内容正文:
(1)上表第三周期中第一电离能(I1)最大的
是 (填字母,下同),c和f的I1 大
小关系是 大于 .
(2)上述元素中,原子中未成对电子数最多
的是 ,写出该元素基态原子的核外
电子排布式: .
(3)根据下表所提供的电离能数据(单位:kJ
mol-1),回答下列问题.
锂 X Y
I1 519 502 580
I2 7296 4570 1820
I3 11799 6920 2750
I4 — 9550 11600
①表中X可能为以上13种元素中的
元素.用元素符号表示X和j形成的化合
物的化学式: .
②Y是周期表中第 族的元素.
③以上13种元素中, 元素原子失
去核外第一个电子需要的能量最多.
[课堂小结]
学习至此,请完成配套训练
微专题一 元素推断
[专题精讲]
1.元素推断的一般思路
元
素
名
称
元素特征
原子结构特征
物理化学特征
含量或组成特征
周期、族序数
元素的性质
相对原子质量相对分子质量
化学式
化学方程式
原子序数
已知元素间的原子序数关系
原子或离子结构
2.推断元素名称的方法
(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
的非金属元素原子形成的阴离子的电子层
结构相同,与下一周期的金属元素原子形
成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有 H-、
Li+、Be2+等.
②与 Ne电子层结构相同的离子有F-,
O2-、Na+、Mg2+、Al3+等.
③与 Ar电子层结构相同的离子有Cl-、
S2-、K+、Ca2+等.
(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之一、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: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: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:O.
④单质密度最小的元素:H;单质密度最小
的金属元素:Li.
⑤单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;
金属元素:Hg.
⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强
酸反应,又能与强碱反应的元素:Be、Al.
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物
对应水化物能发生化合反应的元素:N;能
发生氧化还原反应的元素: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:Li、Na、F.
3.确定元素位置的方法
(1)由基态原子的 价 层 电 子 排 布 式 给 元 素
定位.
32
第一章 原子结构与性质
周期序数=电子层数(能层序数)=最高能
层序数
主族元素的族序数=价层电子数
第ⅢB族~第ⅦB族的价层电子排布式为
(n-1)d1~10ns1~2(镧系、锕系除外),族序
数=价层电子数.如锰的价层电子排布式
为3d54s2,它位于元素周期表中第四周期
第ⅦB族.
(2)根据原子序数以0族为基准给元素定位.
稀有气
体元素
He Ne Ar Kr Xe Rn
周期序数 一 二 三 四 五 六
原子序数 2 10 18 36 54 86
①原子序数-稀有气体元素的原子序数
(相近且小)=元素所在的纵列数.
第1、2纵列为第ⅠA族、ⅡA族,第3~7
纵列为第ⅢB族~第ⅦB族,第8~10纵
列为第Ⅷ族,第11、12纵列为第ⅠB族、Ⅱ
B族,第13~17纵列为第ⅢA族~第ⅦA
族.该元素的周期数=稀有气体元素的周
期数+1.
如判断原子序数为41的元素在元素周期
表中的位置.
分析:41与36接近,有41-36=5,故该元
素位于第五周期第ⅤB族.
注意:使用此法若为第六、七周期第ⅢB族(含
镧系、锕系元素)后的元素需再减14定位.
②稀有气体元素的原子序数(相近且大)-
原子序数=18-该元素所在纵列数.
如判断114号元素在元素周期表中的位置.
分析:118-114=4,为顺数第14纵列或倒
数第5纵列,故114号元素位于第七周期
第ⅣA族.
[专题精练]
1.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>X>Y>Z
D.氢化物水溶液的酸性:Y>W
2.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等
于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成
对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有
2个未成对电子.X 跟 Y 可形成化合物
X2Y3,Z元素可以形成负一价离子,下列说
法正确的是 ( )
A.X 元 素 原 子 基 态 时 的 电 子 排 布 式 为
[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
↑↓
1s
↑↓
2s
↑ ↑
2p
D.Z元素具有两性
3.如图是元素周期表前四周期的一部分,下列
有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正
确的是 ( )
X
W Y R
Z
A.通常情况下五种元素的单质中,Z单质的
沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的
相同
C.W的电负性比X的电负性大
D.第一电离能:R>W>Y
4.已知元素周期表中1~18号元素中的四种
元素的简单离子 W3+、X+、Y2-、Z-都具有
相同的电子层结构,下列判断正确的是
( )
A.元素的第一电离能:X>W
B.离子的还原性:Y2->Z-
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ
D.原子半径:X<W
42
化学选择性必修二
5.短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增
大,且原子最外层电子数之和为16.Y的
原子半径比X的大,X与 W 同主族,Z是地
壳中含量最高的金属元素.下列说法正确
的是 ( )
A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.元素X、Y只能形成一种化合物
C.元素 W的简单气态氢化物的热稳定性比
X的强
D.Y、W 最高价氧化物所对应的水化物均
能溶解Z的氢氧化物
6.某元素A的L层要比 M 层少6个电子,它
有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合
价大于b的化合价).则:
(1)a的 M 层比 N层多 个电子;b
的L层比 M层少 个电子.a的稳
定性 (填“大于”或“小于”)b的稳
定性.
