人教版选修3第1章第2节原子结构与元素的性质第2课时作业.docx

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人教版选修3第1章第2节原子结构与元素的性质第2课时作业

原子结构与元素的性质第2课时

一．选择题（共13小题）

1．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．因为锌的金属性比铜活泼，所以锌的第一电离能比铜小

C．锗的第一电离能和电负性均低于碳

D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F

2．下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是（　　）

A．ns2np3B．ns2np5C．ns2np4D．ns2np6

3．下列说法或有关化学用语的表达正确的是（　　）

A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动

B．钠原子由1s22s22p63s1→ls22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态

C．因氧元素的电负性比氮元素的大，故氧原子的第一电离能比氮原子的大

D．基态Fe原子的外围电子排布图为

4．根据下表第一电离能数据判断：

最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是（　　）

卤素原子

F

Cl

Br

I

第一电离能（kJ/mol）

1681

1251

1140

1008

A．FB．ClC．BrD．I

5．下表是第三周期部分元素的电离能[单位：

eV（电子伏特）]数据．

元素

I1/eV

I2/eV

I3/eV

甲

5.7

47.4

71.8

乙

7.7

15.1

80.3

丙

13.0

23.9

40.0

丁

15.7

27.6

40.7

根据以上数据分析，下列说法正确的是（　　）

A．甲的金属性比乙弱B．乙的化合价为+1价

C．丙一定为非金属元素D．丁一定为金属元素

6．以下有关元素性质的说法不正确的是（　　）

A．①Na，K，Rb②N，P，As③O，S，Se④Na，P，O元素的电负性随原子序数增大而递增的是④

B．下列原子中，①1s22s22p63s23pl②1s22s22p63s23p2③1s22s22p63s23p3④1s22s22p63s23p4对应的第一电离能最大的是④

C．某元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，该元素可能在第三周期第IIA族

D．以下原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4半径最大的是①

7．短周期元素X的第一至第六电离能分别为：

I1＝578KJ•mol﹣1I2＝1817KJ•mol﹣1I3＝2745KJ•mol﹣1

I4＝11575KJ•mol﹣1I5＝14830KJ•mol﹣1I6＝18376KJ•mol﹣1。

以下说法正确的是（　　）

A．X原子的最外层只有1个电子

B．元素X常见化合价为+3

C．X原子核外有3个未成对电子

D．元素X最高价氧化物的水合物为强碱

8．用电负性数据不能判断的是（　　）

A．某元素是金属还是非金属

B．氢化物HY和HX键的极性强弱

C．化学键是离子键还是共价键

D．化合物溶解度

9．电子排布有能级顺序，若以E（nl）表示某能级的能量，以下各式中正确的是（　　）

A．E（4s）＞E（3d）＞E（3Px）＞E（3Py）

B．E（3d）＞E（4s）＞E（3p）＞E（3s）

C．E（5s）＞E（4f）＞E（3Px）＝E（3Py）

D．E（5s）＞E（4s）＞E（4f）＞E（3d）

10．同周期内不同元素的第一电离能I1随着原子序数的增大而增大，但个别元素的I1出现反常现象．下列关系正确的是（　　）

A．I1（氮）＞I1（氧）B．I1（氟）＜I1（氧）

C．I1（镁）＜I1（铝）D．I1（钙）＞I1（镁）

11．下列元素性质的递变规律正确的是（　　）

A．第一电离能：

N＞O＞CB．电负性：

F＞N＞O

C．最高正价：

F＞O＞SiD．原子半径：

P＞N＞C

12．下列元素的第一电离能最大的是（　　）

A．BeB．CC．ND．O

13．下列有关电负性的说法错误的是（　　）

A．电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准

B．元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引能力的大小

C．一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大

D．元素电负性数值越大，其第一电离能越高

二．填空题（共5小题）

14．黄铜主要由Zn和Cu组成。

第一电离能Ⅰ1（Zn）　　Ⅰ1（Cu）（填“大于”或“小于”）。

原因是　　。

15．

（1）O元素基态原子的电子轨道排布式为　　；

（2）元素N、Si、S的第一电离能由大到小排列的顺序为　　；

（3）S、Cl组成的一种化合物的分子结构与H2O2相似，则此化合物的结构式为　　；

（4）已知CO与N2互为等电子体，则CO的电子式为　　。

16．完成下列填空。

（1）第三周期中，第一电离能最小的元素是　　，第一电离能最大的元素是　　。

（填元素符号）

（2）分子中σ键数目：

C2H4　　CH4；原子轨道能量：

3d　　4s（用“＞”或“＜”完成下列填空）

（3）N≡N的键能为942kJ•mol﹣1，N﹣N单键的键能为247kJ•mol﹣1，通过计算说明N2中的　　键更稳定（填“σ”或“π”）

17．如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图．请回答以下问题：

（1）认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na﹣﹣Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图象．

