原子核外有4个电子层，最外层有6个电子，在第四周期第ⅥA族；硅原子核外有14个电子，其电子排布式是1s22s22p63s23p2或[Ar]3s23p2；Ga的原子序数为31，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能级为4p，其轨道呈哑铃形。(2)同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则电负性：S>P>Ga。(3)砷、硒都是第四周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素基态原子4p能级是半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素。(4)当基态原子的电子吸收能量后，电子从较低的能级跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，激发态原子中的电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色。
1
2
3
4
5
6
7
8
4.(8分)(2024·亳州模拟)某抗失眠药物的结构简式为 ，其分子式为
C17H14O2N2Br2。请回答下列问题：
(1)该药物的组成元素中，电负性最大的元素是__________(填元素符号)。
(2)基态N原子的价层电子轨道表示式为__________________，从原子结构角度解释O的电负性大于N的原因：________________________________________________
______________________________________________________。
O
1
2
3
4
5
6
7
8
原子半径：r(O)(3)该药物的组成元素中，属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)；基态Br原子的价层电子排布式为____________，其第一电离能比Cl的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(4)若某元素的核电荷数是N元素的4倍，其基态＋2价阳离子的电子排布式为______________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
N>O>C
4s24p5
小
1s22s22p63s23p63d8
1
2
3
4
5
6
7
8
5.(4分)(2025·陕西西安期末)黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义，一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图所示，回答下列问题：

(1)基态氧原子的核外电子有________种空间运动状态，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)第一电离能：N________ (填“>”“<”或“＝”)O。
(3)Fe3+的半径比Fe2+________ (填“大”或“小”)。
5
1
2
3
4
5
6
7
8
哑铃
>
小
解析　(1)氧元素的原子序数为8，基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，原子轨道数目为5，则原子的核外电子有5种空间运动状态，占据的最高能级是电子云轮廓图为哑铃形的2p能级。(2)同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素。(3)同种元素的不同种离子的电荷数越大，离子半径越小，则铁离子的离子半径小于亚铁离子。
1
2
3
4
5
6
7
8
6.(6分)(2024·辽宁营口期中)在元素周期表中除了同族元素的性质相似外，还有一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li和Mg、Be和Al、B和Si，这种相似关系称为对角线关系，也称对角线规则。回答下列问题：
(1)Ge与Si同主族，二者属于周期表中______区元素；Ge能与NaOH溶液反应生成Na2GeO3，其中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(2)基态Mg原子和基态Al原子中第一电离能较大的是__________，原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
p
Ge＋2NaOH＋H2O===Na2GeO3＋2H2↑
Mg
Mg的电子排布式为[Ne]3s2，Al的电子排布式为[Ne]3s23p1，镁的3s处于全充满状态，较稳定，不易失去一个电子，铝的最外层为3p1，易失去一个电子形成稳定结构，所以Mg的第一电离能较大
解析　(1)Ge与Si同主族，均位于第ⅣA族，Ge与Si均属于周期表中p区元素；Ge能与NaOH溶液反应生成Na2GeO3，发生反应的化学方程式为Ge＋2NaOH＋H2O===Na2GeO3＋2H2↑。(2)Mg的电子排布式为[Ne]3s2，Al的电子排布式为[Ne]3s23p1，镁的3s处于全充满状态，较稳定，不易失去一个电子，铝的最外层为3p1，易失去一个电子形成稳定结构，所以Mg的第一电离能较大。
1
2
3
4
5
6
7
8
7.(4分)某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物，以其高导电性和丰富的物理、化学性质在材料领域大放异彩。
(1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为________，钛原子核外电子占据的轨道数为________。
(2)铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是________(填字母)。
A.[Ar]3d104p1 B.[Ar]3d10 C.[Ar]3d94s1 D.[Ar]3d104s1
3d24s2
1
2
3
4
5
6
7
8
12
A
解析　(1)Ti是22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2；基态Ti原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据12个轨道。(2)A为激发态铜原子，B为失去一个电子的＋1价铜离子，C为失去一个电子且是激发态的＋1价铜离子，D为基态铜原子，则失去最外层一个电子所需能量最小的是A。
8.(7分)A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素，A元素原子的2p轨道上有2个未成对电子；B元素在同周期中原子半径最大，与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物；C的单质是一种常见的半导体材料；F有9个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道；G的单质是一种常见金属，其＋2价离子G2+有4个未成对电子；W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种化合物。请回答下列问题：
(1)C原子最高能级的电子云轮廓图是______形，W位于元素周期表________区，W的简化电子排布式为____________。
(2)D、E、F三种元素第一电离能从大到小的顺序是________(用元素符号与“>”表示)。
(3)A、B、C、D四种元素电负性由大到小的顺序是____________(用元素符号与“>”表示)。
(4)G3+比G2+稳定，原因是__________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
哑铃
ds
[Ar]3d104s1
Cl>P>S
O>P>Si>Na
Fe3+的3d能级处于半充满状态
解析　A元素2p轨道上有2个未成对电子，电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4，A可能为C元素或O元素；B在同周期中原子半径最大，是Na元素，Na可以与A形成原子个数比为1∶1和2∶1的化合物，则A为O元素；C是一种常见的半导体材料，为Si元素；F有9个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道，电子排布式为1s22s22p63s23p5，为Cl元素，A到W原子序数依次增大，则D为P元素，E为S元素；G2+中有4个未成对电子，则G的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d64s2，G可能为Cr或Fe，但Cr并不是一种常见的金属，则G为Fe元素；W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种化合物，为Cu元素。(1)Si元素电子排布式为1s22s22p63s23p2，最高能级电子云轮廓图是哑铃形；Cu位于元素周期表的ds区；Cu的简化电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)第ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个族的电离能大，第一电离能：Cl>P>S。(3)同一周期主族元素原子的电负性从左向右依次增大，同一主族元素原子的电负性从上到下依次减小，电负性：O>P>Si>Na。(4)Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的3d能层处于半充满状态，因此Fe3+比Fe2+稳定。
1
2
3
4
5
6
7
8