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第一章　原子結構與性質
第二節　原子結構與元素的性質
第1課時　原子結構與元素周期表
基礎過關練
題組一　原子結構與元素周期表
1.115號元素的中文名稱為“鏌”,元素符號為Mc,它有多種原子,下列說法錯誤的是(　　)
AMc和Mc的化學性質幾乎相同
B.Mc位于周期表的第七周期第ⅤA族
C.在Mc原子中,最后填入電子的能級是7f
D.在周期表中,假設第八周期按現有規則填滿,則115號元素的正下方是165號元素
2.已知某元素的原子序數為31。下列說法錯誤的是(　　)
A.屬于金屬元素
B.該元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C.該元素原子的價層電子排布式為3d104s24p1
D.與該元素同族的第三周期元素的最高價氧化物對應水化物具有兩性
3.下列說法不正確的是(　　)
A.第ⅡA族元素基態原子最外層電子排布式均為ns2
B.基態原子價層電子排布式為6s26p2的單質在一定條件下能與鹽酸反應
C.基態R2+的核外電子排布式為[Ar]3d7,R元素的質子數為27
D.第ⅣA族元素原子的未成對電子數是同周期主族元素中最多的
題組二　元素周期表的分區
4.(經典題)關于元素周期表中元素的分區,下列說法正確的是(　　)
A.元素周期表的d區元素不全是副族元素
B.元素周期表的d區包含所有的過渡元素
C.過渡元素包括d區、f區、ds區的元素
D.ds區元素不都是副族元素
5.2023年三位科學家因發現與合成量子點獲諾貝爾化學獎,量子點又稱為半導體熒光納米晶體,如48CdS、CdTe等,其中鎘(Cd)位于(　　)
A.s區　　B.p區　　C.d區　　D.ds區
6.“信口雌黃”“雄黃入藥”,雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物,早期都曾用作繪畫顏料,因都有抗病毒功效也用來入藥。下列說法正確的是(　　)
A.As元素屬于ds區
B.H2SO3和H3AsO3均屬于強酸
C.S元素屬于p區
D.S元素位于第三周期第ⅣA族
7如圖為元素周期表的一部分,請參照元素①~在元素周期表中的位置,回答下列問題:
(1)元素②在周期表中的位置是　　　　　,屬于元素周期表的　　　　　區。
(2)基態④原子有　　種不同運動狀態的電子。
(3)基態⑨原子價層電子排布式是　　　　。
(4)基態⑧原子中,電子占據的最高能級符號為　　　,該能級具有的原子軌道數為　　　。
(5)過渡元素的金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色,與其d軌道電子排布有關。一般而言,為d0或d10排布時無顏色,為d1~d9排布時有顏色,如顯粉紅色。據此判斷,[Mn(H2O)6]2+　　　　　(填“無”或“有”)顏色。
能力提升練
題組一　核外電子排布與元素周期表的分區
1.(易錯題)如圖為鎵和鍺在元素周期表中的信息,下列說法錯誤的是(　　)
A.鎵的核電荷數為31
B.金屬性:Ga>Ge
C.鎵、鍺均位于周期表的p區
D.基態鍺原子核外有32種能量不同的電子
2.下列說法正確的是(　　)
A.d區、ds區、s區元素全部是金屬元素
B.元素周期表各區的名稱都是最后填入電子的能級的符號
C.第四周期元素中,未成對電子數最多的主族元素位于鉀元素后面第五位
D.氣態Mn2+再失去一個電子比氣態Fe2+再失去一個電子難
3.下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的敘述正確的是(　　)
A.基態原子核外N層上只有一個電子的元素一定是第ⅠA族元素
B.基態原子價層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素不一定是副族元素
C.基態原子最外層的p能級上半充滿的元素一定位于p區
D.基態原子核外價層電子排布式為(n-1)dxnsy的元素的族序數一定為x+y
4.工業制硫酸中,制備SO2的主要反應為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。下列說法不正確的是(　　)
A.中子數為30的鐵原子表示為Fe
B.基態氧原子的價層電子排布式為2s22p2
C.Fe位于元素周期表d區
D.硫離子結構示意圖:
5.英國某化學家在研究鉑和氟的反應時,發現生成了一種深紅色固體。經X射線分析和其他實驗證明,此化合物由陽離子和陰離子Pt結合而成,化學式為O2PtF6。已知:Pt的價層電子排布式為5d96s1。下列說法正確的是(　　)
A.O、F元素位于元素周期表的p區
B.和O2具有相同的電子數
C.Pt元素位于元素周期表的ds區
D.O3轉化為O2屬于物理變化
6.元素周期表中某些過渡元素在生產生活中有著廣泛的應用,下列說法正確的是(　　)
A.Mn可形成Mn2+和Mn3+兩種簡單離子,穩定性:Mn2+B.鈦元素位于元素周期表的ds區
C.基態Cu原子的電子排布式為[Ar]3d94s2
D.基態Fe2+與Fe3+中未成對的電子數之比為4∶5
7.阻燃劑FR分子結構如圖。下列說法正確的是(　　)
A.分子中P元素的化合價為+3、+5
B.基態C原子的軌道表示式為
C.基態C原子有4種空間運動狀態不同的電子
D.該化合物中所有元素都分布在p區
8.(教材深研拓展)在元素周期表中,存在對角線規則。
(1)鈹與鋁都可與酸、強堿反應,補充下列反應的化學方程式:
Al(OH)3+3HCl　　　　,Al(OH)3+NaOH　　　　;
Be(OH)2+2HCl　　　　,Be(OH)2+2NaOH　　　　。
(2)BeCl2是　　　　(填“共價”或“離子”)化合物,易升華。
(3)Be(OH)2與Mg(OH)2可以用　　　　鑒別。
(4)根據“對角線規則”,下列有關推斷錯誤的是　　　　。
A.Li在空氣中燃燒可生成Li2O2和Li3N
B.硼單質、硅單質都能與NaOH溶液反應生成鹽和H2
C.溴單質、碘單質都能與氫氣在一定條件下生成氫化物
D.常溫下,Li2CO3、MgCO3都難溶于水
題組二　核外電子排布與元素推斷的綜合考查
9.(經典題)元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素基態原子的價層電子排布式為nsn-1npn+1,則下列說法不正確的是(　　)
A.Y元素基態原子的價層電子排布式為4s24p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金屬元素種數最多
D.Z元素基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
10.現有五種前四周期元素,信息見下表,回答下列問題。
元素 信息
A 基態原子有6個原子軌道填充滿電子,有3個未成對電子
B M層比L層少兩個電子
C 基態原子核外有17種不同運動狀態的電子
D 基態原子的價層電子排布式為3dx4s2,在常見化合物中其最高正價為+7價
E 基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有1個未成對電子
