第五章 第17讲 元素周期表 元素周期律-【勤径学升】2025年高考化学一轮总复习配套课件（人教版）

化　学 第五章　物质结构与性质　元素周期律 第17讲　元素周期表　元素周期律 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 2.知道元素周期表的结构，理解同周期和主族元素性质的递变规律。体会元素周期律（表）在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。 3.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 4.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律（表）的应用价值。 考点1　元素周期表 ➢ 对应学生用书P95 1.编排原则 原子序数 最外层电子数 电子层数 2.元素周期表的结构 注意：①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，因为H元素不属于碱金属元素。 ②元素周期表第18纵列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三纵列是Ⅷ族，不是ⅧB族。 3.原子结构与元素周期表的关系 （1）原子结构与周期的关系 原子的最大能层数＝周期序数 （2）原子结构与族的关系 ①主族元素的价层电子排布特点 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 ⁠⁠　ns1　⁠ ⁠⁠　ns2　⁠ ⁠⁠　ns2np1　⁠ ⁠⁠　ns2np2　⁠ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 ⁠⁠　ns2np3　⁠ ⁠⁠　ns2np4　⁠ ⁠⁠　ns2np5　⁠ ②0族元素的价层电子排布：He为1s2；其他为ns2np6。 ③过渡元素（副族和第Ⅷ族）的价层电子排布：（n－1）d1～10ns1～2。 ns1　 ns2　 ns2np1　 ns2np2　 ns2np3　 ns2np4　 ns2np5　 4.元素周期表中的特殊位置 （1）按元素种类 a.分界线：沿着元素周期表中⁠⁠　铝、锗、锑、钋　⁠与⁠⁠　硼、硅、砷、碲、砹　⁠的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。 铝、锗、锑、钋　 硼、硅、砷、碲、 砹　 b.各区位置：分界线左下方为⁠⁠　金属元素区　⁠，分界线右上方为⁠⁠　非金属元素区　⁠。 c.分界线附近元素的性质：既表现⁠⁠　金属元素　⁠的性质，又表现⁠⁠　非金属元素　⁠的性质。 金属元素区　 非金属元 素区　 金属元素　 非金属元 素　 （2）按价层电子排布 ①元素周期表分区简图 ②各区元素化学性质及价层电子的排布特点 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6（除He外） 通常是最外层电子参与反应（0族除外） d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族（除镧系、锕系外） （n－1）d1～9ns1～2（除Pd外） d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 ds区 ⅠB族、ⅡB族 （n－1）d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 （n－2）f 0～14（n－1）d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近 5.元素周期表的三大应用 （1）科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。 （2）寻找新材料 （3）用于工农业生产 对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.包含元素种数最多的族是第ⅠA族。 （ × ） 2.原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素。 （ × ） 3.价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素。 （ × ） 4.第ⅠA族元素都是碱金属元素，在化学反应中均易失去1个电子。 （ × ） 5.过渡元素都是金属元素，且均由副族元素组成。 （ × ） 6.两种短周期元素的原子序数相差8，则周期序数一定相差1。 （√ ） × × × × × √ ⁠ 题组一　元素周期表的结构及应用 1.元素周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是 （　　） A.第9列元素中没有非金属元素 B.只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2 C.第四周期第9列元素是铁元素 D.第10、11列为ds区 解析　第9列元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，A项正确；第2列元素原子的最外层电子排布式为ns2，此外He的核外电子排布式是1s2，第ⅡB族元素原子的最外层电子排布式也为ns2，B项错误；第四周期第9列元素是Co元素，C项错误；第11、12列为ds区，D项错误。故选A。 答案　A ⁠ 元素周期表中元素原子序数的序差规律 （1）同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、三周期（短周期）相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。 （2）相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素，如图： xA m种元素 yB n种元素 当A、B在ⅠA或ⅡA族时，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。 题组二　原子结构与元素周期表的关系 3.某元素＋3价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在元素周期表中的位置是 （　　） A.第三周期第ⅧA族，p区 B.第三周期第ⅤB族，ds区 C.第四周期第Ⅷ族，d区 D.第四周期第ⅤB族，f区 解析　该＋3价离子的核外有23个电子，则基态原子核外有26个电子，26号元素是铁，其位于第四周期第Ⅷ族，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，位于d区。故选C。 答案　C 考点2　元素周期律及其应用 ➢ 对应学生用书P97 1.元素周期律 原子序数 原子核外 电子排布 2.