1.1.第1课时　能层与能级　构造原理

第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理课程目标1．了解核外电子的运动状态。2．了解核外电子能级排布的构造原理。3．知道原子的基态和激发态的含义。4．能用电子排布式书写常见元素的核外图说考点电子排布。基础知识[新知预习]一、能层与能级1．能层(1)意义：根据多电子原子的核外电子的________差异，将核外电子分成不同的能层。(2)符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用________________表示。2．能级(1)意义：根据多电子原子中同一能层电子________不同，将它们分成不同的能级。(2)符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf……，其中n代表________。3．能层、能级中所容纳的电子数二、基态与激发态、原子光谱1．基态原子与激发态原子2．光谱与光谱分析不同元素原子的电子发生跃迁时会________或________不同的光，在现代化学中，常利用原子光谱上的________来鉴定元素的分析方法，称为________。三、构造原理与电子排布式1．构造原理(1)含义：在多电子原子中，电子在能级上的排列顺序是电子先排在能量________的能级上，然后依次排在能量________的能级上。(2)2．电子排布式(1)概念：将________上所排布的电子数标注在该能级符号________，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。(2)表示方法如钠原子的电子排布式可表示为____________，也可简化为[Ne]3s1。[即时性自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)原子处于基态时能量最低最稳定。()(2)同一原子处于不同激发态时能量相同。()(3)从激发态到基态会释放能量，所以一定会观察到可见光。()(4)能层离核越近能量越低。()(5)同一能层的电子能量一定相同。()(6)同一原子中，同一能层同一能级的电子能量一定相同。()(7)理论上第8能层应该有8个能级。()(8)第n能层最多能容纳的电子数为2n2，所以钠原子的第三能层填有18个电子。()(9)电子填充时先将里面的能层填满，再填入下一能层。()2．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()3．下列能级中可容纳电子数最多的是()A．6sB．4pC．3dD．4f4．下列各基态原子的电子排布式正确的是()①Be：1s22s12p1②C：1s22s22p2③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5A．①②B．②③C．①③D．②④5．若某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，则下列说法正确的是()A．该元素原子中共有38个电子B．该元素原子核外有5个能层C．该元素原子最外能层共有3个电子D．该元素原子M能层共有8个电子技能素养提升点一能层与能级[例1]下列有关能层、能级的认识正确的是(题中n表示能层序数)()A．各能级能容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束能容纳电子数与所含电子数有区别！C.各能层含有的能级数为n－1D．各能层含有的电子数为2n2eq\x(状元随笔)不同能级所含能级数不同，不同能级所能容纳的电子数也不相同，规律为：能级数为n，最多能容纳电子数为2n2。[提升1]下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A．1s、2p、3dB．1s、2s、3sC．2s、2p、2dD．3p、3d、3feq\x(状元随笔)ns、np、nd、nf…所能容纳电子数依次为2、6、10、14…，与n的取值无关。s、p、d、f…最早出现的能层依次为1、2、3、4……。[关键能力]1．能层(1)能层的含义多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。(2)能层的表示方法及各能层所能容纳的最多电子数能层一二三四五六七……符号KLMNOPQ……最多电子数281832507298……(3)各能层的能量与其离原子核距离的关系原子核外各能层，能层序数越大，其离原子核的距离越远，能量越高。说明：能层相当于必修教材中所述的电子层。2．能级(1)能级的含义多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数3．能层与能级的有关规律(1)每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。(2)在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)。(3)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。(4)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。(5)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。eq\x(状元随笔)某一能层及能级所能容纳的电子数是一定的，但不同原子或离子某一能层或能级的电子数是不一定的。提升点二构造原理[例2]构造原理揭示的电子排布能级顺序实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是()A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C．E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)eq\x(状元随笔)当比较不同能层、不同能级的能量高低时，要注意能级交错现象。[提升2]比较下列能级的能量大小关系(填“>”“＝”或“<”)：(1)2s________4s；(2)3p________3d；(2)3d________4s；(4)4d________5d；(5)2p________3s；(6)4d________5f。eq\x(状元随笔)在构造原理中，从第三能层开始出现能级交错现象。我们可以利用“Ens<E(n－2)f<E(n－1)d”记忆这种现象。[关键能力]构造原理设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。这种规律称为构造原理。构造原理示意图(1)根据构造原理，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d……(2)原子核外电子按能量由低到高的顺序依次排布。因此，根据构造原理可以比较各能级的能量高低。