2022高考化学一轮专题复习 第39讲　原子结构与性质

这是一份2022高考化学一轮专题复习 第39讲　原子结构与性质，共19页。


第39讲　原子结构与性质


目标要求
核心素养
1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。
2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。
4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。
1.宏观辨识与微观探析：能从能层、能级等不同层次认识原子的结构以及核外电子的排布规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系。
2.证据推理与模型认知：能运用构造原理和能量最低原理揭示元素原子核外电子排布的规律。
3.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律，认识元素性质的变化规律。
4.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的原子结构及性质的问题，如核外电子排布、元素第一电离能的特殊性等，面对异常现象敢于提出自己的见解。

考点1　原子核外电子排布原理

授课提示：对应学生用书第281页


1．能层、能级与原子轨道之间的关系
能层(n)
能级
最多容纳电子数
序数
符号
符号
原子轨道数
各能级
各能层
一
K
1s
1
2
2
二
L
2s
1
2
8
2p
3
6
三
M
3s
1
2
18
3p
3
6
3d
5
10
四
N
4s
1
2
32
4p
3
6
4d
5
10
4f
7
14
…
…
…
…
…
…
n
…
…
…
…
2n2
2.原子轨道的形状及能量关系

3．基态原子核外电子排布依据
(1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。
构造原理示意图：

(2)泡利原理：1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。
如2s轨道上的电子排布图为，不能表示为。
(3)洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。
如2p3的电子排布图为，不能表示为
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
4．基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法
举例(以S原子为例)
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式
[Ne]3s23p4
电子排布图

价层电子排布式
3s23p4
5.原子状态与原子光谱
(1)原子的状态
①基态原子：处于最低能量的原子。
②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的原子。
(2)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
(3)基态、激发态及光谱示意图。


1．请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋较Fe2＋更稳定的原因。


提示：26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价层电子的电子排布式为3d5，Fe2＋价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更为稳定，所以Fe3＋较Fe2＋更为稳定。
2．钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。则元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________nm(填字母)，请说明选择的依据。
A．404.4 B．553.5　 C．589.2　 D．670.8　 E．766.5
提示：A　可见光波长范围为350 nm～770 nm，可见光按红橙黄绿蓝(靛)紫的顺序波长依次变短。

(1)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。(×)
(2)2px、2py、2pz的能量相等。(√)
(3)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。(×)
(4)磷元素基态原子的电子排布图为(×)
(5)电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。(×)
(6) 表示的原子能量处于最低状态。(×)

1．素养转化的有效途径——结构化

2．思维建模：求未成对电子数
(1)根据原子核外电子排布的规则，写出电子排布图，要注意洪特规则。
(2)一个轨道中最多容纳两个自旋状态相反的电子，若只有一个电子，则称为未成对电子。

题组一　由电子排布式(图)判断能量高低
1．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
解析：np3处于半充满结构，稳定，失去一个电子吸收能量多。
答案：B
2．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是________(填序号)。

解析：①、④不符合能量最低原理；②不符合洪特规则。
答案：③⑤
题组二　判断未成对电子数
3．(1)镍元素基态原子的电子排布式为__________，3d能级上的未成对电子数为__________。
(2)元素Mn和O，基态原子核外未成对电子数较多的是________(填元素符号)。
解析：(1)28Ni基态原子电子排布图为[Ar]，有2个未成对电子。
(2)25Mn基态原子电子排布图为[Ar]，有5个未成对电子；8O基态原子电子排布图为，有2个未成对电子。
答案：(1)[Ar]3d84s2　2　(2)Mn
题组三　基态原子(离子)核外电子排布
4．写出下列微粒的①电子排布式、②价层电子排布图、③电子占的原子轨道数、④未成对电子数，填写下表。
微粒
①
②
③
④
(1)N




(2)Cl




(3)Fe2＋




(4)Cu




(5)Se




(6)Br－





答案：(1)1s22s22p3　 5　3
(2)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
　9　1
(3)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)
　14　4
(4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
　15　1
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)
　18　2
(6)1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)
　18　0

