第4章 第2节 元素周期表 元素周期律-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮教师用书word（人教单选版）

第二节　元素周期表　元素周期律 课程标准 核心素养(教师用书独具) 1.能说出元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释，能说明电负性大小与原子在化合物吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱，推测化学键的极性 2．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分，能例举元素周期律(表)的应用 1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题 2．证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于实验现象和事实对物质的组成、结构及其变化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的编排方法，能运用元素周期表揭示元素周期律 3．科学探究与创新意识：在探究同周期、同主族元素性质递变性的实验中，要明确探究目的，设计实验方案，并在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解 考点一　元素周期表 一、原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝　核电荷数　＝核外电子数＝质子数。 二、元素周期表的编排原则 三、元素周期表的结构 1．周期(7个横行，7个周期) 长周期 短周期 序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 　2　 　8　 　8　 　18　 　18　 　32　 　32　 0族元素 原子序数 　2　 　10　 　18　 　36　 　54　 86 118 (1)第ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素； (2)元素周期表第18列是0族，不是第ⅧA族，第8、9、10三列是第Ⅷ族，不是第ⅧB族。 2．族(18个纵行，16个族) 列 1 2 13 14 15 16 17 主族 族 　ⅠA　 　ⅡA　 　ⅢA　 　ⅣA　 　ⅤA　 　ⅥA　 　ⅦA　 副族 列 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 族 ⅢB ⅣB　 ⅤB　 ⅥB　 ⅦB　 Ⅷ ⅠB　 ⅡB　 0族 第　18　纵行 3.分区 (1)分界线：沿着元素周期表中　铝、锗、锑、钋　与　硼、硅、砷、碲、砹　的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。 (2)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。 (3)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。 四、原子结构与元素周期表 1．原子核外电子排布与周期的关系 周 期 能 层 数 每周期第 一种元素 每周期最后 一种元素 原子 序数 基态原子的简 化电子排布式 原子 序数 基态原子的 电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 　[Ne]3s1　 　18　 　1s22s22p63s23p6　 四 4 19 　[Ar]4s1　 　36　 　1s22s22p63s23p63d104s24p6　 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d104f145s2 5p65d106s26p6 2.每族元素的电子排布特点 (1)主族 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 排布 特点 　ns1　 　ns2　 　ns2np1　 　ns2np2　 　ns2np3　 　ns2np4　 　ns2np5　 (2)0族：He：1s2；其他：　ns2np6　。 (3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。 3．元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布分区 (2)各区外围电子排布特点 分区 价层电子排布 s区 　ns1～2　 p区 　ns2np1～6　(除He外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(除钯外) ds区 (n－1)d10ns1～2 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 五、元素周期表的三大应用 1．进行科学预测 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。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·广东卷)“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素( × ) (2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素( × ) (3)(2023·海南卷)“嫦娥石”(Ca8Y)Fe(PO4)7是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物，该矿物中的Fe位于周期表中的ds区( × ) (4) 与均表示了元素在元素周期表中的相应位置( × ) (5)L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等( × ) (6)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素一定位于第三周期( √ ) (7)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素( √ ) (8)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦( √ ) 2．结合如图所示的元素周期表，回答下列问题： (1)表中所列元素，属于短周期元素的有________(填字母，下同)，属于主族元素的有________；b元素位于第　________　周期第________族；i元素位于第________周期第　________　族。 (2)f元素位于第________周期第________族，请按氦元素的样式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。 解析：(1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分别位于第1、2、13～18纵行，第四、五、六、七周期为长周期，包含1～18纵行，由此可找出各元素在元素周期表中的位置。(2)第三周期第ⅥA族元素为硫(S)，原子序数为16，相对原子质量为32。 答案：(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　二　ⅣA 四　ⅡB (2)三　ⅥA　 ◆[题组1]　元素周期表的结构和特点　 1．关于元素周期表的说法正确的是(　　) A．第ⅠA族元素都为金属元素 B．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 C．过渡元素全部是金属元素 D．周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族，共16个族16个纵行 解析：C　[第ⅠA族的元素除氢元素外都为金属元素，A错误；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，B错误；过渡元素全部是金属元素，C正确；周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族(含3个纵行)，共16个族18个纵行，D错误。] 