第二节 原子结构和元素的性质（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第二节 原子结构和元素的性质 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 题型02 构造原理与元素周期表 题型03 半径大小的比较 题型04 电离能及应用 题型05 电负性及应用 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 题型07 元素周期律的综合应用 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 1．元素周期律 （1）定义：元素的性质随原子的原子序数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律 （2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 2．元素周期系 （1）定义：元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数的递增发生周期性的重复。 （2）特点：元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。 （3）形成： （4）原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。 3．元素周期表 （1）含义：元素周期表是呈现元素周期系的表格。 （2）元素周期系与元素周期表的关系： 【典例1】（24-25高二上·广东·联考）元素周期表是元素周期律的具体表现形式。下列有关说法错误的是 A．氯元素位于第三周期ⅦA族 B．氢是原子半径最小的元素 C．稀有气体元素原子最外层的电子数可能是2 D．元素周期表中每个长周期均有10种过渡元素 【变式1-1】下列叙述不正确的是 A．元素周期表是呈现元素周期律的表格 B．元素周期表有七个周期，十六个族，可分为四个分区 C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性变化的规律 D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来 【变式1-2】下列说法错误的是 A．元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律 B．元素周期表和元素周期系均有多种形式 C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式 D．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系 【变式1-3】下列有关原子结构的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似 B．3p能级的三个轨道相互垂直，能量相等 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子 题型02 构造原理与元素周期表 1．根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系 （1）各周期总是从ns能级开始、以np结束(第一周期除外，第一周期从1s1开始，以1s2结束),中间按照构造原理依次排满各能级。而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数，具体数据如下： （2）能级组：能量相近的能级合并成一组，共七个能级组，也就形成了7个周期，特点：能级组之间能量相差较大，能级组之内能量相差很小。 2．原子核外电子排布与族的关系 族 按族分类 价层电子排布式 价层电子数 特点 I A 主族 ns1 1 族序数=最外层电子数=价层电子数 ⅡA ns2 2 ⅢA ns2np1 3 IVA ns2np2 4 VA ns2np3 5 ⅥA ns2np4 6 ⅦA ns2np5 7 ⅢB 副族(镧系、锕系除外) (n-1)d1-10ns1-2 3 价层电子数=族序数 ⅣB 4 VB 5 VIB 6 VIIB 7 I B 11 (n-1)d轨道为全充满状态，族序数=最外层ns轨道上的电子数 ⅡB 12 Ⅷ Ⅷ族 (n-1)d6-10ns0-2 8 Ⅷ族第1列元素的价电子数=族序数 Ⅷ族第2列元素的价电子数为9 Ⅷ族第3列元素的价电子数为10 9 10 0 0族 1s2或ns2np6(n>1) 2或8 为原子轨道全充满的稳定结构 【典例2】（25-26高二上·广东清远·课后作业）前四周期元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有 A．0种 B．1种 C．2种 D．3种 【变式2-1】（23-24高二上·广东梅州·阶段练习）磷酸铁锂()电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是 A．Li位于周期表s区 B．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 C．基态P原子的未成对电子数为5 D．根据洪特规则比稳定 【变式2-2】元素周期表中，与位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【变式2-3】我国的北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间。铷元素在元素周期表中的部分信息与铷原子的原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．铷元素为金属元素 B．＋m代表核内有37个质子 C．n的值为18 D．铷的氧化物的化学式为RbO 题型03 半径大小的比较 基本规律 1．三看法比较粒子半径大小 （1）一看电子层数：先看电子层数，电子层数越多，一般微粒半径越大。 如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)。 （2）二看核电荷数：若电子层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 （3）三看电子数：若电子层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 如r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)；r(Cl)<r(Cl－)。 2．对微粒半径的认识误区 （1）微粒半径受电子层数、核电荷数和核外电子数的综合影响，并不是单独地取决于某一方面的因素。 （2）对于同一种元素，并不是原子半径一定大于或小于离子半径。如r(Cl)<r(Cl－)；r(Na)>r(Na＋)。 【典例3】（24-25高三上·广东茂名·阶段练习）X的一种核素俘获一个α粒子后放出一个中子：。下列说法错误的是 A．和含有相同数目的中子 B．与放射性核素互为同位素 C．X的原子半径大于Y D．X和Y均位于元素周期表中的p区 【变式3-1】（24-25高二上·广东河源·期中）已知、、、、、为元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，六种元素的原子序数与原子半径的关系如图。是空气中含量最多的元素；元素原子最外层电子数为最内层电子数的一半；的原子序数是的两倍。下列说法正确的是 A．形成的氧化物只有一种 B．最简单氢化物的稳定性： C．简单离子半径： D．