主族元素的周期性变化规律 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 原子 结构 核电荷数 逐渐⁠⁠　增大　⁠ 逐渐⁠⁠　增大　⁠ 电子层数 ⁠⁠　相同　⁠ 逐渐⁠⁠　增多　⁠ 原子半径 逐渐⁠⁠　减小　⁠ 逐渐⁠⁠　增大　⁠ 离子半径 阳离子逐渐⁠⁠　减小　⁠，阴离子逐渐⁠⁠　减小　⁠，r（阴离子）⁠⁠＞　⁠r（阳离子） 逐渐⁠⁠　增大　⁠ 增大　 增大　 相同　 增多　 减小　 增大　 减小　 减小　 ＞　 增大　 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 性质 化合价 最高正化合价由⁠⁠　＋1　⁠→ ⁠⁠　＋7　⁠（O、F除外），负化合价＝⁠⁠　－（8－主族序数）　⁠（H为－1价） 相同，最高正化合价＝主族序数（O、F除外） 元素的金属性 和非金属性 金属性逐渐⁠⁠　减弱　⁠，非金属性逐渐⁠⁠　增强　⁠ 金属性逐渐⁠⁠　增强　⁠，非金属性逐渐⁠⁠　减弱　⁠ ＋1　 ＋ 7　 －（8－主族序数）　 减弱　 增强　 增 强　 减弱　 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 性质 第一电离能 ⁠⁠　增大的趋势　⁠ 逐渐⁠⁠　减小　⁠ 电负性 逐渐⁠⁠　增大　⁠ 逐渐减小 气态氢化物的稳定性 逐渐⁠⁠　增强　⁠ 逐渐⁠⁠　减弱　⁠ 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐⁠⁠　减弱　⁠，酸性逐渐 ⁠⁠　增强　⁠ 碱性逐渐⁠⁠　增强，酸性逐渐⁠⁠　减弱　⁠ 增大的趋势　 减小　 增大　 增强　 减弱　 减弱　 增强　 增 强　 减弱　 3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法 金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强 判断 依据 ①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋YX＋Ym＋，则Y的金属性比X强 非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强 判断 依据 ①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④若An－＋BBm－＋A，则B的非金属性比A强 4.电离能 （1）第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的⁠⁠　最低能量　⁠，符号为⁠⁠　I1　⁠，单位为⁠⁠　kJ·mol－1　⁠。 （2）变化规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最⁠⁠　小　⁠，最后一种元素的第一电离能最⁠⁠　大　⁠，从左到右呈增大的变化趋势（注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性）。 ②同族元素：从上到下第一电离能逐渐⁠⁠　减小　⁠。 ③同种原子：逐级电离能越来越⁠⁠　大　⁠，即I1⁠⁠＜　⁠I2⁠⁠＜　⁠I3…… 最低能量　 I1　 kJ·mol－1　 小　 大　 减小　 大　 ＜　 ＜　 5.电负性 （1）含义：元素的原子在化合物中⁠⁠　吸引键合电子　⁠的能力大小的一种度量。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中⁠⁠　吸引键合电子　⁠的能力越强。 （2）标准：以氟的电负性为⁠⁠　4.0　⁠和锂的电负性为⁠⁠　1.0　⁠作为相对标准，计算得出其他元素的电负性（稀有气体元素未计）。 （3）变化规律 ①金属元素的电负性一般⁠⁠　小于　⁠（填“大于”或“小于”，下同）1.8，非金属元素的电负性一般⁠⁠大于　⁠1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”（如锗、锑等）的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 吸引键合电子　 吸引键合电子　 4.0　 1.0　 小于　 大于　 ②在元素周期表中，同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐⁠⁠　增大　⁠；同主族从上到下，元素的电负性逐渐⁠⁠　减小　⁠。 增大　 减小　 6.对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与其⁠⁠　右下方　⁠的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。例如： 右下方　 易丨错丨易丨混 × × × × × × × × ⁠ 题组一　元素性质的比较 1.（2022·湖北省部分学校高三质量检测）下列有关物质性质的比较正确的是（　） A.碱性：Ba（OH）2＜Ca（OH）2＜KOH B.离子半径：Mg2＋＜O2－＜F－ C.还原性：SiH4＞PH3＞HCl D.热稳定性：CH4＞NH3＞HF 解析　A项，金属性Ca＜Ba，所以碱性Ba（OH）2＞Ca（OH）2，A不正确；B项，电子层数相同，原子序数越大离子半径越小，所以O2－＞F－，B不正确；C项，非金属性Si＜P＜Cl，所以还原性SiH4＞PH3＞HCl，C正确；D项，非金属性 C＜N＜F，所以热稳定性CH4＜NH3＜HF，D不正确。故选C。 答案　C 2.下列实验不能达到实验目的的是 （　　） 选项 实验操作 实验目的 A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱 B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨 比较镁、铝的金属性强弱 C 测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱 D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱 解析　A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱，A能达到实验目的；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg（OH）2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al（OH）3，但无法比较二者的金属性强弱，B不能达到实验目的；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出H2CO3与H2SO4酸性强弱，从而判断出碳、硫的非金属性强弱，C能达到实验目的；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱，D能达到实验目的。故选B。 