2．(2024·上海市高三月考)某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是(　　) A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种 C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X＞Y D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物 解析：C　[按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素，A错误；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止2种，B错误；X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，则酸性HNO3＞H3PO4，C正确；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，从上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右，非金属性增强，则非金属性强弱顺序为O＞N＞P，氢化物稳定性最强的是Z的氢化物H2O，D错误。] ◆[题组2]　周期表的片段在元素推断中的应用　 3．(2024·中山一中高三月考)元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，正确的是(　　) A．D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3 B．C的氢化物的水溶液酸性比E的强 C．A与B形成的阴离子可能有AB、A2B D．E单质中由于形成了氢键，所以很容易液化 解析：C　[根据五种元素在元素周期表中的相对位置，可以确定A为碳、B为氧、C为氟、D为硫、E为氯。A项，硫在氧气中燃烧生成SO2，错误；B项，氢氟酸为弱酸，其酸性比盐酸的弱，错误；C项，碳与氧形成的阴离子较多，AB为碳酸根离子，A2B为草酸根离子，正确；D项，氯气单质分子中没有氢原子，也就不存在氢键，错误。] 4．已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是(　　) Y X Z A.Y与Z的原子序数之和可能为2a B．Y的原子序数可能为a－17 C．Z的原子序数可能为a＋31 D．X、Y、Z一定为短周期元素 解析：D　[由题组信息可知，X、Y、Z只能位于ⅢA族～ⅦA族，则：若X为第四周期元素，Y、Z分别为第三、第五周期元素，由X的原子序数为a可知，Y的原子序数为a－18＋1＝a－17，Z的原子序数为a＋18－1＝a＋17，Y与Z的原子序数之和为2a，A、B正确；若Z为第六或第七周期元素，因存在镧系和锕系元素，则Z的原子序数可能为a＋32－1＝a＋31，C正确。] 　(2024·武汉华中师大附中模拟)已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示，其中Z位于ds区，基态W原子的价电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是(　　) X Y Q R Z W A.最高正化合价：X＝Q＜Y＝R B．基态Z原子的价电子排布为3d104s1 C．X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素 D．R最高价氧化物的水化物不能与其最低价氢化物反应 解析：C　[已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示，基态W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，其价电子排布式为4s24p2，则W为Ge元素；其中Z位于ds区，根据相对位置，则Z是Zn元素，根据元素相对位置，可知X是N，Y是O，Q是P，R是S，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。 根据上述分析可知：X是N，Y是O，Q是P，R是S，Z是Zn，W是Ge元素。A.一般元素的最高正化合价与族序数相等，等于原子最外层电子，同一主族元素的最高正化合价相等，但由于O元素的原子半径小，在形成化合物时容易获得电子，因此没有与族序数相等的最高化合价，所以元素的最高化合价关系为：Y＜X＝Q＜R，A错误；B.Z是Zn，根据构造原理可知基态Zn原子的价电子排布为3d104s2，B错误；C.一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但当元素处于第ⅤA时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，X是N，Q是P，二者属于第ⅤA族元素，故X和Q的第一电离能都大于同周期相邻元素，C正确；D.R是S，其最高价氧化物的水化物是H2SO4，最低价氢化物是H2S，浓H2SO4具有强的氧化性，会与具有还原性的H2S发生氧化还原反应产生S、H2O，D错误。] 考点二　元素周期律 一、定义 　元素性质　随着原子序数的递增而呈　周期性　变化的规律。 二、实质 元素原子　核外电子排布　的周期性变化。 三、元素周期表中主族元素性质的递变规律 1．原子结构的递变规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 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　(稀有气体元素除外) 逐渐　增大　 离子半径 阳离子半径逐渐　减小　，阴离子半径逐渐　减小　； r(阴离子)　>　r(阳离子) 逐渐　增大　 2.元素性质的递变规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 化合价 最高正化合价由　＋1　价→　＋7　价(O、F除外)，最低负化合价＝　－(8－主族序数)　 相同，最*2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　 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐　增强　，阴离子还原性逐渐　减弱　 阳离子氧化性逐渐　减弱　，阴离子还原性逐渐　增强　 气态氢化物稳定性 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　 四、元素金属性、非金属性强弱的比较 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＋＋Y→X＋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－＋B→Bm－＋A，则B的非金属性比A强 五、电离能和电负性 1．电离能 (1)定义及规律 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：I1，单位：　kJ·mol－1　。 ②规律：同周期元素：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　，总体呈现　从左至右逐渐增大　的变化趋势；同族元素：从上至下第一电离能　逐渐减小　；同种原子：逐级电离能越来越　大　(即I1<I2<I3…)。 ③注意事项：同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满稳定状态时，第一电离能就会反常的大。 (2)电离能的3个重要应用 ①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 2．电负性 (1)定义、标准及规律 含义 不同元素的原子对　键合电子　吸引力的大小。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　 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为　4.0　作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计) 变化 规律 金属元素的电负性一般　小于　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 在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐　增大　，同主族从上至下，元素的电负性逐渐　减小　 (2)电负性的一般应用 ①判断元素金属性、非金属性强弱。