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(共86張PPT)
第2講　元素周期表　元素周期律
【復習目標】　 1.認識元素性質與元素在元素周期表中位置的關系。2.結合有關數據和實驗事實認識原子結構、元素性質呈周期性變化的規律，建構元素周期律。3.知道元素周期表的結構，以第三周期及第ⅠA族和第ⅦA族為例，掌握同周期和同主族元素性質的遞變規律。4.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現周期性變化是元素性質周期性變化的原因。5.知道元素周期表中分區、周期和族的元素原子核外電子排布特征，認識元素周期律(表)的應用價值。
知識梳理
01
提升訓練
02
目錄
CONTENTS
課時作業
04
真題演練
03
知識梳理
核電荷數
質子數
核外電子數
電子層數目
原子序數
7
最外層電子數
電子層數
18
[提醒] 　(1)同周期兩相鄰主族元素的原子序數差可能為1或11(第四、五周期的第ⅡA族和第ⅢA族)或25(第六、七周期的第ⅡA族和第ⅢA族)。
(2)含元素種類最多的族是第ⅢB族，共有32種元素，所含元素形成化合物種類最多的族為第ⅣA族。
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
金屬
非金屬
半導體
催化劑
合金
農藥
×
√
錯因
應為第四周期ⅤA族。
×
√
錯因
應為p區元素。
過渡元素指副族元素。
×
原子序數
周期性變化
核外電子排布
從1到7
相同
減小
增大
＋1
＋7
－4
－1
最外層電子數
主族序數
減弱
增強
增強
減弱
3.主族元素性質的周期性變化規律
失去
氣態基態正離子
最低能量
I1
kJ·mol－1
最小
最大
增大
>
>
逐漸變小
多
大
大
大
<
<
鍵合電子
鍵合電子
越大
4.0
1.0
小于
大于
變大
變小
右下方
1
增多
增大
增強
Cs
銀白
較小
較小
較低
很好
增大
降低
氫氧化物
氫氣
劇烈
增強
>
>
難
很難
不
酸
難
黑
×
×
錯因
同周期主族元素的陰離子半徑大于陽離子半徑，如：r(N3－)>r(Li＋)。
氟元素無正價。
×
√
錯因
第三周期非金屬元素最高價含氧酸的酸性從左到右依次增強。
金屬性、非金屬性強弱與原子得失電子數目無關，只與得失電子的難易程度有關。
×
×
錯因
電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，也可能形成共價鍵，如HF。
N的2p軌道半充滿，Mg的3s軌道全充滿，與同周期相鄰元素比，第一電離能較大。
×
元素的電負性大，第一電離能不一定大。如電負性：NO。
×
提升訓練
答案
解析　由于X、Y、Z均為主族元素，結合其位置關系和元素周期表的結構，可推斷Y元素一定不在第一周期，即X、Y、Z不可能都在短周期，D錯誤。
答案
解析
Y
X
Z
題組二　分析與推測原子結構和周期表的關系
3.下列有關元素周期表分區的說法正確的是(　　)
A.s區全部是金屬元素
B.p區全部是非金屬元素
C.d區內元素原子的價層電子排布必為(n－1)d1～10ns2
D.除ds區外，以最后填入電子的能級符號作為區的名稱
答案
4.具有下列電子層結構的原子，其對應元素一定屬于同一周期的是(　　)
A.兩種原子的電子層上全部都是s電子
B.3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上只有一個未成對電子的原子
C.最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子
D.原子核外M層上的s能級和p能級都填滿了電子，而d軌道上尚未有電子的兩種原子
答案
考點2　元素周期律
題組一　分析與判斷微粒半徑的大小
1.已知短周期主族元素的四種離子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的電子層結構，則下列敘述中正確的是(　　)
A.原子序數：D>C>B>A
B.原子半徑：B>A>C>D
C.離子半徑：C3－>D－>A2＋>B＋
D.氧化性：A2＋>B＋，還原性：C3－答案
答案
>
>
>
>
<
<
<
<
>
>
>
>
題組二　推理與探析元素金屬性、非金屬性的強弱
3.下列關于元素金屬性和非金屬性強弱比較的說法不正確的是(　　)
A.將大理石加入稀鹽酸中，能產生CO2氣體，說明Cl的非金屬性強于C
B.Si與H2化合所需溫度遠高于S與H2化合所需溫度，說明S的非金屬性強于Si
C.Na與冷水反應劇烈，而Mg與冷水反應緩慢，說明Na的金屬性強于Mg
D.Fe投入CuSO4溶液中，能置換出Cu，說明Fe的金屬性比Cu的強
答案
選項 實驗操作 實驗目的
A Cl2、Br2分別與H2反應 比較氯、溴的非金屬性強弱
B 向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨 比較鎂、鋁的金屬性強弱
C 室溫下，測定相同物質的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比較碳、硫的非金屬性強弱
D Fe、Cu分別與稀鹽酸反應 比較鐵、銅的金屬性強弱
4.下列實驗操作不能達到實驗目的的是(　　)
答案
解析　A項，Cl2、Br2分別與H2反應，根據反應條件的難易，即可判斷出氯、溴的非金屬性強弱；B項，向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨，MgCl2與NH3·H2O反應生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應生成Al(OH)3，無法判斷出二者的金屬性強弱；C項，室溫下，測定相同物質的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根據pH可判斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，進而判斷出H2CO3與H2SO4酸性強弱，即可判斷出碳、硫的非金屬性強弱；D項，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應現象的不同，即可判斷出Fe、Cu的金屬性強弱。
解析
元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
答案
F
K
Ne
P>S>Si
S>P>Si
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
6.已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出幾種元素的電負性：
已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，一般形成共價鍵。
(1)根據表中給出的數據，可推知元素的電負性具有的變化規律是__________________________________________________________________。
答案
元素 Al B Be C Cl F Li
電負性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
電負性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
隨著原子序數的遞增，元素的電負性呈周期性變化
(2)通過分析電負性值變化規律，確定鎂元素電負性值的最小范圍是__________。
(3)判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：
A.Li3N B.BeCl2 C.AlCl3 D.SiC
屬于離子化合物的是________(填字母，下同)；屬于共價化合物的是________；請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論：___________________________________________
____________________________________。
答案
元素 Al B Be C Cl F Li
電負性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
電負性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
0.9～1.5
A
BCD
測定各物質在熔融狀態下能否導電，若導電則為離子化合物，反之則為共價化合物
(4)在P與Cl組成的化合物中，Cl元素顯________(填“正”或“負”)價，理由是___________________________________________________。
答案
元素 Al B Be C Cl F Li
電負性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
電負性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
負
Cl的電負性大于P，Cl對鍵合電子的吸引能力強
真題演練