答案　B 元素 符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负 性值 1.0 1.57 2.04 2.55 3.44 4.0 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 4.一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。部分短周期元素的电负性数值如表所示： （1）根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有两性，其中Be（OH）2显示这种性质的离子方程式是  　⁠。  （2）通过分析电负性数值变化规律，确定Mg元素电负性的最小范围： 　　　 ⁠。  （3）请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系：  　⁠。  （4）从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由，并设计一个实验方案证明上述所得结论。 答案　（1）Be（OH）2＋2H＋Be2＋＋2H2O，Be（OH）2＋2OH－ [Be（OH）4 ＋2H2O （2）0.93～1.57 （3）非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小 （4）Cl元素和Al元素的电负性差值为3.16－1.61＝1.55＜1.7，所以形成共价键，AlCl3为共价化合物。将氯化铝加热到熔融状态进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物 微专题7　元素“位—构—性”关系的综合推断 ➢ 对应学生用书P99 1.依据元素在周期表中的位置推断元素 （1）元素周期表中短周期特殊结构的应用 ①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布。 ②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。 （2）熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 元素特征 推断元素 族序数等于周期数的短周期元素 H、Be、Al 族序数等于周期数2倍的元素 ⁠⁠　C、S　⁠ 族序数等于周期数3倍的元素 O 周期数是族序数2倍的元素 Li、Ca、Tl 周期数是族序数3倍的元素 ⁠⁠　Na、Ba　⁠ 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 H、C、Si 最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素 S 除H外，原子半径最小的元素 ⁠⁠　F　⁠ C、S　 Na、Ba　 F　 （3）依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式 知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式，例如（用R代表元素）： ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7 最高价含氧酸 H4RO4或 H2RO3 H3RO4或 HRO3 H2RO4 HRO4 2.依据元素原子结构推断元素 （1）最外层电子规律 最外层 电子数（N） 3≤N＜8 N＝1或2 N＞次外层电子数 元素在周期 表中的位置 ⅢA族～ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期（Li、Be除外） （2）“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。例如，S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。 （3）“阴上、阳下”规律 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。例如，O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。 3.依据元素及其化合物性质推断元素 物质特性 推断元素 形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 ⁠⁠　C　⁠ 空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素 ⁠⁠　N　⁠ 地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素 O C　 N　 物质特性 推断元素 最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素 ⁠⁠　Cs　⁠ 单质最易着火的非金属元素 P 焰色试验呈黄色的元素 Na 焰色试验呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）的元素 K 单质密度最小的元素 H 单质密度最小的金属元素 Li Cs　 物质特性 推断元素 常温下，单质呈液态的非金属元素 ⁠⁠　Br　⁠ 常温下，单质呈液态的金属元素 ⁠⁠　Hg　⁠ 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 ⁠⁠　Al　⁠ 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素 S 常见的一种存在几种单质的元素 C、P、O、S Br　 Hg　 Al　 4.（2023·青岛高三质检）短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，在下列转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质，常温下乙为液体，丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是 （　　） A.简单离子半径：c＞b B.丙中既有离子键又有极性键 C.b、c形成的化合物中阴、阳离子数目之比为1∶2 D.a、b、d形成的化合物中，d的杂化方式是sp3 解析　短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，常温下乙为液体，应为H2O，则a为H元素；A为d元素组成的单质，且与丙反应生成水和常用于消毒、漂白的丁，则丙应为碱，由转化关系可知甲为Na2O，丙为NaOH，A为Cl2，丁为NaClO，戊为NaCl；则b为O元素，c为Na元素，d为Cl元素。