(3)图中每个小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。原子的核外电子不是完全按能层顺序依次排布的，即不完全是填满n能层后再填(n＋1)能层，而是按照如图所示的能级顺序排布的，在该顺序中，从第三能层开始，出现了能级交错现象，该能级顺序就是能量由低到高的顺序。(4)根据构造原理，在多电子的原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级，如Ti、V等过渡元素电子最后填入的是3d能级。eq\x(状元随笔)电子能量的高低判断方法：提升点三电子排布式[例3](多选)下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A．Na＋1s22s22p6B．Br1s22s22p63s23p64s23d104p5C．Cl－1s22s22p63s23p5D．Ar1s22s22p63s23p6eq\x(状元随笔)书写电子排布式时，可用解决问题程序化思想。即可先写出原子或离子的结构示意图，然后按每个能层中的能级是按s、p、d、f的顺序排列，各能级上的电子数标在能级符号的右上角。[提升3]写出下列原子的电子排布式：(1)11Na________；(2)16S________；(3)34Se________；(4)20Ca________；(5)26Fe________；(6)30Zn________。[关键能力]电子排布式(1)对电子排布式的认识电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。如1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p64s2分别是Al、Ca原子的电子排布式。(2)书写电子排布式的方法①“三步法”书写电子排布式构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。②简化的电子排布式将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。③离子的核外电子排布式对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如Fe位于第四周期Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。eq\x(状元随笔)电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同，电子进入能层的顺序是按构造原理中能级的能量递增的顺序，而电子排布式的书写则按能层的顺序，能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺序排布。形成性自评1．以下能级符号表示正确的是()①5s②1d③2f④1p⑤2d⑥3f⑦4f⑧5d⑨3p⑩6sA．③⑤⑦⑧⑨⑩B．①⑦⑧⑨⑩C．①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩2．下列粒子中，各层电子数均达到2n2的是()A．Ne、ArB．F－、Mg2＋C．Al、O2－D．Cl－、Ar3．核外电子由3d能级跃迁到4p能级时，可通过光谱仪直接摄取()A．电子的运动轨迹图像B．原子的吸收光谱C．电子体积大小的图像D．原子的发射光谱4．下列各离子或原子的电子排布式错误的是()A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6B．O2－：1s22s22p4C．K：1s22s22p63s23p64s1D．Fe3＋：1s22s22p63s23p63d55．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是()A．它的质子数一定是18B．它的原子和37Cl可能互为同位素C．它的单质一定是强还原剂D．可以确定该微粒为Ar6．原子中的某一能层，最多能容纳的电子数目大于32，该能层可能会是()A．L层B．M能层C．N能层D．P能层7．若某元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d14s2，则下列说法正确的是()A．该元素基态原子中共有4种不同能量的电子B．最高能层为N层C．该元素原子最外层共有3个电子D．该元素原子原子结构示意图为8．(1)Cl原子核外能量最高的电子所在的能级是________。(2)基态Si原子中，核外电子占据最高能层的符号为________，该能层有________个能级，电子数为________。9．应用构造原理，完成下表：原(离)子电子排布式简化的电子排布式7N21Sc25Mn32Ge26Fe2＋eq\x(温馨提示：请完成课时作业1)

第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理基础知识新知预习一、1．能量K、L、M、N、O、P、Q2．能量能层3．1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f26101426281832二、1．最低能量状态较高吸收释放2．吸收释放特征谱线光谱分析三、1．较低较高能层能级2．能级右上角1s22s22p63s1即时性自测1．(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×2．解析：燃放焰火、霓虹灯广告、燃烧蜡烛等所产生的光，都与电子的跃迁有关，平面镜成像和电子的跃迁无关。答案：D3．解析：各能级能容纳的电子数是ns为2个、np为6个、nd为10个、nf为14个。答案：D4．解析：①应为Be：1s22s2；③应为He：1s2。答案：D5．解析：由该元素原子的电子排布式可知，该元素原子中共有39个电子，分5个能层，其中M能层上有18个电子，最外能层上有2个电子。答案：B技能素养例1解析：解答本题时要注意：任一能层中，能级个数＝能层序数，并不是所有能层中都有p、d、f能级，具体选项分析如下：每个能层最多容纳的电子数为2n2个，也可以不排满，A正确；并不是所有的能层中都有p、d、f能级，如K层只有一个s能级，L层有s能级和p能级两个能级；M层有s、p、d三个能级，B错误；任一能层中，能级个数等于能层序数，C错误；每个能层最多容纳电子数为2n2，但不是一定含有2n2个电子，D错误。答案：A提升1解析：从M层开始有d能级，即3d，不存在2d，故C项错误；同理从N层开始有f能级，即4f，故D项错误；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B项错误。答案：A例2解析：根据构造原理，各能级能量的大小顺序：1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s……A项和D项正确顺序为E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高。