1.(2023·浙江6月選考)X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、Y元素相鄰。X基態原子核外有2個未成對電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是(　　)
A.第一電離能：Y>Z>X
B.電負性：Z>Y>X>W
C.Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑：WD.W2X2與水反應生成產物之一是非極性分子
解析　由題意及分析可知，X為C元素，Y為N元素，Z為F元素，W為Na元素。第一電離能：Z(F)>Y(N)>X(C)，A錯誤。
答案
解析
2.(2023·湖南卷)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態X原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2∶1∶3。下列說法正確的是(　　)
A.電負性：X>Y>Z>W
B.原子半徑：XC.Y和W的單質都能與水反應生成氣體
D.Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
答案
解析　基態X原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相同，可以推測X為O元素或Mg元素，由熒光粉的化學式可知，X形成的是酸根離子，因此X為O元素；基態X原子中未成對電子數為2，因此Y的未成對電子數為1，又因X、Y、Z、W的原子序數依次增大，故Y可能為F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，W為金屬元素且由熒光粉的化學式可知Y與W化合，故Y為F元素或Cl元素；Z原子的未成對電子數為3，又因其原子序數大于Y，故Y應為F元素、Z應為P元素；結合熒光粉的化學式可知W為＋2價元素，故其為Ca元素。電負性大小為Y>X>Z>W，A錯誤；原子半徑大小為Y解析
3.(2022·海南高考)鈉和鉀是兩種常見金屬。下列說法正確的是(　　)
A.鈉元素的第一電離能大于鉀
B.基態鉀原子價層電子軌道表示式為
C.鉀能置換出NaCl溶液中的鈉
D.鈉元素與鉀元素的原子序數相差18
答案
4.(2022·江蘇高考)工業上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是(　　)
A.半徑大?。簉(Al3＋)B.電負性大?。害?F)<χ(O)
C.電離能大?。篒1(O)D.堿性強弱：NaOH答案
5.(2021·北京高考)下列性質的比較，不能用元素周期律解釋的是(　　)
A.酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3
B.堿性：KOH＞NaOH＞LiOH
C.熱穩定性：H2O＞H2S＞PH3
D.非金屬性：F＞O＞N
解析　S元素最高價含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根據元素周期律解釋酸性強弱。
答案
解析
6.(1)(2023·湖北卷節選)Co位于元素周期表第________周期，第________族。
(2)(2023·全國乙卷節選)中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發現火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)。橄欖石中，各元素電負性大小順序為_________________，鐵的化合價為________。
(3)(2023·北京卷節選)比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結構的角度說明理由：___________________________________________________________
___________________。
答案
四
Ⅷ
O＞Si＞Fe＞Mg
＋2
I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去一個電子
(4)(2023·浙江1月選考節選)由硅原子形成的三種微粒，電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne] 3s23p14s1，有關這些微粒的敘述，正確的是________。
A.微粒半徑：③>①>②
B.電子排布屬于基態原子(或離子)的是：①②
C.電離一個電子所需最低能量：①>②>③
D.得電子能力：①>②
答案
AB
解析　(4)①為基態Si原子，②為基態Si＋，③為激發態Si原子。③有4個電子層，半徑最大，①、②具有相同的電子層數和核電荷數，核外電子數越多，粒子半徑越大，故微粒半徑：③>①>②，A正確；由上述分析可知，B正確；①、②電離出一個電子所需能量分別為基態Si的第一電離能、第二電離能，③為激發態Si原子，能量高，電離出一個電子所需能量比①小，故電離一個電子所需最低能量：③<①<②，C錯誤；微粒半徑：①>②，則原子核對最外層電子的吸引力：①<②，得電子能力：①<②，D錯誤。
解析
7.(2022·全國甲卷節選)(1)基態F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為________________。
(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能I變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是____ (填標號)，判斷的根據是_______________________________________________________________________
_________________________________________________；第三電離能的變化圖是_____ (填標號)。
答案
a
同一周期從左至右第一電離能的總體趨勢是增大的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高
b
解析　(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期從左至右第一電離能的總體趨勢是增大的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序為C解析
　甲、乙、丙、丁均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示，丁的3p能級只有一個未成對電子，下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑：丙>甲>乙
B.第一電離能：甲>乙>丙
C.甲、乙、丁的最高正化合價依次增大
D.四種元素的單質中，丙的沸點最高
答案
甲 乙
丙 丁
解析　根據丁的3p能級只有一個未成對電子，結合元素的位置關系，可推導出丁為Cl，則甲為N，乙為O，丙為Si。
解析
課時作業
[建議用時：40分鐘]
選擇題(每小題只有1個選項符合題意)
1.(2023·北京市朝陽區高三期末質量檢測)下列性質的比較中，不正確的是
(　　)
A.電負性：Cl>Br
B.微粒半徑：O2－>Na＋
C.第一電離能：Al>Mg
D.酸性：HNO3>H3PO4
答案
解析　Mg原子3s能級全滿，更穩定，第一電離能高于Al，C不正確。
解析
2.X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結構。下列說法正確的是(　　)
A.原子最外層電子數：X>Y>Z
B.單質沸點：X>Y>Z
C.離子半徑：X2－>Y＋>Z－
D.原子序數：X>Y>Z
答案
解析　根據題中信息可確定X、Y、Z分別為S、Na和F。
解析
3.下列敘述正確的是(　　)
A.鉛位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素交界處，可作半導體材料
B.若存在簡單陰離子R2－，則R一定屬于第ⅥA族元素
C.S和Se屬于第ⅥA族元素，H2S的還原性比H2Se的強
D.最外層電子數為1的元素一定屬于堿金屬元素
答案
解析　A項，Pb不位于金屬元素與非金屬元素交界處，不可作半導體材料，錯誤；C項，H2S的還原性比H2Se的弱，錯誤；D項，H最外層電子數為1，但不屬于堿金屬元素，錯誤。
解析
4.(2023·石景山區高三期末考試)已知X、Y、Z為三種原子序數相鄰的主族元素，其最高價氧化物對應水化物的酸性相對強弱是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列說法不正確的是(　　)
A.電負性：X＜Y＜Z
B.氣態氫化物的穩定性：X＞Y＞Z
C.原子半徑：X＜Y＜Z
D.單質的氧化性：X＞Y＞Z
答案
5.下列四種元素的基態原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4?、?s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3?、?s22s22p5
則下列有關比較中正確的是(　　)
A.第一電離能：④>③>②>①
B.原子半徑：②>①>④>③
C.電負性：④>③>②>①
D.最高正化合價：④>①>③＝②
答案