（2）从如图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是　　；

（3）图中5号元素在周期表中的位置是　　、　　；

（4）如图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是：

　　．

18．根据下列四种元素的第一至第四电离能数据（单位：

kJ/mol），回答下面各题：

元素代号

Ⅰ1

Ⅰ2

Ⅰ3

Ⅰ4

R

500

4600

6900

9500

S

740

1500

7700

10500

T

580

1800

2700

11600

U

420

3100

4400

5900

（1）在周期表中，最可能处于同一族的是　　

A．R和UB．S和TC．T和UD．R和T

（2）下列离子的氧化性最弱的是　　

A．S2+B．R+C．T3+D．U+

（3）假设U元素是短周期的元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将是第　　个．

（4）假设R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是　　，其中元素　　的第一电离能反常高的原因是　　．

原子结构与元素的性质第2课时

参考答案与试题解析

一．选择题（共13小题）

1．【分析】A．同周期从左到右第一电离能依次增大，但是在第IIA、ⅤA族出现特殊性；

B．轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定；

C．同主族元素的电负性减小，第一电离能减小；

D．F元素电负性最大。

【解答】解：

A．同周期从左到右第一电离能依次增大，但镁，铝特殊，理由是镁的价电子排布是3s2，3p轨道全空较稳定，而铝是3s23p1则不是全满，全空，半空中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，故A正确；

B．轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+，Cu失去一个电子成为Cu+后，核外电子排布为[Ar]3d10，所以锌的第一电离能比铜大，故B错误；

C．锗和碳位于第ⅣA族，锗的第一电离能和电负性均低于碳，故C正确；

D．周期表中F的电负性最大，F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F，故D正确；

故选：

B。

2．【分析】同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小．

【解答】解：

同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小，ns2np3属于第VA族元素、ns2np5属于第VIIA族元素、ns2np4属于第VIA族元素、ns2np6属于O族元素，如果这几种元素都是第二周期元素，其第一电离能大小顺序是Ne＞F＞N＞O，所以第一电离能最小的原子可能是第VIA族元素，

故选：

C。

3．【分析】A．电子云表示表示电子在核外空间某处出现的机会；

B．原子由基态变成激发态需要吸收能量；

C．非金属性越强，电负性越大，N的2p电子半满为稳定结构；

D．基态铁原子外围电子排布式为3d64s2。

【解答】解：

A．电子云表示表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故A错误；

B．基态Na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，故B错误；

C．非金属性O＞N，则氧元素电负性比氮元素大，但N的2p电子半满为稳定结构，则氮原子比氧原子的第一电离能大，故C错误；

D．基态铁原子外围电子排布式为3d64s2，外围电子排布图为：

，故D正确；

故选：

D。

4．【分析】卤族元素包含：

F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越大，元素失电子能力越弱，得电子能力越强，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据元素的第一电离能大小判断。

【解答】解：

第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量，第一电离能越小，就越容易失去一个电子，卤族元素包含：

F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，比较表格中的数据可知，碘更容易形成较稳定的单核阳离子，

故选：

D。

5．【分析】甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明A元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则B元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层大于3个电子，丙、丁一定为非金属元素；结合结构和性质分析解答．

【解答】解：

甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明A元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层大于3个电子，丙、丁一定为非金属元素，故C正确，D错误。