电负性越大，非金属性越强，金属性越弱。 ②判断化学键的类型。一般认为：如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成　离子　键；若差值小于1.7，通常形成　共价　键。如AlCl3的电负性差<1.7，Al—Cl为共价键。 六、对角线规则 　在元素周期表中，某些主族元素与　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。如： 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)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( × ) (2)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强( × ) (3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强( × ) (4)价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素( √ ) (5)已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱( √ ) (6)电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( × ) (7)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键( √ ) (8)短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋( √ ) 2．(2024·山西大同月考)已知某原子结构示意图为，下列有关说法正确的是(　　) A．结构示意图中x＝4 B．该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 C．该原子的电子排布图为 D．该原子结构中共有5个能级上填充有电子 解析：D　[A.由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故x＝2，该元素为硅，故A选项错误。B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，故B选项错误。C.硅的电子排布图为，故C选项错误。D.原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子，故D选项正确。] 3．根据元素周期律比较下列各组性质 (1)金属性：K________Na________Mg， 非金属性：F________O________S。 (2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2______KOH。 (3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。 (4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。 (5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。 (6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。 答案：(1)＞　＞　＞　＞　(2)＜　＜　(3)＞　＞ (4)＜　＜　(5)＞　＜　(6)＞　＞ ◆[题组1]　微粒半径的比较　 1．下列各组微粒半径大小顺序正确的是(　　) A．r(O)＞r(Cl)＞r(S)＞r(P) B．r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Ba2＋) C．r(H＋)＞r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(K＋) D．r(Cs)＞r(K)＞r(Na)＞r(Li) 解析：D　[比较微粒半径大小有以下原则：①同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，所以A项中r(P)＞r(S)＞r(Cl)＞r(O)，错误；②核外电子排布相同，核电荷数越大，元素离子半径越小，r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，B、C项错误；③同主族元素原子半径从上到下逐渐增大，D项正确。] 2．X、Y、Z均为短周期元素。其中两种为金属元素，一种为非金属元素，其原子半径分别为 元素 X Y Z 原子半径/nm 0.154 0.130 0.071 X、Y处于同一周期，三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　) A．原子最外层电子数：Z>X>Y B．三种元素可能为同周期元素 C．原子序数：Y>X>Z D．离子半径：X>Y>Z 解析：C　[由题意知，三种元素在周期表中的相对位置为，最外层电子数Z>Y>X，故A、B两项错误；由位置可知，原子序数Y>X>Z，故C项正确；具有相同电子层结构的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径Z>X>Y，故D项错误。] 　微粒半径大小的比较 ◆[题组2]　元素金属性和非金属性强弱比较　 3．(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________(填序号)。 ①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大 ④HCl的还原性比H2S弱 ⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于同周期S的右侧 ⑨还原性：Cl－＜S2－ (2)将甲、乙两种金属的性质相比较，已知： ①甲与H2O反应比乙与H2O反应剧烈； ②甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质； ③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强； ④与某非金属反应时甲原子失电子数目比乙原子失电子数目多； ⑤甲单质的熔、沸点比乙的低。 能说明甲的金属性比乙强的是________(填序号)。 答案：(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨　(2)①②③ 4．(2024·通化市五中高三开学考)W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素，且只有X、Y位于同一周期。这四种元素形成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．简单离子半径：X>W B．简单气态氢化物的稳定性：X>Y C．Y的氟化物所有原子最外层均达到8电子稳定结构 D．该物质具有强氧化性，可用于漂白 解析：C　[W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素，且只有X、Y位于同一周期，所以Z只能是H。由四种元素形成某化合物的结构如图所示，W最外层含有2个电子，Z形成1个共价键，最外层只能含有1个电子，X形成2个共价键，最外层应该含有6个电子，Y形成4个共价键，但由于阴离子带2个负电荷，所以Y的化合价是＋3价，结合原子序数大小可知，W为Mg，X为O，Y为B，Z为H元素，据此分析解答。A.电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：X＞W，故A正确；B.非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：B＜O，则简单氢化物的稳定性：Y＜X，故B正确；C.Y的氟化物是BF3，B原子最外层没有达到8电子稳定结构，故C错误；D.