解析　根據四種元素基態原子電子排布式可知，①是S元素，②是P元素，③是N元素，④是F元素。A項，同周期自左而右，第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能NP，所以第一電離能S③>②>①，正確；B項，同周期自左而右，主族元素原子半徑逐漸減小，所以原子半徑P>S，N>F，電子層數越多原子半徑越大，故原子半徑P>S>N>F，即②>①>③>④，錯誤；C項，同周期自左而右，元素電負性逐漸增大，所以電負性P解析
答案
6.下列關于ⅡA族元素性質預測正確的是(　　)
A.Ra(OH)2和Mg(OH)2類似，二者均難溶于水
B.RaSO4和BaSO4類似，二者均難溶于水
C.Sr在常溫下不能和冷水反應
D.依據對角線規則，Be的性質和Al類似，Be(OH)2和NaOH反應可生成NaBeO2
7.周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷(　　)
A.它位于周期表的第四周期ⅡA族
B.它的基態核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2
C.Co2＋的核外價層電子排布式為3d54s2
D.Co位于周期表中第9列
答案
8.下列說法正確的是(　　)
A.HF、HCl、H2S、PH3的穩定性依次增強
B.在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數之和為41
C.某主族元素的電離能I1～I7數據如表所示(單位：kJ·mol－1)，可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族
D.原子半徑由小到大的順序：Mg、Si、N、F
答案
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
解析　元素非金屬性越強，其對應氫化物越穩定，F、Cl、S、P非金屬性依次減弱，故HF、HCl、H2S、PH3的穩定性依次減弱，故A錯誤；該元素電離能突變在I4，其常見化合價為＋3價，可推測該元素位于元素周期表第ⅢA族，故C錯誤；按Mg、Si、N、F的順序，原子半徑由大變小，故D錯誤。
解析
答案
9.(2023·青島市高三年級期初調研)前四周期五種元素在周期表中的相對位置如圖所示。丁的最高價氧化物的水化物為強酸。下列說法錯誤的是(　　)
A.戊屬于非金屬元素
B.原子半徑：乙>丙>丁
C.丙的最高價含氧酸可能是一種強酸
D.簡單氫化物的沸點：丁>甲
甲
乙 丙 丁
戊
解析　圖中五種元素位于前四周期，則甲、丙、戊分別位于第二、三、四周期，丁的最高價氧化物的水化物為強酸，則丁是Cl或S，若丁為Cl，則甲為O，乙為P，丙為S，戊為Se；若丁為S，則甲為N，乙為Si，丙為P，戊為As。戊是Se或As，均屬于非金屬元素，A正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑：乙>丙>丁，B正確；丙為S或P，S的最高價含氧酸H2SO4為強酸，C正確；丁為Cl時甲為O，H2O由于分子間可形成氫鍵，其沸點比HCl高，丁為S時甲為N，NH3由于分子間可形成氫鍵，其沸點比H2S高，D錯誤。
解析
10.甲～庚等元素在周期表中的相對位置如下表。己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外層與最內層具有相同電子數。下列判斷正確的是(　　)
A.丙與戊的原子序數相差18
B.氣態氫化物的穩定性：庚<己<戊
C.常溫下，甲和乙的單質均能與水劇烈反應
D.丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維
答案
解析　根據題中信息可確定己和甲分別為S和Mg，則乙、丙、丁、戊、庚分別為Ca、B、Si、As和F。
解析
11.(2023·海南省高三期末診斷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，其中X是目前形成化合物種類最多的元素，Y元素在同周期主族元素中非金屬性最強，Z元素在同周期主族元素中原子半徑最大，W元素原子的最外層電子數等于Y、Z元素原子的最外層電子數之差。下列判斷正確的是(　　)
A.非金屬性：X>W B.最高正化合價：Y>W
C.Z的氧化物中只含離子鍵 D.簡單氫化物穩定性：Y>W
答案
解析　由分析可推知X為C、Y為F、Z為Na、W為S。S的非金屬性比C強，故A錯誤；F沒有正價，S的最高價為＋6價，故B錯誤；Na的氧化物有Na2O2、Na2O，前者含有離子鍵和共價鍵，后者只含有離子鍵，故C錯誤。
解析
12. 某鋰鹽的結構如圖所示，其陰離子由原子序數依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y與Z同周期，Y與W同族。下列說法正確的是(　　)
A.元素的電負性：WB.第一電離能：WC.簡單氣態氫化物的熱穩定性：WD.簡單離子的半徑：W答案
解析　根據陰離子中Y形成兩個共價鍵，W形成六個共價鍵，Y與W同族，知二者均為ⅥA族元素，結合原子序數關系可知，W為S，Y為O；X、Y、Z同周期，Z形成一個共價鍵，則Z為F；X形成兩個共價鍵且陰離子帶一個單位負電荷，則X最外層有5個電子，X為N。
解析
13.(1)Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態原子未成對電子數與Ni相同且電負性小的元素是________；L原子核外電子占有9個軌道，而且有一個未成對電子，L是________元素。
(2)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物。
①基態硒原子的價層電子排布式為________。
②鍺、砷、硒三種元素的第一電離能大小排序為____________(填元素符號)。
③下列說法正確的是________(填字母)。
A.第一電離能：As>Ga B.電負性：As>Ga
C.原子半徑：As>Ga
答案
C
Cl
4s24p4
As>Se>Ge
AB
④鍺(Ge)是用途很廣的半導體材料，基態鍺原子的價層電子排布式為________。在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有________種。
⑤硼(B)及其化合物在化學中有重要的地位。Ga與B同主族，Ga的基態原子的核外電子排布式為______________________________________，B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是__________。
答案
4s24p2
3
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
O>C>B
(3)W、X、Y、Z元素的原子序數依次增大，W、Y的最外層電子數之和等于X的內層電子數，W、Z的質子數之和與X、Y的質子數之和的差等于X的最外層電子數；W、Z形成的單質是生產、生活中應用最廣的兩種金屬?；卮鹣铝袉栴}：
①Z元素在元素周期表中的位置為_________________。
②Z形成的最高價含氧酸鹽具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩定，可用于飲用水的處理，其凈水原理是____________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③寫出能體現X、Y金屬性或非金屬性強弱的方法：____________________________(用化學方程式表示)。
答案
第四周期第Ⅷ族
Z形成的最高價含氧酸鹽是高鐵酸鹽，高鐵酸鹽具有強氧化性，可利用其氧化性進行殺菌消毒，還原產物在水溶液中形成氫氧化鐵膠體，可以高效吸附水中的懸浮雜質，起到凈水作用
Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
解析　 (1)基態Ni原子的核外電子排布式為[Ar]3d84s2，Ni有2個未成對電子，第二周期基態原子中有2個未成對電子的是C和O，電負性小的元素是C；L原子核外電子占有9個原子軌道時，3p能級上的3個軌道均被占據，有1個未成對電子的只能是3p5，故L是氯元素。
(2)④由第一電離能的變化規律可知，在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。
(3)W、X、Y、Z元素的原子序數依次增大，W、Z形成的單質是生產、生活中應用最廣的兩種金屬，應為Al、Fe，W、Y的最外層電子數之和等于X的內層電子數，X的內層電子數是10，則Y的最外層電子數是10－3＝7，則Y為Cl，令X的最外層電子數為q，W、Z的質子數之和＝13＋26＝39，X、Y的質子數之和＝2＋8＋q＋17＝27＋q，兩者的差等于X的最外層電子數，可得39－(27＋q)＝q，解得q＝6，則X為16號元素S。
解析第2講　元素周期表　元素周期律
【復習目標】　1.認識元素性質與元素在元素周期表中位置的關系。2.結合有關數據和實驗事實認識原子結構、元素性質呈周期性變化的規律，建構元素周期律。3.知道元素周期表的結構，以第三周期及第ⅠA族和第ⅦA族為例，掌握同周期和同主族元素性質的遞變規律。4.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現周期性變化是元素性質周期性變化的原因。5.知道元素周期表中分區、周期和族的元素原子核外電子排布特征，認識元素周期律(表)的應用價值。
