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人教版选择性必修2第一章文字说理题集训
【方法与技巧】
1．电离能及其变化规律
一般规律 同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小
特殊情况 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA和ⅥA族元素
应用 如果某元素的In＋1 In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2 I1，所以钠元素的化合价为＋1
2．电负性及其变化规律
规律 同一周期，电负性从左到右逐渐增大；同一主族，从上往下逐渐减小
应用 a．判断元素的化合价：电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值，电负性数值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b．判断化学键的类型：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键c．判断化学键的极性强弱：若两种不同的非金属元素的原子间形成共价键，则必为极性键，且成键原子的电负性之差越大，键的极性越强，如极性：H－F＞H－Cl＞H－Br
3．半充满、全充满解释稳定性
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如：24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
4．原子结构原因解释答题模板
(1)电离能与原子结构
①答题策略：从原子核对最外层电子的吸引力来判断
②答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B， 故第一电离能A小于B
③实例：请结合核外电子排布相关知识解释，第一电离能：C小于O，原因是碳原子半径比氧原子半径大，且核电荷数比氧的小，故碳原子对最外层电子的吸引力小于氧，第一电离能也小于氧
(2)电离能与半充满、全充满
①答题策略：能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)时，比较稳定，难失电子
②答题模板：A原子的价电子排布式为×××处于半充满(全充满)，比较稳定，难失电子，×××电离能大
③实例：
a．第一电离能N大于O，原因是：N原子的价电子排布式为2s22p3处于半充满，比较稳定，难失电子，第一电离能大
b．已知电离能：I2(Ti)＝1 310 kJ·mol－1，I2(K)＝3 051 kJ·mol－1。I2(Ti)(3)电负性与原子结构
①答题策略：从原子核对最外层电子的吸引力来判断
②答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B， 故电负性A小于B
③实例：请结合核外电子排布相关知识解释，电负性：C小于O，原因是：碳原子半径比氧原子半径大，且核电荷数比氧的小，故碳原子对最外层电子的吸引力小于氧，电负性也小于氧
(4)半满和全满解释稳定性
①答题策略：能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)时，比较稳定
②答题模板：A原子的价电子排布式为×××处于半充满(全充满)，比较稳定
③实例：从结构上分析Fe3＋比Fe2＋稳定的原因：Fe3＋价电子排布式为3d5，为半充满结构，而Fe2＋价电子排布式为3d6
(5)焰色反应与电子跃迁
①答题策略：从电子跃迁去考虑
②答题模板：在加热的条件下钠原子的核外电子吸收能量，电子从基态跃迁到激发态，电子处于激发态不稳定又重新跃迁到基态，在此过程中以光波的形式释放能量
③实例：钾的焰色反应为紫色，试从原子结构的角度解释其原因：在加热的条件下钠原子的核外电子吸收能量，电子从基态跃迁到激发态，电子处于激发态不稳定又重新跃迁到基态，在此过程中以光波的形式释放能量
【题组训练】
1．请结合核外电子排布相关知识解释，第一电离能：C_____O，原因是__________________________________
_______________________________________________________________________________________________
2．尿素[CO(NH2)2]分子中N、O元素的第一电离能：N>O，原因是________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
3．钠元素的逐级电离能的大小关系：I1_______________________________________________________________________________________________
4．Na＋和Ne互为等电子体，电离能：I2(Na)>I1(Ne)，原因是____________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
5．铁的第三电离能(I3)、第四电离能(I4)分别为2 957 kJ·mol－1、5 290 kJ·mol－1，I4远大于I3的原因是_________
______________________________________________________________________________________________
6．Be和B的第一电离能(I1)如表所示。I1(Be)＞I1(B)的原因是___________________________________________
I1/(kJ·mol－1)
Be 900
B 801
7．已知Al 的第一电离能为578 kJ·mol－1、第二电离能为1 817 kJ·mol－1、第三电离能为2 745 kJ·mol－1、第四电离能为11 575 kJ·mol－1。请解释其第二电离能增幅较大的原因_________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
8．元素铁与铜的第二电离能分别为：ICu=1958 kJ·mol－1、IFe=1561 kJ·mol－1，ICu比IFe大得多的原因是__________
_______________________________________________________________________________________________
9．铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示，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____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
电离能/(kJ·mol－1) I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
10．Fe、Co、Ni化学性质相似的原因是______________________________________________________________
11．稳定性：Cu2O_____CuO，原因是________________________________________________________________
12．比较Mn和Fe的电离能数据可知：气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是___________________________________________________________________________________________
13．从原子结构角度分析Fe2＋和Fe3＋的稳定性相对强弱：______________________________________________