b、c对应的离子为O2－和Na＋， 具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径O2－＞Na＋，即b＞c，故A错误；丙为NaOH，由Na＋和OH－构成，则含有离子键和极性共价键，故B正确；b为O元素，c为Na元素，二者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为1∶2，故C正确；a、b、d形成的化合物中，若为HClO，Cl原子的价层电子对数为1＋＝4，则Cl的杂化方式是sp3，同理，若为HClO3或HClO4，则Cl原子的杂化方式仍为sp3，故D正确。故选A。 答案　A ⁠ [对应学生用书P101] 3.（2022·高考湖北卷）Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是 （　　） A.Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物 B.BeCl2和AlCl3熔点都比MgCl2的低 C.Be（OH）2和Al（OH）3均可表现出弱酸性 D.Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在 解析　Al3＋半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；B.BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B项正确；C.Be（OH）2和Al（OH）3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；D.Be和Al的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确。故选A。 答案　A 4.（2022·高考广东卷）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（　　） A.原子半径：丁＞戊＞乙 B.非金属性：戊＞丁＞丙 C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生 D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应 解析　甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸。若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N，乙为F，丙为P，丁为S；若是硫酸，则戊为S，甲为C，乙为O，丙为Si，丁为P。A.根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；C.甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。故选C。 答案　C 5.（2022·高考湖南卷）科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示），X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是 （　　） A.原子半径：X＞Y＞Z B.非金属性：Y＞X＞W C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族 解析　由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素，Y为O元素，Z为F元素，W为Si元素。A.同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B.同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；C.位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，氟单质具有很强的氧化性，故C错误；D.原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA族，故D正确。故选C。 答案　C 2.如图，A、B、C、D、E是长式元素周期表中的5种元素(不包括镧系和锕系)。下列说法不正确的是(　　) A.A、E原子序数之差可能为2 B.D、E原子序数之差可能是8、18或32 C.B、C原子序数之差一定是2 D.B、D原子序数之差不可能是7 解析　由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素。因为A若为氢元素，则其位于最左边一族，就不会有B；A若为氦元素，则其位于最右边一族，那么就不会有C。既然A不是氢元素或氦元素，则A、E原子序数之差不可能为2，A错误；由表中位置关系可知D、E原子序数之差可能是8、18或32，B正确；又知B、D原子序数之差应大于8，D正确；B、C之间仅隔有E一种元素，故原子序数之差一定为2，C正确。故选A。 答案　A 题组二　原子结构与元素周期表的关系 4.周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　) A.它位于周期表的第四周期ⅡA族 B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C.Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2 D.Co位于周期表中第9列，属于d区 解析　钴位于周期表的第四周期Ⅷ族，A项错误；“3d74s2”为Co的价电子排布式，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d7，C项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，属于d区，D项正确。故选D。 答案　D 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 1.I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强。 ( ) 2.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。 ( ) 3.第二周期元素从左到右，最高正价从＋1价递增到＋7价。 ( ) 4.同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。 ( ) 5.元素的气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强，元素的非金属性越强。 ( ) 6.元素的原子得电子数越多，元素的非金属性越强；失电子数越多，元素的金属性越强。 ( ) 7.主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。 ( ) 8.在形成化合物时，电负性越大的元素越容易显示正价。 ( ) 题组二　电离能与电负性的应用 3.