(2)写出A的电子排布式: .
a的最外层轨道表示式为 .
7.在元素周期表前四周期中,有A、B、C、D四
种元素,它们的原子序数依次增大,A原子
有3个未成对电子;B元素原子次外层有8
个电子,1molB单质与足量盐酸反应可生
成1molH2,B单质不易与冷水反应;C元
素的+3价离子的d轨道是半充满的;D元
素易形成-1价离子.
(1)填写下表:
元素 A B C D
名称
电子排布式
轨道表示式
属于哪个区
(2)A元素位于第 周期 族,B
元素位于第 周期 族.
(3)C元素位于第 周期
族,C2+的电子排布式为 .
(4)写出B与D两种元素形成的化合物的
电子式: ,此化合物属于
化合物.
(5)四种元素中电负性最大的元素是
(用元素符号表示,下同),第一电离能最小
的元素是 .A、B两种元素的原子
半径大小关系是 ,单核离子的离子
半径大小是 .
原
子
结
构
与
性
质
核外电
子排布
原子结构
能层
原子轨道
能级
排布规则
能量最低原理
洪特规则
泡利原理
表示方法
电子排布式
轨道表示式(电子排布图)
价层电子轨道表示式(价层电子排布图)
价层电子排布式
简化电子排布式
元素性
质的递
变
元素
周期表
周期和族
7个周期
16个族
分区:s、p、d、ds、f
电负性
同周期 左 → 右 ↑
同主族 上 → 下 ↓
第一电
离能
同周期 左 → 右I1↑
同主族 上 → 下I1↓
原子
半径
同周期 左 → 右r↓
同主族 上 → 下r↑
52
第一章 原子结构与性质
典例示范
[典例2] A [ⅠA 族元素从上到下,非金属性减弱,金属性
增强,所以电负性从上到下逐渐减小;ⅦA 族元素从上到下
非金属性减弱,ⅦA 族元素的电负性从上到下逐渐减小,故
A错误;金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般
大于1.8,所以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,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大小,元素电负性越大的原子,吸
引电子的能力越强,所以吸引电子能力越大,电负性越大,故
C正确;NaH 中的 H 元素最低为-1,则 H 可以放在第ⅦA
族中,故 D正确.]
学以致用
3.D [A.N元素的电负性小于氧元素的电负性,但 N 元素原
子2p能级为半满稳定状态,第一电离能大于 O 元素,故 A
错误;B.对于主族元素同周期自左而右电负性逐渐增大,过
渡元素电负性没有明显规律,故 B错误;C.过渡元素很多金
属的电负性大于非金属元素,故 C错误;D.电负性数值小的
元素在化合物吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值,电
负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价
为负值,故 D正确;故选 D.]
4.解析:(2)短周期元素中,F的电负性最大(为4.0),Na元素
的电负性最小(为0.9),两种元素的电负性差值为3.1,大于
1.7,故 NaF为离子化合物.
(3)F和 Al的电负性差值为2.5,大于1.7,故 AlF3 也为离
子化合物;Cl和 Al的电负性差小于1.7,故 AlCl3 为共价化
合物;S与 Cl形 成 的 化 合 物 中,S显 正 价,Cl显 负 价(电 负
性:Cl>S).(4)根据“对角线规则”,Be和 Al的性质相似,
Be(OH)2 为两性氢氧化物,能与强酸和强碱反应.
答案:(1)逐渐变大 逐渐变小 周期性 (2)F Na 离子
(3)离子 共价 Cl 氯元素的电负性比硫元素大
(4)Mg Al Si 电负性数值相近 Be(OH)2+2H+
Be2+ +2H2O,Be(OH)2+2OH- BeO2-2 +2H2O
随堂自测夯基础
1.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.D [由元素电离能可以看出,Q 第三电离能和第四电离能
相差较大,且其第一电离能较大,所以 Q 可能是稀有气体元
素;R和 U 的第一电离能较小,第二电离能剧增,故表现+1
价,最外层电子数为1,二者位于同一族,S的第一、第二电离
能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,
T的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3
价,最外层电子数为3,所以只有 R和 U 的第一至第四电离
能变化规律相似,即 R和 U 最有可能在同一族.]