A．甲为Na元素，乙为Mg元素，故甲的金属性比乙强，故A错误；

B．乙为Mg元素，化合价为+2价，故B错误；

故选：

C。

6．【分析】A．非金属性越强，电负性越大；

B．由电子排布可知，③的3p电子半满为稳定结构；

C．由数据可知，3、4电离能差异大，则最外层电子数为3；

D．由电子排布可知，电子层越多，原子半径越大，电子层相同时原子序数大的原子半径小。

【解答】解：

A．非金属性越强，电负性越大，则①②③中电负性减小，电负性随原子序数增大而递增的是④，故A正确；

B．由电子排布可知，四种元素均位于第三周期，且非金属性④＞③＞②＞①，③的3p电子半满为稳定结构，则对应的第一电离能最大的是③，故B错误；

C．由数据可知，3、4电离能差异大，则最外层电子数为3，则该元素可能在第三周期第IIA族，故C正确；

D．由电子排布可知，电子层越多，原子半径越大，电子层相同时原子序数大的原子半径小，则半径最大的是①，故D正确。

故选：

B。

7．【分析】短周期元素X的第三电离能剧增，说明该元素原子最外层电子数为3，处于ⅢA族，外围电子排布为ns2p1。

【解答】解：

A．短周期元素X的第三电离能剧增，说明该元素原子最外层电子数为3，故A错误；

B．该元素原子最外层电子数为3，处于ⅢA族，常见化合价为+3，故B正确；

C．该元素原子外围电子排布为ns2p1，原子核外有1个未成对电子，故C错误；

D．X处于短周期ⅢA族，最高价氧化物的水合物不是强碱，故D错误，

故选：

B。

8．【分析】

（1）判断元素的金属性和非金属性；一般认为，电负性大于1.8的是非金属元素，小于1.8的是金属元素，在1.8左右的元素既有金属性又有非金属性。

（2）判断化合物中元素化合价的正负，电负性数值小的元素在化合物吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。

（3）判断分子的极性和键型，电负性相同的非金属元素化合形成化合物时，形成非极性共价键，其分子都是非极性分子；电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间形成极性共价键，相应的化合物是共价化合物；电负性差值大于1.7的两种元素化合时，形成离子键，相应的化合物为离子化合物。

【解答】解：

A．一般认为，电负性大于1.8的是非金属元素，小于1.8的是金属元素，判断元素的金属性和非金属性，故A不符合；

B．电负性越大和氢原子形成的化合物，键的极性越强，可以判断氢化物HY和HX键的极性强弱，故B不符合；

C．电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间形成极性共价键，相应的化合物是共价化合物；电负性差值大于1.7的两种元素化合时，形成离子键，相应的化合物为离子化合物，可以依据电负性判断化学键是离子键还是共价键，故C不符合；

D．电负性不能判断物质溶解度，故D符合；

故选：

D。

9．【分析】根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f…，以此解答该题．

【解答】解：

A．应为E（3d）＞E（4s），则为E（4s）＞E（3d）＞E（3Px）＝E（3Py），故A错误；

B．符合构造原理，故B正确；

C．应为E（4f）＞E（5s）＞E（3Px）＝E（3Py），故C错误；

D．E（4f）＞E（5s）＞E（3d）＞E（4s），故D错误。

故选：

B。

10．【分析】同周期内不同元素的第一电离能I1随着原子序数的增大而增大，但第IIA族元素大于第IIIA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素，据此分析．

【解答】解：

A、N原子p电子轨道属于半充满状态，较稳定，其I1会出现反常，所以I1（氮）＞I1（氧），故A正确；

B、同周期内不同元素的第一电离能I1随着原子序数的增大而增大，因而I1（氟）＞I1（氧），故B错误；

C、镁的3s轨道全排满，较为稳定，I1出现反常，所以I1（镁）＞I1（铝），故C错误；

D、镁和钙最外层ns2均为全满，但金属钙比镁多一个能层，钙的原子半径较大，金属性较强，比Mg容易失去电子，因而I1（钙）＜I1（镁），故D错误；

故选：

A。

11．【分析】A、同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同周期第ⅡA族第VA族大于相邻主族原子的电离能；

B、同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小；

C、F、O无最高正价；

D．同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小，同主族原子半径依次增大；

【解答】解：

A．第VA族大于相邻主族原子的电离能，第一电离能：

N＞O＞C，故A正确；

B．同周期非金属性增强，电负性：

F＞O＞N，故B错误；

C．F、O元素无最高正价，故C错误；

D．同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小，同主族原子半径依次增大，原子半径：

P＞C＞N，故D错误；

故选：

A。

12．【分析】同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大，第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大，据此分析解答．

【解答】解：

同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大，第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大，Be、C、N、O属于同一周期且其原子序数依次增大，但N属于第VA元素，N元素原子的2p能级含有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，失去第1个电子需要的能量较大，所以Be、C、N、O几种元素的第一电离能的由大到小顺序是N、O、C、Be，

故选：

C。

13．【分析】A．根据电负性的标准分析，电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准；

B．根据电负性的含义分析；

C．根据电负性与元素性质的关系分析；

D．元素电负性与第一电离能的变化并不完全一致。

【解答】解：

A、根据电负性的标准：

电负性是以氟为4.0、锂为1.0作为标准的相对值，电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准，故A正确；