考点2　原子结构与周期表、元素性质的关系

授课提示：对应学生用书第283页


1．原子结构与元素周期表
(1)原子核外电子排布与周期的关系
周期
能层数
每周期第一种元素
每周期最后一种元素
原子序数
基态原子的简化电子排布式
原子序数
基态原子的电子排布式
二
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
3
11
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
四
4
19
[Ar]4s1
36
1s22s22p63s23p6 3d104s24p6
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d104f145s2
5p65d106s26p6
(2)每族元素的电子排布特点
①主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0族：He：1s2；其他：ns2np6。
③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
(3)元素周期表的分区
①根据核外电子排布分区

②各区外围电子排布特点
分区
价层电子排布
s区
ns1～2
p区
ns2np1～6(除He外)
d区
(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)
ds区
(n－1)d10ns1～2
f区
(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
2.原子半径
(1)影响因素
(2)变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。
3．电离能
(1)第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
(2)规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现增大的变化趋势。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1 4．电负性
(1)含义：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。
(2)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。
(3)变化规律
金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。
在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。
5．对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似，如

1．(1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为
________________________________________________________(用元素符号表示)。
(2)Na的逐级电离能中有________次突跃。
(3)C、N、O、F的电负性大小顺序为__________________________________，第一电离能大小顺序为________________。
(4)F、Cl、Br、I的第一电离能大小顺序为__________，电负性大小顺序为___________。
提示：(1)Na (2)2
(3)C (4)F>Cl>Br>I　F>Cl>Br>I
2．根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有________性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是___________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
提示：两　Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O
Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O

(1)价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s区元素。(×)
(2)因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大。(×)
(3)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＋。(×)
(4)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。(√)
(5)①Na、K、Rb；②N、P、As；③O、S、Se；④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④。(√)
(6)具有下列价层电子排布式的原子中，①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③。(√)

1．思维建模：元素电离能大小比较规律
(1)同一元素的逐级电离能依次增大。
(2)同一主族元素的第一电离能，从上至下，依次减小。
(3)同一周期元素的第一电离能，从左至右，有增大趋势，但第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素要大。
2．归纳整合：电负性的应用


题组一　电离能及其应用
1．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案：大于　Zn的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
2．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。
元素代号
I1
I2
I3
I4
R
740
1 500
7 700
10 500
(1)元素R基态原子的价层电子排布式可表示为________，该元素位于第________族。
(2)R原子最外层有________个电子，其最高正价为________。
(3)R元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能________。
解析：由I3≫I2知R原子最外层有2个电子，其价层电子排布式为ns2；因ns轨道为全满状态，属于能量低的较稳定状态，故比同周期相邻元素的第一电离能大。
答案：(1)ns2　ⅡA　(2)2　＋2　(3)大
题组二　电负性及其应用
3．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
Mg
N
Na
O
P
S
Si
Cl
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0

3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8
3.0
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_________________。
(2)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围为_____________。
(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N　 B．BeCl2　 　C．AlCl3　 　D．SiC
①属于离子化合物的是_______________________________________(填字母，下同)；
②属于共价化合物的是____________________________________________________；
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论__________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)元素的电负性是元素的基本性质，且随着原子序数的递增呈周期性变化。
(2)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，可知，在同周期中电负性：NaMg>Ca，最小范围应为0.9～1.5。
(3)根据已知条件及表中数值：Li3N电负性差值为2.0，大于1.7形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下能否导电。离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物却不能。
答案：(1)随着原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化　(2)0.9～1.5
(3)①A　②BCD　测定各物质在熔融状态下能否导电，若能导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
题组三　新素材命题
4.元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示。
问题1.第一电子亲和能有什么变化规律？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题2.N的第一电离能比相邻元素大，但是第一电子亲和能却比相邻元素小，原因是什么？(素养角度——证据推理与模型认知)
答案：问题1　提示：非金属性越强，易得电子，且放出能量多，故同一周期元素，从左至右，第一电子亲和能总体呈现增大趋势。
问题2　提示：由于氮原子的2p轨道内的电子为半充满的稳定状态，所以氮原子不易失电子，所以第一电离能较大。氮原子也不易得电子，所以第一电子亲和能较小。