答案：B提升2解析：由构造原理可知：①同一能层的能级能量高低顺序为：ns<np<nd<nf；②不同能层之间，能量会产生能级交错现象，即能层序数大的能级，其能量不一定高，如3d能级具有的能量就高于4s能级所具有的能量。答案：(1)<(2)<(3)>(4)<(5)<(6)<例3解析：本题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。s能级最多容纳2个电子，p能级有3个轨道，最多可容纳6个电子，电子总是从能量低的电子层或原子轨道开始排列，Cl－应是Cl原子得到一个电子形成的稳定结构，所以Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6，C错误；书写电子排布式时，应将同一能层的书写在一起，Br的电子排布式应为：1s22s22p63s23p63d104s24p5，故B错误。答案：BC提升3解析：根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式，同时应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。答案：(1)1s22s22p63s1(2)1s22s22p63s23p4(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4(4)1s22s22p63s23p64s2(5)1s22s22p63s23p63d64s2(6)1s22s22p63s23p63d104s2形成性自评1．解析：每一个能层都有s能级，从第二能层开始出现p能级，从第三能层开始出现d能级，从第四能层开始出现f能级。综上所述，B项正确。答案：B2．解析：A项中的Ar、C项中的Al、D项中的Cl－和Ar均不符合题意。答案：B3．解析：E(3d)<E(4p)，故电子由3d能级跃迁到4p能级时要吸收能量，形成吸收光谱。答案：B4．解析：O原子的电子排布式为1s22s22p4，故O2－的电子排布式为1s22s22p6，B项错误。答案：B5．解析：此微粒核外共有18个电子，可能是Ar原子，也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca2＋、K＋或阴离子S2－、Cl－、P3－等。答案：B6．解析：每一能层最多能容纳的电子数目为2n2，所以最多能容纳的电子数目大于32的能层，至少是第五能层。答案：D7．解析：根据构造原理，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。由此可知该元素原子中共7种能量电子，A项错误；最高能层是N层，B项正确；最外层有2个电子，C项错误；M层有9个电子，最外层有2个电子，D项错误。答案：B8．解析：(1)Cl原子核外有17个电子，排布在1s、2s、2p、3s、3p5个能级上，能量最高的是3p能级。(2)Si原子核外有14个电子，K、L、M能层上分别有2、8、4个电子，所以电子占据的最高能层为M能层，该能层有3s、3p、3d3个能级，填有4个电子。答案：(1)3p(2)M349．解析：根据原子核外电子排布原理(构造原理)书写原子(或离子)的电子排布式，同时应注意21～36号元素的原子中出现能级交错现象。答案：原(离)子电子排布式简化的电子排布式7N1s22s22p3[He]2s22p321Sc1s22s22p63s23p63d14s2[Ar]3d14s225Mn1s22s22p63s23p63d54s2[Ar]3d54s232Ge1s22s22p63s23p63d104s24p2[Ar]3d104s24p226Fe2＋1s22s22p63s23p63d6[Ar]3d6重点突破练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是()A．第四周期ⅡB族；s区B．第四周期ⅧB族；d区C．第四周期Ⅷ族；d区D．第四周期Ⅷ族；ds区答案C解析某原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价电子排布为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期Ⅷ族。2．(牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是()A．钛元素原子的M层上共有10个电子B．钛元素是ds区的过渡元素C．钛元素原子最外层上有4个电子D．47.87是钛原子的近似相对原子质量答案A解析钛元素原子的M层为第三层，电子排布为3s23p63d2，共有10个电子，A正确；钛元素是d区的过渡元素，B错误；钛元素原子最外层为4s2，有2个电子，C错误；47.87是钛原子的平均相对原子质量，D错误。3．(河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZC．原子半径：X＜W，第一电离能X＜WD．电负性：Z＞Y＞W＞X答案D解析离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是()A．电负性：Y＜ZB．第一电离能：Y>XC．化合物WZ难溶于水D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构答案A解析W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z为第三周期元素；它们的最外层电子数之和为18，W最外层电子数是1，X最外层电子数是5，Y、Z最外层电子数之和是12，且二者都是主族元素，Y原子序数小于Z，则Y是P元素、Z是Cl元素。5．(成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色下列说法不正确的是()A．W是Fe元素B．X的电负性比Y的大C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2D．XY2是一种直线形分子答案B解析X的基态原子L层电子数是K层的2倍，X是C；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，n＝2即2s22p4，为O；Z存在质量数为23，中子数为12的核素，质子数为11，为Na；W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为Fe。6．(济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是()A．m、n、p元素的第一电离能依次增大B．基态n元素原子的轨道表示式为：C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同答案A解析m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故m为C元素；w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，故w为Cu；p、q元素位于同一族，它们的原子序数大于碳而小于Cu，只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期，且两者核电荷数之和为24，可推知p为O元素、q为S元素；n的原子序数介于C、O之间，故n为N元素。