B、根据电负性的含义，电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，故B正确；

C、一般来说，周期表中从左到右非金属性逐渐增强，所以主族元素的电负性逐渐变大，故C正确；

D、主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能变化有特例，如电负性：

O＞N，但第一电离能：

O＜N，故D错误；

故选：

D。

二．填空题（共5小题）

14．【分析】Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。

【解答】解：

Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。

同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，需要额外吸收能量；

故答案为：

大于；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。

15．【分析】

（1）氧原子最外层电子式为6，基态原子排布在2s22p4，每个轨道是自旋方向相反的两个电子；

（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，且第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；

（3）根据双氧水分子的结构式确定该物质分子的结构式，注意每个原子都达到稳定结构；

（4）CO分子中含有3个共用电子对，含有1个σ键，C原子含有1对孤电子对，碳原子采取sp杂化，据此判断CO结构，然后写出其电子式；

【解答】解：

（1）氧原子最外层电子式为6，基态原子排布在2s22p4，每个轨道是自旋方向相反的两个电子，O元素基态原子的电子轨道排布式为：

，

故答案为：

；

（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，且第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N＞S＞Si，

故答案为：

N＞S＞Si；

（3）S2Cl2分子结构与H2O2相似，S2Cl2分子中氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对，硫原子与硫原子之间形成1对共用电子对，所以其结构式为：

Cl﹣S﹣S﹣Cl，

故答案为：

Cl﹣S﹣S﹣Cl；

（4）在CO分子C与O原子之间形成3对共用电子对，含有1个σ键，C原子含有1对孤电子对，所以碳原子采取sp杂化，其结构式为：

，电子式为

，

故答案为：

。

16．【分析】

（1）同周期自左而右，第一电离能整体呈增大，但是第IIA与IIIA、第VA与VIA族反常；

（2）分子中碳碳共价单键为σ键，双键中一根为π键，另一根为σ键，各原子轨道的能量高低比较方法：

相同电子层上原子轨道能量的高低：

ns＜np＜nd＜nf；形状相同的原子轨道能量的高低：

1s＜2s＜3s＜4s…；同一能级上的原子轨道具有相同的能量：

npx＝npy＝npz；

（3）N≡N中含有2个π键，1个σ键，根据已知数据计算判断。

【解答】解：

（1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，在第三周期中，第一电离能最小的元素是Na，钠属于第IA族，第一电离能最大的元素是Ar，属于0族，

故答案为：

Na；Ar；

（2）乙烯的结构中存在C﹣H、C＝C键，结构式为

，分子中碳碳共价单键为σ键，双键中一根为π键，另一根为σ键，σ键数为5，甲烷的结构式为

，σ键数为4，分子中σ键数目：

C2H4＞CH4，根据构造原理可知，相同电子层上原子轨道能量的高低：

ns＜np＜nd＜nf，所以原子轨道能量4s＜3d，

故答案为：

＞；＞；

（3）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N﹣N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为

kJ/mol＝347.5kJ/mol，则N2中的π键键能大于σ键键能，较稳定，

故答案为：

π。

17．【分析】

（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素；

（2）同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；

（3）元素的原子结构示意图中，电子层数与其周期数相等，最外层电子数与其主族序数相等；

（4）含有氢键的氢化物沸点较高．

【解答】解：

（1）根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以其图象为

；

故答案为：

；

（2）根据图片知，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，

故答案为：

同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；

（3）该元素是P元素，其原子结构示意图为

，P原子含有3的电子层，最外层有5个电子，所以该元素属于第三周期、第VA族，故答案为：

第三周期；第VA族；

（4）P、S、Cl三种元素的氢化物中只存在分子间作用力，不含氢键，N、O、F三种元素的氢化物中含有氢键，氢键的存在导致其氢化物沸点升高，

故答案为：

4、5、6三种元素的同主族上一周期的元素气态氢化物中含有氢键，氢键的存在导致物质的沸点增大．

18．【分析】由元素的电离能可以看出，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，

（1）R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一主族；

（2）离子的氧化性最弱，即其对应的电离能最小；

（3）若U为短周期元素，据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2个电子时，可推知U在ⅠA族，则第二次电离能飞跃是在失去第一能层电子时发生；

（4）根据最外层电子数确定原子序数，S元素的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全满稳定结构、能量降低，故第一电离能反常．

【解答】解：

由元素的电离能可以看出，Q的电离能很大，可能为零族元素，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，则

（1）由上述分析可知，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，

故答案为：

E；

（2）离子的氧化性最弱，即其对应的电离能最小，由表中数据看出U的第一电离能为420kJ•mol﹣1，数值最小，故U+氧化性最弱，

故答案为：

D；

（3）若U为短周期元素，据表中数