(1)A、B、C三種元素最高價氧化物的水化物酸性由強到弱的順序為　　　　　　　　　(用最高價氧化物的水化物的化學式表示)。
(2)D在元素周期表中的位置為　　　　　　　　,其基態原子的簡化電子排布式為　　　　　　　　。
(3)寫出基態B原子價層電子的軌道表示式:　　　　　　　　　。
(4)E位于元素周期表的　　　　區,基態原子填有電子的軌道數為　　　　。
答案與分層梯度式解析
第一章　原子結構與性質
第二節　原子結構與元素的性質
第1課時　原子結構與元素周期表
基礎過關練
1.CMc和Mc的最外層電子數相同,化學性質幾乎相同,A正確;鏌元素原子序數為115,位于元素周期表第七周期第ⅤA族,最后填入電子的能級為7p,B正確、C錯誤;按原子軌道理論知,第八周期元素種數應為50,則115號元素的正下方應為165號元素,D正確。
拓展分析
元素周期表中各周期的元素種數判斷
第1周期:2種→12×2。
第2、3周期:8種→22×2。
第4、5周期:18種→32×2。
第6、7周期(包括鑭系、錒系):32種→42×2。
假設第8、9周期按現有規則填滿,則
第8、9周期:50種→52×2。
第8周期最后元素的原子序數為2+8×2+18×2+32×2+50=168。
2.C　根據該元素的原子序數為31可知,該元素為第四周期第ⅢA族的Ga(鎵),A、B正確;Ga的價層電子排布式為4s24p1,C錯誤;與Ga元素同族的第三周期元素為Al,Al最高價氧化物對應水化物Al(OH)3是兩性氫氧化物,D正確。
3.D　第ⅡA族元素基態原子最外層電子排布式均為ns2,A正確;基態原子價層電子排布式為6s26p2的是Pb,在金屬活動性順序中排在H前面,鉛單質在一定條件下可與鹽酸反應,B正確;基態R2+的核外電子排布式為[Ar]3d7,則基態R原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2,為27Co,質子數為27,C正確;第ⅣA族元素原子價層電子排布式為ns2np2,未成對電子數為2,第ⅤA族元素原子價層電子排布式為ns2np3,未成對電子數為3,D錯誤。
4.C　d區包括ⅢB~ⅦB族(鑭系和錒系除外)元素和第Ⅷ族元素,都是副族元素,ds區包括ⅠB族和ⅡB族元素,過渡元素包括所有的副族元素,即包括了d區、f區、ds區的元素,故C正確。
5.D　第五周期最后一種元素是54號,54-48=6,則Cd在第ⅡB族,屬于ds區。
名師點睛
　　根據0族元素的核電荷數可以推斷已知原子序數的元素所在位置,如第七周期的0族元素是118號,就可以推斷116號在0族左邊兩格,是第七周期第ⅥA族,但是對于第ⅠA族和第ⅡA族來說,可以通過上一周期0族元素推斷,如第六周期0族元素是86號,87號在第七周期第ⅠA族。
6.C　33號As元素處于第四周期第ⅤA族,屬于p區,A錯誤;H2SO3和H3AsO3在水中均不能完全電離,屬于弱酸,B錯誤;S位于第三周期第ⅥA族,屬于p區,C正確、D錯誤。
7.答案　(1)第二周期第ⅤA族　p　(2)9　(3)3d54s1　(4)4s　1　(5)有
解析　根據周期表結構可知,①~分別為H、N、O、F、Na、Al、Cl、K、Cr、Cu、Se。
(1)N元素在周期表中的位置為第二周期第ⅤA族,屬于p區。
(2)F原子核外有9個電子,故有9種不同運動狀態的電子。
(3)Cr原子的價層電子排布式為3d54s1。
(4)K的價層電子排布式為4s1,故電子占據的最高能級符號為4s,s能級有1個原子軌道。
(5)Mn2+的價層電子排布式為3d5,故[Mn(H2O)6]2+有顏色。
能力提升練
1.D　鎵元素的核電荷數為31,A正確;同周期主族元素從左往右,金屬性逐漸減弱,金屬性:Ga>Ge,B正確;鎵、鍺分別位于周期表中的第ⅢA族和ⅣA族,屬于p區,C正確;基態鍺原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2,有8個能級有電子,即有8種能量不同的電子,D錯誤。
易錯分析
　　不能正確理解“有幾種能量不同的電子”“原子核外不同運動狀態的電子”及“原子核外不同空間運動狀態的電子”而錯選,對于基態原子來說,同一能級上電子的能量相同,如基態O原子(1s22s22p4),有3個能級有電子就有3種能量不同的電子,原子核外有8個電子就有8種不同運動狀態的電子,有5個原子軌道有電子,則原子核外有5種不同空間運動狀態的電子。
2.D　s區中H元素是非金屬元素,A錯誤;除ds區外,一般來說各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號,B錯誤;第四周期元素中,未成對電子數最多的主族元素原子的價層電子排布式為4s24p3,是第33號As元素,K是第19號元素,As不位于K后第五位,C錯誤;Fe2+的核外價層電子排布式為3d6,Mn2+的核外價層電子排布式為3d5,Mn2+為半滿結構,再失去1個電子比Fe2+難,D正確。
3.C　基態原子的N層上只有一個電子的元素,可能為K、Cr或Cu,K為主族元素,Cr、Cu為副族元素,故A錯誤;基態原子的價層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素為第Ⅷ族元素,故B錯誤;基態原子最外層的p能級上半充滿的元素,其電子最后填充p能級,屬于p區,故C正確;基態原子核外價層電子排布式為(n-1)dxnsy的元素的族序數不一定為x+y,例如ⅠB族、ⅡB族元素,族序數為y,故D錯誤。
特別提醒
　　主族元素由短周期和長周期元素共同組成;副族元素完全由長周期元素構成,Ⅷ族屬于副族。
4.B　中子數為30的鐵原子表示為Fe,A正確;基態氧原子的價層電子排布式為2s22p4,B錯誤;Fe是第四周期第Ⅷ族元素,位于d區,C正確;S2-結構示意圖為,D正確。
5.A　基態O、F原子價層電子排布式分別為2s22p4、2s22p5,位于元素周期表的p區,A正確;帶正電,和O2的電子數不相同,B錯誤;Pt元素位于元素周期表的d區,C錯誤;O3轉化為O2屬于化學變化,D錯誤。
6.D　Mn2+、Mn3+電子排布式分別為[Ar]3d5、[Ar]3d4,Mn2+的3d能級半充滿,比Mn3+穩定,A錯誤;鈦元素位于元素周期表的d區,B錯誤;基態Cu原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,C錯誤;基態Fe2+電子排布式為[Ar]3d6,未成對電子數為4,基態Fe3+電子排布式為[Ar]3d5,未成對電子數為5,故基態Fe2+與Fe3+中未成對的電子數之比為4∶5,D正確。
7.C　P的非金屬性小于O和N,共用電子對偏離P,P顯+5價,A錯誤;基態C原子的軌道表示式為,B錯誤;基態C原子核外電子排布式為1s22s22p2,有4種空間運動狀態不同的電子,C正確;H位于s區,D錯誤。
8.答案　(1)AlCl3+3H2O　Na[Al(OH)4]　BeCl2+2H2O　Na2[Be(OH)4]　(2)共價　(3)NaOH溶液
(4)AC
解析　(1)鈹與鋁都可與酸、強堿反應生成鹽和水。
(2)AlCl3是共價化合物,推斷BeCl2也是共價化合物。
