第1章 微专题(一) 元素推断与元素周期律的综合应用（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦元素周期律的综合应用，系统梳理由基态原子价电子排布确定周期表位置（周期序数=电子层数、主族族序数=价层电子数等），结合元素性质（金属性、非金属性等）周期性变化规律，构建“结构-位置-性质”的元素推断思维模型作为学习支架。 该资料通过表格对比同周期、同主族元素性质变化，结合短周期元素推断等典型例题，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。多样化练习题辅助教师授课，帮助学生巩固“结构决定性质”的化学观念，提升课后知识应用与查漏补缺效率。

[学科素养]　基于原子结构与元素的性质，掌握元素周期律的综合应用，培养学生的宏观辨识与微观探析的核心素养，建立元素推断的思维模型。 1.元素推断的一般思路 2.由基态原子的价电子排布确定元素在元素周期表中的位置 (1)周期序数＝电子层数＝最高能层序数。 (2)主族元素的族序数＝价层电子数。 (3)第ⅢB族～第ⅦB族的价电子排布为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝价电子数。如锰的价电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第4周期第ⅦB族。 (4)第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布为(n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。 3.元素性质的周期性变化 同周期(从左到右) 主族元素 同主族(从上到下) 最外层电子数 从1递增到7(第1周期除外) 相同 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价从＋1→＋7 (O、F除外) 最高正价＝族序 数(O、F除外) 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱， 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强， 酸性逐渐减弱 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 1.短周期元素X、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，基态Y原子的价电子排布式为nsn－1npn＋1。下列说法不正确的是(　　) A.电负性：X>Y B.第一电离能：X>Y C.Y在周期表中位于第3周期ⅥA族 D.原子半径：X>Mg 解析　由基态Y原子的价电子排布式可知n＝3，则基态Y原子的价电子排布式为3s23p4，即Y为S，X为F。电负性：F>S，A项正确；第一电离能：F>S，B项正确；S位于第3周期ⅥA族，C项正确；Mg原子比F原子多一个电子层，原子半径：Mg>F，D项错误。 答案　D 2.(双选)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中元素Z的基态原子价电子排布式为nsn－1npn＋1，下列说法正确的是(　　) X W Y Z A.第一电离能：Z>Y B.X、Z都是ⅥA族元素，电负性：W>X>Z C.氢化物稳定性：W>Z>Y D.对应的简单离子半径：W>X>Z 解析　s轨道最多容纳2个电子，即n－1＝2，所以n＝3，则Z价电子层排布式为3s23p4，Z是S元素。根据元素的相对位置可知X是O、Y是P、W是F。P元素的3p轨道是半充满状态，第一电离能：P>S，A错误；X、Z原子核外最外层都有6个电子，都是ⅥA族元素，由于同一周期主族的元素，原子序数越大，元素的电负性越大，同一主族的元素，原子序数越大，元素的电负性越小，所以元素的电负性：W>X>Z，B正确；元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性越强，所以元素的氢化物的稳定性：W>Z>Y，C正确；X、W的离子核外有2个电子层，Z的离子核外有3个电子层，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小，对于电子层结构不同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大，所以离子半径：Z>X>W，D错误。 答案　BC 3.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　) A.电负性：W >Y B.酸性：W2YX3>W2YX4 C.基态原子的未成对电子数：W>X D.氧化物溶于水所得溶液的pH：Z >Y 解析　Z的价电子所在能层有16个轨道，故Z为第四周期元素，结合题给化合物的结构图可知，Z为K元素；W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，结合题给结构图可知，X为O元素、Y为S元素；W形成一个共价键，则W为H元素。电负性：H<S，A错误；H2SO3为弱酸，故酸性：H2SO3<H2SO4，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，C错误；K的氧化物溶于水可产生KOH，溶液pH>7，S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4，溶液pH<7，D正确。 答案　D 4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子p原子轨道上未成对电子最多，Z的周期序数与族序数相等，基态时W原子3p原子轨道上有5个电子，Y与W处于同一主族。下列说法正确的是(　　) A.原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W) B.第一电离能：X＞Y＞W＞Z C.电负性Y的最大，Z的最小 D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 解析　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子p原子轨道上未成对电子最多，则未成对电子有3个即为N元素，Z的周期序数与族序数相等，则Z为Al，基态时W原子3p原子轨道上有5个电子，则W为Cl，Y与W处于同一主族，则Y为F。 答案　C 5.(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(　　) A.第二电离能：X<Y B.原子半径：Z<W C.单质沸点：Y<Z D.电负性：W<X 解析　W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价电子排布式可能是：1s22s22p2或1s22s22p63s23p4，若W是C，X与W同族，则X是Si，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是P，Z位于W的对角线位置，则满足条件的Z是P，与Y重复；故W是S；X与W同族，则X是O；Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是N；Z位于W的对角线位置，则Z是F。