14．Ti形成的＋4价化合物最稳定，原因是___________________________________________________________
15．钾的焰色反应为_____色，试从原子结构的角度解释其原因___________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
16．Li+与H 具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H )，原因是____________________________
17．FeCl3和LiFePO4中的铁元素分别显＋3、＋2价，请从原子结构角度解释Fe为何能显＋3、＋2价：______________________________________________________________________________________________
18．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，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________
______________________________________________________________________________________________；
氮元素的E1呈现异常的原因是_____________________________________________________
19．N、O、S的第一电离能(I1)大小为(I1N)＞(I1N)(I1O)＞(I1S)，原因是_____________________________________
_______________________________________________________________________________________________
20．Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_____________________________
_______________________________________________________________________________________________
21．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)
Li520 Be900 B801
Na496 Mg738 Al578
22．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________________________________________________________________________
23．请结合核外电子排布相关知识解释，电负性：C小于O，原因是___________________________________
_______________________________________________________________________________________________
24．FeO和Fe2O3中较稳定的是________，从原子结构角度分析，其理由是_________________________________
25．从原子结构的角度解释形成焰色反应的原因为___________________________________
26．K＋与Cl－具有相同的核外电子排布，r(K＋)小于r(Cl－)，原因是______________________
27．Ca的第一电离能____(填“大于”或“小于”)Ga。理由是____________________________________________
28．黄铜是由铜和锌所组成的合金，元素铜与锌的第一电离能分别为：ICu＝746 kJ·mol－1，IZn＝906 kJ·mol－1，ICu＜IZn的原因是______________________________________
29．Mg元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能的原因是____________________________________
____________________________________________________________________________________________
30．第一电离能：Mg_____Al，原因是____________________________________________________________
31．镁元素的第二电离能和第三电离能：I3_____I2，原因是______________________________________________
32．铁的第三电离能(I3)、第四电离能(I4)分别为2 957 kJ·mol－1、5 290 kJ·mol－1，I4远大于I3的原因是_________
______________________________________________________________________________________________
33．铜的第一电离能为746kJ·mol－1，第二电离能为1958kJ·mol－1。请结合核外电子排布相关知识解释，铜第二电离能远远大于第一电离能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
34．已知Al 的第一电离能为578 kJ·mol－1、第二电离能为1 817 kJ·mol－1、第三电离能为2 745 kJ·mol－1、第四电离能为11 575 kJ·mol－1。请解释其第二电离能增幅较大的原因______________________________________
_______________________________________________________________________________________________
35．以第二周期为例，除Be、N外，其他元素的第一电离能从左到右逐渐增大的原因是______________________
_______________________________________________________________________________________________
36．为什么Na容易形成＋1价离子，而Mg、Al易形成＋2价、＋3价离子？_______________________________
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37．P的第一电离能比S大的原因为___________________________________________________________
38．As和Se是同一周期的元素，As的第一电离能比Se大，原因是____________________________________
39．Ti形成的＋4价化合物最稳定，原因是___________________________________________________________
40．C、N、O的第一电离能最大的是________，其原因是_____________________________________________
41．用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：______________________________________________________________________
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42．Mn2+的稳定性强于Mn3+，其原因是：___________________________________________________________