1.核外电子排布规律
(1)电子排布式：遵循能量最低原理、洪特规则、泡利原理。
(2)电子排布图。由电子排布式和洪特规则，可以画出电子排布图。
(3)未成对电子数。由电子排布图可以看出未成对电子数目。
2.元素性质的变化规律
(1)电离能。表现为失去电子的能力。要注意第ⅡA、第ⅤA族元素的特殊性。
(2)电负性。表现为得电子能力。



授课提示：对应学生用书第285页

1．电子排布式
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。
(2)(2018·高考全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为________________。
(3)(2017·高考全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为___________________________。
(4)(2016·高考全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________________。
(5)(2016·高考全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为____________________。
(6)(2016·高考全国卷Ⅲ)写出基态As原子的核外电子排布式____________________。
答案：(1)4s　4f5
(2)[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2
(3)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)
(4)3d104s24p2
(5)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)
(6)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)
2．核外未成对电子数
(1)(2020·高考全国卷Ⅰ)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________。
(2)(2016·高考全国卷Ⅰ)基态Ge原子有________个未成对电子。
(3)(2016·高考全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为________。
答案：(1)4∶5　(2)2　(3)2
3．电子云和电子运动状态
(1)(2019·高考全国卷Ⅲ)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)(2018·高考全国卷Ⅰ)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。

(3)(2018·高考全国卷Ⅱ)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(4)(2017·高考全国卷Ⅰ)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
答案：(1)Mg　相反　(2)D　C　(3)哑铃(纺锤)　(4)N　球形
4．电离能
(1)(2020·高考全国卷Ⅰ)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。 I1(Li)>I1(Na)，原因是_____________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________________________________________。
I1/(kJ·mol－1)
Li 520
Be900
B801
Na496
Mg738
Al578
(2)(2019·高考全国卷Ⅰ)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．[Ne] B．[Ne]
C．[Ne] D．[Ne]
(3)(2017·高考全国卷Ⅲ)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。
(4)(2016·高考全国卷Ⅱ)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu>INi的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)(2016·高考全国卷Ⅲ)根据元素周期律，第一电离能Ga________As(填“大于”或“小于”)。
答案：(1)Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子　Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
(2)A　(3)O　(4)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子　(5)小于
5．电负性
(1)(2019·高考全国卷Ⅰ)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________。
(2)(2016·高考全国卷Ⅰ)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。
答案：(1)O　(2)O＞Ge＞Zn
6．原子半径或离子半径
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)(2018·高考全国卷Ⅰ)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是______。
答案：(1)小于　(2)Li＋核电荷数较大

课时作业　单独成册　对应学生用书第381页

[A组　基础题组]
1．元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的(　　)
A．红外光谱 B．质谱
C．原子光谱 D．核磁共振谱
答案：C
2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是(　　)

解析：A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到能级上的电子数；而D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋状态，故该项符合题意。
答案：D
3．原子核外电子填充在6个轨道上的元素有(　　)
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：此元素可能的电子排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，所以B正确。
答案：B
4．下列关于钠元素的几种表达式错误的是(　　)
A．Na＋的电子排布图：
B．Na＋的结构示意图：
C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1
D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1
答案：D
5．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3　④1s22s22p5
则下列有关比较正确的是(　　)
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
解析：①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能：F>N、P>S，又由于第一电离能：N>P，所以A项正确；原子半径：N>F，故B项错误；电负性：S>P，即①>②，故C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①>③＝②，D项错误。
答案：A
6．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法正确的是(　　)