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一、元素周期表
1.原子序數
按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號。
原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。
2.元素周期表的編排原則
(1)把電子層數目相同的元素按原子序數遞增順序從左到右排成一橫行，共有7個橫行。
(2)把不同橫行中最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序從上到下排成一縱列，共有18個縱列。
3.元素周期表的結構
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\405HXPZ96教.TIF" \* MERGEFORMAT
[提醒]　(1)同周期兩相鄰主族元素的原子序數差可能為1或11(第四、五周期的第ⅡA族和第ⅢA族)或25(第六、七周期的第ⅡA族和第ⅢA族)。(2)含元素種類最多的族是第ⅢB族，共有32種元素，所含元素形成化合物種類最多的族為第ⅣA族。
4.原子結構與周期表的關系
(1)原子結構與周期的關系
原子的最大能層數＝周期序數
(2)各族元素的價電子排布特點
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
排布特點 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2
主族 ⅤA ⅥA ⅦA —
排布特點 ns2np3 ns2np4 ns2np5 —
②0族：He：1s2；其他：ns2np6。
③過渡元素(副族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、鑭系和錒系元素除外)。
5.元素周期表的分區
(1)按元素性質分區
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\405HXPZ97教.TIF" \* MERGEFORMAT
①分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條線，即為金屬元素區和非金屬元素區分界線(氫元素除外)。
②各區位置：分界線左面為金屬元素區，分界線右面為非金屬元素區。
(2)按價層電子排布特點分區
①周期表的分區
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\80HX857教.TIF" \* MERGEFORMAT
②各區元素原子價層電子排布特點
分區 元素分布 價層電子排布
s區 ⅠA、ⅡA族 ns1～2
p區 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外)
d區 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(鑭系、錒系除外) (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)
ds區 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2
f區 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
6.元素周期表的應用
(1)科學預測：為新元素的發現及預測它們的原子結構和性質提供了線索。
(2)尋找新材料
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\405HX6教.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)用于工農業生產
對探礦有指導意義的是地球化學元素的分布與它們在元素周期表中的位置關系，研制農藥材料等。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\易錯辨析教.TIF" \* MERGEFORMAT
判斷正誤。正確的打“√”，錯誤的打“×”并指明錯因。
(1)砷(As)在元素周期表中的位置是第三周期ⅤA族。(×)
錯因：應為第四周期ⅤA族。
(2)兩種短周期元素的原子序數相差8，周期序數一定相差1。(√)
錯因：________________________________________________________________________
(3)正三價陽離子的電子排布式為
1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族。(√)
錯因：________________________________________________________________________
(4)價層電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是s區元素。(×)
錯因：應為p區元素。
(5)元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素。(×)
錯因：過渡元素指副族元素。
二、元素周期律
1.元素周期律
元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性變化的規律。
2.元素周期律的實質
元素原子核外電子排布的周期性變化的結果。
3.主族元素性質的周期性變化規律
內容 同周期(從左到右) 同主族(從上到下)
原子結構 最外層電子數 從1到7(第一周期除外) 相同
原子半徑 逐漸減小 逐漸增大
元素的性質 主要化合價 最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)；最低負化合價由－4→－1 相同，最高正化合價＝最外層電子數＝主族序數(O、F除外)
金屬性 逐漸減弱 逐漸增強
非金屬性 逐漸增強 逐漸減弱
4.電離能
(1)第一電離能：氣態基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量，符號：I1，單位：kJ·mol－1。
(2)規律
①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，從左到右總體呈現增大的變化趨勢。同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態，比較穩定，所以其第一電離能分別大于同周期相鄰的第ⅢA族和第ⅥA族元素，如第一電離能：Mg>Al，P>S。
②同族元素：從上至下第一電離能逐漸變小。
③同種原子：隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越多，再失去電子需克服的電性引力越來越大，消耗的能量越來越大，逐級電離能越來越大(即I15.電負性
(1)含義
用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。
(2)標準
以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出了各元素的電負性。
(3)規律
①金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大于1.8，而位于非金屬三角區邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。
②一般來說，同一周期，從左至右，元素電負性逐漸變大，同一主族，從上至下，元素電負性逐漸變小。
6.對角線規則
在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素有些性質是相似的，如：
7.元素周期律的應用
(1)預測同主族元素的性質(以堿金屬元素的性質為例)
原子結構與性質 相同點 最外層上都只有1個電子具有相似的化學性質
不同點 從Li→Cs電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大從Li到Cs金屬性逐漸增強
物理性質 相同點 堿金屬除Cs略帶金色光澤外，其他都是銀白色有金屬光澤的固體，密度較小，硬度較小，熔、沸點較低，導電、導熱性很好
遞變性 從Li→Cs密度逐漸增大(K反常)，熔、沸點逐漸降低
化學性質 與O2等非金屬的反應 堿金屬都能與O2等非金屬反應，鋰、鈉與O2反應的化學方程式為：4Li＋O22Li2O2Na＋O2Na2O2K、Rb、Cs與O2反應生成比過氧化物結構更復雜的物質
與H2O的反應 堿金屬單質與水均能發生反應，生成氫氧化物和氫氣。反應的化學方程式可表示為2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表堿金屬)，但反應的劇烈程度不同：從Li→Cs反應越來越劇烈，證明它們的金屬性逐漸增強
(2)比較不同周期、不同主族元素的性質：如金屬性Mg>Al、Ca>Mg，則金屬性Ca>Al，堿性Ca(OH)2>Al(OH)3。
(3)推測未知元素的某些性質
①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。