43．从结构角度来看，Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是_________________________________
44．Cu+价电子排布式为 ，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成 Cu2+和 Cu，但 CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O
45．搭载“神舟十一号”的长征 2F火箭使用的推进剂燃料由N、H两种元素组成，且原子个数N∶H＝1∶2，其水溶液显碱性
(1)该物质中N原子的杂化方式为________，溶于水呈碱性的原因为_____________________________(用离子方程式表示)
(2)氮元素的第一电离能比相邻的氧元素大，其原因为______________________________________
46．某同学书写基态铜原子的价层电子排布式为3d94s2，该排布式违背了_____________________，简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层含有未成对电子有关，Cu+呈无色，其主要原因可能是____________________
47．烟花燃放过程中，钾元素中的电子跃迁的方式是______________________________
48．表中列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价：
元素名称 钪 钛 钒 铬 锰
元素符号 Sc Ti V Cr Mn
核电荷数 21 22 23 24 25
最高正价 +3 +4 +5 +6 +7
对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是
【本章文字说理题集训】答案
1．碳原子半径比氧原子半径大，且核电荷数比氧的小，故碳原子对最外层电子的吸引力小于氧，第一电离能也小于氧
2．N元素的2p能级为半充满状态，是较稳定的结构，失去1个电子需要的能量更多
3．随着原子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越高，且半径越来越小，核对电子的引力作用增强，失电子越来越困难，电离能也就越来越大
4．Na＋和Ne电子排布结构相同，而Na＋比Ne的核电荷数大，因此Na＋原子核对核外电子的吸引力大于Ne原子核对核外电子的吸引力，所以Na＋更难失去电子，电离能更大
5．Fe3＋的3d能级半充满，结构稳定，难失去电子
6．Be的核外电子排布为1s22s2，为全满稳定结构，第一电离能更大
7．Al原子失去一个电子后，其3s上有2个电子为全满状态，较稳定
8．铜失去的是全充满的3d10电子 ，而铁失去的4s1电子
9．Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)
10．Fe、Co、Ni的电子层数相同，最外层电子数相同，原子半径相近，化学性质相似　
解析：Fe、Co、Ni的核外电子排布式分别为[Ar]3d64s2，[Ar]3d74s2，[Ar]3d84s2，电子层数相同，最外层电子数相同，只有次外层的3d电子数不同，故原子半径相近，化学性质相似。
11．大于 Cu2O中Cu+的价电子排布式为3d10全充满稳定结构，而CuO中的Cu2+价电子排布式为3d9
12．Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定；而Fe2＋的3d轨道电子数为6，不是较稳定的状态
13．Fe2＋：[Ar]3d6，Fe3＋：[Ar]3d5，Fe3＋的3d能级电子为半充满的稳定状态，故稳定性：Fe3＋>Fe2＋
14．最外层达到8电子稳定结构
15．紫 在加热的条件下钠原子的核外电子吸收能量，电子从基态跃迁到激发态，电子处于激发态不稳定又重新跃迁到基态，在此过程中以光波的形式释放能量
16．Li+核电荷数较大
17．Fe的价电子排布为3d64s2，其4s上的两个电子易失去而显＋2价，3d上再失去1个电子后成较稳定的半充满状态，所以可显＋3价
18．同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大　
N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
19．N原子轨道半充满，比相邻的O原子更稳定，更难失电子；O，S同主族，S原子半径大于O原子，更易失去电子
20．Cu Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大
21．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　
22．大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
23．碳原子半径比氧原子半径大，且核电荷数比氧的小，故碳原子对最外层电子的吸引力小于氧，电负性也小于氧
24．Fe2O3　Fe2O3中的＋3价Fe的3d为半充满状态，较稳定
25．处于能量较高激发态的电子容易跃迁到能量较低激发态或基态，并以光的形式释放能量
26．K＋的核电荷数较大
27．大于　Ga的4p轨道上有一个电子，易失去，而Ca的4p轨道上全空较稳定
28．锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1电子
29．Mg元素的原子轨道全充满，较稳定　
30．> Mg原子的价电子排布式为3s2处于全充满，比较稳定，难失电子，第一电离能大
31．> 当镁失去2个电子后变成1s22s22p6稳定结构，再失去一个电子较困难，所以镁元素的I3>>I2
32．Fe3＋的3d能级半充满，结构稳定，难失去电子
33． Cu+中的3d轨道处于全充满状态，较稳定
34．Al原子失去一个电子后，其3s上有2个电子为全满状态，较稳定
35．从左到右，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引能力逐渐增大，故元素的第一电离能从左到右逐渐增大
36．Na的I1比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成＋1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成＋2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三个电子形成＋3价离子。
37．P的p能级是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫大
38．As的4p能级是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比Se的大
39．最外层达到8电子稳定结构
40．氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子
41．核外电子在通电(或加热)后，吸收能量后跃迁到能量较高的轨道。但电子在能量较高的轨道不稳定，会很快以光的形式辐射能量而跃迁回原来的轨道
42．Mn2+的3d能级为半充满状态而Mn3+不是
43．Fe3+的3d5半满状态更稳定
44．3d10 Cu+价电子排布式为 3d10，为全充满结构，更稳定
45．(1)sp3　N2H4＋H2ON2H＋OH－　
(2)氮原子的2p轨道为2p3半充满稳定状态，不易再电离出电子，故氮原子第一电离能大于氧原子
46．洪特规则特例 价层无未成对电子
47．高能量状态跃迁到低能量状态
48．五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和
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