N的氧化物随意排放会造成温室效应 【变式3-2】 （25-26高三上·广东广州·期中）已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图，且B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数，D的简单离子半径在同周期元素中最小，只有C与E同主族。下列说法错误的是 A．简单氢化物的沸点：C>E B．简单离子的半径：D>C C．A、B可形成多种二元化合物 D．电解熔融C、D形成化合物冶炼D的单质 【变式3-3】W、X、Y、Z为短周期元素，化合物X2Y2Z7与X2YZ4所含的质子数相差40， Y、Z同主族，X的焰色呈黄色，W有两个未成对电子。下列说法正确的是 A．X原子的L能层上共有4个原子轨道 B．离子半径： C．Y元素的最高正化合价为+5 D．W与Z形成的化合物均难溶于水 题型04 电离能及应用 基本规律：电离能规律 （1）第一电离能规律 ①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势(第ⅡA、ⅤA族与其相邻主族相比出现“异常”)。 ②同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。 （2）逐级电离能规律 ①同一原子的逐级电离能越来越大。 元素的一个基态的气态原子失去一个电子，变成气态基态正离子后，半径减小，核对电子的吸引力增大，所以再失去第二个、第三个电子更加不易，所需要的能量依次增大。 ②当某一级电离能突然变得很大时，说明电子的能层发生了变化，即不同能层中电离能有很大的差距。 【典例4】（25-26高三上·广东·月考）第二周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法正确的是 A．a的价层未成对电子数为1 B．电负性：e>d>c C．简单离子半径：a>d>e D．简单氢化物的沸点：d>e>c 【变式4-1】（24-25高二下·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．基态某原子的价层电子排布式为3d104s1，推断该元素位于第四周期第IA族 B．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li<Be<B C．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大 D．硼原子核外电子由1s22s22p1→1s22s12p2，原子释放能量 【变式4-2】（24-25高二下·广东东莞·期末）短周期主族元素的原子序数依次增大，且在前三周期均有分布，W与X同主族，Y的基态原子的价层电子排布式为原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．简单离子半径： C．的简单氢化物的水溶液均显酸性 D．电负性： 【变式4-3】（24-25高二上·广东东莞·期中）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法错误的是 A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中 C．Ca第一电离能小于Fe D．5种元素中，电负性最大的是O 题型05 电负性及应用 基本规律 1．电负性变化规律 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。 2．电负性的应用 （1）判断元素的金属性和非金属性及其强弱 （2）判断化合物中元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价易呈正值； ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价易呈负值。 （3）判断化学键及化合物类型 ①若两成键元素电负性差值大于1.7，通常形成离子键，该化合物为离子化合物； ②若两成键元素电负性差值小于1.7，通常形成共价键，该化合物为共价化合物。 【特别提醒】电负性之差大于1.7的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。 【典例5】（24-25高二下·广东佛山·期中）①～④分别是具有下列电子层结构或性质的原子：①基态原子2p轨道有1对成对电子；②基态原子的2p轨道是半充满状态；③短周期元素当中第一电离能最小；④第三周期元素，基态原子p电子比s电子多1个。下列有关比较中正确的是 A．第一电离能：①>②>④>③ B．原子半径：④>③>②>① C．电负性：①>②>④>③ D．最高正化合价：①>②>④>③ 【变式5-1】（24-25高二下·广东韶关·期末）物质常用作电池正极活性物质材料，X、E、M为核电荷数逐渐增大的短周期元素，X与E同周期，是一种极性分子，X常温下能与水放出氢气，基态M原子在同周期中未成对电子数最多，Y位于第四周期，基态中有5个单电子，下列说法正确的是 A．X与E燃烧反应形成 B．简单氢化物的熔沸点： C．是一种黑色固体 D．电负性： 【变式5-2】（24-25高二下·广东梅州·期末）一种含硼钠盐的结构如图所示，其阴离子是由2个和2个缩合而成，下列说法不正确的是 A．离子半径： B．第一电离能：Na<B<O C．中B原子未达到8电子稳定结构 D．硼酸显酸性的原因为 【变式5-3】（24-25高二下·广东广州·期中）赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性：C>N>K>Fe B．K+核外有18种不同运动状态的电子 C．赤血盐中铁元素的化合价为+2价 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 基本规律：元素周期表的分区方法 1．按电子排布分区 按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。 元素周期表的分区 2．按金属元素与非金属元素分区 （1）金属、非金属在元素周期表中的位置 沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条线，线的左边是金属元素(氢除外)，线的右边是非金属元素。非金属元素主要集中在元素周期表右上角的三角区内(如图所示)。 （2）金属与非金属交界处元素的性质特点 在元素周期表中位于金属和非金属交界处的元素兼有金属和非金属的性质，位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为准金属或半金属(一般可用作半导体材料)。 【典例6】（24-25高二下·广东广州·期中）已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 A．第三周期第ⅥB族；p区 B．第三周期第ⅢB族；d区 C．第四周期第ⅥB族；d区 D．第四周期第ⅡB族；ds区 【变式6-1】（24-25高二上·广东茂名·期末）下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。J为0族元素，下列说法正确的是 X Y Z R W J A．R在周期表的位置是第三周期Ⅴ族 B．6种元素所在的区域都是p区 C．Y的第一电离能大于Z的第一电离能 D．电负性最大的元素为J 【变式6-2】（24-25高二上·广东·期末）甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素；基态乙原子的价层电子排布为；基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同；丁与戊是同主族的短周期元素，基态时都有两个未成对电子；已是区元素，基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是 A．