该物质含有过氧键，因此具有强氧化性，可用于漂白，故D正确。] 元素化合价规律 (1)主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数，其中氧无最高正价，氟无正价。 (2)非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。 ◆[题组3]　电离能、电负能　 5．(2024·天津月考)某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(　　) A．X元素可能为＋4价 B．X一定为金属 C．X为第五周期元素 D．X在化合物中可能表现＋3价 解析：D　[由图像可知，该元素的I4≫I3，故该元素易失去3个电子，属于第ⅢA族元素，在化合物中易表现＋3价，故A、B错误，D正确；周期数＝核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C错误。] 6．(2024·天津月考)下表是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质： 元素 A B C D E 最低负化合价 －4 －2 －1 －2 －1 电负性 2.55 2.58 3.16 3.44 3.98 下列判断正确的是(　　) A．C、D、E的简单氢化物的稳定性：C>D>E B．A元素原子的最外层原子轨道中无自旋平行的电子 C．B元素与C元素不可能形成化合物 D．与B元素同周期的第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应 解析：D　[A、B、C、D、E五种短周期元素，根据元素化合价知，A属于第ⅣA族，B、D属于第ⅥA族，C、E属于第ⅦA族，B的电负性小于D，所以D是O元素，B是S元素；C的电负性小于E，所以C是Cl元素，E是F元素，硅的电负性小于S，A的电负性接近S元素，所以A是C元素，结合物质的结构、性质解答。由以上分析可知A为C，B为S，C为Cl，D为O，E为F。 A．非金属性F＞O＞Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故A错误； B．A为C，价层电子为2s22p2，p轨道有2个电子，自旋方向平行，故B错误； C．元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等，故C错误； D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素单质Na为活泼金属，能与H2O发生置换反应生成氢气，故D正确。] 7．(1)(2023·北京卷)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：________________________________________________________________________。 (2)(2023·海南卷)配合物中，第一电离能最大的配位原子是______。 (3)(2020·全国卷Ⅲ)H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素____的相似。 (4)(2020·江苏高考)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______________。 答案：(1)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子　(2)N　(3) B　Si(硅)　(4)N＞O＞C　 [例]　(2023·广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(　　) A．元素电负性：E＞Y＞Z B．氢化物沸点：M＞Y＞E C．第一电离能：X＞E＞Y D．YZ3和YE的空间结构均为三角锥形 第一步：推“元素” Y的基态原子价层p轨道半充满，则Y属于第ⅤA族元素，Y和M同族且均为短周期元素，故Y和M分别为N和P元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，若n＝2，则为Li元素，若n＝3，则为Mg元素，X与M同周期，对应M元素分别为N或P，E在地壳中含量最多，故E为O元素，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，化合物XYZ4ME4可作肥料，Z一定为H元素，结合化合物中化合价代数和为零，可确定M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。 第二步：想“原理” 同周期和同主族元素的电负性、第一电离能、非金属性递变规律及粒子中中心原子的杂化轨道理论或VSEPR判断规律依次判断选项。 第三步：定“答案” 结合选项分析，可迅速找出题知答案。 解析：A　[E在地壳中含量最多为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，所以n－1＝2，n＝3，X为镁或者n＝2，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、XYZ4ME4化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。A.元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁，C错误；D.NH3价层电子对为3＋1＝4，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，NO价层电子对为3＋0＝3，NO没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误。] 1．(2023·浙江6月)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确　的是(　　) A．第一电离能：Y＞Z＞X B．电负性：Z＞Y＞X＞W C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z D．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子 解析：A　[X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。A.根据同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，则第一电离能：Z＞Y＞X，故A错误；B.根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减小，则电负性：Z＞Y＞X＞W，故B正确；C.根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z，故C正确；D.W2X2与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。] 2．(2022·湖南卷)下列说法错误的是(　　) A．氢键、离子键和共价键都属于化学键 B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识 D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一 解析：A　[A.离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；B.第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；C.药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C说法正确；D.制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D说法正确。] 3．