A．y轴表示的可能是第一电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
解析：对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。
答案：B
7．第四周期中，未成对电子数最多的元素是________(填名称)。
(1)它位于________族。
(2)核外电子排布式是________。
(3)它有________个能层，________个能级，________种运动状态不同的电子。
(4)价层电子排布式为________，价层电子排布图为________。
(5)属于________区。
答案：铬　(1)ⅥB　(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1　(3)4　7　24　(4)3d54s1　　(5)d
8．按要求填空：
(1)质量数为37的氯原子符号为________。
(2)S2－的结构示意图：________。
(3)氮原子的电子式：________，N2的电子式：________，NH的电子式：________。
(4)磷原子的核外电子排布式：_____________________________________________，
价层电子排布式：_______________________________________________________，
价层电子排布图：_______________________________________________________。
(5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子。

Fe
Fe3＋
原子(或离子)结构示意图


电子排布式


电子排布图


答案：(1)Cl　(2)
(3)
(4)1s22s22p63s23p3　3s23p3　
(5)

Fe
Fe3＋
原子(或离子)结构示意图


电子排布式
[Ar]3d64s2
[Ar]3d5
电子排布图


9.第四周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为________________，属于________区元素。
(2)基态铬原子的电子排布式为________________，与铬元素同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为________，该能层具有的原子轨道数为________，电子数为________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为________，第一电离能由大到小的顺序为________。
(5)铜、锌两种元素原子的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)Mn的原子序数为25，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，位于第四周期ⅦB族，属于d区元素。(2)基态铬原子核外有24个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu。(3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N。该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16。基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2。(4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：Br>Se>As。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，较稳定，其第一电离能大于Se，故第一电离能：Br>As>Se。(5)根据Cu、Zn失去一个电子后的结构，分析再失去一个电子的难易程度，从而比较Cu、Zn的第二电离能。
答案：(1)第四周期ⅦB族　d
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1　K、Cu　(3)N　16　2　(4)Br＞Se＞As　Br＞As＞Se
(5)Cu失去一个电子变成Cu＋，Cu＋的电子排布式为[Ar]3d10，能量较低，结构较稳定，所以Cu的第二电离能相对较大
10．现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1，I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝10 540 kJ·mol－1
D是前四周期中电负性最小的元素
E在周期表的第七列
(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：________。
(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背了________。
(4)E位于__________族__________区，价层电子排布式为________。
(5)检验D元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是________________________________________________________________________。
解析：根据提供信息，可以推断A为H，B为N，C为Mg，D为K，E为Mn。
(1)NH5的电子式为
(2)N的基态原子中能量最高的电子为2p能级上的电子，电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形或哑铃形。
(3)该同学所画的电子排布图中3s能级上的两个电子自旋方向相同，违背了泡利原理。
(4)Mn的价层电子排布式为3d54s2，位于第四周期ⅦB族，属于d区元素。
(5)检验钾元素可以利用焰色反应。
答案：(1)
(2)3　纺锤或哑铃
(3)泡利原理
(4)第ⅦB　d　3d54s2
(5)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量

[B组　提升题组]
11．表1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。试回答下列问题：

表1
(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式：________________________。
(2)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：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)o、p两元素的部分电离能数据如表2：
电离能/(kJ·mol－1)
元素
p
o
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
表2
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__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是________(填图1中的序号)。

(5)表2中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是________(填元素符号)。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(2)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
(3)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定
(4)2　(5)Al
12．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素
结构、性质等信息
A
短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C
在空气中含量第二，在地壳中含量第一
D
海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息填写：
(1)A原子的核外电子排布式为________________。
(2)B元素在元素周期表中的位置是________________；离子半径：B________A。(填“大于”或“小于”)
(3)C元素基态原子核外电子排布图为
________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。
(4)D原子的电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________________，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为________________________________________________________。
解析：由表中信息可知A为钠元素、B为铝元素、C为氧元素、D为氯元素。
答案：(1)[Ne]3s1或1s22s22p63s1　(2)第三周期ⅢA族　小于　(3) 　2　2p　哑铃(或纺锤)　(4)[Ne]3s23p5或1s22s22p63s23p5　
(5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O