(3)Be(OH)2能溶于NaOH溶液,Be(OH)2與Mg(OH)2可以用NaOH溶液鑒別。
(4)Li在O2中燃燒生成Li2O,不能生成Li2O2,A錯誤;B、Si處于對角線位置,有些性質相似,Si能與NaOH溶液反應生成鹽和H2,則B也能與NaOH溶液反應生成鹽和H2,B正確;Br、I不是處于對角線位置,是同一主族元素,其單質性質相似與“對角線規則”無關,C錯誤;Li、Mg處于對角線位置,其化合物有些性質相似,Li2CO3、MgCO3都難溶于水,D正確。
9.A　
根據上述分析,A項錯誤,B項正確。X為F元素,第二周期所含非金屬元素種數最多,故C項正確。Z為As元素,基態砷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,故D項正確。
誤區警示
對價層電子認識的誤區提醒
(1)價層電子不一定是最外層電子,主族元素原子的價層電子是最外層電子,對于過渡元素還包括部分內層電子。
(2)元素原子的價層電子數不一定等于其所在族的族序數。
10.答案　(1)HClO4>H2SO4>H3PO4
(2)第四周期第ⅦB族　[Ar]3d54s2
(3)　
(4)ds　15
解析　A的基態原子有6個原子軌道填充滿電子,有3個未成對電子,A為P;B原子的M層比L層少兩個電子,B為S;C的基態原子核外有17種不同運動狀態的電子,C為Cl;D的基態原子的價層電子排布式為3dx4s2,在常見化合物中其最高正價為+7價,則價層電子排布式為3d54s2,D為Mn;E的基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有1個未成對電子,E的價層電子排布式為3d104s1,E為Cu。(1)由以上分析知,A為P,B為S,C為Cl。A、B、C三種元素最高價氧化物的水化物酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)D為錳元素,其在元素周期表中的位置為第四周期第ⅦB族,其基態原子的簡化電子排布式為[Ar]3d54s2。(3)B為硫元素,其基態原子的價層電子的軌道表示式為。(4)E為銅元素,位于元素周期表的ds區,其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,填有電子的軌道數為15。
14(共47張PPT)
1.元素周期律、元素周期系和元素周期表
第二節　原子結構與元素的性質
必備知識 清單破
知識點 1　原子結構與元素周期表
2.構造原理與元素周期表
(1)原子核外電子排布與周期劃分的關系
　　根據構造原理得出的核外電子排布,可以解釋元素周期系的基本結構。如可以解釋元素
周期系中每個周期的元素數。除第一周期外,其余各周期總是從ns能級開始,以np結束,而從
ns能級開始以np結束遞增的核電荷數(或電子數)就等于每個周期里的元素數。
周期 1s或ns→np 元素數
一 1s 2
二 2s→2p 8
三 3s→3p 8
四 4s→3d→4p 18
五 5s→4d→5p 18
六 6s→4f→5d→6p 32
七 7s→5f→6d→7p 32
規律:①周期序數=能層數;
②本周期容納元素種數=相應能級組所含原子軌道數的2倍=相應能級組最多容納的電子數。
(2)原子核外電子排布與族的關系
　　族的劃分與原子的價層電子數和價層電子排布密切相關。
①主族元素基態原子的價層電子排布式如下:
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
價層電子排布式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2
族 ⅤA ⅥA ⅦA
價層電子排布式 ns2np3 ns2np4 ns2np5
規律:
②稀有氣體元素的基態原子,除氦(1s2)外,最外層都是8電子,即ns2np6。
③過渡元素原子的價層電子排布
族 價層電子排布
ⅢB (n-1)d1ns2(包括La、Ac,其他鑭系、錒系元素除外)
ⅣB (n-1)d2ns2
ⅤB (n-1)d3ns2(Nb除外)
ⅥB (n-1)d5ns1(W除外)
ⅦB (n-1)d5ns2
Ⅷ (n-1)d6~8ns2(Ru、Rh、Pd、Pt除外)
ⅠB (n-1)d10ns1
ⅡB (n-1)d10ns2
　　規律:
3.原子核外電子排布與元素周期表的分區
(1)元素周期表的分區
　　按核外電子排布,可將元素周期表分為s、p、d、f、ds區,除ds區外,一般來說,各區的名
稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號,而第ⅠB、ⅡB族這2個縱列的元素原子的核
外電子可理解為先填滿了(n-1)d能級而后再填充ns能級,因而得名ds區。
　　5個區的位置關系如圖所示:

(2)各區元素特點(詳見定點1)
1.原子半徑
(1)影響因素
知識點 2　元素周期律
(2)遞變規律
①同主族元素自上而下,隨著原子序數的逐漸增大,原子半徑逐漸增大。
②同周期主族元素從左到右,隨著原子序數的逐漸增大,原子半徑逐漸減小。
特別提醒 稀有氣體元素的原子半徑測定標準和其他元素原子半徑的測定標準不一樣,故不
能根據同周期主族元素原子半徑變化規律來比較稀有氣體元素和主族元素的原子半徑大小
關系。
2.電離能
(1)第一電離能
①概念: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叫做第一電離
能,用符號I1表示。
②意義:可以衡量氣態基態原子失去一個電子的難易程度。第一電離能越小,氣態基態原子
越易失去一個電子;第一電離能越大,氣態基態原子越難失去一個電子。
③第一電離能的變化規律(詳見定點3)
(2)逐級電離能
　　氣態基態一價正離子再失去一個電子成為氣態基態二價正離子所需的最低能量叫做第
二電離能,第三、第四、第五電離能依次類推。
3.電負性
(1)電負性及標準
　　元素相互化合時,原子中用于形成化學鍵的電子稱為鍵合電子。電負性用來描述不同元
素的原子對鍵合電子吸引力的大小。以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準。
(2)電負性的意義
　　原子的電負性越大,對鍵合電子的吸引力越大。
(3)電負性變化規律(詳見定點4)
1.基態原子的N層上只有一個電子的元素,一定是s區元素,這種說法正確嗎
基態原子的N層上只有一個電子的元素,其基態原子電子排布式可能為1s22s22p63s23p64s1、
1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d104s1,即該元素不一定位于s區。
2.基態原子的價層電子排布式為(n-1)dxnsy的元素的族序數一定為x+y,這種說法正確嗎
基態原子的價層電子排布式為(n-1)dxnsy的元素的族序數可能為x+y(x+y≤7),也可能為
y(x=10,y=1或2),該元素還可能在第Ⅷ族。
3.鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能,這種說法正確嗎
同一周期,元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢,但第ⅡA族和
