PAGE7-章末核心素養整合

專題1原子結構與元素的性質【例1】A、B、C、D、E代表5種元素。請填空：（1）A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其基態原子的電子排布圖為。（2）B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B－的結構示意圖為，C元素在元素周期表的區。（3）D元素的正三價離子的3d能級為半充溢狀態，其基態原子的電子排布式為___________________________________________________________。試依據原子核外電子排布所遵循的原理說明D的二價陽離子具有較強的還原性，易被氧化為正三價離子的緣由：___________________________________________________________。（4）E元素基態原子的M層全充溢，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，其基態原子的價電子排布式為。解析（1）A元素為N，核外7個電子分別在1s、2s、2p軌道上。（2）B－與C＋的電子層結構都與氬相同，即核外都有18個電子，則B為Cl，C為K。（3）D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即26號元素鐵。（4）E元素基態原子的M層全充溢，說明M層上的3s、3p、3d能級都充溢電子，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，故電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，價電子排布式為3d104s1，為銅元素。答案（1）（2）s（3）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，3d軌道為半充溢穩定結構，故Fe2＋簡單失去一個電子，被氧化為Fe3＋（4）3d104s1【例2】A、B、C、D、E、F為硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的組成元素，A原子核外只有1種運動狀態的電子，B、C元素位于其次周期且原子半徑B＞C，D與C同主族，E、F元素的電離數據如下表：元素EF第一電離能/（kJ·mol－1）418.8577.5其次電離能/（kJ·mol－1）30521816.7第三電離能/（kJ·mol－1）44202744.8第四電離能/（kJ·mol－1）587711577請回答下列問題：（1）A在元素周期表中屬于區元素。（2）基態E原子的電子排布式為____________________________。（3）D、E、F離子半徑大小依次為___________________________（用離子符號表示）。（4）B、C、D電負性大小依次為___________________________（用元素符號表示）。（5）參照表中數據，進行推斷：Mg原子第一電離能（填“大于”或“小于”）577.5kJ·mol－1。（6）通過上述信息和表中數據分析，為什么E原子失去核外其次個電子所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量：_______________。解析硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的化學式分別為KAl（SO4）2、NH4Al（SO4）2，二者的組成元素有H、O、N、S、Al、K，需依據題目條件推出A、B、C、D、E、F所對應的元素。A原子核外只有1種運動狀態的電子，說明A原子核外只有1個電子，A為H。H、O、N、S、Al、K六種元素中，只有O、N處于其次周期，且N的原子半徑大于O，故B為N，C為O。與O元素同主族的應當是S，故D為S。依據E、F元素電離能數據可知，E元素的第一電離能和其次電離能相差很大，其次電離能與第三、四電離能相差不大，說明E原子最外層只有1個電子，故E為K，F為Al。（1）H的原子結構中只有1s上有1個電子，所以H屬于s區元素。（2）E為K，其原子核外有19個電子，基態K原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。（3）S2－、Al3＋、K＋半徑比較時，由于K＋、S2－具有3個電子層，Al3＋只有2個電子層，所以K＋、S2－的半徑都大于Al3＋的半徑，K＋和S2－具有相同的電子層結構，原子序數越小，半徑越大，故S2－的半徑大于K＋的半徑。（4）元素非金屬性越強，其電負性越大，故電負性：O＞N＞S。（5）Mg原子的價電子排布式為3s2，3p處于全空狀態，比較穩定，失去3s2上的1個電子比Al原子失去3p1上的1個電子更難，故Mg原子的第一電離能大于577.5kJ·mol－1。答案（1）s（2）1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1（3）S2－＞K＋＞Al3＋（4）O＞N＞S（5）大于（6）K原子失去一個電子后，K＋已形成穩定結構，此時再失去一個電子很困難

專題2表示原子組成和結構的常用化學用語（以鈉元素和硫元素為例）鈉硫備注化學用語元素符號NaS－核素符號eq\o\al(23,11)Naeq\o\al(32,16)S表示構成原子的微粒間的關系原子（離子）結構示意圖表示原子（離子）的核電荷數和各電子層的電子排布電子式表示原子最外層電子數電子排布式1s22s22p63s1或[Ne]3s11s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4表示原子各能級上的電子排布價電子（外圍電子）排布式3s13s23p4表示原子價電子的排布電子排布圖表示電子在各原子軌道中的排布及自旋狀態元素性質原子半徑r（Na）＞r（S）－離子半徑r（Na＋）＜r（S2－）－第一電離能I1（Na）＜I1（S）與原子失電子實力有關電負性Na＜S與原子得電子實力有關【例3】下列有關化學用語書寫錯誤的是()A．S2－的核外電子排布式：1s22s22p6B．碳原子的價電子軌道表示式：C．碳－14的原子組成符號：eq\o\al(14,6)CD．Cl－的結構示意圖：解析S2－的核外電子排布式應為1s22s22p63s23p6，故A項錯誤。答案A