②已知鹵族元素的性質遞變規律，可推知元素砹(At)應為黑色固體，與氫很難化合，HAt不穩定，水溶液呈酸性，AgAt難溶于水。
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判斷正誤。正確的打“√”，錯誤的打“×”并指明錯因。
(1)同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。(×)
錯因：同周期主族元素的陰離子半徑大于陽離子半徑，如：r(N3－)>r(Li＋)。
(2)根據最高正化合價與族序數的關系可知，氟元素的最高正價為＋7價。(×)
錯因：氟元素無正價。
(3)第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強。(×)
錯因：第三周期非金屬元素最高價含氧酸的酸性從左到右依次增強。
(4)H2SO4的酸性強于H2CO3，所以S的非金屬性強于碳的非金屬性。(√)
錯因：________________________________________________________________________
(5)元素的原子得電子越多，非金屬性越強；失電子越多，金屬性越強。(×)
錯因：金屬性、非金屬性強弱與原子得失電子數目無關，只與得失電子的難易程度有關。
(6)電負性差值大于1.7時，一定形成離子鍵。(×)
錯因：電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，也可能形成共價鍵，如HF。
(7)根據元素周期律，氮與氧、鎂與鋁相比，都是后者的第一電離能大。(×)
錯因：N的2p軌道半充滿，Mg的3s軌道全充滿，與同周期相鄰元素比，第一電離能較大。
(8)主族元素的電負性越大，元素原子的第一電離能一定越大。(×)
錯因：元素的電負性大，第一電離能不一定大。如電負性：NO。
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考點1　元素周期表
題組一　模型認知原子序數和元素周期表的結構
1.下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數字為原子序數，其中M為37的是(　　)
答案　C
2.(2023·北海高三月考)已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如下，設X的原子序數為a，下列說法不正確的是(　　)
Y
X
Z
A.Y與Z的原子序數之和可能為2a
B.Y的原子序數可能為a－17
C.Z的原子序數可能為a＋31
D.X、Y、Z可能均為短周期元素
答案　D
解析　由于X、Y、Z均為主族元素，結合其位置關系和元素周期表的結構，可推斷Y元素一定不在第一周期，即X、Y、Z不可能都在短周期，D錯誤。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\方法技巧教.TIF" \* MERGEFORMAT 1.直接相鄰的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序數關系2.由稀有氣體元素的原子序數確定元素在周期表中的位置確定主族元素在周期表中位置的方法：原子序數-最鄰近的稀有氣體元素的原子序數=x。例如：①35號元素（最鄰近的是36Kr），則35-36=-1，故周期數為四，族序數為8-|-1|=7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；②87號元素（最鄰近的是86Rn），則87-86=1，故周期數為七，族序數為1，即第七周期第ⅠA族，即鈁元素。
題組二　分析與推測原子結構和周期表的關系
3.下列有關元素周期表分區的說法正確的是(　　)
A.s區全部是金屬元素
B.p區全部是非金屬元素
C.d區內元素原子的價層電子排布必為(n－1)d1～10ns2
D.除ds區外，以最后填入電子的能級符號作為區的名稱
答案　D
4.具有下列電子層結構的原子，其對應元素一定屬于同一周期的是(　　)
A.兩種原子的電子層上全部都是s電子
B.3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上只有一個未成對電子的原子
C.最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子
D.原子核外M層上的s能級和p能級都填滿了電子，而d軌道上尚未有電子的兩種原子
答案　B
根據原子結構特征判斷元素在元素周期表中的位置電子排布式價層電子排布式
考點2　元素周期律
題組一　分析與判斷微粒半徑的大小
1.已知短周期主族元素的四種離子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的電子層結構，則下列敘述中正確的是(　　)
A.原子序數：D>C>B>A
B.原子半徑：B>A>C>D
C.離子半徑：C3－>D－>A2＋>B＋
D.氧化性：A2＋>B＋，還原性：C3－答案　B
2.比較下列微粒半徑的大小(用“>”或“<”填空)：
(1)Na____Mg____Cl
(2)Li____Na____K
(3)Na＋____Mg2＋____Al3＋
(4)F－____Cl－____Br－
(5)Cl－____O2－____Na＋____Mg2＋
(6)Fe2＋____Fe3＋
答案　(1)>　>　(2)<　<　(3)>　>　(4)<　<　(5)>　>　>　(6)>
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\方法技巧教.TIF" \* MERGEFORMAT “三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小一看電子層數：電子層數越多，半徑越大。二看核電荷數：當電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小。三看核外電子數：當電子層數和核電荷數均相同時，核外電子數越多，半徑越大。
題組二　推理與探析元素金屬性、非金屬性的強弱
3.下列關于元素金屬性和非金屬性強弱比較的說法不正確的是(　　)
A.將大理石加入稀鹽酸中，能產生CO2氣體，說明Cl的非金屬性強于C
B.Si與H2化合所需溫度遠高于S與H2化合所需溫度，說明S的非金屬性強于Si
C.Na與冷水反應劇烈，而Mg與冷水反應緩慢，說明Na的金屬性強于Mg
D.Fe投入CuSO4溶液中，能置換出Cu，說明Fe的金屬性比Cu的強
答案　A
4.下列實驗操作不能達到實驗目的的是(　　)
選項 實驗操作 實驗目的
A Cl2、Br2分別與H2反應 比較氯、溴的非金屬性強弱
B 向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨 比較鎂、鋁的金屬性強弱
C 室溫下，測定相同物質的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比較碳、硫的非金屬性強弱
D Fe、Cu分別與稀鹽酸反應 比較鐵、銅的金屬性強弱
答案　B
解析　A項，Cl2、Br2分別與H2反應，根據反應條件的難易，即可判斷出氯、溴的非金屬性強弱；B項，向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨，MgCl2與NH3·H2O反應生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應生成Al(OH)3，無法判斷出二者的金屬性強弱；C項，室溫下，測定相同物質的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根據pH可判斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，進而判斷出H2CO3與H2SO4酸性強弱，即可判斷出碳、硫的非金屬性強弱；D項，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應現象的不同，即可判斷出Fe、Cu的金屬性強弱。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\規律方法教.TIF" \* MERGEFORMAT 元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法金屬性比較本質原子越易失電子，金屬性越強(與原子失電子數目無關)判斷方法①元素在周期表中的位置：同周期左邊或同主族下方元素金屬性強②在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強③單質與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強④最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強⑤單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強⑥若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強非金屬性比較本質原子越易得電子，非金屬性越強(與原子得電子數目無關)判斷方法①元素在周期表中的位置：同周期右邊或同主族上方元素的非金屬性強②與H2化合越容易，最簡單氣態氫化物越穩定，非金屬性越強③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強④單質氧化性越強或陰離子還原性越弱，非金屬性越強⑤若A＋Bn－―→Am－＋B，則A的非金屬性強于B