第ⅤA族元素的第一電離能一般大于同周期相鄰元素,則鈉元素的第一電離能小于鎂元素的
第一電離能,但鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能。
知識辨析 判斷正誤，正確的畫“ √” ，錯誤的畫“ ” 。
提示
提示
提示
(　 )

(　 )

(　 )

4.能層數多的元素的原子半徑一定大于能層數少的元素的原子半徑,這種說法正確嗎
原子半徑的大小由核電荷數與電子的能層數兩個因素綜合決定,如某些堿金屬元素的
原子半徑比它下一周期鹵素原子的半徑大。
5.因同周期主族元素的原子半徑從左到右逐漸減小,故第一電離能必依次增大,這種說法正確
嗎
同周期主族元素的原子半徑從左到右逐漸減小,第一電離能從左到右呈增大趨勢,但有
反常,如第一電離能:N>O、Mg>Al。
6.電負性大的元素,其第一電離能也一定大,這種說法正確嗎
一般來說,同周期主族元素從左到右,元素的電負性逐漸變大,第一電離能呈增大趨勢,
但第ⅡA、ⅤA族元素的第一電離能大于同周期相鄰元素,故電負性大的元素,其第一電離能不
一定大,如電負性:NO。
提示
提示
提示
(　 )

(　 )

(　 )

關鍵能力 定點破
定點 1　元素性質與元素周期表的分區
包括的元素在 周期表中的位置 價層電子排布(一般
情況) 化學性質
s區 ⅠA、ⅡA族 ns1~2(最后的電子填在ns上) 除氫外,都是活潑金屬元素(堿金屬和堿土金屬元素),金屬性較強
p區 ⅢA~ⅦA族、0族 ns2np1~6(最后的電子
填在np上) 同周期主族元素,隨著最外層電子數目的增加,非金屬性增強,金屬性減弱
d區 ⅢB~ⅦB族、第Ⅷ族
(鑭系、錒系除外) (n-1)d1~9ns1~2[最后的電子填在(n-1)d上] 均為過渡元素,d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成
ds區 ⅠB、ⅡB族 (n-1)d10ns1~2[(n-1)d軌道全充滿] 均為過渡元素,d軌道一般不參與化學鍵的形成
f區鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2鑭系元素的化學性質非常相近,錒系元素的化學性質也非
常相近 典例　原子結構與元素周期表存在著內在聯系,按要求回答下列問題:
(1)根據元素原子核外電子排布可以確定其在周期表中的位置或區域。
①具有(n-1)d10ns2電子排布的元素位于周期表中　　　 區。
②基態金原子的價層電子排布式為5d106s1,試判斷金元素在元素周期表中位于第　　 周期
第　　　 族。
③某元素原子的核電荷數為33,則其原子的價層電子排布式為　　　 ,其位于元素周期表
中的　　　　　 ,屬于　　　 區的元素。
(2)某元素原子的簡化電子排布式為[Xe]4f46s2,其應在　　　 區。
思路點撥 根據電子排布式判斷其在元素周期表中的位置或分區。
解析 (1)①具有(n-1)d10ns2電子排布的元素位于周期表第ⅡB族,位于ds區。
②金基態原子的價層電子排布式為5d106s1,應位于第六周期第ⅠB族。
③該元素基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,該元素為主族元素,價層電子
數為5,故該元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族,屬于p區元素。
(2)除ds區外,一般元素在周期表中的分區名稱取決于元素原子的最后一個電子所填入的能
級,[Xe]4f46s2中最后一個電子填入4f能級,所以該元素位于f區。
答案 (1)①ds　②六　ⅠB　③4s24p3　第四周期第ⅤA族　p (2)f
歸納總結　由元素原子的價層電子排布判斷其在周期表中的位置的規律:
價層電子排布 x或y的相關取值 周期表中位置
nsx x=1,2 第n周期第xA族(書寫時,族序數應換成相應的羅馬數字,下同)
ns2npx x=1,2,3,4,5 第n周期第(2+x)A族
x=6 第n周期0族
(n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期第(x+y)B族
8≤x+y≤10 第n周期第Ⅷ族
(n-1)d10nsx x=1,2 第n周期第xB族
1.三看法比較粒子半徑大小
(1)“一看層”:先看能層數,一般能層數越多,粒子半徑越大。
(2)“二看核”:若能層數相同,則看核電荷數,一般核電荷數越大,粒子半徑越小。
(3)“三看電子”:若能層數、核電荷數均相同,則看核外電子數,核外電子數越多,半徑越大。
2.具體方法
(1)同周期主族元素,從左向右原子半徑逐漸減小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(2)同主族元素,從上到下,原子或同價態簡單離子半徑逐漸增大。如r(Li)r(Cs);r(Li+)(3)電子層結構相同的離子,隨著核電荷數的遞增,簡單離子半徑逐漸減小,如r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>
r(Ca2+)。
定點 2　粒子半徑大小的比較
(4)同種元素形成的粒子的半徑比較規律:簡單陽離子的半徑<原子的半徑<簡單陰離子的半
徑,且簡單陽離子價態越高,半徑越小。如r(Fe3+)(5)電子層結構和所帶電荷數都不同的粒子的半徑,一般要找參照物進行比較。如比較Al3+和
S2-半徑的大小,可找出與Al3+電子層結構相同,且與S2-所帶電荷數相同的O2-來比較,因為r(Al3+)<
r(O2-),r(O2-)典例　已知短周期元素的離子aA2+、bB+、 D-具有相同的電子層結構,則下列敘述正確
的是 (　 )
A.原子半徑:A>B>D>C
B.原子序數:d>c>b>a
C.離子半徑:C3->D->B+>A2+
D.單質的還原性:A>B
解析 四種粒子的電子層結構相同,A、B、C、D在周期表中的相對位置如下圖:
由此可得出:原子半徑大小為B>A>C>D,A項錯誤;原子序數的關系為a>b>d>c,B項錯誤;離子
半徑:C3->D->B+>A2+,C項正確;單質的還原性:B>A,D項錯誤。
答案 C
1.電離能的變化規律
(1)第一電離能的變化規律
定點 3　電離能
①每個周期的第一種元素(氫和堿金屬)的第一電離能最小,最后一種元素(稀有氣體)的第一
電離能最大,同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢。
②同族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。
③過渡元素第一電離能的變化不太規則,對于同一周期的過渡元素而言,從左到右隨著原子
序數增加,第一電離能總體上略有增加,這是因為對這些原子來說,增加的電子大部分排布在
(n-1)d或(n-2)f軌道上,原子核對外層電子的有效吸引作用變化不是太大。
(2)逐級電離能變化規律
①同一原子的逐級電離能越來越大
　　元素的一個基態的氣態原子失去一個電子,變成氣態基態正離子后,半徑減小,原子核對