(1)C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是________。 (2)观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示＋3价的元素是________ (填元素名称)。 几种镧系元素的电离能(单位：kJ·mol－1) 元素 I1 I2 I3 I4 Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014 Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987 La(镧) 538 1 067 1 850 5 419 Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547 (3)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) I1 I2 铜 746 1 958 锌 906 1 733 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_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)N　(2)镧 (3)铜原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去一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,所以铜的第二电离能相对较大 1.(2023·高考全国甲卷)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　) A.原子半径：X>W B.简单氢化物的沸点：X<Z C.Y与X可形成离子化合物 D.Z的最高价含氧酸是弱酸 解析　WX2是形成酸雨的物质，可能是SO2或NO2，结合W的原子序数小于X，可知W为N、X为O。Y的最外层电子数与其K层电子数相同，说明最外层电子数为2，又因Y的原子序数大于X(O)，可知Y为Mg。四种元素最外层电子数之和为19，设Z的最外层电子数为a，即5＋6＋2＋a＝19，a＝6，则Z为S。A项，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：O<N，即X<W，错误；B项，X、Z的简单氢化物分别为H2O、H2S，H2O中存在分子间氢键，沸点高于H2S，错误；C项，Y与X可形成离子化合物MgO，正确；D项，Z的最高价含氧酸为H2SO4，属于强酸，错误。故选C。 答案　C 2.(2022·高考全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　) A.非金属性：X>Q B.单质的熔点：X>Y C.简单氢化物的沸点：Z>Q D.最高价含氧酸的酸性：Z>Y 解析　Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，则Q为第二周期元素，Y的最外层电子数为4且与Q位于不同周期，故其位于第三周期，则Y为Si；X与Y相邻，X为Al；根据4种元素原子最外层电子数之和为19，可知Q与Z最外层电子数之和为12，Q、Z可能是O、S，也可能是N、Cl，还可能是F、P。A项，Al的非金属性弱于第二周期的N、O、F，错误；B项，金属铝的熔点低于单质硅，错误；C项，Q的简单氢化物存在分子间氢键，沸点：Z<Q，错误；D项，Z是原子序数大于Y的同周期元素，非金属性：Z>Y，最高价含氧酸的酸性：Z>Y，正确。故选D。 答案　D 3.(2022·高考江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　) A.半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋) B.电负性大小：χ(F)<χ(O) C.电离能大小：I1(O)<I1(Na) D.碱性强弱：NaOH<Al(OH)3 解析　核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r(Al3＋)< r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故χ(F)>χ(O)，B错误；同周期主族元素从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，故电离能大小为I1(O)>I1(Na)，C错误；金属性：Na>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，D错误。故选A。 答案　A 1.(2023·高考全国乙卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　) A.X的常见化合价有－1、－2 B.原子半径大小为Y>X>W C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体 解析　W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。A项，O元素常见的化合价有－1、－2，正确；B项，原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，错误；C项，MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，错误；D项，碳单质有石墨、金刚石、C60、C70、碳纳米管等，错误。故选A。 答案　A 2.(2023·高考湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素；基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(　　) A.电负性：X>Y>Z>W B.原子半径：X<Y<Z<W C.Y和W的单质都能与水反应生成气体 D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 解析　基态X原子的s轨道和p轨道上的电子数相等，且基态X原子中含有未成对电子，则核外电子排布式为1s22s22p4，X为O；基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3，X原子的未成对电子数为2个，则Y原子的未成对电子数为1个，Z原子的未成对电子数为3个，根据X、Y、Z、W原子序数依次增大及题给物质的化学式，可知Y为F，Z为P，根据W3(PO4)2知W元素为＋2价，只能为Ca，代入题干验证合理。A项，电负性：F>O>P>Ca，错误；B项，原子半径：F<O<P<Ca，错误；C项，F2与H2O反应生成HF和O2，Ca与H2O反应生成Ca(OH)2和H2，均生成气体，正确；D项，P的最高价含氧酸H3PO4不具有强氧化性，错误。故选C。 答案　C $$