第1章 微专题2 元素推断与元素周期律的应用(课件PPT)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版2019 单选）

第一章 原子结构与性质 微专题2　元素推断与元素周期律的应用 1．由主族元素在周期表中的位置推断 (1)牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素种数等)是求解的基础，一定要做到“心中有表”。 (2)熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置和数据特征，短周期元素位置方面的特殊性如下表所示： 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 特征 元素 主族序数等于周期数 H、Be、Al 主族序数等于周期数2倍 C、S 主族序数等于周期数3倍 O 周期数等于主族序数2倍 Li 周期数等于主族序数3倍 Na 原子半径最大的元素 Na 原子半径最小的元素 H 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例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．电负性：Y>Z>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 C 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O，Z为Na，基态氧原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Y与W的最外层电子数相同，结合Y的原子序数在O与Na之间，则Y为F，W为Cl。同一周期从左向右元素的第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下元素的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Y>X>W>Z，A错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性为Y>W>Z，B错误；电子层数越多、简单离子半径越大，具有相同电子层结构的离子中原子序数 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 越大离子半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl－>O2->F－>Na＋，即W>X>Y>Z，C正确；F的非金属性强于Cl，则形成氢化物后，氟原子吸引氢原子的能力强于氯原子，在水溶液中HF不容易发生电离，则HCl的酸性强于HF，即Y<W，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．由元素及其化合物的性质推断 (1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素为C。 (2)空气中含量最多的元素或其气态氢化物水溶液呈碱性的元素为N。 (3)地壳中含量最多的元素、简单氢化物沸点最高的元素或简单氢化物在通常情况呈液态的元素为O。 (4)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为Be、Al。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (5)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应的元素为N。 (6)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素为Li、Na、F。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例2】 已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中W和X原子的最外层电子数之差等于Z与Y原子的最外层电子数之差。它们形成的单质和化合物之间转化的关系如图，常温下d是无色液体，液态f可用作制冷剂。下列说法不正确的是 (　　　) B 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R A．简单离子半径：Y>Z>W B．第一电离能：Z>Y C．电负性：Z>Y>X D．X、Z形成的化合物中可能含有非极性键和极性键 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 常温下d是无色液体，液态f是氢化物，可用作制冷剂，则f是NH3，d是H2O。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中W和X原子的最外层电子数之差等于Z与Y原子的最外层电子数之差，可推知另一元素是Mg，则元素X、Y、Z、W分别是H、N、O、Mg。电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，离子半径越大；则简单离子半径：N3-＞O2-＞Mg2+，A正确；氮原子的价层电子排布式是2s22p3，p轨道处于半充满状态，较稳定，则第一电离能：N＞O，B错误；同一周期，从左往右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：O＞N＞H，C正确；X、Z形成的化合物可以是H2O、H2O2，H2O2既有非极性键，也有极性键，D正确。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．由价层电子结构特征推断 (1)主族元素 主族 Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A 价层电子 排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)0族元素 He的价层电子排布式为1s2，其余的价层电子排布式为ns2np6。 (3)副族 ①第 Ⅲ B～Ⅶ B族元素原子的价层电子排布式为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系元素除外)。 ②第 Ⅷ 族元素原子的价层电子排布式为(n－1)d6～10ns0～2。 ③第 Ⅰ B～ Ⅱ B族元素原子的价层电子排布式为(n－1)d10ns1～2。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例3】 “律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中，提到了一种具有净水作用的物质，它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。该五种元素的原子结构或元素及其化合物的性质信息如下表所示： 元素 原子结构或元素及其化合物的性质 Q 基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键 W 基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 元素 原子结构或元素及其化合物的性质 X 最高价氧化物的水化物与Y、Z最高价氧化物的水化物都能反应 Y 在元素周期表中位于第三周期第 Ⅵ A族 Z 焰色试验为紫色 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 下列说法正确的是 (　　　) A．电负性：Q＜W＜Y B．第一电离能：W＜X＜Z C．简单离子半径：X＜W＜Z＜Y D．这种物质只含离子键 C 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的元素，Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键，则Q为氢；Z焰色试验为紫色，则Z为钾；Y在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族，则Y为硫；X最高价氧化物的水化物与Y、Z最高价氧化物的水化物都能反应，则X为铝；W基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子，且Q、W、X、Y、Z形成具有净水作用的物质，则W为氧。同周期从左到右，元素的金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族由上而下，元素的 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，则电负性：Q＜Y＜W，A错误；同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Z＜X＜W，B错误；电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；简单离子半径：X＜W＜Z＜Y，C正确；该物质为KAl(SO4)2·12H2O，非金属元素之间存在共价键，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 4．根据原子成键规律与粒子结构式推断元素 (1)化学键信息：如能形成1个共价键的元素原子为H、F、Cl，能形成4个共价键的元素原子为C、Si，能形成2个共价键的元素原子为O、S。 (2)根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，如X2+和Y2-，即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。 (3)化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为0，结合某些常见元素的化合价或化学键，可确定未知元素的化合价，间接确定最外层电子的数目。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例4】 短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物A的结构如图所示，Z是空气中含量最多的元素，则下列说法正确的是 (　　　) A．电负性：X<Z B．工业上不可用该物质作抗氧化剂 C．含氧酸的酸性：Y>Z D．氢化物的热稳定性：X>Z B 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： W、X、Y、Z均为短周期主族元素，Z是空气中含量最多的元素，则Z为N，W与Z原子形成1个共用电子对，且形成ZW，则W为H，X形成2个共用电子对达到稳定结构，Y与X最多共用6对电子，则Y的最外层有6个电子，则X为O，Y为S。同周期元素从左至右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N，A错误；该物质中含—O—O—，过氧键具有强氧化性，因此工业上不能用该物质作抗氧化剂，B正确；未说明含氧酸中非金属元素的价态，无法比较含氧酸的酸性，C错误；非金属性：O>N，简单氢化物的热稳定性：H2O>NH3，但题干并未说明氢化物的种类，因此无法比较，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．R、X、Y、Z四种元素位于周期表前四周期，图中粗实线为金属与非金属的分界线。下列说法正确的是 (　　　) A．简单离子半径：Y>X B．电负性：X>R>Z C．第一电离能：R＜X D．Y单质与R的最高价氧化物的水化物不反应 B 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 图为周期表前四周期的一部分，应该为第二、三、四周期，粗实线为金属与非金属的分界线，所以Y应该为第三周期第ⅢA族元素Al，依此类推R为N，X为O，Z为As。O2-和Al3+核外具有相同的电子数，核内质子数越少，离子半径越大，所以 O2->Al3+，即Y<X，A错误；同周期元素，从左到右电负性增大，同主族元素，从下到上电负性增大，所以电负性顺序是O>N>As，即X>R>Z，B正确；氮元素的2p轨道是半充满，比较稳定，所以第一电离能比氧大，即R>X，C错误；R的最高价氧化物的水化物是HNO3，硝酸与铝可以反应，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．(2024·浏阳期末)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是 (　　　) A 元素 X Y Z W 最高价氧化物的水化物     H3ZO4   0．1 mol/L溶液对应的pH(25 ℃) 1．00 13．00 1．57 0．70 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R A．X、W最简单氢化物的键角：X>W B．简单离子半径：W<Y C．元素电负性、第一电离能：Z<W D．简单氢化物的沸点：X<Z 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 0．1 mol/L的X最高价氧化物对应水化物溶液的pH＝1．00，说明该水化物为一元强酸，因为四种元素为短周期元素，因此X为N。同理，Y的最高价氧化物对应水化物为一元强碱，即Y为Na，Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3ZO4，Z为P。0．1 mol/L的W最高价氧化物对应水化物溶液的pH＝0．70，则该水化物为二元强酸，即W为S。N的简单氢化物为NH3，S的简单氢化物为H2S，NH3中心原子N上有1个孤电子对，H2S中心原子S上有2个孤电子对，因此NH3的键角大于H2S，A正确；W为S， 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： Y为Na，W、Y的简单离子分别为S2-、Na＋，前者3个电子层，后者2个电子层，因此r(S2-)＞r(Na＋)，B错误；Z为P，W为S，同周期元素从左向右，电负性依次增大，即S的电负性强于P的电负性，P和S的价层电子排布式分别为3s23p3，3s23p4，P的3p轨道为半充满状态，原子结构较稳定，故其第一电离能较大，I1(P)＞I1(S)，C错误；X的简单氢化物为NH3，分子间存在氢键，Z的简单氢化物为PH3，分子间没有氢键，因此NH3的沸点高于PH3，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．我国“祝融号”火星车成功着陆火星，据了解火星上矿脉中含有原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W。已知X、Z同主族，且X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，W2+的3d轨道中有9个电子。下列说法正确的是 (　　　) A．同周期第一电离能大于X的元素有2种 B．基态W原子的价电子中未成对电子数与成对电子数之比为1∶10 C．原子半径：Z>Y>X D．简单氢化物的还原性：X>Z B 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W，X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，则X元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为O，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Y为F，W2+的3d轨道中有9个电子，则W原子核外电子数＝2＋8＋17＋2＝29，为Cu，X、Z同主族，则Z为S。X为O，N原子核外电子排布的p轨道为半充满状态，所以第一电离能大于O，则同周期第一电离能大于O的元素有N、F、Ne共3种，A错误；W为Cu，价层电子排布式为3d104s1，4s轨道只有一个电子，未成对，3d轨道的10个电子都成对，则未成对电子数与成对电子数之比为 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 1∶10，B正确；同周期元素原子半径随原子序数增大而减小，同主族元素原子半径由上而下递增，X、Y、Z分别为O、F、S，则原子半径S>O>F，C错误；同主族元素，从上到下，非金属性减弱，简单氢化物的还原性增强，则简单氢化物的还原性：X<Z，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 4．(2024·湖北云学名校联盟期末)化合物(YX4)2W(TZ4)2·6X2Z是分析化学中重要的基准物质，其中X、Y、Z、T分别位于三个短周期，原子序数依次增加；T与Z同主族；常温下YZ2为气体，分子中电子总数为奇数；W为建筑行业使用量最大的金属元素。下列说法错误的是 (　　　) A．电负性：Z>Y>X>W B．YZ2为酸性氧化物 C．原子半径：T>Z>X D．基态T原子核外电子运动状态有16种、空间运动状态有9种、能量不同的电子有5种 B 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 根据X、Y、Z、T分别位于三个短周期，原子序数依次增加，判断X为H。在化合物中Z与2个X结合，则Z为O。Z与T同主族，原子序数增大，则T为S。X、Y、Z、T原子序数增大，YZ2为气体，且其分子的总电子数为奇数，则Y质子数为奇数，且Y化合价为＋4，则Y为N。W为建筑行业用量最大的金属元素，W为Fe，该化合物为[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。电负性：O>N>H>Fe，A正确；NO2与氢氧化钠反应生成两种盐NaNO2、NaNO3和水，它不是酸性氧化物，B错误；S、O同主族，原子半径：S>O，H为原子半径最小的原子，故原子半径：S>O>H，C正确；基态硫原子电子排布 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 式为1s22s22p63s23p4，核外电子运动状态各不相同，共有16种运动状态，占有电子的轨道有9个，故有9种空间运动状态，有5种能级，能量不同的电子有5种，D正确。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 5．科学家研制了一种可水解生成次氧酸的新型漂白剂，其分子结构如图所示。W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0．1 mol/L Z的氢化物的水溶液pH＝1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是 (　　　) A．原子半径：r(W)<r(X) B．最简单氢化物的热稳定性：X>Y C．Z的含氧酸的酸性可能弱于W的含氧酸的酸性 D．非金属性：X>Z C 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下0．1 mol/L Z的氢化物的水溶液pH＝1，则Z为Cl；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于第ⅥA族，且Z与Y位于不同周期，则Y为O；W形成4个共价键，其原子序数小于O，则W为C；X形成3个共价键，位于第ⅤA族，其原子序数小于O，则X为N。W为C，X为N，同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以C的原子半径大于N的原子半径，A错误；元素的非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：N<O，所以最简单氢化物的热稳定性：Y>X，B错误；次氯酸的酸性弱于碳酸，C正确；非金属性：Cl>N，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 6．一种阴离子的结构如图所示，该离子对应的钾盐易溶于水，常被用来鉴别Z元素的某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素，X、Y为相邻元素，Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是 (　　　) C 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R A．与Y同周期的主族元素中，只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能 B．简单氢化物的沸点：X<Y C．基态Z原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d5 D．XY－中Y的化合价为－3 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素，X、Y为相邻元素，根据图示，Y能形成3个共价键、X能形成4个共价键，则X是第ⅣA族元素、Y是第ⅤA族元素，Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍，则X是C、Y是N，Z是Fe，K3[Fe(CN)6]可用来检验Fe2+。与N同周期的主族元素中，只有F的第一电离能大于N的第一电离能，A正确；NH3分子间能形成氢键，所以简单氢化物的沸点：CH4＜NH3，B正确；Fe是26号元素，基态铁原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2，C错误；CN－中电负性：N>C，N显负价，化合价为－3，D正确。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 7．现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A元素基态原子的价层电子排布式为nsnnpn+1；C元素为周期表中最活泼的非金属元素；D元素形成的正三价离子的3d轨道为半充满状态；E元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子；F元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，俗称砒霜。 (1)A的原子核外有________种运动状态不同的电子；B、C两种元素可按原子比1∶1组成一种化合物，其电子式可表示为________(用元素符号表示)。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)D元素原子结构示意图为________。 (3)E元素位于元素周期表的________区，其基态原子的价层电子排布式为______________。 (4)F元素不可能的性质是________(填标号)。 A．其单质可作为半导体材料 B．其电负性小于磷 C．其原子半径小于锗 D．其氢化物稳定性强于H2Se 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 答案：(1)7　 　 (2) 　 (3)ds　3d104s1　(4)D 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： A、B、C、D、E、F六种元素属于前四周期，且原子序数依次增大。A元素基态原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，n＝2，所以A是N；C元素为周期表中最活泼的非金属元素，则C是F，所以B是O；D元素形成的正三价离子的3d轨道为半充满状态，则D的原子序数是18＋5＋3＝26，即D是Fe；E元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子，则E是Cu；F元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则F是As。 (1)已知氮原子核外有7个电子，每个电子运动状态都不相同，故7个电子即7种运动状态，F和O按原子个数比1∶1组成的化合物类比H2O2可知该化合物的电子式为 。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： (2)已知Fe是26号元素，故铁原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故各层电子数依次为2、8、14、2，故其原子结构 示意图为 。 (3)已知Cu是29号元素，其核外电子排布式为[Ar] 3d104s1，故铜元素位于ds区，因为全充满、半充满状态较稳定，故其价层电子排布式为3d104s1。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： (4)As位于元素周期表金属和非金属交界线上，故可作半导体材料，A正确；As位于P下方，故电负性弱于P，B正确；As位于Ge右方，故原子半径小于Ge，C正确；As位于Se左方，其非金属性弱于Se，故氢化物稳定性弱于H2Se，D错误。 第一章　原子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 谢谢观看！ $$