1.3.2 元素的电负性及其变化规律（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修2（鲁科版2019，单选）

元素的电负性及其变化规律 第二课时 1 目 录 01 02 新知探究(一)——元素的电负性及其变化规律 新知探究(二)——元素性质的比较 03 课时跟踪检测 04 命题热点——元素推断 01 新知探究(一)——元素的电负性及 其变化规律 1.电负性 概念 元素的原子在化合物中__________能力的标度 确定 依据 常以最活泼的非金属元素氟的电负性4.0为标度,计算其他元素的电负性。因此,电负性是一个相对值,没有单位 意义 用来描述两个不同原子在形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。元素的电负性越大,其原子在形成化学键时吸引电子的能力______;电负性越小,相应元素的原子在形成化学键时吸引电子的能力______ 吸引电子 越强 越弱 2.电负性的变化规律 观察分析元素的电负性柱状示意图: (1)金属元素的电负性较小,非金属元素的电负性较大。 (2)对主族元素而言,同一周期从左到右,元素的电负性_____。 (3)同一主族自上而下,元素的电负性_____。 (4)电负性大的元素集中在元素周期表的______角,电负性小的元素集中在元素周期表的______角。 递增 递减 右上 左下 3.电负性的应用 (1)判断金属性和非金属性的强弱 通常,电负性小于2的元素为金属元素(大部分);电负性大于2的元素为非金属元素(大部分)。 (2)判断化合物中元素化合价的正负 化合物中,电负性大的元素易呈现负价;电负性小的元素易呈现正价。 (3)判断化学键的类型 电负性差值大的元素原子之间主要形成离子键;电负性相同或差值小的非金属元素原子之间主要形成共价键。 4.原子半径、第一电离能、电负性与元素性质 原子半径、第一电离能和电负性都随着原子序数的递增表现出周期性的变化。随着原子序数的递增,第一电离能呈现出起伏变化,而电负性的规律性则更强;同时,电负性随金属活动性顺序的变化规律性也更强。电负性是与物质宏观性质表现关联性更强的参数。 [典例]　有短周期A、B、C、D四种元素,A、B同周期,C、D同主族,已知A的阳离子与D的阴离子的电子层结构相同,B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同,且C离子的核电荷数大于B离子的核电荷数,元素电负性由大到小的顺序正确的是 (　　) A.A>B>C>D B.D>C>B>A C.C>D>B>A D.A>B>D>C √ [解析]　根据题意可知A、B、C处于同一周期,且原子序数:C>B>A,C、D处于同一主族,且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为 ,然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律,即可确定其电负性由大到小的顺序:D>C>B>A。 |思维建模|电负性大小的判断方法 　 ①利用非金属元素的电负性>金属元素的电负性判断; ②利用同周期、同主族电负性变化规律判断; ③利用气态氢化物的稳定性判断; ④利用最高价氧化物对应水化物的酸、碱性强弱判断; ⑤利用单质与H2化合的难易判断; ⑥利用单质与水或酸反应置换氢的难易判断; ⑦利用化合物中所呈现的化合价判断; ⑧利用置换反应判断。 [题点多维训练] 题点(一)　电负性的理解及大小比较 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在元素周期表中,元素的电负性从左到右越来越小。( ) (2)主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大。( ) (3)金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性。( ) (4)在形成化合物时,电负性越小的元素越容易呈现正价。( ) (5)两种元素的电负性差值越大,越容易形成共价化合物。( ) × × × √ × 2.下列各元素按电负性大小排列正确的是 (　　) A.F>N>O B.O>Cl>F C.As>P>N D.Cl>S>As 解析:A项应为F>O>N;B项应为F>O>Cl;C项应为N>P>As。 √ √ 3.下列说法不正确的是 (　　) A.ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大 B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度 C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强 D.NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点 解析:ⅦA族元素从上到下非金属性逐渐减弱,所以电负性从上到下逐渐减小,故A错误;金属元素的电负性一般小于2,非金属元素的电负性一般大于2,所以电负性的大小可以作为衡量元素金属性和非金属性强弱的尺度,故B正确;元素的电负性表示其原子在化合物中吸引电子能力的大小,元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强,故C正确;NaH中的H元素为-1价,则H可以放在ⅦA族中,故D正确。 题点(二)　电负性的综合应用 4.元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样,也是元素的一种性质。下表给出了14种元素的电负性: 元素 Al B Be C Cl F H 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1   元素 Mg N Na O P K Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8 已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,一般形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,一般形成共价键。 (1)根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是_________________________________________________________________________________。 解析:由题给信息可知,同周期主族元素从左到右,元素原子的电负性逐渐增大;同主族从上到下,元素原子的电负性逐渐减小。 同周期主族元素从左到右,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 (2)估计钙元素的电负性的取值范围:　　　　<γ<　　　　。  解析:结合电负性变化规律和元素周期表知,电负性大小:K<Ca<Mg,所以Ca的电负性的取值范围为0.8<γ<1.2。 (3)请指出下列化合物中显正价的元素: NaH:　　　　、NH3:　　　　、 CH4:　　　　、Cl:　　　　。  解析:电负性数值小的元素在化合物中显正价,NaH、NH3、CH4、ICl中电负性数值小的元素分别是Na、H、H、I。 0.8 1.2 Na H H I (4)表中符合“对角线规则”的元素有Be和　 　、B和　　,它们的性质分别有一定的相似性,原因是________________。  写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式: _____________________ ____________________________________。 解析: “对角线规则”指在元素周期表中某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似,其原因是元素的电负性的值相近。 Al Si 电负性的值相近　 Be(OH)2+2H+=== Be2++ 2H2O、Be(OH)2+2OH-===Be+2H2O 02 新知探究(二)——元素性质的比较 同周期、同主族元素性质的比较   同周期(从左到右)主族元素 同主族(从上到下)元素 最外层 电子数 从1递增到7(第1周期除外) 相同 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价从+1→+7(O、F除外) 最高正价=族序数(O、F除外) 续表 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 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 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 [题点多维训练] 1.X、Y是同周期的两种非金属元素,不能说明X元素的非金属性比Y元素强的事实是(　　) A.Y的阴离子Y2-的还原性强于X的阴离子X- B.加热至300 ℃,HnY发生分解而HmX不分解 C.第一电离能:X>Y D.电负性:X>Y √ 解析:元素的原子对应阴离子的还原性(A项)、气态氢化物的稳定性(B项)、元素的电负性(D项)以及单质与H2化合的难易程度、最高价氧化物对应水化物的酸性等都能用来比较元素非金属性的强弱。 2.下列有关性质的比较错误的是 (　　) A.离子半径:K+<Cl- B.电负性:Cl>Br C.第一电离能:P<S D.热稳定性:H2S<HCl 解析:K+与Cl-电子层结构相同,核电荷数:K>Cl,故r(K+)<r(Cl-),A项正确;Cl、Br同主族,越靠上电负性越大,故电负性:Cl>Br,B项正确;P原子的价层电子呈半充满稳定结构,第一电离能:P>S,C项错误;非金属性:Cl>S,则热稳定性:HCl>H2S,D项正确。 √ 3.(2024·浙江省北斗星盟高二上学期月考)X、Y、Z、R、Q是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素;Y与Z同周期,Y基态原子有3个未成对电子,Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n;R元素简单离子在同周期离子中半径最小;Q元素最高能层只有1个电子,其余能层均充满电子。下列说法中不正确的是 (　　) A.简单气态氢化物的热稳定性:Z>Y B.第一电离能:Y>Z>R C.Q在周期表的ds区 D.电负性:Z>Y>R>X √ 解析:选D　X、Y、Z、R、Q是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素即H,Y与Z同周期,Y基态原子有3个未成对电子,Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n,n只能取2,故Z价层电子排布为2s22p4,为O元素,故Y为N元素;R元素简单离子在同周期离子中半径最小,R为Al;Q元素最高能层只有1个电子,其余能层均充满电子,故Q为Cu。非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,H2O>NH3,A正确。 同一主族元素随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期元素随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O>Al,B正确。Q为铜,在周期表的ds区,C正确。同周期元素从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族元素由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素的电负性减弱;电负性:O>N>H>Al,D错误。 03 命题热点——元素推断 1.元素推断的一般思路 2.解题方法 (1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性 稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素的阳离子的电子层结构相同。 ①与He电子层结构相同的离子:H-、Li+、Be2+; ②与Ne电子层结构相同的离子:F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+; ③与Ar电子层结构相同的离子:Cl-、S2-、P3-、K+、Ca2+。 (2)利用常见元素及其化合物的特征 ①形成化合物种类最多的元素、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高的元素是C。 ②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。 ③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。 ④单质最轻的元素是H;单质最轻的金属元素是Li。 ⑤单质在常温下呈液态的非金属元素是Br;金属元素是Hg。 ⑥最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素是Be、Al。 ⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素是N;能发生氧化还原反应的元素是S。 ⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。 (3)利用一些规律 ①元素周期表中的递变规律(“三角”规律) 若A、B、C三元素位于元素周期表中如图所示位置,则有关的各种性质均可排出顺序(D不能参与排列)。如原子半径:C>A>B;金属性:C>A>B;非金属性:B>A>C。 ②元素周期表中的相似规律 a.同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同); b.元素周期表中位于对角线位置(上图中A、D位置)的元素性质相似,如Li和Mg、Be和Al、B和Si等; c.相邻元素性质差别不大。 √ [题点多维训练] 1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是(　　) A.基态X原子的价电子排布式:3s23p1 B.原子半径:W>X>Y>Z C.简单离子半径:W2->X3+>Y2->Z- D.电负性:Y>Z 解析:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是地壳中含量最多的金属元素,X为Al,W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,则W为O,Y为S,Z为Cl,据此分析解题。基态铝原子的价电子排布式为3s23p1,A正确。原子半径:Al>S>Cl>O,B错误。简单离子半径:S2->Cl->O2->Al3+,C错误。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故硫元素的电负性小于氯元素的电负性,D错误。 √ 2.(2024·盐城市阜宁中学高二上学期期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Z处于同一主族,Y是短周期中电负性最大的元素,Z是同周期基态原子中未成对电子数最多的元素,W的族序数是周期序数的2倍。下列有关说法不正确的是 (　　) A.元素Z在周期表中位于p区 B.原子半径:r(X)>r(Y) C.Z的电负性比W的小 D.X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 解析:Y是短周期元素中电负性最大的元素,则Y为F,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,则Z、W位于第3周期,Z是同周期基态原子中未成对电子数最多的元素,则Z为P,W的族序数是周期序数的2倍,则W为S,X与Z处于同一主族,则X为N。Z(P)是第ⅤA族元素,位于p区,故A正确。同周期元素,核电荷数越大半径越小,故原子半径:r(N)>r(F),故B正确。同周期元素,核电荷数越大,电负性越强,P的电负性比S的小,故C正确。N的非金属性强于P,因此X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强,故D错误。 3.(2024·山东潍坊高二模拟)部分短周期元素原子半径、最高正化合价或最低负化合价随原子序数的变化关系如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.简单离子半径:d<e<f B.电负性:y>z>d C.除去实验后试管中残留的g的单质,可用热的氢氧化钠溶液 D.g、h的氧化物对应水化物的酸性:h>g 解析:根据题图中元素的化合价、原子半径和原子序数的关系可确定x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。核外电子排布相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2->Na+>Al3+,A项错误。y、z、d三种元素位于同一周期,随原子序数递增电负性增大,B项错误。除去实验后试管中残留的硫单质,可用热的NaOH溶液洗涤,反应的化学方程式为3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O,C项正确。Cl有多种氧化物,其对应水化物的酸性不一定强于S的最高价氧化物对应水化物(硫酸)的酸性,D项错误。 4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是 (　　) A.第一电离能:W>X>Y>Z B.简单离子的还原性:Y>X>W C.简单离子的半径:W>Z>Y>X D.氢化物水溶液的酸性:W>Y √ 解析:根据题目信息可推知,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、Na、Cl。第一电离能:F>O>Cl>Na,A项错误。电子层数越多,离子半径越大;对于核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,C项错误。氢氟酸为弱酸,盐酸为强酸,D项正确。 04 课时跟踪检测 1.下列选项不能利用元素的电负性判断的是 (　　) A.元素原子的得电子能力 B.化学键的类别(离子键和共价键) C.元素的活泼性 D.元素稳定化合价的数值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 解析:利用元素的电负性大小能判断元素在化合物中化合价的正负,电负性大的元素显负价,电负性小的元素显正价,但不能判断元素稳定化合价的数值。 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 14 15 16 2.下列说法不正确的是 (　　) A.第一电离能的周期性递变规律是原子半径、化合价、电子排布周期性变化的结果 B.原子失去电子需要得到能量 C.电负性是相对的,所以没有单位 D.分析元素电负性数值可以看出,金属元素的电负性较小,非金属元素的电负性较大 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质周期性变化,A错误。原子要得到能量才失去电子,B正确。电负性规定氟元素为4.0作为标度,其他为与之比较的结果,所以没单位,C正确。金属元素易失电子,电负性小,非金属元素相反,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 3.对于第ⅦA族元素,从上到下,下列关于其性质变化的叙述中,错误的是 (　　) A.原子半径逐渐增大 B.电负性逐渐减小 C.第一电离能逐渐减小 D.氢化物水溶液的酸性逐渐减弱 解析:第ⅦA族元素从上到下原子半径逐渐增大,第一电离能逐渐减小,电负性逐渐减小,氢化物水溶液的酸性逐渐增强。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 4.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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:电子层结构相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为r(Al3+)<r(Na+),A正确;同周期元素核电荷数越大电负性越大,故χ(F)>χ(O),B错误;同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,故电离能大小为I1(O)>I1(Na),C错误;元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为NaOH>Al(OH)3,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 5.(2024·濮阳市部分学校月考)W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大,其元素基态原子的价电子排布式如下: 按照W、X、Y、Z的顺序,下列各项由大到小排列的是 (　　) A.