原子半径：戊>丁>丙>乙>甲 B．基态己原子的价层电子排布式为 C．第一电离能：丙>丁>乙 D．电负性：丙>丁>戊 【变式6-3】下列叙述正确的是 A．s区全部是金属元素 B．K层上电子的能量比L层上电子的能量高 C．2p能级有3个轨道 D．原子核外每个能层最多可容纳的电子数为 题型07 元素周期律的综合应用 （一）元素金属性强弱的判断方法： 1、根据元素周期表判断 ①同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。 ②同一周期，从左到右：元素的金属性逐渐减弱。 2、根据金属活动性顺序判断 金属单质的活动性减弱，元素的金属性也减弱。 3、根据单质及其化合物的性质判断 ①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。 ②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。 4、金属单质间的置换反应 较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn＞Cu。 5、根据离子的氧化性强弱判断 金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱，如氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，则金属性：Cu＜Fe。 6、根据元素原子的失电子能力，元素原子失电子能力越强，则元素的金属性越强。 （二）元素非金属性强弱的判断方法 1、根据元素周期表判断 ①同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。 ②同一周期，从左到右：元素的非金属性逐渐增强。 2、根据单质及其化合物的性质判断 ①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。 ②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。 3、非金属单质间的置换反应 活泼的非金属能将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来，如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl＞Br。 4、根据离子的还原性强弱判断 非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如还原性：Cl－＜I－，非金属性：Cl＞I。 5、根据元素原子的得电子能力，元素原子得电子能力越强，则元素的非金属性越强。 （三）元素“位、构、性”的关系 元素周期表中“位构性”的核心关系的是：位置决定结构，结构决定性质；反过来，性质可推断结构，结构能确定位置，三者相互关联、相互印证。 具体关联可通过两个关键维度理解： 1.位置 → 结构：元素在周期表中的位置（周期数、主族序数）直接对应原子结构。 周期数 = 原子的电子层数，主族序数 = 原子的最外层电子数=最高正价（核心规律，适用于主族元素）。 2.结构 → 性质：原子的最外层电子数（结构核心）决定元素的化学性质。比如最外层1个电子（IA族）易失电子，显金属性；最外层7个电子（VIIA族）易得电子，显非金属性。 【典例6】（24-25高二上·广东茂名·阶段练习）已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A．X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B．与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C．X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D．元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 【变式6-1】（24-25高二下·广东广州·阶段练习）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，X无正化合价，Y为同周期原子半径最大的主族元素；基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等。下列说法正确的是 A．Y、Z形成的Y2Z2中只含离子键 B．氧化物对应水化物酸性：W>Z C．第一电离能：X>W>Z>Y D．简单氢化物的稳定性：W>X 【变式6-2】（24-25高二上·广东·期中）短周期元素、、和在周期表中的相对位置如表所示，其中的一种同位素可用于测定文物年代。下列说法正确的是 W X Y Z A．原子半径： B．最高价含氧酸的酸性： C．简单氢化物的稳定性： D．单质与氢气极难反应 【变式6-3】（24-25高二下·广东东莞·期末）M具有抗氧化作用且能消除体内自由基，其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素，Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是 A．最高价氧化物的水化物的酸性： B．和空间结构均为平面三角形 C．物质M既能与酸反应，又能与碱反应 D．是合成某导电高分子材料的单体 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 原子结构和元素的性质 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 题型02 构造原理与元素周期表 题型03 半径大小的比较 题型04 电离能及应用 题型05 电负性及应用 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 题型07 元素周期律的综合应用 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 1．元素周期律 （1）定义：元素的性质随原子的原子序数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律 （2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 2．元素周期系 （1）定义：元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数的递增发生周期性的重复。 （2）特点：元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。 （3）形成： （4）原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。 3．元素周期表 （1）含义：元素周期表是呈现元素周期系的表格。 （2）元素周期系与元素周期表的关系： 【典例1】（24-25高二上·广东·联考）元素周期表是元素周期律的具体表现形式。下列有关说法错误的是 A．氯元素位于第三周期ⅦA族 B．氢是原子半径最小的元素 C．稀有气体元素原子最外层的电子数可能是2 D．元素周期表中每个长周期均有10种过渡元素 【答案】D 【解析】A．氯元素原子序数为17，位于第三周期ⅦA族，A正确； B．氢原子只有一个电子层，原子半径是所有元素中最小的，B正确； C．稀有气体氦的最外层电子数为2，其他如氖、氩等为8，C正确； D．第4、5周期各有10种过渡元素，但第6周期因包含镧系（14种）和d区元素（10种），过渡元素总数超过10种，D错误； 故选D。 