3.D [A.Li、Al、H 三 种 元 素 中,H 的 电 负 性 最 大,所 以
LiAlH4中 H 是-1价,该物质具有还原性,故 A 正确;B.O
的电负性大于 Cl,元素的电负性越大,其非金属性越强,所
以非金属性:O>Cl,故 B正确;C.Cl的电负性大于 S,则 Cl
和 H 形成的 H-Cl键的极性比 S和 H 形成的 H-S键极
性大,故 C正确;D.Si位于周期表第三周期第ⅣA 族,其电
负性应介于它前面的元素 Al和它后面的元素 P之间,即Si
的电负性范围在1.5~2.1之间,故 D错误.]
4.C [A、B、C、D 在 元 素 周 期 表 中 的 相 对 位 置 为
,根据递变规律判断.]
5.解析:(1)题给周期表中所列13种元素a~m 分别是 Na、H、
Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar,其中 Na、Mg、Al、P、
Cl、Ar位于第 三 周 期,原 子 最 稳 定 的 是 Ar,故 其I1 最 大,
Mg、Al 的 核 外 电 子 排 布 式 分 别 为 1s22s22p63s2、
1s22s22p63s23p1,Mg中3s轨道为全充满状态,故其I1 比 Al
的I1 大.(2)i元素最外层电子排布为3s23p3,有3个未成
对电子,未成对电子数最多.(3)①由表中数据可以看出,锂
和 X的I1 均比I2、I3 小很多,说明 X 与 Li同主族,且 X 的
I1 比 Li的I1 更小,说明 X 的金属性比锂更强,则 X 为 Na
(即a).②由 Y的电离能数据可以看出,它的I1、I2、I3 比I4
小得多,故 Y属于第ⅢA 族元素.③稀有气体元素 m 的原
子最外层已达到稳定结构,失去核外第一个电子所需能量
最多.
答案:(1)m c f (2)i 1s22s22p63s23p3
(3)①a Na2O、Na2O2 ②ⅢA ③m
微专题一 元素推断
专题精炼
1.C [四种短周期主族元素,基态 X 原子的电子总数是其最
高能级电子数的2倍,若 X为第二周期元素原子,则 X可能
为Be或 O,若 X 为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z
与 X能形成淡黄色化合物Z2X2,该淡黄色化合物为 Na2O2,
则 X为 O 元素,Z为 Na元素;Y 与 W 的最外层电子数相
同,则 Y为F元素,W 为 Cl元素.同一周期从左向右第一
电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐
渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为 F>O
>Cl>Na,A错误;O、F、Cl三种元素的简单离子中,F- 还原
性最弱,B错误;电子层数越多简单离子半径越大,相同结构
的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从
大到小的顺序为Cl- >O2- >F- >Na+ ,C正确;F元素的非
金属性强于 Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚 H 原子的
能力强于 Cl原子,在水溶液中 HF不容易发生电离,故 HCl
的酸性强于 HF,D错误.]
29
化学选择性必修二
2.B [X 元素原子的4p轨道上有3个未成对电子即4p3,结
合 构 造 原 理,可 推 出 X 原 子 的 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p3,即[Ar]3d104s24p3,A 项错误,B
项正确;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,
可能是碳或氧元素;若是碳,则 Z为 Li,不可能形成负一价
离子,所 以 Y 只 能 是 氧 元 素,Z 为 氢 元 素,所 以 C、D 均
错误.]
3.D [根据元素在周期表中的位置可判断出:R 为 Ar、Z为
Br、Y为S、W 为P、X为 N.Br2 在常温下为液体,而S和 P
在常温下为固体,所以五种元素的单质中,不是 Br2 的沸点
最高,A错误;S2- 的电子层结构与 Ar相同,而Br- 的电子层
结构与 Ar不相同,B错误;N 的电负性大于 P的电负性,C
错误;同周期,从左到右,元素的第一电离能呈逐渐增大趋
势,但第ⅤA 族的第一电离能大于第ⅥA 族的,第ⅡA 族的
第一电离能大于第ⅢA 族的,所以第一电离能大小关系为
Ar>P>S,D正确.]
