第一章 第二节 第2课时 元素周期律-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第二节　原子结构与元素的性质 第2课时　元素周期律 优化探究 第一章　原子结构与性质 [课程标准要求]　1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能、电负性之间的递变规律,能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能、电负性的相对大小。　2.通过对原子半径、元素第一电离能、电负性递变规律的学习,建立“结构决定性质”的认知模型,并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。 课时作业　巩固提升 一、原子半径 1.影响原子半径大小的因素 (1)电子的能层数:电子的能层越多,电子之间的排斥作用将使原子的半径 　　　。  (2)核电荷数:核电荷数越大,核对电子的吸引作用也就越大,将使原子的半径　　　。  增大 减小 2.原子半径的变化规律 相同 增大 减小 增多 增大 增大 除Li外,第三周期主族元素原子半径均大于第二周期主族元素原子半径[r(Mg)>r(Li)>r(Al)]。 1.核外能层结构相同的单核粒子,半径相同。(　　) 2.质子数相同的不同单核粒子,电子数越多,半径越大。(　　) 3.各元素的原子半径总比其离子半径大。(　　) 4.同周期元素从左到右,原子半径、离子半径均逐渐减小。(　　) 5.能层数多的元素的原子半径一定大于能层数少的元素的原子半径。 (　　) × √ × × × 1.氨硼烷(NH3·BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。H、B、N中,原子半径最大的是　　　　　。  B 2.填写下列空白,总结比较微粒半径的方法,并比较相关粒子(原子或简单离子)半径的大小: (1)同种元素的离子半径:阴离子　　　　　于原子,原子　　　　　于阳离子;低价阳离子　　　　　于高价阳离子。  如r(Cl-)　　　　　r(Cl),r(Fe)　　　　　r(Fe2+)　　　　　r(Fe3+)。  (2)能层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越　　　　　。  如r(O2-)　　　　　r(F-)　　　　　r(Na+)　　　　　r(Mg2+) 　　　　　r(Al3+)。  大 大 大 > > > 小 > > > > (3)带相同电荷的离子:能层数越多,半径越　　　　　。  如r(Li+)　　　　　r(Na+)　　　　　r(K+)　　　　　r(Rb+) 　　　　r(Cs+),r(O2-)　　　　　r(S2-)　　　　r(Se2-)　　　　r(Te2-)。  (4)核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子为参照比较。 如r(K+)与r(Mg2+),可选r(Na+)为参照,r(K+)　　　r(Na+)　　　r(Mg2+)。  大 < < < < < < < > > 归纳总结 比较粒子半径的一般思路 (1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。 (2) “二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 (3) “三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 3.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是(　　) A.Na、K、Rb　　　　　　 B.F、Cl、Br C.Mg2+、Al3+、Zn2+ D.Cl-、Br-、I- C 同主族元素,从上到下,原子半径(或离子半径)逐渐增大,故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大;能层数相同,核电荷数越大半径越小,Mg2+、Al3+能层数相同但铝元素的核电荷数大,所以Al3+的半径小,故C项中微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。 二、电离能 1.第一电离能 (1)概念 　　　　　原子失去一个电子转化为　　　 　 正离子所需要的 　　　　　叫做第一电离能,符号:I1。  气态基态 气态基态 最低能量 特别提醒　上述表述中的“气态”“基态”“失去一个电子”等是保证“最低能量”的条件。 (2)意义:可以衡量元素的原子失去一个电子的　　　　　。第一电离能数值越小,原子越　　　失去一个电子;第一电离能数值越大,原子越 　　失去一个电子。  难易程度 容易 难 (3)第一电离能变化规律 特别提醒　(1)每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,即一般来说,同周期随着核电荷数的递增,元素的第一电离能呈增大趋势。 (2)同族元素从上到下第一电离能逐渐减小。 (3)短周期中,第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的第一电离能(原因是B和Al的第一电离能失去的电子是np能级的,该能级电子的能量比左边Be和 Mg失去的ns能级电子的高),第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能(原因是N和P的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高)。 (4)第一电离能的应用 判断元素的金属性、非金属性强弱:I1越大,元素的　　　　性越强;I1越小,元素的　　　性越强。  非金属 金属 2.逐级电离能 (1)逐级电离能的概念 含义:原子的+1价气态基态离子再失去1个电子所需要的最低能量叫做第二电离能,依次类推。可以表示为M(g)===M+(g)+e-　I1(第一电离能) M+(g)===M2+(g)+e-　I2(第二电离能) M2+(g)===M3+(g)+e-　I3(第三电离能) (2)逐级电离能的变化规律 ①同一元素的电离能按I1、I2、I3……顺序逐级增大。 ②当相邻逐级电离能发生突变时,说明失去的电子所在的能层发生了变化。 (3)逐级电离能的应用 根据电离能数据确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价,如Li:I1≪I2<I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层),且最外层上只有一个电子,易失去　　　电子形成　　　价阳离子。  一个 +1 特别提醒　电离能的影响因素 (1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径、电子所处的能级及原子的电子排布。 (2)具有全充满、半充满及全空的电子排布的元素原子稳定性较高,其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大;Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小,Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大。 1.第一电离能越大,元素金属性越强,越容易失电子。(　　) 2.电离能是元素本身的性质,与核外电子排布特点无关。(　　) 3.只有金属元素有电离能,非金属元素无电离能。(　　) 4.第三周期所含元素中钠的第一电离能最小。(　　) 5.Al的第一电离能比Mg的第一电离能大。(　　) 6.H的第一电离能大于C的第一电离能。(　　) 7.在所有元素中,氟元素的第一电离能最大。(　　) × × × √ × √ × 8.同一周期中,主族元素的第一电离能从左到右越来越大。(　　) 9.同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能。(　　) 10.所有金属元素的金属活动顺序均可用第一电离能的大小定量描述。 (　　) × √ × 1.下列电子结构中,第一电离能最小的原子可能是(　　) A.3s23p3 B.3s23p5 C.3s23p4 D.3s23p6 C 同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族元素中,其第一电离能随着原子序数的增大而减小。3s23p3属于第ⅤA族元素、3s23p5属于第ⅦA族元素、3s23p4属于第ⅥA族元素、3s23p6属于0族元素,这几种元素都是第三周期元素,分别是P、Cl、S、Ar,其第一电离能大小顺序是Ar>Cl>P>S,所以第一电离能最小的原子是S。 2.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol-1、 1 757 kJ·mol-1、14 840 kJ·mol-1、18 025 kJ·mol-1,则该元素在元素周期表中位于(　　) A.第ⅠA族 B.第ⅡA族 C.第ⅢA族 D.第ⅣA族 B 分析该元素的各级电离能可知,第一、二电离能较小,第三电离能剧增,说明该元素原子易失去2个电子,则该元素原子的最外层电子数为2,该元素位于元素周期表第ⅡA族。 3.元素周期表中,第一电离能最大的是哪种元素?第一电离能最小的应出现在元素周期表什么位置(不考虑放射性元素)?第二周期中,第一电离能介于O与Ne之间的元素有几种?分别是什么?第三周期元素中,第一电离能比Mg小的元素有几种?分别是什么?第一电离能比S大的有几种?分别是什么? 答案:最大的是He;第六周期第ⅠA族;2种;N、F;2种;Na、Al;3种;P、Cl、Ar。 4.下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Na Mg Al 496 738 578 4 562 1 451 1 817 6 912 7 733 2 745 9 543 10 540 11 575 13 353 13 630 14 830 16 610 17 995 18 376 20 114 21 703 23 293 (1)为什么同一元素的电离能逐级增大? 答案:(1)这是由于原子失去一个电子变成+1价阳离子后,半径变小,核电荷数未变而电子数目变少,原子核对电子的吸引作用增强,因而第二个电子比第一个电子更难失去,故I2>I1,同理I3>I2,依次类推。 (2)钠、镁、铝的电离能突变分别发生在哪两级电离能之间?为什么? 答案: (2)钠的电离能突变发生在I1与I2之间,因为Na为+1价金属,容易失去一个电子变成Na+,因此失去第一个电子比失去第二个电子容易得多;Mg的电离能突变发生在I2与I3之间,因为Mg为+2价金属,Mg容易失去2个电子形成+2价离子,因此失去第一、二个电子比失去第三个电子容易得多;Al的电离能突变发生在I3与I4之间,因为Al为+3价金属,Al容易失去3个电子形成+3价离子,因此失去前三个电子比失去第四个电子容易得多。 5.下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是　　　(填字母)。  A. B. C. D. A [Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高;[Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+;[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子;[Ne]3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1。 6.如图所示为不同元素的气态基态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量,设其为E,试根据元素在元素周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并完成下列问题。 (1)同主族内不同元素的E值的变化特点是__________________________  　 。  (1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出,同主族元素随着原子序数的增大,E值变小。 