【变式1-1】下列叙述不正确的是 A．元素周期表是呈现元素周期律的表格 B．元素周期表有七个周期，十六个族，可分为四个分区 C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性变化的规律 D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来 【答案】B 【解析】A．元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确； B．按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，可分为s、d、ds、p和f五个区，B错误； C．随着原子序数(或核电荷数)的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C正确； D．门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表，D正确； 答案选B。 【变式1-2】下列说法错误的是 A．元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律 B．元素周期表和元素周期系均有多种形式 C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式 D．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系 【答案】B 【解析】A．元素周期律揭示元素性质如原子半径、金属性、非金属性、主要化合价等随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律，A正确； B．元素周期系只有一种形式，元素周期表却有多种形式，B错误； C．元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果，则元素周期表是元素周期律的具体表现形式，C正确； D．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系，是元素周期律发现前的摸索阶段，D正确； 故选B。 【变式1-3】下列有关原子结构的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似 B．3p能级的三个轨道相互垂直，能量相等 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子 【答案】B 【解析】A．价电子排布为的元素包括H元素和碱金属（如Li、Na等），但H的化学性质与其他碱金属差异显著（如非金属性、单质状态等），因此化学性质不相似，A错误； B．3p能级的三个轨道（）空间取向相互垂直，且同一能级的轨道能量相等，B正确； C．价电子排布为的元素属于d区元素（如Fe、Co、Ni等），而ds区元素的价电子排布为（如Cu、Zn），C错误； D．根据泡利不相容原理，同一原子中不存在运动状态（四个量子数完全相同）相同的两个电子，即使在同一能层内，电子的轨道或自旋方向必然不同，D错误； 故答案为：B。 题型02 构造原理与元素周期表 1．根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系 （1）各周期总是从ns能级开始、以np结束(第一周期除外，第一周期从1s1开始，以1s2结束),中间按照构造原理依次排满各能级。而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数，具体数据如下： （2）能级组：能量相近的能级合并成一组，共七个能级组，也就形成了7个周期，特点：能级组之间能量相差较大，能级组之内能量相差很小。 2．原子核外电子排布与族的关系 族 按族分类 价层电子排布式 价层电子数 特点 I A 主族 ns1 1 族序数=最外层电子数=价层电子数 ⅡA ns2 2 ⅢA ns2np1 3 IVA ns2np2 4 VA ns2np3 5 ⅥA ns2np4 6 ⅦA ns2np5 7 ⅢB 副族(镧系、锕系除外) (n-1)d1-10ns1-2 3 价层电子数=族序数 ⅣB 4 VB 5 VIB 6 VIIB 7 I B 11 (n-1)d轨道为全充满状态，族序数=最外层ns轨道上的电子数 ⅡB 12 Ⅷ Ⅷ族 (n-1)d6-10ns0-2 8 Ⅷ族第1列元素的价电子数=族序数 Ⅷ族第2列元素的价电子数为9 Ⅷ族第3列元素的价电子数为10 9 10 0 0族 1s2或ns2np6(n>1) 2或8 为原子轨道全充满的稳定结构 【典例2】（25-26高二上·广东清远·课后作业）前四周期元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有 A．0种 B．1种 C．2种 D．3种 【答案】B 【解析】该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K元素，情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu，位于d区只有1种Cr，所以只有1种符合； 故选B。 【变式2-1】（23-24高二上·广东梅州·阶段练习）磷酸铁锂()电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是 A．Li位于周期表s区 B．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 C．基态P原子的未成对电子数为5 D．根据洪特规则比稳定 【答案】C 【解析】A．锂元素的原子序数为3，基态原子的电子排布式为1s22s1，位于周期表s区，故A正确； B．氧元素的原子序数为8，基态原子的价电子排布式为2s22p4，核外电子占据的最高能级是电子云轮廓图为哑铃形的2p能级的，故B正确 C．磷元素的原子序数为13，基态原子的价电子排布式为3s23p3，原子的未成对电子数为3，故C错误； D．铁元素的原子序数为8，基态原子的价电子排布式为3d64s2，亚铁离子的价电子排布式为3d6，易失去电子形成稳定结构，铁离子的价电子排布式为半充满结构的3d5，根据洪特规则铁离子比亚铁离子稳定，故D正确； 故选C。 【变式2-2】元素周期表中，与位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【解析】Se（原子序数34）位于第四周期ⅥA族，电子排布为。4p轨道有4个电子，根据洪德规则，3个轨道中2个轨道各含1个未成对电子，1个轨道含2个电子（配对），故未成对电子数为2。钛（原子序数22）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。镍（Ni，原子序数28）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。锗（原子序数32）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子，共3种。 故选C。 【变式2-3】我国的北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间。铷元素在元素周期表中的部分信息与铷原子的原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．铷元素为金属元素 B．＋m代表核内有37个质子 C．n的值为18 D．铷的氧化物的化学式为RbO 【答案】D 【解析】A．铷带“钅”字旁，属于金属元素，故A正确； B．