電子的吸引力增大,所以失去第二個、第三個電子更加不易,所需要的能量依次增大。
②當某一級電離能突然變得很大時,說明電子的能層發生了變化,即不同能層中電離能有很
大的差距。如表是鈉、鎂、鋁逐級失去電子的電離能:
元素 Na Mg Al
電離能/(kJ·mol-1) 496 738 578
4 562 1 451 1 817
6 912 7 733 2 745
9 543 10 540 11 575
2.影響電離能的因素
(1)一般來說,同一周期的主族元素原子具有相同的電子層數,從左到右核電荷數增大,原子的
半徑減小,核對最外層電子的吸引力增大,失去電子能力減弱,因而第一電離能呈增大趨勢。
(2)同一主族元素原子電子層數不同,最外層電子數相同,從上到下原子半徑增大,原子核對最
外層電子的吸引力減小,失去電子能力增強,因而第一電離能減小。
(3)某些元素原子具有全充滿或半充滿的電子排布,穩定性較高,如ⅤA族N、P等元素原子的
最外層p軌道為半充滿狀態;0族Ne、Ar等元素原子的最外層p軌道為全充滿狀態,均穩定,所
以它們的第一電離能大于同周期相鄰元素原子。
3.電離能的應用
(1)判斷元素的金屬性與非金屬性強弱
　　一般地,元素的第一電離能越大,元素的非金屬性越強,金屬性越弱;元素的第一電離能越
小,元素的非金屬性越弱,金屬性越強。
(2)推斷元素的核外電子排布
例如,Li的逐級電離能I1 I2層上只有一個電子。
(3)判斷主族元素的常見化合價或價層電子數
　　如Na的I1比I2小很多,說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多,所以Na容易失去
一個電子形成+1價離子;Mg的I1和I2相差不多,而I2比I3小很多,所以Mg容易失去兩個電子形成
+2價離子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以Al容易失去三個電子形成+3價離子。
以上事實可歸納為,如果In+1 In,即電離能在In與In+1之間發生突躍,則元素的原子易形成+n價離
子而不易形成+(n+1)價離子。如果是主族元素,則其最外層有n個電子,最高化合價為+n價
(O、F除外)。
典例　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(設其為E)叫做
第一電離能,部分元素的第一電離能如圖所示。
試根據元素在周期表中的位置,分析圖中曲線的變化特點,并回答下列問題:
(1)同主族內不同元素的E值變化的特點是　　　　　　　　　　　　　　 ,各周期中E值
的變化特點體現了元素性質的　　　 變化規律。
(2)同周期內,隨原子序數增大,E值呈增大趨勢。但個別元素的E值出現反常現象。試預測下
列關系中正確的是　　 (填編號)。
①E(砷)>E(硒)　　②E(砷)③E(溴)>E(硒)　　④E(溴)(3)根據圖像中數據,估計1 mol氣態Ca原子失去最外層一個電子所需能量E的范圍:　　 kJ/
mol(4)10號元素E值較大的原因是　　　　　　　　 。
思路點撥
解析 (1)從H、Li、Na、K的數據可以看出,同主族元素隨原子序數的增大,E值變小。
(2)根據圖像可知,同周期元素E(氮)>E(氧),E(磷)>E(硫),E值出現反常現象。故可推知第四周
期E(砷)>E(硒)。但ⅥA族元素和ⅦA族元素的E值未出現反常,所以E(溴)>E(硒)。
(3)根據同主族、同周期元素第一電離能變化規律可以推測:E(K)(4)10號元素是稀有氣體元素氖,該元素原子的最外層已達到8電子穩定結構。
答案 (1)隨著原子序數增大,E值變小　周期性 (2)①③ (3)419　738 (4)10號元素為氖,
該元素原子最外層已達到8電子穩定結構
歸納總結　核外電子排布對電離能的影響
(1)原子或離子具有全充滿、半充滿、全空的電子排布時,電離能較大。各周期稀有氣體元
素的I1最大,原因是稀有氣體元素的原子各軌道具有全充滿的穩定結構。
(2)通常情況下,元素的電離能逐級增大。因為離子所帶的正電荷越來越多,離子半徑越來越
小,所以失去電子越來越難,需要的能量越來越高。
(3)當電離能突然變大時,說明電子的能層發生了變化,即同一能層中電離能相近,不同能層中
電離能有很大的差距。
1.電負性變化規律
定點 4　電負性變化規律及其應用
　　一般來說,同周期從左到右,主族元素的電負性逐漸變大;同主族從上到下,元素的電負性
逐漸變小。電負性越大,元素原子對電子吸引能力越強,越容易得電子。
知識拓展　對角線規則
在元素周期表中,某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖所示)的有些性質是相似的,這種
相似性被稱為對角線規則。符合此規則的三組元素有:Li-Mg、Be-Al、B-Si,因為它們的電
負性接近,所以它們對鍵合電子的吸引力相當,表現出的性質相似。如Be和Al,二者的電負性
數值都為1.5,二者的單質、氧化物、氫氧化物都能與強酸和強堿反應。

2.電負性的應用
(1)判斷元素的金屬性和非金屬性強弱
(2)判斷元素的化合價
①電負性數值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱,元素的化合價為正值。
②電負性數值大的元素在化合物中吸引電子的能力強,元素的化合價為負值。
(3)判斷化學鍵及化合物類型
　　一般地,若兩成鍵元素電負性差值大于1.7,形成離子鍵,該化合物為離子化合物;若兩成鍵
元素電負性差值小于1.7,形成共價鍵,該化合物為共價化合物。如HCl中Cl和H的電負性差值
為3.0-2.1=0.9<1.7,故HCl為共價化合物。
注意 不是所有電負性差值大于1.7的兩種元素形成的化合物都是離子化合物,如F的電負性
與H的電負性差值為1.9,但HF為共價化合物。
典例　元素的電負性(用χ表示)和元素的主要化合價一樣,也是元素的一種性質。表格中給
出了14種元素的電負性:
元素 Al B Be C Cl F H
電負性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1
元素 Mg N Na O P K Si
電負性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 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)根據表中數據,估計鈣元素的電負性的取值范圍:　　　 < χ<　　　 。
(3)請指出下列化合物中顯正價的元素。
NaH:　　　 、NH3:　　　 、CH4:　　　　 、ICl:　　　 。
(4)表中符合“對角線規則”的元素有Be和　　　 、B和　　　 ,它們的性質分別有一定
的相似性,原因是　　　　　 ,寫出表示Be(OH)2顯堿性的離子方程式:　　　　　　　 。
思路點撥
解析 (1)由題給信息可知,一般同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大;同主族元素從上
到下電負性逐漸減小。(2)根據表中數據,結合電負性變化規律和元素周期表知,電負性大小:
K正價,NaH、NH3、CH4、ICl中電負性小的元素分別是Na、H、H、I。(4)“對角線規則”是
