专题5 原子结构 元素周期律（专题讲解课）-【第一梯队】2026年高考化学二轮专题突破教用课件

该高中化学高考复习课件聚焦“原子结构 元素周期律”专题，覆盖原子构成、核外电子排布、周期表分区及元素性质递变等核心考点，依据高考评价体系梳理考点权重，突出元素推断（占比约40%）等高频题型，归纳文字叙述型、信息综合型两类典型考查方式，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+方法突破”，融入2024新课标、江西等高考真题，设计“题眼定位-元素推断-性质判断”解题流程，培养科学思维与证据推理能力。如通过“M层未成对电子数为4”推断Z为Fe，突破电子排布与元素定位难点，助力学生掌握答题技巧，教师可精准指导高效复习。

专题五　原子结构 元素周期律 化 学 新高考适用 考点透析 目 录 考点1 原子结构 核外电子排布 考点2 元素周期表与元素周期律 题型透析 题型1 文字叙述型元素推断 题型2 信息综合型元素推断 目 录 考点1　原子结构　核外电子排布 1.原子的构成 原子 X)  (1)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 (2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 考点透析 目 录   2.元素、核素、同位素 注意    核素中的中子数可能为0,如 H。 目 录 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表示式)    价电子排布式 3s23p4 (3)基态原子核外电子排布的表示方法(以硫原子为例) 3.基态原子的核外电子排布 (1)排布原则:能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则。 (2)构造原理:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→…… 目 录 注意    ①当能量相同(能层、能级相同)的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满 (p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)时,可使整个原子的能量较低,如24Cr的核外电子排布式为  Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1。②注意主族、副族元素价电子(价层电 子)的区别。   (4)基态、激发态及光谱分类   目 录 考点2　元素周期表与元素周期律 1.元素周期表的结构及分区   注意    f区未列出。 目 录 分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 ns1~2 除H外都是金属元素。通 常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB~ⅦB族(除镧系、锕系外)、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2(Pd除外) d轨道可以不同程度地参与 化学键的形成 ds区 ⅠB、ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素活泼性相差较大 f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近,锕 系元素化学性质相近 目 录 2.主族元素性质的递变规律 内容 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子核外电子排布 能层数相同,最外层电子数逐渐增多 最外层电子数相同,能层数递增 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素主要化合价 最高正价由+1→+7(O、F除外),最低 负价由-4→-1 最高正价=主族序数(O、F除外),非金属元素最低负价=主族序数-8(注意H、B元素的化合价) 元素金属性、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 第一电离能 呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 目 录 注意    ①同种元素的电离能:I1<I2<I3…… ②第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能,如I1(Mg)>I1 (Al)>I1(Na),I1(N)>I1(O)>I1(C),一般解释为Al的第一电离能是失去3p能级电子所需的能 量,3p能级电子的能量比Mg失去的3s能级电子的高;N的价电子排布中2p能级是半充满 的,原子的能量较低,比较稳定。 ③若某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n。例如,镁元素的I3≫I2,则其常见化合 价为+2。 目 录   3.电负性的应用 注意    ①HF中两种元素的电负性差值较大,但其化学键为共价键。 ②N、Cl的电负性相同,但高氯酸的酸性比硝酸强,说明非金属性Cl>N,但在NCl3中N显-3价,Cl显+1价。 ③电负性:H>B>Si。 目 录 4.对角线规则 在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(锂与镁、铍与铝、硼与硅)的 一些性质具有相似性。例如,锂与镁的单质在过量O2中燃烧均生成正常氧化物,而不是 过氧化物;铍与铝的单质都能与酸或碱反应,氢氧化物均具有两性。 目 录 5.微粒半径大小的比较方法:“三看”法 (1)一看电子层数,最外层电子数相同时,电子层数越多半径越大,例如,rLi<rNa<rK<rRb<rCs,  < < 。 (2)二看核电荷数,电子层数相同时,核电荷数越小半径越大,例如,rNa>rMg>rAl, > > >  > 。 (3)三看电子数,核电荷数相同时,电子数越多半径越大,例如,rFe> > , >rCl。 注意    电子层数多,原子的半径不一定大,如rLi>rCl。 目 录 6.元素金属性、非金属性强弱判断依据 金属性 比较 本质 元素原子越易失电子,元素的金属性越强 判断 依据 单质与水或酸反应置换出H2越容易(反应越剧烈) 元素的金属性越强 最高价氧化物的水化物(即氢氧化物)的碱性越强 一般来说在金属活动性顺序中位置越靠前 非金属 性比较 本质 元素原子越易得电子,元素的非金属性越强 判断 依据 单质与H2化合越容易,生成的简单气态氢化物越稳定 元素的非金属性越强 最高价氧化物的水化物(即最高价含氧酸)的酸性越强 目 录 题型1　文字叙述型元素推断 题型透析 典题导入 典题展示 典例1    (2024江西,5,3分)某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z和M是原子 序数依次增大的前20号主族元素,前四周期中M原子半径最大,X 、Y 、Z 同周期。X6 W6分子含有大π键( ),XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是 ( ) A.WYZ2是强酸　　　　　　　　　　B.MZW是强碱 C.M2Z2是共价化合物　　　　　 D.X2W2是离子化合物     B     目 录 方法链接 根据解题步骤第一步,先找到题眼:①XZ2分子呈直线形,X、Y、Z同周期,②X6W6分子 含大π键( ),③前四周期主族元素中M的原子半径最大。再推出各元素。依据推出的 元素结合元素周期律和物质结构知识判断各选项正误。 目 录 解析　前四周期主族元素中M原子半径最大,则M为K。X、Y、Z同周期,原子序数依 次增大,XZ2分子呈直线形;X6W6分子含有大π键( ),则X为C、Z为O、Y为N、W为H。 HNO2为弱酸,KOH为强碱,K2O2为离子化合物,C2H2是共价化合物;故选B。 目 录 典题展示 典例2    (2024新课标,11,6分)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物, 具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加, 且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的 是 ( ) A.W、X、Y、Z四种元素的单质中,Z的熔点最高 B.在X的简单氢化物中,X原子轨道杂化类型为sp3 C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可溶于NH4Cl溶液     A     D.Y3[Z(WX)6]2中,WX-提供电子对与Z3+形成配位键 目 录 方法链接 根据解题步骤第一步找到题眼:①W的外层电子数是其内层电子数的2倍,W是短周期 元素,推出W元素。②X和Y的第一电离能都比左右相邻元素高;X、Y属于不同族的短 周期元素;X、Y的原子序数依次增加;结合①和无机盐组成可推出X元素、Y元素。③ 结合Z的M层未成对电子数为4,结合Y3[Z(WX)6]2推出Z元素。 目 录 解析　W、X、Y的原子序数依次增加,且W、X、Y是属于不同族的短周期元素,W的 外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;X、Y的第一电离能都比左右相邻元 素的高,结合无机盐Y3[Z(WX)6]2的组成,可知Y为Mg元素,X为N元素;Z的原子序数大于 W、X、Y,且能形成[Z(CN)6]3-,根据化合物中各元素的化合价代数和为0,可知Z呈+3价, 再结合Z的M层未成对电子数为4,得出Z为Fe元素。C的单质如果是金刚石,则比Fe的熔 点高,A错误;X的简单氢化物是NH3,N原子采用sp3杂化,B正确;由于N 水解,则NH4Cl溶 液显酸性,可溶解Mg(OH)2,C正确;Y3[Z(WX)6]2即Mg3[Fe(CN)6]2,Fe3+提供空轨道、CN-提 供电子对形成配位键,D正确。 目 录 方法突破 一、解题步骤   目 录 二、解题方法 1.充分利用元素的“位—构—性”关系[典例1,典例2,变式1,变式2]   点拨    掌握五个关系式:①原子的核外电子层数=周期数;②质子数=原子序数;③主族 元素原子最外层电子数=主族序数;④主族元素的最高正价=族序数(O、F例外);⑤质量 数=质子数+中子数。 目 录 2.充分利用前20号元素原子的特定结构或性质[典例1,典例2,变式1,变式2] ①族序数等于周期数的元素:H、Be、Al ②族序数等于周期数2倍的元素:C、S ③族序数等于周期数3倍的元素:O ④周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca 目 录 ⑤周期数是族序数3倍的元素:Na ⑥最高正价与最低负价代数和为零元素:H、C、Si ⑦最高正价是最低负价绝对值3倍元素:S ⑧除H外,原子半径最小的元素;非金属性最强的元素:F ⑨最外层电子数是其内层电子总数2倍的元素:C ⑩最外层电子数是其内层电子总数3倍的元素:O  最外层电子数是其内层电子总数一半的元素:Li、P  最外层电子数是次外层的一半的元素:Li、Si  s、p轨道上电子总数相等的原子:O、Mg。 目 录  2p轨道上有2个未成对电子的原子:C、O。  原子半径最小的元素,宇宙中最多的元素:H。  短周期主族元素中金属性最强、原子半径最大的元素:Na  短周期中第三周期离子半径最小的元素:Al  前四周期主族元素中原子半径最大、金属性最强的元素:K 3.充分利用微粒电子数相等的特征 (1)2电子微粒:以He为核心,推断同周期的非金属元素形成的微粒和下一周期的金属元 素形成的微粒。   目 录 (2)10电子微粒:以Ne为核心,推断同周期的非金属元素形成的微粒和下一周期的金属 元素形成的微粒。 目 录   (3)18电子微粒:以Ar为出发点,推断同周期的非金属元素形成的微粒和下一周期的主族 金属元素形成的微粒。 注意    SiH4中Si显正价,H显负价,为18电子分子。 目 录 变式训练 变式1　　充分利用前20号元素原子的特定结构或性质　(2025八省联考河南卷,6)某 化合物的分子式为YWZX2。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z 同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。 下列说法正确的是 ( ) A.电负性:W<Y B.WX2的空间结构为直线形 C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素     D     目 录 解析　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电 子总数的一半,则Y为P元素。X和Z同主族,则原子序数相差8,W与X的质子数之和等于 Z的质子数,则W为O元素,X为F元素,Z为Cl元素。同周期主族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,P的电负性小于N,N的电负性小于O,则电 负性:O>P,A错误;OF2中中心原子O的价层电子对数=2+ =4,孤电子对数为2,空间 结构为V形,B错误;HF分子间存在氢键,其沸点高于HCl,C错误;P原子的3p轨道半充满, 较稳定,其第一电离能高于同周期相邻元素,D正确。 目 录 变式2　　充分利用元素的“位—构—性”关系　(2024黑、吉、辽,11,3分)如下反应 相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子 有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色呈绿色。 QZY4溶液  QZX4Y4W12溶液 下列说法错误的是 ( ) A.单质沸点:Z>Y>W B.简单氢化物键角:X>Y C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y     D     目 录 解析　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种 空间运动状态,即有5个原子轨道(1s、2s、2px、2py、2pz),则X可能为N、O、F;Y、Z原 子有两个未成对电子,且原子序数大于X,则可能为O、Si、S;Q是ds区元素,焰色呈绿色, 则Q为Cu元素,再结合题给反应,可知是向CuSO4溶液中通入NH3至过量生成[Cu(NH3)4] SO4,推得W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素。S单质常温下为固体,H2、 O2(或O3)常温下为气体,O2或O3的相对分子质量大于H2,则单质沸点:Z>Y>W,A正确;NH3 和H2O中N、O原子都是sp3杂化,N原子有1个孤电子对,O原子有2个孤电子对,故键角: NH3>H2O,B正确;向CuSO4溶液中逐渐通入NH3,先生成蓝色沉淀[Cu(OH)2],继续通入NH 3生成[Cu(NH3)4]2+,C正确;由[Cu(NH3)4]2+的结构可知,配位原子是氮原子(X),D错误。 目 录 题型2　信息综合型元素推断 典题导入 典题展示 典例1    (2022广东,7,2分)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     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 目 录 方法链接 以元素在周期表中的相对位置为载体的元素推断。信息“戊的最高价氧化物的水化 物为强酸”为题眼,依据元素周期表结构及元素周期律可得戊为S或Cl。 解析　根据“戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸”,结合题图可知,戊可能为S或 Cl;若戊为S,则甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P;若戊为Cl,则甲为N、乙为F、丙为P、 丁为S。 A 根据原子半径变化规律 √ B 依据同周期主族元素非金属性变化规律 √ C 甲为C或N,则当氢化物为CH4时遇HCl不产生白烟 × D 丙为Si或P,其最高价氧化物对应的水化物都是酸,一定可与强碱反应 √ 目 录 典题展示 典例2    (2024福建,3,4分)某电解质阴离子的结构如图所示。X、Y、Z、Q为原子序数 依序增大的同周期元素,Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是  ( ) A.第一电离能:X>Y>Z B.最简单氢化物沸点:Y<Z C.键长:Y—Y>Y—Z>Y—Q D.Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离:HnYOm  Hn-1Y +H+     A     目 录 方法链接 以“结构式”为载体的元素推断。①由Z的成键情况及Z的单质为空气的主要成分之 一,可推出Z元素。 ②参考以“结构式”为载体的元素推断可得应是X得到1个电子,形成了-1价阴离子。 目 录 解析　Z的单质为空气的主要成分之一,阴离子中Z形成2个共价键,则Z为O元素。X、 Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素,阴离子中Y形成4个共价键、Q形成1个共 价键,则Y为C元素,Q为F元素;只有1个X原子,则应是X得到1个电子,则X原子的最外层 电子数为8-4-1=3,为B元素。第一电离能:O>C>B,A错误。简单氢化物沸点:CH4<H2O,B 正确。C、O、F的原子半径逐渐减小,则键长:C—C>C—O>C—F,C正确。Y的最高价 氧化物对应的水化物为H2CO3,是一种二元弱酸,在水中电离的方程式为H2CO3  HC  +H+,D正确。 目 录 方法突破 1.以元素在周期表中的位置或相对位置为载体的元素推断[典例1,变式1] 通常考查短周期元素,根据元素的位置关系寻找元素间的结构关系,进而根据题目信息 确定元素种类。 (1)常考类型 目 录 (2)相邻周期同主族元素的原子序数之间的关系 目 录 例如: X Y Z 已知X、Y、Z为短周期元素,若它们的核外电子数之和为29,那么它们为哪些元素?假 设X的核外电子数为x,则Y与Z的核外电子数分别为x+2和x+9,由x+(x+2)+(x+9)=29得出 x=6,即X为C,Y为O,Z为P。 目 录 2.以“结构式”为载体的元素推断[典例2,变式2] (1)①一般情况下,在分子的结构式中,短周期主族元素原子与其形成共价键数目的关系 如下: 共价键数目 1 2 3 4 5 6 7 元素 H、F、Cl O、S B、Al、N、P C、Si P S Cl ②在离子化合物中,简单阳离子所带的正电荷数一般等于元素的族序数。 (2)不满足8电子稳定结构的情况:①B、Al只形成3个共价键时;②P、S、Cl分别形成 5、6、7个共价键时;③有H原子出现时。 目 录 (3)出现多核离子结构时,一定要注意阴离子多出的电子给了谁,阳离子少的电子从哪里 找,基本方法如下: ①与“常规”共价键数目不一致,如O应该形成2个共价键,若只形成1个,则多出的电子 给了O。 ②结构中同种原子形成的共价键数目不同,则多出的电子算在成键数目少的原子上,如 [ ]-,多出的电子算在成1个键的X上,则X原子最外层有6个电子,位于第 ⅥA族。 目 录 ③若其他元素的多个原子形成的共价键数目只有1种,结构中只有1个Y原子,则电子一 般算到Y原子上,如[ ]-中Y原子得到1个电子,则Y原子的最外层电子数 为8-2-1=5(2为Y形成的共价键数),Y应位于第ⅤA族。 (4)存在配位键时,会改变原子所形成的共价键数目。如在 中,由于存在 N→B配位键,使得N、B的成键数均为4,与常规成键数目不一致。 目 录 归纳总结    核反应中质量数守恒、质子数守恒的应用 用中子轰击 X原子产生α粒子(即氦核 He)的核反应为 X n  He,同时已知元 素Y在化合物中呈+1价、推断X、Y。 由质量数守恒可知,X的质量数N为4+7-1=10,又因为元素Y在化合物中呈+1价,则Y位于 第ⅠA族,Y的质量数为7(介于H和Na的质量数之间),得出Y为Li,其质子数P=3,所以X的 质子数Z=3+2-0=5,X是硼元素。 目 录 变式训练 变式1　　以元素在周期表中的相对位置为载体的元素推断　(2021浙江6月选考,15,2 分)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高 化合价为+3。下列说法不正确的是 ( ) A.还原性:ZQ2<ZR4 B.X能从ZO2中置换出Z C.Y能与Fe2O3反应得到Fe D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应     A     目 录 解析　Y的最高化合价为+3,根据短周期元素的最高化合价=原子最外层电子数(O、F 除外),可知Y为第ⅢA族元素,结合各元素在周期表中的相对位置,可知Y为Al、X为 Mg、Z为C、M为N、Q为S、R为Cl。非金属性Cl>S,则还原性CS2>CCl4,A不正确。2 Mg+CO2  2MgO+C,B正确。2Al+Fe2O3  Al2O3+2Fe,C正确。N元素的最高价氧 化物的水化物是HNO3,最低价氢化物是NH3,两者能化合生成NH4NO3,D正确。 目 录 变式2　　以“结构式”为载体的元素推断　(2024贵州,9,3分)某化合物由原子序数依 次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于 内层电子数,Y是有机物分子骨架元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。 下列说法错误的是 ( )     A     A.第一电离能:Y<Z<Q B.该化合物中Q和W之间可形成氢键 C.X与Al元素有相似的性质 D.W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 目 录 解析　已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y是有机物分子 骨架元素,故Y为C;X的最外层电子数等于内层电子数,故X为Be;由题图可知,W形成1个 共价键,Q形成2个共价键,W的原子序数最小,且Q和W能形成两种室温下常见的液态化 合物,故W为H、Q为O,形成的液态化合物为H2O和H2O2;Z的原子序数介于Y(C)和Q(O) 之间,故Z为N。A项,同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是N的2p轨道 为半充满状态,较为稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:C<O<N,错误; B项,该化合物中与N原子相连的H原子能与O原子形成氢键,正确;C项,根据对角线规则, Be元素与Al元素具有相似的性质,正确;D项,H、N、O可形成离子化合物NH4NO3,正确。 目 录 $