題組三　理解與運用電離能、電負性
5.下表列出了九種元素在元素周期表中的位置。
(1)這九種元素電負性最大的是________，第一電離能最小的元素是________，最不活潑的是________(均用元素符號填空)。
(2)c、d、e三種元素第一電離能由大到小的順序是____________，電負性由大到小的順序是________(均用元素符號填空)。
(3)寫出d元素原子的軌道表示式__________________________，i元素原子基態電子排布式________________。
答案　(1)F　K　Ne　
(2)P>S>Si　S>P>Si
(3)
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
6.已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出幾種元素的電負性：
元素 Al B Be C Cl F Li
電負性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
電負性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，一般形成共價鍵。
(1)根據表中給出的數據，可推知元素的電負性具有的變化規律是________________________________________________________________________
____________________。
(2)通過分析電負性值變化規律，確定鎂元素電負性值的最小范圍是____________。
(3)判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：
A.Li3N B.BeCl2
C.AlCl3 D.SiC
屬于離子化合物的是________(填字母，下同)；屬于共價化合物的是________；請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論：______________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)在P與Cl組成的化合物中，Cl元素顯________(填“正”或“負”)價，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)隨著原子序數的遞增，元素的電負性呈周期性變化
(2)0.9～1.5
(3)A　BCD　測定各物質在熔融狀態下能否導電，若導電則為離子化合物，反之則為共價化合物
(4)負　Cl的電負性大于P，Cl對鍵合電子的吸引能力強
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\反思歸納教.TIF" \* MERGEFORMAT 電離能、電負性的應用1.電離能的應用(1)判斷元素金屬性的強弱第一電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。(2)判斷元素的化合價(I1、I2……表示各級電離能)如果某元素的In＋1 In，則該元素的常見化合價為＋n。如鈉元素I2 I1，所以鈉元素的化合價為＋1。(3)判斷核外電子的分層排布情況多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，有一定的規律性。當電離能的變化出現突變時，電子層數就可能發生變化。(4)反映元素原子的核外電子排布特點同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當元素原子的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態時，第一電離能就會反常的大。2.電負性的應用(1)判斷元素金屬性與非金屬性的強弱金屬元素的電負性一般小于1.8，金屬元素的電負性越小，金屬性越強；非金屬元素的電負性一般大于1.8，非金屬元素的電負性越大，非金屬性越強。(2)判斷元素在化合物中的價態電負性大的元素易呈現負價；電負性小的元素易呈現正價。(3)判斷化學鍵類型電負性差值大(一般大于1.7)的元素原子之間形成的化學鍵一般是離子鍵；電負性差值小(一般小于1.7)的元素原子之間形成的化學鍵一般是共價鍵。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\真題演練教.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2023·浙江6月選考)X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、Y元素相鄰。X基態原子核外有2個未成對電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是(　　)
A.第一電離能：Y>Z>X
B.電負性：Z>Y>X>W
C.Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑：WD.W2X2與水反應生成產物之一是非極性分子
答案　A
解析　由題意及分析可知，X為C元素，Y為N元素，Z為F元素，W為Na元素。第一電離能：Z(F)>Y(N)>X(C)，A錯誤。
2.(2023·湖南卷)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素?；鶓BX原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2∶1∶3。下列說法正確的是(　　)
A.電負性：X>Y>Z>W
B.原子半徑：XC.Y和W的單質都能與水反應生成氣體
D.Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
答案　C
解析　基態X原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相同，可以推測X為O元素或Mg元素，由熒光粉的化學式可知，X形成的是酸根離子，因此X為O元素；基態X原子中未成對電子數為2，因此Y的未成對電子數為1，又因X、Y、Z、W的原子序數依次增大，故Y可能為F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，W為金屬元素且由熒光粉的化學式可知Y與W化合，故Y為F元素或Cl元素；Z原子的未成對電子數為3，又因其原子序數大于Y，故Y應為F元素、Z應為P元素；結合熒光粉的化學式可知W為＋2價元素，故其為Ca元素。電負性大小為Y>X>Z>W，A錯誤；原子半徑大小為Y3.(2022·海南高考)鈉和鉀是兩種常見金屬。下列說法正確的是(　　)
A.鈉元素的第一電離能大于鉀
B.基態鉀原子價層電子軌道表示式為
C.鉀能置換出NaCl溶液中的鈉
D.鈉元素與鉀元素的原子序數相差18
答案　A
4.(2022·江蘇高考)工業上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是(　　)
A.半徑大?。簉(Al3＋)C.電離能大?。篒1(O)D.堿性強弱：NaOH答案　A
5.(2021·北京高考)下列性質的比較，不能用元素周期律解釋的是(　　)
A.酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3
B.堿性：KOH＞NaOH＞LiOH
C.熱穩定性：H2O＞H2S＞PH3
D.非金屬性：F＞O＞N
答案　A
解析　S元素最高價含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根據元素周期律解釋酸性強弱。
6.(1)(2023·湖北卷節選)Co位于元素周期表第________周期，第________族。
(2)(2023·全國乙卷節選)中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發現火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)。橄欖石中，各元素電負性大小順序為________，鐵的化合價為________。
(3)(2023·北京卷節選)比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結構的角度說明理由：____________________________________________________。
(4)(2023·浙江1月選考節選)由硅原子形成的三種微粒，電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne] 3s23p14s1，有關這些微粒的敘述，正確的是________。
A.微粒半徑：③>①>②
B.電子排布屬于基態原子(或離子)的是：①②
C.電離一個電子所需最低能量：①>②>③
D.得電子能力：①>②
答案　(1)四?、?br/>(2)O＞Si＞Fe＞Mg?。?