指在元素周期表中某些主族元素與其右下方的主族元素的有些性質相似,其原因是元素的電
負性相近。
答案 (1)一般來說,同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大;同主族元素從上到下電負性
逐漸減小 (2)0.8　1.2 (3)Na　H　H　I (4)Al　Si　電負性相近　Be(OH)2+2H+ Be2+
+2H2O
情境探究
儲氫材料是一類能吸收和釋放氫氣的材料。配位金屬氫化物是一種儲氫容量比較高的化合
物,可作為優良的儲氫介質。Ti(BH4)3是一種配位金屬氫化物,可由TiCl4和LiBH4反應制得。
學科素養 情境破
素養　宏觀辨識與微觀探析——新情境下原子結構與性質的應用
問題1 基態Ti3+的未成對電子有幾個 Li、B、H元素的電負性由大到小的排列順序是什么
鈦是22號元素,基態Ti3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1,未成對電子數為1;Li和H同
主族,Li和B同周期,由元素周期律可知,鋰元素的電負性最小,B 中硼顯+3價,氫顯-1價,說明
氫的電負性比硼大,則電負性由大到小的排列順序為H>B>Li。
問題2 LiH常用作干燥劑、氫氣發生劑、有機合成還原劑等。LiH中,Li+和H-誰的半徑大
Li+和H-具有相同的電子層結構,核電荷數:Li>H,則離子半徑:Li+問題3 某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:
I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1) I4/(kJ·mol-1) I5/(kJ·mol-1)
738 1 451 7 733 10 540 13 630
M是什么元素
該元素的第三電離能劇增,則該元素容易失去2個電子,該元素為第ⅡA族元素Mg。
典例呈現
例題　我國科研人員發現了一種新型超導體,化學式為Bi3O2S2Cl,由[Bi2O2]2+和[BiS2Cl]2-交替
堆疊構成。已知Bi位于第六周期第ⅤA族,下列有關說法錯誤的是(　 )
A.Bi的價層電子排布式為5d106s26p3
B.有關元素的電負性:O>Cl>S
C.Bi3O2S2Cl屬于含共價鍵的離子化合物
D.該新型超導體的組成元素全部位于元素周期表p區
素養解讀 本題以“新型超導體”為情境素材,考查元素價層電子排布、電負性的比較以及
元素周期表的分區等知識,提升學生學以致用的能力,培養宏觀辨識與微觀探析的化學學科
核心素養。
信息提取 Bi位于第六周期第ⅤA族,Bi的價層電子排布式為6s26p3;Bi3O2S2Cl由[Bi2O2]2+和
[BiS2Cl]2-交替堆疊構成,故Bi3O2S2Cl屬于含共價鍵的離子化合物。
解題思路 Bi的價層電子排布式為6s26p3,A錯誤;電負性:O>Cl>S,B正確;Bi3O2S2Cl由[Bi2O2]2+
和[BiS2Cl]2-交替堆疊構成,[Bi2O2]2+和[BiS2Cl]2-內含共價鍵,Bi3O2S2Cl屬于含共價鍵的離子化
合物,C正確;Bi、O、S、Cl都是p區元素,D正確。
答案 A
思維升華
新情境下原子結構與性質問題的思維方法
(1)先根據材料或題目信息確定具體元素和元素在元素周期表中的位置,然后根據元素在元
素周期表中的位置及元素周期律對元素及其化合物的結構或性質進行比較,得出答案。
(2)解答相關題目,關鍵是看清題目要求,重點注意:基態原子的電子排布式或軌道表示式、基
態原子的價層電子排布式或軌道表示式、簡化電子排布式的書寫,電子式的書寫,離子化合
物和共價化合物的判斷,結構簡式、結構式的區別等。第一章　原子結構與性質
第二節　原子結構與元素的性質
第2課時　元素周期律——原子半徑、電離能、電負性的遞變規律
基礎過關練
題組一　粒子半徑大小比較
1.中國科學家首次在月球上發現新礦物,并將其命名為“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”。Y(釔)是金屬元素。下列說法不正確的是(　　)
A.(Ca8Y)Fe(PO4)7是一種磷酸鹽
B.離子半徑:Ca2+C.在元素周期表中,O、P、Fe均屬于s區元素
D.原子半徑:O2.我國“祝融號”火星車探測發現火星上存在大量黃鉀鐵礬[KFe(SO4)2·12H2O]及橄欖石礦物(MgxFe2-xSiO4),下列有關說法正確的是(　　)
A.離子半徑:r(Fe3+)B.氣態氫化物的穩定性:H2OC.原子半徑:r(Si)>r(Mg)>r(O)
D.基態Fe2+的價層電子排布式為3d44s2
題組二　電離能
3.下表列出了短周期元素X、Y的各級電離能數據,下列說法正確的是(　　)
電離能/ (kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 ……
元素X 520 7298 11815
元素Y 496 4562 6912 9544 ……
A.基態Y原子的電子排布式為1s22s22p63s1
B.X、Y元素的最高化合價分別為+3、+4
C.原子失電子能力:X>Y
D.X和Y元素位于元素周期表中同一周期
4.如圖表示碳、硅、磷元素的四級電離能變化趨勢,其中表示磷的曲線的是　　　　　(填字母)。
題組三　電負性
5.已知下列元素的電負性數據,下列判斷錯誤的是(　　)
元素 Li Be X O Na Al Cl Ge
電負性 1.0 1.5 2.5 3.5 0.9 1.5 3.0 1.8
A.表中X為非金屬元素
B.Ge既具有金屬性,又具有非金屬性
C.Mg元素電負性的范圍為0.9~1.5
D.O和Cl形成的二元化合物中O顯正價
6.隨著科技的不斷發展,人類對原子結構的認識不斷深入。回答下列問題。
(1)P、S、Ga電負性從大到小的順序為　　　　　　　　　　。
(2)已知Be元素和F元素的電負性分別為1.5和4.0,則它們形成的化合物是　　　　　　(填“離子化合物”或“共價化合物”)。
(3)表中列出了第三周期的幾種元素的部分性質:
元素編號 a b c d e
電負性 3.0 2.5 χ 1.5 0.9
主要化合價 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1
①根據表中數據預測χ值的區間:　　　　~　　　　。
②第三周期中含3個未成對電子的元素,其基態原子核外電子排布的軌道表示式為　　　　　　　　　。
③表中五種元素的第一電離能由大到小的順序是　　　　　　　(用元素符號表示)。
能力提升練
題組一　元素周期律的應用
1.鍶位于周期表第ⅡA族,下列有關說法正確的是(　　)
A.原子半徑:Ca>Sr
B.電負性:SrC.同周期中第一電離能比Sr小的主族元素只有1種
D.根據元素周期律推測Sr(OH)2是一種強堿
2.軟鉀鎂礬(化學式K2SO4·MgCl2·6H2O)是重要的鉀肥。下列說法正確的是(　　)
A.堿性:Mg(OH)2>KOH　　　　
B.半徑:Mg2+C.電離能:I1(P)>I1(Cl)　　　　
D.電負性:O3.(教材深研拓展)現有三種元素的基態原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。則下列有關比較中正確的是(　　)