核电荷数 B.电负性 C.原子半径 D.最高正化合价 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 元素基态原子 W X Y Z 价电子排布式 (w+1)sw(w>1) 3sx3px ys2ypy zsnzp2n 16 解析:s轨道最多容纳2个电子,w>1,则w=2,故W元素价电子排布为3s2,是Mg;由W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大,决定X、Y、Z均为第3周期元素,X中x=2,则价电子排布式为3s23p2,X是Si;Y中y=3,则价电子排布式为3s23p3,Y是P;Z中z=3,n=2,则价电子排布式为3s23p4,Z是S。由分析可知四种元素分别为Mg、Si、P、S,同周期元素从左到右,核电核数、电负性、最高正化合价均依次增大,原子半径依次减小。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 6.已知M元素原子的价电子排布式为3s23p1,N元素位于元素周期表中第3周期,其原子最外层p轨道为半充满状态,下列叙述错误的是 (　　) A.M为金属元素,N为非金属元素 B.M与N为同周期元素 C.N的电负性大于M D.M的第一电离能大于N 解析:由题意可得M为Al元素,N为P元素,故A、B、C均正确。P的第一电离能比Al的大,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 7.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④原子最外层电子数A<B;⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等;⑥A的电负性小于B的电负性;⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是 (　　) A.③④⑥ B.①②⑦ C.③⑤ D.③④⑤⑥⑦ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,则A在B的下一周期,则原子半径A>B,故①错误;离子半径A<B,故②错误;原子序数A>B,故③正确;当原子最外层电子数<4时,易失去最外层电子形成阳离子,当原子最外层电子数>4时,易得到电子形成阴离子,则原子最外层电子数A<B,故④正确;A、B原子最外层电子数不能确定,则元素的化合价关系不能确定,故⑤错误;A能形成阳离子,说明A易失去电子,具有较强的金属性,A的电负性较弱,B能形成阴离子,说明在反应时易得到电子,具有较强的非金属性,电负性较大,故⑥正确;A的第一电离能较小,B的第一电离能较大,故⑦错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 8.(2024·宿迁泗阳实验中学高二调研测试)部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.071 0.099 主要化合价 +2 +3 +6、-2 -1 -1 16 下列有关说法正确的是 (　　) A.元素X的第一电离能比Y的大 B.元素Z的电负性比W的大 C.元素W的气态氢化物沸点比T的低 D.元素T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:Z有+6和-2价,则Z为S元素;W和T均为-1价,W的半径小于T的,则W为F元素,T为Cl元素;X为+2价,Y为+3价,且半径均大于F,则X为Mg元素,Y为Al元素。Mg的价电子排布式为3s2,s轨道中的2个电子为全满的稳定状态,所以Mg的第一电离能比相邻的Al要大,A正确。F的非金属性强于S,F得电子能力强于S,所以F的电负性强于S,B错误。HF可以形成分子间氢键,沸点比HCl要高,C错误。没有指明“最高价”氧化物对应水化物,如HClO是弱酸,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 9.(2024·泰州市期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X与Y相邻,X基态原子核外有2个未成对电子;Z是元素周期表中电负性最大的元素。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:I1(Y)>I1(Z)>I1(X) B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X C.Z、W的简单离子的半径:r(Z)>r(W) D.简单气态氢化物的热稳定性:Z>Y 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:Z是元素周期表中电负性最大的元素,Z为F元素;W的原子序数大于Z,所以W是第3周期元素,又因为W原子在同周期中原子半径最大,所以W为Na元素;X基态原子核外有2个未成对电子,且X位于第2周期,所以X为C元素或O元素;又因为X与Y相邻,且Y的原子序数大于X,所以X只能是C元素,Y是N元素。同周期元素第一电离能随着原子序数增大有增大的趋势,所以第一电离能:F>N>C,即I1(Z)>I1(Y)>I1(X),A项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 N元素的最高价氧化物对应水化物为硝酸,C元素的最高价氧化物对应水化物为碳酸,硝酸酸性大于碳酸,B项正确。氟离子和钠离子的核外电子排布相同,核电荷数大的离子半径小,氟离子的半径大于钠离子,C项正确。非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,所以简单气态氢化物的热稳定性:F>N,D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 10.(2024·湖南邵阳高二统考期末)短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态原子的价电子排布为nsnnpn+1,下列说法不正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15     X   Y         16 A.X在周期表中位于第2周期ⅢA族 B.原子半径:Mg>Y C.X元素的电负性大于Y的电负性 D.X元素的第一电离能大于Y的第一电离能 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:已知X基态原子的价电子排布为nsnnpn+1,则n=2,X基态原子的价电子排布为2s22p3,位于第2周期ⅤA族,则X为N元素,结合Y的相对位置可知,Y为Si元素,故A错误;同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Mg>Y,故B正确;同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则X元素的电负性大于Y的电负性,故C正确;同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:N>C,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:C>Si,所以X元素的第一电离能大于Y的第一电离能,故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 11.