(3)I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去一個電子
(4)AB
解析　(4)①為基態Si原子，②為基態Si＋，③為激發態Si原子。③有4個電子層，半徑最大，①、②具有相同的電子層數和核電荷數，核外電子數越多，粒子半徑越大，故微粒半徑：③>①>②，A正確；由上述分析可知，B正確；①、②電離出一個電子所需能量分別為基態Si的第一電離能、第二電離能，③為激發態Si原子，能量高，電離出一個電子所需能量比①小，故電離一個電子所需最低能量：③<①<②，C錯誤；微粒半徑：①>②，則原子核對最外層電子的吸引力：①<②，得電子能力：①<②，D錯誤。
7.(2022·全國甲卷節選)(1)基態F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為________________。
(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能I變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是________(填標號)，判斷的根據是_____________________________________
_______________________________________；第三電離能的變化圖是________(填標號)。
答案　(1)eq \a\vs4\al()
(2)a　同一周期從左至右第一電離能的總體趨勢是增大的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高　b
解析　(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期從左至右第一電離能的總體趨勢是增大的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序為CINCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\高考預測教.TIF" \* MERGEFORMAT
　甲、乙、丙、丁均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示，丁的3p能級只有一個未成對電子，下列說法錯誤的是(　　)
甲 乙
丙 丁
A.原子半徑：丙>甲>乙
B.第一電離能：甲>乙>丙
C.甲、乙、丁的最高正化合價依次增大
D.四種元素的單質中，丙的沸點最高
答案　C
解析　根據丁的3p能級只有一個未成對電子，結合元素的位置關系，可推導出丁為Cl，則甲為N，乙為O，丙為Si。
課時作業
[建議用時：40分鐘]
選擇題(每小題只有1個選項符合題意)
1.(2023·北京市朝陽區高三期末質量檢測)下列性質的比較中，不正確的是(　　)
A.電負性：Cl>Br
B.微粒半徑：O2－>Na＋
C.第一電離能：Al>Mg
D.酸性：HNO3>H3PO4
答案　C
解析　Mg原子3s能級全滿，更穩定，第一電離能高于Al，C不正確。
2.X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結構。下列說法正確的是(　　)
A.原子最外層電子數：X>Y>Z
B.單質沸點：X>Y>Z
C.離子半徑：X2－>Y＋>Z－
D.原子序數：X>Y>Z
答案　D
解析　根據題中信息可確定X、Y、Z分別為S、Na和F。
3.下列敘述正確的是(　　)
A.鉛位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素交界處，可作半導體材料
B.若存在簡單陰離子R2－，則R一定屬于第ⅥA族元素
C.S和Se屬于第ⅥA族元素，H2S的還原性比H2Se的強
D.最外層電子數為1的元素一定屬于堿金屬元素
答案　B
解析　A項，Pb不位于金屬元素與非金屬元素交界處，不可作半導體材料，錯誤；C項，H2S的還原性比H2Se的弱，錯誤；D項，H最外層電子數為1，但不屬于堿金屬元素，錯誤。
4.(2023·石景山區高三期末考試)已知X、Y、Z為三種原子序數相鄰的主族元素，其最高價氧化物對應水化物的酸性相對強弱是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列說法不正確的是(　　)
A.電負性：X＜Y＜Z
B.氣態氫化物的穩定性：X＞Y＞Z
C.原子半徑：X＜Y＜Z
D.單質的氧化性：X＞Y＞Z
答案　A
5.下列四種元素的基態原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3?、?s22s22p5
則下列有關比較中正確的是(　　)
A.第一電離能：④>③>②>①
B.原子半徑：②>①>④>③
C.電負性：④>③>②>①
D.最高正化合價：④>①>③＝②
答案　A
解析　根據四種元素基態原子電子排布式可知，①是S元素，②是P元素，③是N元素，④是F元素。A項，同周期自左而右，第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能NP，所以第一電離能S③>②>①，正確；B項，同周期自左而右，主族元素原子半徑逐漸減小，所以原子半徑P>S，N>F，電子層數越多原子半徑越大，故原子半徑P>S>N>F，即②>①>③>④，錯誤；C項，同周期自左而右，元素電負性逐漸增大，所以電負性P6.下列關于ⅡA族元素性質預測正確的是(　　)
A.Ra(OH)2和Mg(OH)2類似，二者均難溶于水
B.RaSO4和BaSO4類似，二者均難溶于水
C.Sr在常溫下不能和冷水反應
D.依據對角線規則，Be的性質和Al類似，Be(OH)2和NaOH反應可生成NaBeO2
答案　B
7.周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷(　　)
A.它位于周期表的第四周期ⅡA族
B.它的基態核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2
C.Co2＋的核外價層電子排布式為3d54s2
D.Co位于周期表中第9列
答案　D
8.下列說法正確的是(　　)
A.HF、HCl、H2S、PH3的穩定性依次增強
B.在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數之和為41
C.某主族元素的電離能I1～I7數據如表所示(單位：kJ·mol－1)，可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
D.原子半徑由小到大的順序：Mg、Si、N、F
答案　B
解析　元素非金屬性越強，其對應氫化物越穩定，F、Cl、S、P非金屬性依次減弱，故HF、HCl、H2S、PH3的穩定性依次減弱，故A錯誤；該元素電離能突變在I4，其常見化合價為＋3價，可推測該元素位于元素周期表第ⅢA族，故C錯誤；按Mg、Si、N、F的順序，原子半徑由大變小，故D錯誤。