A.簡單氫化物的還原性:③>①>②
B.電負性:③>①>②
C.陰離子半徑:①>②>③
D.第一電離能:③>①>②
4.如圖,Z為第三周期主族元素原子的核電荷數,Y表示相應元素的有關性質,其中描述與元素有關性質相符的是　(　　)
題組二　“位、構、性”關系的綜合應用
5.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X是空氣中含量最多的元素,Y的周期序數與族序數相等,基態時Z原子3p原子軌道上有5個電子,W與Z處于同主族。下列說法錯誤的是(　　)
A.X的第一電離能比同周期相鄰元素的大
B.簡單離子半徑:YC.Z的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強
D.可通過電解Y與Z形成的化合物制備Y
6.下表為元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均為短周期主族元素,Z的基態原子有3個未成對電子,下列比較中正確的是(　　)
X Y
Z W
A.原子半徑:Y>X>Z>W
B.最高正化合價:Y>W>X=Z
C.第一電離能:Y>X>Z>W
D.電負性:Y>X>Z>W
7.一種鋰鹽結構如圖所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,W原子的最外層電子數是內層電子數的一半。下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑:X>Y>Z
B.W所處周期中第一電離能小于W的元素有4種
C.X、W最高價氧化物對應水化物的酸性:W>X
D.Na2HWO3為正鹽,所以1個H3WO3分子中含2個羥基
8.一種具有凈水作用的物質,它由Q、W、X、Y、Z五種原子序數依次增大的元素組成。這五種元素的相關信息如表:
元素 相關信息
Q 基態原子只有一種形狀的軌道填有電子,并容易形成共價鍵
W 基態原子有5個原子軌道填有電子,有2個未成對電子
X 最高價氧化物對應的水化物與Y、Z最高價氧化物對應的水化物都能反應
Y 在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族
Z 焰色為紫色
下列說法正確的是(　　)
A.電負性:QB.第一電離能:WC.簡單離子半徑:XD.這種物質只含離子鍵
9.W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素,W元素原子核內質子數與X元素原子核外未成對電子數相同,X元素原子的核外p電子數比s電子數少1,Y元素核外有2個未成對電子,Z元素的簡單離子在同周期元素形成的簡單離子中半徑最小。下列說法正確的是(　　)
A.基態W原子核外能量最高的電子的電子云輪廓圖呈啞鈴形
B.簡單氣態氫化物的穩定性:X>Y
C.X基態原子有7種不同運動狀態的電子
D.簡單離子半徑:Z>X>Y>W
10.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素,其相關信息如下表:
元素 相關信息
X X的基態原子核外3個能級上有電子,且最高能級是半充滿狀態
Y 第三周期元素,它的單質是良好的半導體材料
Z Z和Y同周期,Z是該周期中原子半徑最小的主族元素
W W的一種核素的質量數為63,中子數為34
(1)元素X的原子中能量最高的電子在　　　能級,其電子云在空間有　　　　個伸展方向,它的簡單氫化物的電子式是　　　　。
(2)元素Y位于元素周期表的第三周期第　　　　族,其基態原子的價層電子排布式為　　　　。
(3)元素Z的原子最外層共有　　　　種不同運動狀態的電子。
(4)W的基態原子核外電子排布式是　　　　　　　　。
(5)元素Y與元素Z相比,非金屬性較強的是　　　(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是　　　　(填字母)。
a.Y的單質常溫下呈固態,Z的單質常溫下呈氣態
b.等物質的量濃度的氫化物水溶液的酸性不同
c.Z的電負性大于Y
d.Z的簡單氣態氫化物比Y的簡單氣態氫化物穩定
e.在反應中,Y原子得電子數比Z原子得電子數多
f.Z元素最高價氧化物對應水化物的酸性比Y元素最高價氧化物對應水化物的酸性強
答案與分層梯度式解析
第一章　原子結構與性質
第二節　原子結構與元素的性質
第2課時　元素周期律——原子半徑、
電離能、電負性的遞變規律
基礎過關練
1.C　(Ca8Y)Fe(PO4)7是一種磷酸鹽,A正確;一般情況下,能層越多半徑越大,核外電子排布相同時,核電荷數越大半徑越小,半徑:Ca2+2.A　同種元素的簡單陽離子價態越高,半徑越小,則離子半徑:r(Fe3+)S>Si,則氣態氫化物的穩定性:H2O>H2S>SiH4,B錯誤;原子半徑:r(Mg)>r(Si)>r(O),C錯誤;基態Fe2+的價層電子排布式為3d6,D錯誤。
3.A　X、Y都是短周期元素,根據電離能數據可知,X、Y的第一電離能均遠小于第二電離能,則X、Y在第ⅠA族,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,Y的第一電離能小于X的,則X為Li,Y為Na。基態Na原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1,A正確;X、Y元素的最高化合價都為+1價,B錯誤;原子失電子能力:Na>Li,C錯誤;Li、Na分別位于第2、3周期,D錯誤。
知識拓展
　　本題中X、Y的I2 I1,即電離能在I1與I2之間發生突躍,則X、Y元素的原子易形成+1價離子,因是主族元素,則其最外層有1個電子,最高化合價為+1價。
4.答案　b
解析　基態磷原子電子排布式是1s22s22p63s23p3,在失去3p軌道的三個電子后,再失去3s的電子時發生能量突變,對應曲線為b。
5.D　非金屬元素的電負性一般大于1.8,表中X元素的電負性為2.5,為非金屬元素,故A正確;Ge的電負性為1.8,在周期表中位于金屬元素和非金屬元素交界處,既具有金屬性,又具有非金屬性,故B正確;一般同周期主族元素從左到右電負性逐漸變大,同主族元素從上至下電負性逐漸變小,Mg元素的電負性介于0.9~1.5,故C正確;O和Cl形成的二元化合物中氧元素的電負性大,顯負價,氯元素顯正價,故D錯誤。
6.答案　(1)S>P>Ga　(2)離子化合物
(3)①1.5　2.5　②
③Cl>P>S>Al>Na
解析　(1)同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大,同主族元素從上到下電負性逐漸減小,所以電負性S>P>Ga。
(2)Be、F元素的電負性差為2.5,大于1.7,二者形成離子化合物。
(3)①同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大,則χ值的區間為1.5~2.5。②第三周期中含3個未成對電子的為P元素,其基態原子核外電子排布的軌道表示式為。