根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为37；原子中，原子序数=质子数，则m=37，即+m代表核内有37个质子，故B正确； C．根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为37；原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素的原子核内质子数和核外电子数均为37，m=37=2+8+n+8+1，n=18，故C正确； D．铷原子最外层电子数是1，小于4，在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，则该元素的化合价为+1价，氧元素显-2价，则铷的氧化物的化学式为Rb2O，故D错误； 答案选D。 题型03 半径大小的比较 基本规律 1．三看法比较粒子半径大小 （1）一看电子层数：先看电子层数，电子层数越多，一般微粒半径越大。 如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)。 （2）二看核电荷数：若电子层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 （3）三看电子数：若电子层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 如r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)；r(Cl)<r(Cl－)。 2．对微粒半径的认识误区 （1）微粒半径受电子层数、核电荷数和核外电子数的综合影响，并不是单独地取决于某一方面的因素。 （2）对于同一种元素，并不是原子半径一定大于或小于离子半径。如r(Cl)<r(Cl－)；r(Na)>r(Na＋)。 【典例3】（24-25高三上·广东茂名·阶段练习）X的一种核素俘获一个α粒子后放出一个中子：。下列说法错误的是 A．和含有相同数目的中子 B．与放射性核素互为同位素 C．X的原子半径大于Y D．X和Y均位于元素周期表中的p区 【答案】A 【分析】根据反应式可得：a+2=15，27+4=b+1，则a=13，b=30。X、Y分别为Al、P元素，据此解答。 【解析】A. 27Al的中子数为27-13=14，30P的中子数为30-15=15，因此二者中子数不相同，故A项错误； B.30P和32P质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B项正确； C.根据元素周期律，同周期元素，随着原子序数增大，原子半径逐渐减小，因此Al原子半径大于P，故C项正确； D.Al、P元素均位于元素周期表中的p区，故D项正确； 故答案为：A。 【变式3-1】（24-25高二上·广东河源·期中）已知、、、、、为元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，六种元素的原子序数与原子半径的关系如图。是空气中含量最多的元素；元素原子最外层电子数为最内层电子数的一半；的原子序数是的两倍。下列说法正确的是 A．形成的氧化物只有一种 B．最简单氢化物的稳定性： C．简单离子半径： D．N的氧化物随意排放会造成温室效应 【答案】C 【分析】由题干信息可知，已知X、Y、Z、W、M、N为元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是空气中含量最多的元素，则Y为N；M元素原子最外层电子数为最内层电子数的一半，M的原子半径最大，故M为Na；N的原子序数是Z的两倍，N的原子半径比Z的大，故Z为O，N为S；Z和M之间的主族元素只有F，则W为F；X的原子序数比Y小，原子半径比Y小，故X为H。由此可知，X、Y、Z、W、M、N分别为H、N、O、F、Na、S，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，X为H，则X形成的氧化物有、两种，A错误； B．由分析可知，Y为N，Z为O，N为S，非金属性为：O＞N＞S，故最简单氢化物的稳定性＞＞H2S，B错误； C．由分析可知，Z为O、W为F、N为S，M为Na，其简单离子中核外有三层电子，离子半径最大，其余离子均为两层，质子数越大则半径越小，故离子半径大小顺序为：＞＞＞，即N＞Z＞W>M，C正确； D．由分析可知，N为S，N的氧化物即、随意排放不会造成温室效应，而是会造成酸雨，D错误； 故选C。 【变式3-2】 （25-26高三上·广东广州·期中）已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图，且B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数，D的简单离子半径在同周期元素中最小，只有C与E同主族。下列说法错误的是 A．简单氢化物的沸点：C>E B．简单离子的半径：D>C C．A、B可形成多种二元化合物 D．电解熔融C、D形成化合物冶炼D的单质 【答案】B 【分析】由题干信息可知，A原子半径最小，B、C原子半径接近，D、E原子半径接近，可得A为第一周期元素H，B、C为第二周期元素，D、E为第三周期元素，D的简单离子半径在同周期元素中最小可知该元素为Al，B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数，分析可知B元素为C（碳元素），C元素为O，C与E同主族，即E元素为S。 【解析】A．C元素为O， E元素为S ，C的氢化物为，E的氢化物为。分子间存在氢键，导致其沸点显著高于，即C>E，A正确； B．D与C元素的离子核外电子排布结构相同，依据离子半径的比较规则可知，对于离子核外电子排布结构相同的离子，原子序数越小其离子半径越大，故离子半径，即D<C ，B错误； C．A、B元素为氢、碳元素，二者可形成多种烃类有机二元化合物，C正确； D．C、D形成化合物为Al2O3，电解熔融氧化铝可冶炼金属铝，D正确； 故选B。 【变式3-3】W、X、Y、Z为短周期元素，化合物X2Y2Z7与X2YZ4所含的质子数相差40， Y、Z同主族，X的焰色呈黄色，W有两个未成对电子。下列说法正确的是 A．X原子的L能层上共有4个原子轨道 B．离子半径： C．Y元素的最高正化合价为+5 D．W与Z形成的化合物均难溶于水 【答案】A 【分析】X的焰色呈黄色，X为Na，Y、Z为同主族元素，且化合物X2Y2Z7与X2YZ4所含的质子数相差40，则Y为S元素，Z为O元素，W有两个未成对电子，W为C元素或Si元素。 【解析】A．X为Na ，L能层对应主量子数n=2，原子轨道数为n2=4个，包括1个s轨道和3个p轨道，故A正确； B．Y为S元素，X为Na，S2-半径大于Na+半径，故B错误； C．Y为S元素，最高正化合价为+6，故C错误； D．W为C元素或Si元素，Z为O元素，形成的化合物二氧化碳可以溶于水，故D错误； 答案选A。 题型04 电离能及应用 基本规律：电离能规律 （1）第一电离能规律 ①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势(第ⅡA、ⅤA族与其相邻主族相比出现“异常”)。 ②同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。 （2）逐级电离能规律 ①同一原子的逐级电离能越来越大。 元素的一个基态的气态原子失去一个电子，变成气态基态正离子后，半径减小，核对电子的吸引力增大，所以再失去第二个、第三个电子更加不易，所需要的能量依次增大。 ②当某一级电离能突然变得很大时，说明电子的能层发生了变化，即不同能层中电离能有很大的差距。 【典例4】（25-26高三上·广东·月考）第二周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法正确的是 A．