随着原子序数的增大, E值变小 (2)同一周期内,随着原子序数的增大,E值增大,但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是　　　　　(填序号)。  ①E(砷)>E(硒)　②E(砷)<E(硒)　③E(溴)>E(硒)　④E(溴)<E(硒) (2)从第二、第三周期看,第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相邻两元素E 值都低,可以推出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。 ①③ (3)估计1 mol气态基态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围:　　　　　<E<　　　　　。  (3)据同主族、同周期元素E值变化规律可知,E(K)<E(Ca)<E(Mg)。 485 738 (4)10号元素E值较大的原因是____________________________________  　 。  (4)10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。 10号元素为氖,该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构 特别提醒　(1)第一电离能与元素的金属性有本质的区别。 (2)由电离能的递变规律可知:同周期主族元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期第ⅢA族的 B、Al的第一电离能要大;第ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期第ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于第ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2,p轨道为全空状态,较稳定;而第ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3,p轨道为半充满状态,比第ⅥA族的ns2np4状态稳定。 三、电负性 1.有关概念与意义 (1)键合电子:元素相互化合时,原子中用于形成　　　　的电子。  (2)电负性:用来描述不同元素的原子对键合电子　　　　的大小。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力　　　。  (3)电负性大小的标准:以氟的电负性为　　　和锂的电负性为　　　作为相对标准。  化学键 吸引力 越大 4.0 1.0 2.递变规律 (1)一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐　　　,元素的非金属性逐渐　　　、金属性逐渐　　　。  (2)一般来说,同族元素从上到下,元素的电负性逐渐　　　,元素的金属性逐渐　　　、非金属性逐渐　　　。  变大 增强 减弱 变小 增强 减弱 3.应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①金属元素的电负性一般　　　1.8,非金属元素的电负性一般　　　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 　　　　,它们既有金属性,又有非金属性。  ②金属元素的电负性　　　,金属元素越活泼;非金属元素的电负性 　　　,非金属元素越活泼。  小于 大于 1.8左右 越小 越大 (2)判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力　　,元素的化合价为正值。  ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力　　,元素的化合价为负值。  弱 强 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1,Cl的电负性为3.0,Cl的电负性与H的电负性之差为3.0-2.1=0.9<1.7,故HCl为共价化合物;如Al的电负性为1.5,Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0-1.5=1.5<1.7,因此AlCl3为共价化合物;同理,BeCl2也是共价化合物。 特别提醒　(1)电负性之差大于1.7的两元素不一定都形成离子化合物,如F的电负性与H的电负性之差为1.9,但HF为共价化合物。 (2)电负性之差小于1.7的两元素不一定形成共价化合物,如Na的电负性为0.9,与H的电负性之差为1.2,但NaH中的化学键是离子键。 1.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小。(　　) 2.元素的电负性越大,则元素的非金属性越强。(　　) 3.同一周期电负性最大的元素为稀有气体元素。(　　) 4.电负性描述的是吸引电子的能力,电离能描述的是失电子的能力,因此电负性大的元素,第一电离能也一定大。(　　) √ √ × × 1.如图是第三周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图,则y轴可表示(　　) ①第一电离能　②电负性　③原子半径　 ④简单离子半径　⑤最高正化合价　 ⑥形成简单离子转移的电子数 A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤ C.②④⑤ D.②⑤ D 第三周期元素中Mg元素原子的3s能级为全充满状态、3p能级为全空状态,P元素原子的3p能级为半充满状态,均较稳定,则第一电离能: Mg>Al,P>S,①错误;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,②正确;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,③错误;对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,同周期金属元素形成的简单阳离子半径从左到右逐渐减小,非金属元素形成的简单阴离子半径从左到右也逐渐减小,且非金属离子半径大于金属离子半径,④错误;Na→Cl,最高正化合价由+1价→+7价,⑤正确;同周期主族元素形成简单离子转移的电子数,从左到右,金属元素逐渐增多,非金属元素逐渐减少,⑥错误。