4.B [1~18 号 元 素 中 的 四 种 元 素 的 简 单 离 子 W3+ 、X+ 、
Y2- 、Z- 都具有相同的电子层结构,则 W 和 X 是金属元素,
且在周期表中 W 位于X的右侧,Y和Z是非金属元素,在周
期表中位于 W 和 X的上一周期,其中Z位于 Y 的右侧.同
周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,即
金属性:X>W,非金属性:Z>Y,所以元素的第一电离能:X
<W,原子半径:X>W,离子的还原性:Y2- >Z- ,氢化物的
稳定性:H2Y<HZ.]
5.D [Z是地壳中含量最高的金属元素,则 Z是 Al元素;X、
Y、Z、W 的原 子 序 数 依 次 增 大,原 子 最 外 层 电 子 数 之 和 为
16,X与 W 同主族,则 W、X是第ⅣA~ⅥA 族元素;Y 的原
子半径比 X的大,则 X、Y分别在2个不同周期;Y 是第ⅠA
~ⅡA族元素,所以 W、X是第ⅥA 族元素,X是 O 元素、W
是S元素;Y是ⅠA 族元素,是 Na元素.原子半径的大小
顺序:r(S)<r(Al)<r(Na),A错误;元素 O、Na能形成氧化
钠和过氧化钠,B错误;O 的非金属性比 S强,故 H2O 的热
稳定性比 H2S强,C 错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,既能
与强碱 NaOH 反应,又能与强酸 H2SO4 反应,D正确.]
6.解析:本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称.由
于第 K、L层电子排布不出现能级交错,由题意可知 A 元素
的 L层已填满,共有8个电子,可得 A 的 M 层上有14个电
子,则 A的第 M 层电子排布为3s23p63d6,即可得 A 的核外
电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即 A为Fe原子,其两
种阳离 子 分 别 为 Fe3+ 和 Fe2+ ,阳 离 子 a的 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d5,阳 离 子 b 的 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d6,再根据洪特规则,a的3d轨道处于半充
满状态,a比b稳定.
答案:(1)13 6 大于 (2)1s22s22p63s23p63d64s2
↑↓
3s
↑↓↑↓
3p
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
↑
7.解析:A 原子有3个未成对电子,其价层电子排布为2s22p3
或3s23p3;1molB与盐酸反应产生1molH2,B为第ⅡA族
元素 Mg或 Ca,又由于B比 A 的原子序数大且不易与冷水
反应,则B为 Mg元素,那么 A为氮元素.C元素的+3价离
子的d轨道是半充满的即3d5,那么它的原子的价层电子排布
式为3d64s2,C为铁元素;D元素在第四周期(原子序数比C大)
且易形成-1价阴离子,它是溴元素.
答案:(1)
元素 A B C D
名称 氮 镁 铁 溴
电子
排布式
1s22s22p3 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p6
3d104s24p5
轨道
表示式
↑↓
1s
↑↓
2s
↑ ↑
2p
↑
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓↑↓
2p
↑↓↑↓
3s
属于
哪个区
p区 s区 d区 p区
(2)二 ⅤA 三 ⅡA
(3)四 Ⅷ 1s22s22p63s23p63d6
(4)[∶Br
‥
‥
∶]- Mg2+ [∶Br
‥
‥
∶]- 离子
(5)N Mg Mg>N Mg2+ <N3-
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
教材梳理探新知
知识梳理 知识点一
1.共用电子对 2.(1)连线 不变 轴对称 (2)肩并肩 镜
像 镜面对称 不能 牢固 断裂
(3)σ σ π σ π
知识点二
1.(1)气态分子 气态原子 kJmol-1 298.15K、101kPa
(2)吸收863.6kJ的能量 H-F H-I 减小 减弱
易 2.(1)核间距 原子半径 原子半径 (2)大 稳定
(3)③ ① 3.(1)在多原子分子中,两个相邻共价键之间的
夹角 方向 空间结构 (2)109°28′ 120° 107° 105°
180°
自我评价
1.(1)√ 提示:Cl只有一个未成对电子,因而只能形成 Cl2,
分子中只有一个共价键.
(2)× 提示:某些金属原子与非金属原子间也可形成共价
键,如 AlCl3 中有共价键.
(3)× 提示:s轨道呈球形,故s-sσ键没有方向性.
(4)× 提示:氮氮三键中有一个σ键和两个π键,个数比为
1∶2.
(5)× (6)√ (7)× (8)√
2.提示:C中“头碰头”方式重叠最多.
39
参考答案