專題3元素周期表中的隱含規律元素周期表是元素周期律的詳細表現形式，原子半徑、化合價、核外電子排布等的周期性改變在元素周期表中都有充分的體現。假如我們進行深化探討，還會發覺許多隱含的規律。1.相等規律（1）周期序數＝電子層數。（2）主族元素的最外層電子數＝價電子數＝主族序數＝最高正化合價（F、O除外）。（3）主族非金屬元素最低負價肯定值＝8－族序數（H等除外）。2.序差規律同主族相鄰元素的原子序數差與主族序數有關，ⅠA～ⅡA族（s區）上下相鄰元素的原子序數之差等于上面元素所在周期包含的元素種數，ⅢA～0族（p區）上下相鄰元素的原子序數之差等于下面元素所在周期包含的元素種數，如Na和K的原子序數相差8（第三周期含8種元素），Cl和Br的原子序數相差18（第四周期含18種元素）。ⅠA～ⅡA族元素在過渡元素之前，ⅢA～0族元素在過渡元素之后，故該規律可簡稱為“前差上，后差下”。3.同周期、同主族元素的結構與性質遞變規律同周期（從左→右）同主族（從上→下）最外層電子數從1遞增到7（第一周期除外）相同金屬性漸漸減弱漸漸增加非金屬性漸漸增加漸漸減弱主要化合價最高正價從＋1→＋7（O、F除外），非金屬元素最低負價＝－（8－族序數）（H等除外）最高正價＝族序數（O、F除外），非金屬元素最低負價＝－（8－族序數）（H等除外）原子半徑漸漸減小漸漸增大氣態氫化物的穩定性漸漸增加漸漸減弱最高價氧化物對應水化物的酸堿性堿性漸漸減弱酸性漸漸增加堿性漸漸增加酸性漸漸減弱第一電離能總體呈增大趨勢漸漸減小電負性漸漸增大漸漸減小4.原子結構、元素性質和元素在元素周期表中的位置關系規律【例4】合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅（Ⅰ）、氨水]汲取在生產過程中產生的CO和CO2等氣體。銅液汲取CO的反應是放熱反應，其反應方程式為：[Cu（NH3）2]Ac＋CO＋NH3[Cu（NH3）3CO]Ac完成下列填空：銅液的組成元素中，短周期元素原子半徑從大到小的排列依次為。其中氮元素原子最外層電子排布的軌道表示式是。通過比較可推斷氮、磷兩種元素的非金屬性強弱。解析銅液的組成元素中屬于短周期元素的有C、H、O、N，依據原子半徑改變規律可知，原子半徑：C＞N＞O＞H。氮元素原子最外層有5個電子，依據核外電子排布的規律可知最外層電子排布的軌道表示式是。比較元素的非金屬性強弱，我們可以通過比較元素氣態氫化物的穩定性或者元素最高價氧化物的水化物的酸性進行推斷。答案C＞N＞O＞HNH3和PH3的穩定性

專題4元素推斷技巧1.元素推斷的一般思路2.已知元素原子或離子的核外電子排布推斷其單質及化合物的性質eq\x(核外電子排布)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(能層數、最外層電子數)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(周期數、族序數)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(單質及化合物的性質)要留意一些元素原子核外電子排布的特別性，如前18號元素中：（1）族序數等于周期數的元素：H、Be、Al。（2）族序數等于周期數兩倍的元素：C、S。（3）族序數等于周期數三倍的元素：O。（4）周期數等于族序數兩倍的元素：Li。（5）周期數等于族序數三倍的元素：Na。3.已知元素的特別性質推斷元素在周期表中的位置eq\x(元素的特別性質)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(元素名稱或符號)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(原子結構)eq\o(→,\s\up7(推知))eq\x(元素在周期表中的位置)某些具有特別性質的元素如下：（1）最高正價與最低負價代數和為零的短周期元素：H、C、Si。（2）最高正價是最低負價肯定值三倍的短周期元素：S。（3）除H外，原子半徑最小的主族元素：F。（4）第一電離能最大的主族元素：F；第一電離能最小的主族元素：Cs（放射性元素除外）。（5）電負性最小的主族元素：Cs（0.7）；電負性最大的主族元素：F（4.0）。（6）同主族相鄰兩種元素的原子序數若具有2倍關系，此兩種元素為O和S。4.已知元素的單質或化合物的性質、用途、存在的特別性推斷元素有些單質或化合物的性質、用途、存在等具有特別性，可作為推斷元素的依據：（1）地殼中含量最多的元素或通常氫化物呈液態的元素：O。（2）空氣中含量最多的元素或氣態氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。（3）形成化合物種類最多的元素或形成的某種單質是自然界中硬度最大的物質的元素：C。（4）地殼中含量最多的金屬元素或常見氧化物、氫氧化物呈兩性的元素：Al。（5）最活潑的非金屬元素或無氧酸可腐蝕玻璃的元素或氫化物最穩定的元素：F。（6）最活潑的金屬元素或最高價氧化物對應水化物堿性最強的元素：Cs（放射性元素除外）。（7）焰色反應呈黃色的元素：Na。（8）焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃）的元素：K。（9）最輕的金屬元素：Li。（10）元素的氣態氫化物和它的最高價氧化物對應水化物能夠化合的元素：N。（11）常溫下單質呈液態的非金屬元素：Br。【例5】A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次增大，已知A是自然界中含量最多的元素；B、C、D同周期，且B在同周期元素中第一電離能最小；C的第一、二、三電離能分別為738kJ/mol、1451kJ/mol、7733kJ/mol；D在同周期元素中（除稀有氣體元素外）第一電離能最大。（1）試推斷該四種元素并寫出元素符號：A.；B.；C.；D.。（2）寫出上述A、B、C三種元素兩兩組成的全部化合物的化學式___________________________________________________________。（3）寫出電解CD2（熔融）的化學反應方程式：_____________________