9.(2023·青島市高三年級期初調研)前四周期五種元素在周期表中的相對位置如圖所示。丁的最高價氧化物的水化物為強酸。下列說法錯誤的是(　　)
甲
乙 丙 丁
戊
A.戊屬于非金屬元素
B.原子半徑：乙>丙>丁
C.丙的最高價含氧酸可能是一種強酸
D.簡單氫化物的沸點：丁>甲
答案　D
解析　圖中五種元素位于前四周期，則甲、丙、戊分別位于第二、三、四周期，丁的最高價氧化物的水化物為強酸，則丁是Cl或S，若丁為Cl，則甲為O，乙為P，丙為S，戊為Se；若丁為S，則甲為N，乙為Si，丙為P，戊為As。戊是Se或As，均屬于非金屬元素，A正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑：乙>丙>丁，B正確；丙為S或P，S的最高價含氧酸H2SO4為強酸，C正確；丁為Cl時甲為O，H2O由于分子間可形成氫鍵，其沸點比HCl高，丁為S時甲為N，NH3由于分子間可形成氫鍵，其沸點比H2S高，D錯誤。
10.甲～庚等元素在周期表中的相對位置如下表。己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外層與最內層具有相同電子數。下列判斷正確的是(　　)
A.丙與戊的原子序數相差18
B.氣態氫化物的穩定性：庚<己<戊
C.常溫下，甲和乙的單質均能與水劇烈反應
D.丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維
答案　D
解析　根據題中信息可確定己和甲分別為S和Mg，則乙、丙、丁、戊、庚分別為Ca、B、Si、As和F。
11.(2023·海南省高三期末診斷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，其中X是目前形成化合物種類最多的元素，Y元素在同周期主族元素中非金屬性最強，Z元素在同周期主族元素中原子半徑最大，W元素原子的最外層電子數等于Y、Z元素原子的最外層電子數之差。下列判斷正確的是(　　)
A.非金屬性：X>W
B.最高正化合價：Y>W
C.Z的氧化物中只含離子鍵
D.簡單氫化物穩定性：Y>W
答案　D
解析　由分析可推知X為C、Y為F、Z為Na、W為S。S的非金屬性比C強，故A錯誤；F沒有正價，S的最高價為＋6價，故B錯誤；Na的氧化物有Na2O2、Na2O，前者含有離子鍵和共價鍵，后者只含有離子鍵，故C錯誤。
12.某鋰鹽的結構如圖所示，其陰離子由原子序數依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y與Z同周期，Y與W同族。下列說法正確的是(　　)
A.元素的電負性：WB.第一電離能：WC.簡單氣態氫化物的熱穩定性：WD.簡單離子的半徑：W答案　B
解析　根據陰離子中Y形成兩個共價鍵，W形成六個共價鍵，Y與W同族，知二者均為ⅥA族元素，結合原子序數關系可知，W為S，Y為O；X、Y、Z同周期，Z形成一個共價鍵，則Z為F；X形成兩個共價鍵且陰離子帶一個單位負電荷，則X最外層有5個電子，X為N。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\課件\\405化學（一輪書（創新版\\素養提升題.TIF" \* MERGEFORMAT
13.(1)Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態原子未成對電子數與Ni相同且電負性小的元素是________；L原子核外電子占有9個軌道，而且有一個未成對電子，L是________元素。
(2)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物。
①基態硒原子的價層電子排布式為________。
②鍺、砷、硒三種元素的第一電離能大小排序為____________(填元素符號)。
③下列說法正確的是________(填字母)。
A.第一電離能：As>Ga
B.電負性：As>Ga
C.原子半徑：As>Ga
④鍺(Ge)是用途很廣的半導體材料，基態鍺原子的價層電子排布式為________。在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有________種。
⑤硼(B)及其化合物在化學中有重要的地位。Ga與B同主族，Ga的基態原子的核外電子排布式為________________________________，B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是__________。
(3)W、X、Y、Z元素的原子序數依次增大，W、Y的最外層電子數之和等于X的內層電子數，W、Z的質子數之和與X、Y的質子數之和的差等于X的最外層電子數；W、Z形成的單質是生產、生活中應用最廣的兩種金屬?；卮鹣铝袉栴}：
①Z元素在元素周期表中的位置為______________________________。
②Z形成的最高價含氧酸鹽具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩定，可用于飲用水的處理，其凈水原理是_____________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
③寫出能體現X、Y金屬性或非金屬性強弱的方法：____________________________(用化學方程式表示)。
答案　(1)C　Cl
(2)①4s24p4?、贏s>Se>Ge?、跘B　
④4s24p2　3　⑤1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)　O>C>B
(3)①第四周期第Ⅷ族
②Z形成的最高價含氧酸鹽是高鐵酸鹽，高鐵酸鹽具有強氧化性，可利用其氧化性進行殺菌消毒，還原產物在水溶液中形成氫氧化鐵膠體，可以高效吸附水中的懸浮雜質，起到凈水作用
③Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
解析　(1)基態Ni原子的核外電子排布式為[Ar]3d84s2，Ni有2個未成對電子，第二周期基態原子中有2個未成對電子的是C和O，電負性小的元素是C；L原子核外電子占有9個原子軌道時，3p能級上的3個軌道均被占據，有1個未成對電子的只能是3p5，故L是氯元素。
(2)④由第一電離能的變化規律可知，在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。
(3)W、X、Y、Z元素的原子序數依次增大，W、Z形成的單質是生產、生活中應用最廣的兩種金屬，應為Al、Fe，W、Y的最外層電子數之和等于X的內層電子數，X的內層電子數是10，則Y的最外層電子數是10－3＝7，則Y為Cl，令X的最外層電子數為q，W、Z的質子數之和＝13＋26＝39，X、Y的質子數之和＝2＋8＋q＋17＝27＋q，兩者的差等于X的最外層電子數，可得39－(27＋q)＝q，解得q＝6，則X為16號元素S。
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