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是()A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞XB．化合物乙是一种酸C．电负性：M＞Z＞Y＞WD．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM答案B解析X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素，其中X的质子总数与电子层数相同，说明X为H,Z与其同主族的短周期元素可形成常见的气体甲，可知Z为O，Y、Z、M同周期且相邻，因此Y为N，M为F，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，所以W为Si，综上X为H，Y为N，Z为O，M为F，W为Si，甲为SO2，X、Y、Z3种元素形成化合物乙，乙为HNO3、NH4NO3等，据此判断。8．(河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A．W元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．p能级未成对电子最多的是Z元素D．X元素是电负性最大的元素答案AD解析根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S元素的第一电离能，A正确；Z的阴离子含有36个电子，其电子层结构与R原子的不相同，B错误；p轨道未成对电子最多的是P元素，C错误；F是最活泼的非金属元素，电负性最大，D正确。9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是()A．Y的价层电子排布式是ns2np5B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物C．Y、Z之间可形成离子化合物D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物可能均是强酸答案BD解析根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，当Y为N时，形成的最简单氢化物为氨气，分子间能够形成氢键，沸点最高，当Y为O时，X为N，Z为S，W为Cl，水常温下为液体，水的沸点最高，故B正确；根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，Y、Z同主族，且为短周期元素，二者不可能形成离子化合物，故C错误；当X、Z、W分别为N、S、Cl时，对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸，都是强酸，故D正确。10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是()A．YZ2属于酸性氧化物B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性C．第一电离能：Z>Y>XD．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种答案D解析化合物分子中所有原子都达到了8电子稳定结构。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，则W是Cl元素；原子半径r(X)>r(Y)>r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z能够形成1个双键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，W形成1个共价键，W位于第三周期，X、Y、Z位于第二周期，X为C，Y为N，Z为O，W为Cl元素，据此解答。三、非选择题11．(河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；②如图是元素周期表中主族元素的一部分：③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：I1I2I3I4A7381451773310540B5781817274511575试回答下列问题：(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。a．A通常显＋1价，B通常显＋4价b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p4(2)S>P>Si(3)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)c解析根据题意，满足价电子排布式为ns2np2的元素为碳、硅；元素C、D、E在同一周期，假设C为碳，则E为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以C为硅，则D为磷，E为硫，单质硫能在空气中燃烧生成SO2，所以F为硒，根据电离能数据可知，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，根据以上分析进行解答。(4)根据表中数据，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，a错误；B元素的第一电离能小，但它在反应时需要失去3个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素的性质递变规律可知，b错误；产生等量的H2，A、B失去电子数相等，即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2，c正确。12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。(1)第一电离能指的是__________________________________________。(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。A．a为I1、b为I2、c为I3B．a为I3、b为I2、c为I1C．a为I2、b为I3、c为I1D．a为I1、b为I3、c为I2(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：电离能/(kJ·mol－1)I1I2Cu7461958Zn9061733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_______________________________________________________________。(5)