(2024·重庆市第十一中学校期末)原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中,X元素原子的最外层有三个未成对电子,且第一电离能比Y大,Z元素的简单离子半径在同周期中最小,Y、W位于同一主族。下列说法错误的是 (　　) A.X、Y、Z、W、Q五种元素中,Z的电负性最大 B.简单离子半径:Y>Z C.W元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D.X、Y两种元素都位于元素周期表p区 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:N<O、Al<S<Cl,ClO2中Cl显+4价,O显-2价,则电负性:Cl<O,即五种元素中Y(O)的电负性最大,A错误;Y、Z简单离子分别为O2-、Al3+,核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:Y>Z, B正确;W为S元素,其最高价氧化物对应的水化物是硫酸,为强酸,C正确;X、Y两种元素的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4,都位于元素周期表p区,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 12.(2024·天津中学期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下: ①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　 ③1s22s22p3　④1s22s22p5 则下列有关比较正确的是(　　) A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>① C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>① 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:根据题意知①是S、②是P、③是N、④是F。同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,且ⅤA>ⅥA,则:P>S,因此,第一电离能关系为F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;同主族从上到下,原子半径逐渐增大,同周期从左到右,原子半径逐渐减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;F无正价,因此最高正化合价关系为S>P=N,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 13.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,Y是地壳中含量最高的非金属元素,Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,W与Y同主族。下列说法正确的是 (　　) A.W的基态电子排布式为1s22s22p63s23p3 B.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y) C.第一电离能:I1(X)>I1(Y)>I1(W) D.简单氢化物的稳定性:Y>W 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,则X为氮元素;Y是地壳中含量最高的非金属元素,则Y为氧元素;Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,则Z为钠元素;W与Y同主族,则W为硫元素。硫的基态电子排布式为1s22s22p63s23p4,A错误。同周期元素从左到右原子半径越来越小,同主族元素从上到下原子半径越来越大,故硫原子半径小于钠原子,B错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但氮元素的2p轨道是半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素,同主族元素从上到下第一电离能越来越小,C正确。同主族元素从上到下非金属性越来越弱,其简单氢化物的稳定性越来越弱,则硫化氢的稳定性弱于水,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 14.碳、氧、硅、锗、氟、氯、溴、镍元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)第2周期中基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性较小的元素是　　　　。  解析:基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,基态原子中含有2个未成对电子,第2周期元素基态原子中含有2个未成对电子的元素有C和O,而O的电负性大于C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 碳(或C) 16 (2)从电负性角度分析,碳、氧和硅元素的非金属性由强到弱的顺序为　　　　。  解析:一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则电负性由大到小的顺序为O>C>Si,电负性越大,非金属性越强,则非金属性由强到弱的顺序为O>C>Si。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 O>C>Si 16 (3)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　　。  解析:元素的电负性越大,吸引共用电子对能力越强,共用电子对偏向于该原子,根据题给分子中共用电子对偏向情况可推知电负性由大到小的顺序为C>H>Si。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 C>H>Si 16 (4)基态锗(Ge)原子的核外电子排布式是_______________________ ________________,Ge的最高价氯化物的分子式是　　　　。该元素可能的性质或应用有　　(填字母)。  A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可用作半导体材料 D.锗的第一电离能大于碳而电负性小于碳 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2 GeCl4 C 16 解析:锗是32号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,Ge的价电子数为4,则最高价为+4,其氯化物的分子式是GeCl4。Ge是一种金属元素,但最外层电子数为4,金属性不强,A项错误。硫是较活泼的非金属元素,电负性:S>Si>Ge,故锗的电负性小于硫,B项错误。锗单质是一种半导体材料,C项正确。锗的电负性和第一电离能均小于碳,D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 (5)溴与氯以　　　　(填“离子”或“共价”)键结合成BrCl,BrCl分子中,　　显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为_________________________。  解析:电负性:Br<Cl,但差别不大,所以BrCl分子中的化学键是共价键,且Br显正电性;BrCl与水反应的化学方程式为BrCl+H2O HCl+HBrO。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 共价 Br BrCl+H2O HCl+HBrO 16 高阶思维训练 15.(2024·商洛市柞水中学期中)M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是(　　) A.氢化物沸点:X<Y B.电负性:M<X<Y<Z C.第一电离能:W<X<Z<Y D.简单离子半径:Y>Z 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 16 解析:M、W、X、Y、Z原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,则分别为1s、2s、2p,有两个未成对电子,Z能形成2个单键,则Z的电子排布式为1s22s22p4,Z为O,X形成4个单键,X为C,M形成1个单键,M为H,则Y为N,W为B。C的氢化物有多种,如碳原子数较多的烃沸点较高,因此无法确定氢化物的沸点,A错误。同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则电负性:C<N<O,同时H的电负性小于以上三种元素,B正确。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满较稳定,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能B<C<O<N,C正确。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:N3->O2-,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 16.完成下列各题。 (1)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂,富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为　 　　　　。 解析:金属元素的电负性小于非金属元素,则铁元素的电负性最小,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,氢、碳、氧的非金属性依次增强,则电负性依次增大,所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 O>C>H>Fe (2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是　　(填标号),判断的根据是 _____________________________________________________________ __________________________________________; 第三电离能的变化图是　 　(填标号)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 同一周期元素第一电离能呈增大趋势,由于N元素的2p能级为半充满状 图a 态,故N元素的第一电离能较C、O两种元素的高 图b 解析:C、N、O、F四种元素在同一周期,同一周期元素第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素的高,因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F,满足这一规律的为图a;气态基态+2价阳离子失去1个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能,同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高,但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态,因此其再失去一个电子需要的能量稍高,则满足这一规律的为图b。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 (3)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是　　　　,原因是______________________________________________________ ___________________________________________________________ _____________。  解析:Cu的第二电离能失去的是3d10电子,第一电离能失去的是4s1电子,Zn的第二电离能失去的是4s1电子,第一电离能失去的是4s2电子,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 Cu的第二电离能失去3d10电子,第一电离能失去4s1电子,3d10电 Cu 子处于全充满状态,较难失去电子,则Cu的第二电离能较大,与第一电离能的差值大 (4)在化合物Ⅱ 中　 元素的电负性最大。  解析:化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五种元素,其中非金属性最强的是O元素,故化合物Ⅱ中O元素的电负性最大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 O (5)汞的原子序数为80,位于元素周期表第　　周期第ⅡB族。  解析:80Hg的原子结构示意图为 ,原子核外有6个电子层,所以汞位于元素周期表第6周期。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 16 6 $$