综上可知,D项正确。 2.一般认为,如果两成键元素的电负性差值大于1.7,它们通常形成离子键;如果两成键元素的电负性差值小于1.7,它们通常形成共价键。元素的电负性数值如表,判断下列化合物:①NaF　②AlCl3　③NO　④MgO ⑤BeCl2　⑥CO2 元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 (1)属于共价化合物的是　　　　 　(填序号,下同)。  (2)属于离子化合物的是　　　　　。  根据表格中的数据分别计算题述各化合物中两种元素的电负性差值,与1.7作比较,得出结论。 ②③⑤⑥ ①④ 3.分析电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系,填写图中的空 白。 增大 减小 4.碳、氧、硅、镍元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)第二周期基态原子未成对电子数与基态Ni原子的未成对电子数相同且电负性最小的元素是　 。  (1)基态Ni原子的价层电子排布为3d84s2,原子中含有2个未成对电子,第二周期元素中基态原子含有2个未成对电子的价层电子排布为2s22p2和2s22p4,分别为C元素和O元素,而O元素的电负性大于C元素的电负性。 碳(或C) (2)从电负性的角度分析,碳、氧和硅元素的非金属性由强至弱的顺序为 　 。  (2)一般情况下,根据同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小可知,电负性由大到小的顺序为O>C>Si,元素的电负性越大,非金属性越强,故非金属性由强至弱的顺序为O>C>Si。 O>C>Si (3)CH4中C元素显-4价,SiH4中H显-1价,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　 。  (3)在化合物中,电负性大的元素吸引电子能力强,显负价,可得电负性由大到小的顺序为C>H>Si。 C>H>Si 5.请利用课本图1-23的数据制作第三周期元素、第ⅠA族和第ⅦA族元素的电负性变化图,并找出其变化趋势。 (1)第三周期元素的电负性变化规律是_____________________________  　 , 第ⅠA族和第ⅦA族元素的电负性变化规律是_________________  　 。  答案: 随原子序数的递增,电负性依次 增大 随原子序数的递 增,电负性依次减小 (2)参照课本图1-22,找出上述相关元素的第一电离能的变化趋势,与电负性的变化趋势有什么不同? 答案:(2)第一电离能变化中有特例,如Mg和P第一电离能均比相邻元素的大。 (3)不同元素的电负性一定不同吗?说明了什么? 答案: (3)不一定;如第ⅠA族的K和Rb的电负性相同,N和Cl的电负性也相同,说明了电负性数值也是一个经验值,不是特别精确。 (4)按照电负性的递变规律推测:元素周期表中电负性最大的元素和电负性最小的元素位于元素周期表中的哪个位置? 答案: (4)根据电负性的递变规律,在元素周期表中,越往右,电负性越大;越往下,电负性越小,由此可知,电负性最大的元素位于元素周期表的右上方,电负性最小的元素位于元素周期表的左下方。 (5)电负性越大的元素,非金属性越强吗?第一电离能越大吗? 答案: (5)元素的电负性越大,非金属性越强;但第一电离能不一定越大,例如电负性:N<O,而第一电离能:N>O。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [A组　基础落实] 题组一　原子或离子半径大小的比较 1.下列关于粒子半径的比较不正确的是(　　) ①r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+) ②r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-) ③r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)<r(F-)<r(O2-) ④r(Fe3+)>r(Fe2+)>r(Fe) A.②③④　　　　　　 B.①④ C.③④ D.①②③ 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 同主族元素,从上到下,同价态离子半径逐渐增大,①②正确;能层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径逐渐减小,③错误;同种元素形成的粒子,核外电子数多的半径大,④错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2.(2024·山东济南高二期中)已知某些元素的原子半径如表所示,根据表中的数据推测磷原子的半径可能是(　　) A.0.70×10-10 m B.0.80×10-10 m C.1.10×10-10 m D.1.20×10-10 m 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 原子 N S O Si 半径r/(×10-10 m) 0.75 1.02 0.74 1.17 C 同一周期主族元素的原子半径随着原子序数的增大而减小,由此可推知磷原子的半径在硅原子和硫原子之间,C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3.下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是(　　) A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF 碱金属离子半径:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Cs+);卤素离子半径:r(F-)<r (Cl-)<r(Br-)<r(I-),显然,阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 4.