a的价层未成对电子数为1 B．电负性：e>d>c C．简单离子半径：a>d>e D．简单氢化物的沸点：d>e>c 【答案】B 【分析】首先明确第二周期部分主族元素的第一电离能变化规律：同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但IIA族（p轨道全空）、VA族（p轨道半充满）元素的第一电离能大于相邻元素。根据图象可知，a为，b为，c为，d为，e为。 【解析】A．a为，其价层电子排布式为，未成对电子数为0，A错误； B．同周期从左到右电负性逐渐增大，所以电负性，即，B正确； C．电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径，即，C错误； D：，分子间存在氢键，沸点较高，且分子间氢键更强，沸点更高，所以简单氢化物的沸点，即，D错误； 故答案选B。 【变式4-1】（24-25高二下·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．基态某原子的价层电子排布式为3d104s1，推断该元素位于第四周期第IA族 B．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li<Be<B C．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大 D．硼原子核外电子由1s22s22p1→1s22s12p2，原子释放能量 【答案】C 【解析】A．基态原子的价层电子排布为3d104s1，属于第四周期ⅠB族，而非ⅠA族，故A错误； B．同周期元素，电离能随原子序数的增大有增大趋势， Be的2s2全充满结构更稳定，第一电离能高于B，Li、Be、B三种元素的第一电离能顺序应为Be＞B＞Li，故B错误； C．Ge、As、Se为同周期主族元素，电负性从左到右逐渐增大，顺序为Ge＜As＜Se，故C正确； D．电子从低能级（2s22p1）跃迁到高能级（2s12p2）需吸收能量，而非释放能量，故D错误； 故选C。 【变式4-2】（24-25高二下·广东东莞·期末）短周期主族元素的原子序数依次增大，且在前三周期均有分布，W与X同主族，Y的基态原子的价层电子排布式为原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．简单离子半径： C．的简单氢化物的水溶液均显酸性 D．电负性： 【答案】D 【分析】Y的价层电子排布为nsnnpn+1，n=2时对应N（2s22p3），Y为N。Z的最外层电子数为次外层的3倍，次外层为2（第一层），故Z为O（最外层6电子）。 因Y(N)、Z(O)均为第二周期元素，再根据题干“在前三周期均有分布”及原子序数递增可知，X为第一周期元素，W为第三周期元素。又因X、W同主族，可推断出X为H，W为Na。 【解析】A．N的2p轨道半充满更稳定，第一电离能N＞O，A错误； B．Na+、O2-、N3-核外电子排布相同，质子数越小，离子半径越大，离子半径顺序为Na+＜O2-＜N3-，B错误； C．NH3的水溶液显碱性，NaH与水反应生成NaOH和H2，呈碱性，C错误； D．O的电负性大于H，D正确； 故答案选D。 【变式4-3】（24-25高二上·广东东莞·期中）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法错误的是 A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中 C．Ca第一电离能小于Fe D．5种元素中，电负性最大的是O 【答案】B 【解析】A．Fe的原子序数为26，Y的原子序数比Fe大13，钇的原子序数为39，位于周期表第五周期第ⅢB族，A正确； B．基态Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，共填充10个轨道，B错误； C．Ca位于第ⅡA族，Fe为过渡金属，同周期第一电离能从左至右增强，第一电离能Ca＜Fe，C正确； D．非金属元素的电负性大于金属元素，非金属元素中，O的电负性大于P，故在5种元素中O的电负性最大，D正确； 故选B。 题型05 电负性及应用 基本规律 1．电负性变化规律 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。 2．电负性的应用 （1）判断元素的金属性和非金属性及其强弱 （2）判断化合物中元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价易呈正值； ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价易呈负值。 （3）判断化学键及化合物类型 ①若两成键元素电负性差值大于1.7，通常形成离子键，该化合物为离子化合物； ②若两成键元素电负性差值小于1.7，通常形成共价键，该化合物为共价化合物。 【特别提醒】电负性之差大于1.7的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。 【典例5】（24-25高二下·广东佛山·期中）①～④分别是具有下列电子层结构或性质的原子：①基态原子2p轨道有1对成对电子；②基态原子的2p轨道是半充满状态；③短周期元素当中第一电离能最小；④第三周期元素，基态原子p电子比s电子多1个。下列有关比较中正确的是 A．第一电离能：①>②>④>③ B．原子半径：④>③>②>① C．电负性：①>②>④>③ D．最高正化合价：①>②>④>③ 【答案】C 【分析】2p轨道有1对成对电子（），①是O；2p半充满（），②是N；短周期第一电离能最小，③为Na；第三周期且p电子比s多1（比多1），④是P。 【解析】A．同一周期从左到右，第一电离能增大，同主族元素，从上到下第一电离能减小，由于氮原子的轨道处于半充满的稳定状态，所以第一电离能大小为：，A错误； B．同周期元素从左至右半径逐渐减小，同主族元素从上至下半径逐渐增大：，B错误； C．电负性变化主要表现为同一周期内从左到右递增、同一主族中自上而下递减‌，所以电负性大小为：，C正确； D．最高正价：O无正价，N和P均为+5价，Na为+1价，D错误； 故选C。 【变式5-1】（24-25高二下·广东韶关·期末）物质常用作电池正极活性物质材料，X、E、M为核电荷数逐渐增大的短周期元素，X与E同周期，是一种极性分子，X常温下能与水放出氢气，基态M原子在同周期中未成对电子数最多，Y位于第四周期，基态中有5个单电子，下列说法正确的是 A．X与E燃烧反应形成 B．简单氢化物的熔沸点： C．是一种黑色固体 D．电负性： 【答案】B 【分析】X、E、M为核电荷数逐渐增大的短周期元素，E3是一种极性分子，E3为O3，E为O元素；X与E同周期，X常温下能与水放出氢气，则X为Li元素；基态M原子在同周期中未成对电子数最多，M位于第ⅤA族，为P元素；Y位于第四周期，基态Y3+中有5个单电子，Y的原子序数为18+5+3=26，Y为Fe元素，以此分析解答。 【解析】A．X为Li元素，锂与氧气燃烧生成Li2O，故A错误； B．M为P元素，E为O元素，水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，则简单氢化物的熔沸点：PH3＜H2O，故B正确； C．Y2E3为Fe2O3，Fe2O3为红棕色粉末，故C错误； D．主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：P＜N＜O，故D错误； 答案选B。 【变式5-2】（24-25高二下·广东梅州·期末）一种含硼钠盐的结构如图所示，其阴离子是由2个和2个缩合而成，下列说法不正确的是 A．离子半径： B．