(2022·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：C　[甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应的水化物为强酸，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、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。] 4．(2021·北京卷)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　) A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 解析：A　[A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于S元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误；B.同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确；C.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确；D.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确。] 5．(2021·天津高考)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．X的电负性比Q的大 B．Q的简单离子半径比R的大 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 解析：B　[X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。A.C的电负性比Cl的小，故A错误；B.核外电子数相同时质子数越大半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；C.同周期元素，原子序数越大非金属性越强，则简单氢化物更稳定，则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；D.同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱，故D错误。] 6．(2021·湖南卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z＞X＞Y B．W与Y能形成含有非极性键的化合物 C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X＞Y D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性 解析：B　[由题意可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。A项，离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；B项，W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；C项，X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；D项，由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、氨水等，硝酸、硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都显酸性，故D错误。] 7．(1)(2021·山东高考)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为________。 (2)(2021·湖南高考)H、C、N的电负性由大到小的顺序为________。 (3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”) (4)(2019·全国卷Ⅲ)①在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 (5)(2018·全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为____________________________。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是__________________________ ________________________________________________________________________。 (6)(2018·全国卷Ⅰ)由2Li(晶体)2Li(g)2Li＋(g)可知，Li原子的第一电离能为________ kJ·mol－1。 答案：(1)F>O>Cl　(2)N>C>H (3)小于　(4)Mg　相反　(5)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)　大于　Zn核外电子排布为全充满稳定结构，较难失电子　(6)520 8．(化学与新科技)(2024·天津河东区模拟)最新研究表明，用Sb(CH)3、Sb(CH3)2Br和Sb(CH3)Br2三种化合物进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物——[Sb(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]。已知锑(Sb)与砷(As)同主族且位于砷的下一周期，下列说法不正确的是(　　) A．Sb的价电子排布式为5s25p3 B．第一电离能：Br>Sb>As C．电负性：Br>C>H D．[Sb(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]中存在离子键和共价键 解析：B　[Sb的核外电子排布为[Kr]4d105s25p3，为主族元素，价电子排布式为5s25p3，A正确；一般而言，元素的非金属性越强，对应元素的第一电离能越大，所以第一电离能应为Br>As>Sb，B错误；一般而言，元素的非金属性越强，对应元素的电负性越大，所以电负性：Br>C>H，C正确；[Sb(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]是由[Sb(CH3)5]＋和[Sb2(CH3)2Br6]2－构成，两种离子间存在离子键，两离子内部存在共价键，D正确。] 9．(化学与实验探究)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　) A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4 B．已知Ra是第七周期ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 解析：C　[元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，由图可知酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，因此不能比较元素的非金属性强弱，C项错误。] [归纳提升] 体系构建 核心巧记 1.牢记第1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。 2．掌握五个关系式 (1)质子数＝原子序数； (2)电子层数＝周期序数； (3)最外层电子数＝主族序数； (4)最高正价数＝主族序数(O、F除外)； (5)最低负价＝主族序数－8。 3．明确元素性质的两个递变规律 (1)同周期从左至右，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 (2)同主族从上到下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 4．掌握两个物理量 (1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意第ⅡA族、ⅤA族元素的特殊性。 (2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$