下列四种粒子中,半径按由大到小的顺序排列的是(　　) ①基态X的原子结构示意图: ②基态Y原子的价层电子排布:3s23p5 ③基态Z2-的轨道表示式: ④基态W原子有2个能层,电子式:· A.③>①>②>④ B.③>②>①>④ C.①>③>④>② D.①>④>③>② 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A ①根据基态X的原子结构示意图可知X为S;②基态Y原子的价层电子排布为3s23p5,可知Y为Cl;③根据基态Z2-的轨道表示式可知Z2-为S2-;④根据基态W原子有2个能层,电子式为·,可知W为F。同主族元素的能层数越多,半径越大,则F<Cl,同周期主族元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,则Cl<S,同种元素的阴离子半径大于其原子半径,则S<S2-;综上所述,半径大小关系为S2->S>Cl>F,即③>①>②>④。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 题组二　电离能的应用 5.(2024·河南周口文昌中学高二检测)已知某原子的各级电离能数值如下: I1=578 kJ·mol-1,I2=1 817 kJ·mol-1,I3=2 745 kJ·mol-1,I4=11 575 kJ·mol-1,则该元素的化合价为(　　) A.+1价 B.+2价 C.+3价 D.+4价 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 根据I3到I4是突变,说明失去第四个电子很难,则前面三个电子是最外层,第四个电子是次外层,因此该元素的化合价为+3价。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6.已知X、Y、Z为同一周期的三种短周期元素,其原子的部分电离能(kJ·mol-1)如表所示: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 　　　　　　元素 电离能/(kJ·mol-1)　　　　 X Y Z I1 496 738 577 I2 4 562 1 451 1 817 I3 6 912 7 733 2 754 I4 9 540 10 540 11 578 下列说法正确的是(　　) A.三种元素中,X元素的第一电离能最小,可能位于第ⅠA族 B.三种元素中,Y元素的第一电离能最大,可能是非金属元素 C.等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应放出氢气的物质的量之比为1∶1∶1 D.三种单质与盐酸反应放出等量氢气时,消耗X、Y、Z的物质的量之比为3∶2∶1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 根据元素电离能的变化可知:X为第ⅠA族元素、Y为第ⅡA族元素、Z为第ⅢA族元素,又知X、Y、Z为同一周期的三种短周期元素,而且X为第ⅠA族元素可以失去4个电子,则这三种元素为第三周期元素,分别为Na、Mg、Al元素。三种元素中,第一电离能最小的为Na,A正确;三种元素中,第一电离能最大的为Mg,B错误;三种金属和少量盐酸反应完全后,剩余的金属钠继续与水反应生成氢气,最终金属钠生成的氢气最多,C错误;根据电子守恒关系,放出1 mol氢气时,转移2 mol电子,消耗金属钠的物质的量为2 mol,消耗金属镁的物质的量为1 mol,消耗金属铝的物质的量为 mol,消耗X、Y、Z的物质的量之比为6∶3∶2,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 7.如图是部分短周期元素的原子序数与其某些常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法错误的是(　　) A.31d和33d属于同位素 B.第一电离能:e<d,离子半径:e<b C.气态氢化物的稳定性:a>e>d D.a和b形成的化合物可能含共价键 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 短周期元素中,a为-2价,e为+6价,均处于第ⅥA族,可推知a为O元素,e为S元素,b有+1价,原子序数大于O元素,则b为Na元素,由原子序数可知d处于第三周期,化合价为+5价,则d为P元素。 31P和33P质子数相同,中子数不同,是不同的核素,互为同位素,A正确;同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势,但是P原子的3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能较大,则第一电离能:P>S,离子半径:Na+<S2-,B错误;元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 题组三　电负性的应用 8.电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是(　　) A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大 B.同主族从上到下,元素的电负性逐渐变大 C.电负性越大,金属性越强 D.电负性越小,非金属性越强 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,所以元素的电负性逐渐变大,故A正确;同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以元素的电负性逐渐变小,故B错误;元素的电负性越大,原子对键合电子的吸引力越大,则元素的非金属性越强,金属性越弱,故C错误;元素的电负性越小,原子对键合电子的吸引力越小,则元素的非金属性越弱,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 9.不能说明X的电负性比Y的大的是(　　) A.与H2化合时X单质比Y单质容易 B.