基态X(O)原子失去一个电子后电子排布式为1s22s22p3，基态Y(N)原子失去一个电子后电子排布式为1s22s22p2，基态O原子失去一个电子后为半充满的稳定结构，则第二电离能：O＞N，即X＞Y，A错误；同主族从上到下，原子半径变大，同周期，从左到右原子半径变小，Z(F)位于第二周期，W(S)位于第三周期，原子半径：S＞O＞F，即：Z<W，B正确；N2与F2都是分子晶体，F2范德华力大，沸点高，C正确；同主族从上到下，电负性逐渐减小，O的电负性大于S，D正确。 答案　A 6.现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的基态原子价电子排布为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。 (1)G的元素名称为________。 (2)A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)，第一电离能：D________Al(填“＞”“＜”或“＝”)，其原因是______________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)E3＋的离子符号为________。 (4)F元素基态原子的电子排布式为___________________________________________。 (5)G元素可能的性质为________(填字母)。 A.其单质可用于生产半导体材料 B.其电负性大于磷 C.其最高价氧化物对应的水化物是强酸 D.其第一电离能较小 解析　A元素基态原子的价电子排布为nsnnpn＋1，则n＝2，故A为N元素；C元素为最活泼的非金属元素，则C为F元素；B元素原子序数介于氮、氟之间，故B为O元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，则最外层电子数为2，故D为Mg元素；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E3＋的价电子排布为3d5，基态E原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，则原子序数为26，为Fe元素；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，故F为Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G为As元素。 (1)G为As，元素名称为砷。 (2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：F＞O＞N；镁原子的3s轨道处于全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素Al。 (3)E3＋的离子符号为Fe3＋。 (4)F为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 (5)G为As元素，GaAs为半导体材料，A正确；As的电负性比P小，B错误；其非金属性比P的弱，因磷酸为中强酸，则As的最高价氧化物对应的水化物不可能为强酸，C错误；As的4p轨道为半满稳定状态，其第一电离能较大，D错误。 答案　(1)砷　(2)F＞O＞N　＞　Mg的3s轨道处于全满状态，较稳定　(3)Fe3＋ (4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)　(5)A 7.前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，其原子结构如表所示： 元素 原子结构 A 2p能级电子半充满 B 与A同周期，且原子核外有2个未成对电子 C 基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子 D 其基态原子外围电子排布式为nsn－1npn＋1 E 前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多 请根据以上情况，回答下列问题： (1)E元素基态原子核外有________种能量不同的电子，简化电子排布式为________，D位于元素周期表第________行第________列。 (2)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物与水反应的化学方程式：_______________________________________________________________________。 (3)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为______(用离子符号表示)。 (4)含C元素的物质做焰色试验时，焰色呈________色。 解析　前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A原子的2p能级处于半充满状态，则其核外电子排布式是1s22s22p3，故A是N元素；B与A同周期，且原子核外有2个未成对电子，则B核外电子排布式是1s22s22p4，所以B为O元素；C的基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，则C原子核外电子排布式是1s22s22p63s1，C是Na元素；D的基态原子外围电子排布式为nsn－1npn＋1，由于s轨道最多容纳2个电子，则n－1＝2，所以n＝3，D的外围电子排布式为3s23p4，故D为S元素；前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多，则E核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，E是Cr元素。 (1)E是24号Cr元素，基态Cr原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，同一能级上的电子能量相同，基态Cr原子核外有7个能级，因此Cr元素基态原子核外有7种能量不同的电子，简化电子排布式为[Ar]3d54s1。D是S元素，S元素位于元素周期表第3行第16列。 (2)B是O，C是Na，二者形成的一种同时含有共价键和离子键的化合物是Na2O2，该物质与水反应生成NaOH、O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 (3)A是N、B是O、C是Na、D是S。同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势；同一主族元素，原子序数越大，第一电离能越小。但当元素处于第ⅡA族、第ⅤA族时，其第一电离能大于同周期相邻元素，则上述四种元素的第一电离能大小关系为N＞O＞S＞Na。B、C、D对应的简单离子中，O2－、Na＋核外有2个电子层，S2－核外有3个电子层，一般来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大，当离子核外电子层结构相同时，离子的核电荷数越大半径越小，故三种简单离子半径大小关系为S2－＞O2－＞Na＋。 (4)Na元素的焰色为黄色，故用含有Na元素的物质做焰色试验时火焰呈黄色。 答案　(1)7　[Ar]3d54s1　3　16 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3)N＞O＞S＞Na　S2－＞O2－＞Na＋ (4)黄 学科网（北京）股份有限公司 $