③由題表中信息可得,a為Cl,b為S,c為P,d為Al,e為Na。同周期元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢,P元素3p軌道半充滿,較穩定,則第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S>Al>Na。
能力提升練
1.D　根據鍶在元素周期表中的位置分析:
K Ca
Rb Sr
原子半徑:CaRb,B錯誤;Sr的第一電離能大于In和Rb,則同周期中第一電離能比Sr小的主族元素有2種,C錯誤;金屬性:CaCa(OH)2,則Sr(OH)2是一種強堿,D正確。
2.B　金屬性:MgH,電負性:O>H,D錯誤。
3.B　①、②、③分別為S元素、P元素、F元素。非金屬性:F>S>P,簡單氫化物的還原性:③<①<②,電負性:③>①>②,A錯誤、B正確;陰離子半徑:②>①>③,C錯誤;P元素3p軌道為半充滿狀態,第一電離能大于同周期相鄰元素,故第一電離能P>S,D錯誤。
4.A　同一周期主族元素原子的電子層數相同,隨核電荷數的遞增,原子半徑逐漸減小,故A正確;同一周期主族元素的電負性隨著核電荷數增大而增大,故B錯誤;隨著核電荷數的遞增,第三周期主族元素的最外層電子數逐漸增多,最高正化合價逐漸增大,故C錯誤;同一周期,元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢,但一般第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素,故D錯誤。
5.D　前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X是空氣中含量最多的元素,為N元素;Y的周期序數與族序數相等,其原子序數大于N,則Y位于第三周期第ⅢA族,是Al元素;基態時Z原子3p原子軌道上有5個電子,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,為Cl元素,W與Z處于同主族,W的原子序數大于Cl,為Br元素。N原子2p軌道處于半充滿穩定狀態,第一電離能比同周期相鄰元素的大,A正確;離子半徑Al3+Br,熱穩定性HCl>HBr,C正確;Y與Z形成的化合物AlCl3為共價化合物,熔融時不導電,D錯誤。
特別提醒
　　因AlCl3為共價化合物,工業上通過電解Al2O3制取Al;又因為MgO熔點非常高,工業上通過電解MgCl2制取Mg單質。
6.C　X、Y、Z、W均為短周期主族元素,Z的基態原子有3個未成對電子,根據題圖可知Z為P元素,則X為N元素,Y為F元素,W為S元素。原子半徑:P>S>N>F,A錯誤;F沒有正化合價,B錯誤;P原子3p軌道為半充滿穩定結構,第一電離能大于同周期相鄰元素,同主族元素從上到下第一電離能依次減小,故第一電離能:F>N>P>S,C正確;非金屬性越強,電負性越大,則電負性S>P,D錯誤。
7.B　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大;X能形成4個共價鍵,是C元素;Y能形成2個共價鍵,是O元素;W原子的最外層電子數是內層電子數的一半,是P元素;Z能形成1個共價鍵,是F元素。同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,原子半徑:C>O>F,A正確;第三周期中第一電離能小于P的元素有Na、Mg、Al、Si、S,共5種,B錯誤;C、P元素最高價氧化物對應水化物的酸性:H3PO4>H2CO3,C正確;Na2HPO3為正鹽,所以H3PO3為二元酸,1個H3PO3分子中含2個羥基,D正確。
知識拓展
　　酸跟堿完全中和生成的鹽中,只有金屬陽離子和酸根離子,這樣的鹽為正鹽。如D項中的Na2HPO3為正鹽,說明H3PO3為二元酸,其結構為。
8.C　Q、W、X、Y、Z為五種原子序數依次增大的元素;Q基態原子只有一種形狀的軌道填有電子,并容易形成共價鍵,則Q為H;Z焰色為紫色,為K;Y在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族,為S;X最高價氧化物對應的水化物與Y、Z最高價氧化物對應的水化物都能反應,則X為Al,氫氧化鋁具有兩性,能和酸、強堿反應;W基態原子有5個原子軌道填有電子,有2個未成對電子,則W為O;具有凈水作用的物質為KAl(SO4)2·12H2O。一般來說,同周期主族元素從左到右,電負性逐漸變大,同主族元素從上到下,電負性逐漸變小,則電負性:H9.C　
基態Li原子電子排布式為1s22s1,核外能量最高的電子的電子云輪廓圖呈球形,A不正確;非金屬性NO2->Al3+>Li+,D不正確。
10.答案　(1)2p　三　　(2)ⅣA　3s23p2　(3)7　(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)Cl　cdf
解析　X的基態原子核外3個能級上有電子,且最高能級是半充滿狀態,則該基態原子的核外電子排布式為1s22s22p3,X是N元素;Y是第三周期元素,它的單質是良好的半導體材料,Y是Si元素;Z和Y同周期,Z是該周期中原子半徑最小的主族元素,Z是Cl元素;W的一種核素的質量數為63,中子數為34,質子數為63-34=29,W是Cu元素。(1)X是N元素,基態N原子的電子排布式為1s22s22p3,能量最高的電子在2p能級,其電子云在空間有三個互相垂直的伸展方向;N的簡單氫化物是NH3,電子式是。(2)Y是Si元素,核外有3個電子層,最外層有4個電子,位于元素周期表的第三周期第ⅣA族,基態Si原子的價層電子排布式為3s23p2。(3)Z是Cl元素,基態Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5,原子最外層共有7個電子,則有7種不同運動狀態的電子。(4)W是Cu元素,3d能級上全充滿,基態原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(5)Y是Si元素,Z是Cl元素,Cl和Si位于同一周期,同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強,故非金屬性較強的是Cl。常溫下,Y的單質與Z的單質狀態不同不能用于比較非金屬性的強弱,a不符合題意;等物質的量濃度的氫化物水溶液的酸性不同不能用于比較元素非金屬性的強弱,b不符合題意;Z的電負性大于Y,元素的電負性越大,表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強,一般非金屬性越強,c符合題意;Z的簡單氣態氫化物比Y的簡單氣態氫化物穩定說明Z的非金屬性比Y強,d符合題意;在反應中,Y原子得電子數比Z原子得電子數多,不能用于比較元素非金屬性的強弱,e不符合題意;非金屬性越強,最高價氧化物對應的水化物的酸性越強,根據元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱可以比較非金屬性的強弱,f符合題意。
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