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强 C.X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多 D.X单质可以把Y从其氢化物中置换出来 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C A项,与H2化合时X单质比Y单质容易,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强,电负性越大,能说明X的电负性比Y的大;B项,X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强,电负性越大,能说明X的电负性比Y的大;C项,X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X的电负性比Y的大,如Si的电负性比H小;D项,X单质可以把Y从其氢化物中置换出来,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强,电负性越大,能说明X的电负性比Y的大。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10.下列关于元素电负性大小的比较不正确的是(　　) A.P<S<O<F B.C<N<O<F C.O<S<Se<Te D.K<Na<Mg<Al 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 同一周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,因此F>O、S>P,同一主族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小,所以电负性:O>S,故电负性:F> O>S>P,故A正确;同一周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性:C<N<O<F,故B正确;同一主族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:Te<Se<S<O,故C错误;同一主族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性:Na>K,同一周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,即电负性:Na<Mg<Al,则电负性:K<Na<Mg<Al,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11.下列图示中纵坐标表示元素的电负性数值,横坐标表示同一主族的5种元素的原子序数的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 同主族元素自上而下原子半径增大,原子对键合电子的吸引力减小,元素的电负性减小,即同主族元素随原子序数的增大,电负性减小,选项中符合变化规律的为B。 11 12 13 14 15 16 17 12.已知X、Y两元素同周期,且电负性:X>Y,下列说法错误的是(　　) A.X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价 B.第一电离能可能Y小于X C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Y D.气态氢化物的稳定性:HmY<HnX 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 同周期元素从左到右,原子序数依次增大,原子半径依次减小,非金属性依次增强,电负性依次增大。电负性大的元素在化合物中显负价,所以X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,故A正确;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅤA族元素的p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于第ⅥA族元素,第一电离能Y可能大于X,也可能小于X,故B正确;元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:X>Y,则X最高价氧化物对应的水化物的酸性强于Y最高价氧化物对应的水化物的酸性,故C错误;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY<HnX,故D正确。 11 12 13 14 15 16 17 题组四　元素周期律综合应用 13.下列有关微粒性质的排列顺序错误的是(　　) A.原子半径:Na>S>O B.稳定性:PH3<H2S<H2O C.离子半径:F->O2->N3- D.第一电离能:O<F<Ne 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 能层结构相同的微粒,核电荷数越大,微粒半径越小,故离子半径:N3->O2->F-,C项错误。 11 12 13 14 15 16 17 14.下列各组元素性质的递变情况错误的是(　　) A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素的最高化合价依次升高 C.N、O、F电负性依次增大 D.Na、K、Rb第一电离能逐渐增大 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3,选项A正确;P、S、Cl元素最外层电子数分别为5、6、7,最高化合价分别为+5、+6、+7价,选项B正确;同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,则N、O、F电负性依次增大,选项C正确;同主族元素从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,则Na、K、Rb元素的第一电离能逐渐减小,选项D错误。 11 12 13 14 15 16 17 [B组　培优训练] 15.具有下列电子层结构的原子:①3p轨道上只有一对成对电子的原子;②价层电子排布为2s22p5的原子;③3p轨道为半充满的原子;④正三价的阳离子结构与氖相同的原子。下列有关比较正确的是(　　) A.第一电离能:②>③>①>④ B.原子半径:④>③>②>① C.电负性:②>③>①>④ D.最高正化合价:②>③>①>④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 ①3p轨道上只有一对成对电子的原子为S原子,②价层电子排布为2s22p5的原子为F原子,③3p轨道为半充满的原子为P原子,④正三价的阳离子结构与氖相同的原子,即失去3个电子后还有10个电子,所以原子中含有13个电子,为Al原子。电子层数越多,一般原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越大,半径越小,所以原子半径:Al>P>S>F,B错误;元素的非金属性越强,电负性越大,所以电负性:F>S>P>Al,C错误;S最高正化合价为+6,P最高正化合价为+5,Al最高正化合价为+3,而F没有正化合价,D错误。 11 12 13 14 15 16 17 16.(2024·天津南开中学高二校考)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大,X核外电子只有1种运动状态,Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,M是与X不同主族的金属元素,N的氢氧化物具有两性,下列说法正确的是(　　) A.电负性:Z<Y<W B.Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物 C.第一电离能:M<N D.N的单质可以在高温下还原M的氧化物 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 Y、Z、W分别是碳、氮、氧元素,同一周期元素电负性从左到右依次增大,电负性大小顺序是Y<Z<W,A错误;Y是碳元素,其氢化物是烃,种类繁多,气态、液态、固态的都有,W的氢化物是H2O,所以Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物,B正确;N是铝元素,M是镁元素,第一电离能为Mg>Al,即M>N,C错误;镁的金属性比铝的强,因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO,D错误。 11 12 13 14 15 16 17 17.根据信息回答下列问题。 A.第一电离能(I1)是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态基态正离子X+(g)所需的最低能量。如图是部分元素的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。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。下表是某些元素的电负性值。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 元素 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 (1)认真分析信息A图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断第三周期Na~Ar这几种元素中,Al的第一电离能的大小范围为　　　　　<Al< 　　　　　。(填元素符号)  (1)由图可以看出,同周期第ⅠA族元素的第一电离能最小,而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能,故第一电离能:Na<Al<Mg。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Na Mg (2)信息A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第　　　周期第　　　　　族。  (2)根据第一电离能的递变规律可以看出,图中所给元素中Rb的第一电离能最小,其在周期表中的位置为第五周期第ⅠA族。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 五 ⅠA (3)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性数值的最小范围是　　 　　　。  (3)同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,可知在同周期中电负性:Na<Mg<Al,在同主族中电负性:Be>Mg>Ca,则Mg元素的电负性数值的最小范围应为0.9~1.5。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0.9~1.5 (4)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系:_________________ 　 。  (5)从电负性角度,判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物,说出理由并写出判断的方法:_________________________________________________ ______________________________________________________________   　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 非金属性越强, 电负性越大;金属性越强,电负性越小 Al元素和Cl元素的电负性差值为1.5,小于1.7,所以形成共价键,AlCl3为共价化合物;判断方法:将氯化铝加热到熔融态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物 $$