第一电离能：Na<B<O C．中B原子未达到8电子稳定结构 D．硼酸显酸性的原因为 【答案】A 【解析】A．外层电子结构相同，核电荷数越大，半径越小，故A错误； B．金属元素的第一电离能小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，则第一电离能的大小顺序为Na<B<O ，故B正确； C．分子中硼原子的最外层电子数为3+3=6，未达到8电子稳定结构，故C正确； D．硼酸显酸性的原因为硼酸可以进行水解，方程式为，故D正确； 答案选A。 【变式5-3】（24-25高二下·广东广州·期中）赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性：C>N>K>Fe B．K+核外有18种不同运动状态的电子 C．赤血盐中铁元素的化合价为+2价 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【答案】B 【解析】A．同周期主族从左到右，元素的电负性增强，电负性：N>C，K的金属性强于Fe，电负性：Fe >K，一般非金属元素电负性强于金属元素，即电负性N>C>Fe >K，A错误； B．K⁺的核外电子数为18，每个电子运动状态均不同，B正确； C．赤血盐中K为（+1）×3，CN⁻为（-1）×6，Fe的化合价为+3，C错误； D．K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，D错误； 故选B。 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 基本规律：元素周期表的分区方法 1．按电子排布分区 按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。 元素周期表的分区 2．按金属元素与非金属元素分区 （1）金属、非金属在元素周期表中的位置 沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条线，线的左边是金属元素(氢除外)，线的右边是非金属元素。非金属元素主要集中在元素周期表右上角的三角区内(如图所示)。 （2）金属与非金属交界处元素的性质特点 在元素周期表中位于金属和非金属交界处的元素兼有金属和非金属的性质，位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为准金属或半金属(一般可用作半导体材料)。 【典例6】（24-25高二下·广东广州·期中）已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 A．第三周期第ⅥB族；p区 B．第三周期第ⅢB族；d区 C．第四周期第ⅥB族；d区 D．第四周期第ⅡB族；ds区 【答案】C 【解析】某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子核外电子数为21+3=24，为Cr元素，原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，处于周期表中第4周期第VIB族，属于d区，故选C。 【变式6-1】（24-25高二上·广东茂名·期末）下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。J为0族元素，下列说法正确的是 X Y Z R W J A．R在周期表的位置是第三周期Ⅴ族 B．6种元素所在的区域都是p区 C．Y的第一电离能大于Z的第一电离能 D．电负性最大的元素为J 【答案】B 【分析】根据周期表的结构可知元素X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J位于第五周期，因J为0族元素，由此可推断出X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br、J为Xe。 【解析】A．R为S，位于周期表第三周期第VIA族，A项错误； B．元素周期表中第13列-18列为p区，N位于第15列，O、S位于第16列，F、Br位于第17列，Xe位于第18列，均处于p区，B项正确； C．Y为O，Z为F，位于同周期，同周期从左向右，第一电离能逐渐增大，故O的第一电离能小于F的第一电离能，C项错误； D．同周期从左往右电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减弱，表中电负性最大的元素为F，D项错误； 答案选B。 【变式6-2】（24-25高二上·广东·期末）甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素；基态乙原子的价层电子排布为；基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同；丁与戊是同主族的短周期元素，基态时都有两个未成对电子；已是区元素，基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是 A．原子半径：戊>丁>丙>乙>甲 B．基态己原子的价层电子排布式为 C．第一电离能：丙>丁>乙 D．电负性：丙>丁>戊 【答案】C 【分析】宇宙中含量最多的元素是H，甲是H；基态乙原子的价层电子排布式为，乙是C；结合丁与戊是同主族的短周期元素，则丙与丁是第二周期元素，基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同，丙为N；丁与戊基态时都有两个未成对电子，O和S同主族且有两个未成对电子，丁是O，戊是S；第四周期ds区元素有Cu和Zn，基态Cu原子的价电子排布式为，有1个单电子，己是Cu，综上，甲、乙、丙、丁、戊、己分别是H、C、N、O、S、Cu。 【解析】A．一般，电子层数多的原子半径大，当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：戊(S)>乙(C)>丙(N)>丁(O)>甲(H)，A项错误； B．能级轨道全满时，能量较低，Cu是29号元素，基态Cu原子的价层电子排布式为，B项错误； C．同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N的价层电子排布式为，其2p能级轨道处于半充满状态，较稳定，故第一电离能：丙(N)>丁(O)>乙(C)，C项正确； D．元素的非金属性越强、电负性越大，电负性：丁(O)>丙(N)>戊(S)，D项错误； 故选C。 【变式6-3】下列叙述正确的是 A．s区全部是金属元素 B．K层上电子的能量比L层上电子的能量高 C．2p能级有3个轨道 D．原子核外每个能层最多可容纳的电子数为 【答案】C 【解析】A．s区的元素中H是非金属元素，故A错误； B．离原子核越近，电子的能量越低，K层上电子的能量比L层上电子的能量低，故B错误； C．2p能级有2Px、2Py、2Pz 三个轨道，故C正确；     D．原子核外每个能层最多可容纳的电子数为2，故D错误； 选C。 题型07 元素周期律的综合应用 （一）元素金属性强弱的判断方法： 1、根据元素周期表判断 ①同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。 ②同一周期，从左到右：元素的金属性逐渐减弱。 2、根据金属活动性顺序判断 金属单质的活动性减弱，元素的金属性也减弱。 3、根据单质及其化合物的性质判断 ①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。 ②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。 4、金属单质间的置换反应 较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn＞Cu。 5、根据离子的氧化性强弱判断 金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱，如氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，则金属性：Cu＜Fe。 6、根据元素原子的失电子能力，元素原子失电子能力越强，则元素的金属性越强。 （二）元素非金属性强弱的判断方法 1、根据元素周期表判断 ①同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。 ②同一周期，从左到右：元素的非金属性逐渐增强。 2、根据单质及其化合物的性质判断 ①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。 ②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。 3、非金属单质间的置换反应 活泼的非金属能将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来，如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl＞Br。 4、根据离子的还原性强弱判断 非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如还原性：Cl－＜I－，非金属性：Cl＞I。 5、根据元素原子的得电子能力，元素原子得电子能力越强，则元素的非金属性越强。 （三）元素“位、构、性”的关系 元素周期表中“位构性”的核心关系的是：位置决定结构，结构决定性质；反过来，性质可推断结构，结构能确定位置，三者相互关联、相互印证。 具体关联可通过两个关键维度理解： 1.位置 → 结构：元素在周期表中的位置（周期数、主族序数）直接对应原子结构。 周期数 = 原子的电子层数，主族序数 = 原子的最外层电子数=最高正价（核心规律，适用于主族元素）。 2.结构 → 性质：原子的最外层电子数（结构核心）决定元素的化学性质。比如最外层1个电子（IA族）易失电子，显金属性；最外层7个电子（VIIA族）易得电子，显非金属性。 【典例6】（24-25高二上·广东茂名·阶段练习）已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A．X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B．与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C．X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D．元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 【答案】D 【分析】X元素原子的核外p电子数比s电子数少1，故X为N；Y为地壳中含量最多的元素，故Y为O；Z的第一电离能至第四电离能分别是：，，，，第四电离能远远大于第三电离能，故Z为Al；W为前四周期中电负性最小的元素，W为K；R在周期表的第十一列，故R为Cu；X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu，据此分析解题。 【解析】A．X为N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，最外层有2s和2p两个能级，其电子云在空间共有4个伸展方向，A正确； B．与Al元素成“对角线规则”的元素Be的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为：，B正确； C．N、O、Al均位于元素周期表的p区，Cu位于元素周期表的ds区，C正确； D．R为Cu元素，价电子排布式为3d104s1，Ni的价电子排布式为3d84s2，铜失去1个电子后3d能级为全满结构，第二电离能较大，因此元素Cu与镍的第二电离能I2(Cu)＞I2(Ni)，D错误； 故选D。 【变式6-1】（24-25高二下·广东广州·阶段练习）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，X无正化合价，Y为同周期原子半径最大的主族元素；基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等。下列说法正确的是 A．Y、Z形成的Y2Z2中只含离子键 B．氧化物对应水化物酸性：W>Z C．第一电离能：X>W>Z>Y D．简单氢化物的稳定性：W>X 【答案】C 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，则W是N元素，X无正化合价，则X是F元素，Y为同周期原子半径最大的主族元素,则Y是Na元素，基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等.则Z是S元素。 【解析】A．含有S-S共价键和的离子键，故A错误； B．可以比较N和S的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，但是无法比较N和S的氧化物对应水化物的酸性强弱，故B错误； C．第一电离能顺序为F（X）＞N（W）＞S（Z）＞Na（Y），符合实际规律，故C正确； D．因F的非金属性更强，HF（X的氢化物）稳定性强于NH3（W的氢化物），故D错误； 故选C。 【变式6-2】（24-25高二上·广东·期中）短周期元素、、和在周期表中的相对位置如表所示，其中的一种同位素可用于测定文物年代。下列说法正确的是 W X Y Z A．原子半径： B．最高价含氧酸的酸性： C．简单氢化物的稳定性： D．单质与氢气极难反应 【答案】C 【分析】W的一种同位素可用于测定文物年代，故W为C，则X为F，Y为P，Z为S。 【解析】A．原子半径：S（Z）的原子半径小于P（Y），而C（W）在第二周期更小，正确顺序为Y＞Z＞W，A错误； B．F（X）无最高价含氧酸，B错误； C．非金属性F＞S＞P，简单氢化物稳定性HF＞H2S＞PH3，C正确； D．氟气与氢气在冷暗处剧烈反应，并非极难反应，D错误； 故选C。 【变式6-3】（24-25高二下·广东东莞·期末）M具有抗氧化作用且能消除体内自由基，其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素，Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是 A．最高价氧化物的水化物的酸性： B．和空间结构均为平面三角形 C．物质M既能与酸反应，又能与碱反应 D．是合成某导电高分子材料的单体 【答案】C 【分析】是原子半径依次递增的短周期主族元素，Y和Z同族结合结构图，Y和Z都形成两条共价键可判断为O，为S；R形成一条共价键，Y和Z同族且与R位于不同周期，R是H；X形成三条共价键、W形成四条共价键，结合原子半径可判断X为N、W为C。 【解析】A．最高价氧化物的水化物的酸性与元素的非金属性一致，非金属性C<S，故最高价氧化物的水化物的酸性W<Z，A错误； B．是价电子对数=，空间结构是平面三角形；是价电子对数=，空间结构为三角锥形，B错误； C．物质M的结构图中显示含有羧基(显酸性)，还有氨基(显碱性)，故物质M既能与酸反应，又能与碱反应，C正确； D．是(乙烯)，可以发生加成反应生成聚乙烯，聚乙烯不导电，D错误； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $