1.2 原子结构与元素性质（举一反三专项训练，黑吉辽蒙专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

1.2 原子结构与元素性质 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 题型02 元素周期表应用 题型03 粒子半径大小的比较 题型04 电离能及应用 题型05 电负性及应用 题型06 元素金属性非金属性的比较核外电子排布与元素周期表的分区 题型07 元素“位、构、性”的关系 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 1．元素周期表的结构——“七行十八列”、七周期十六族 2.元素周期律 性质 同一周期（从左到右） 同一主族（从上到下） 核外电子的排布　 能层数 相同 增加 最外层电子数 1→2或8 相同 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 单质的氧化性、还原性 氧化性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 性质 同一周期（从左到右） 同一主族（从上到下） 最高价氧化物对应水化物的 酸碱性　　　 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 气态氢化物的稳定性 增强 减弱 第一电离能 增大（但ⅡA族＞ⅢA族，ⅤA族＞ⅥA族） 减小 电负性 变大 变小 3．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。 【典例1】（25-26·高一上·黑龙江齐齐哈尔市部分学校·期末）下列关于元素周期表和元素周期律的理解正确的是 A．人们常在过渡元素中寻找催化剂材料 B．元素周期表由7个横行、16个纵列构成 C．第Ⅰ A族的所有元素都属于碱金属元素 D．非金属性越强，其简单氢化物的酸性越强 【答案】A 【详解】A．过渡元素（如d区和ds区元素）常具有未充满的d轨道，易形成配位键，因此广泛用作催化剂，如铂、镍等，A正确； B．元素周期表有7个横行，七个周期，但纵列实际为18个，16个族，B错误； C．第ⅠA族包括氢（H）和碱金属元素（如Li、Na等），但氢是非金属，不属于碱金属元素，C错误； D．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性通常越强（如HF > HCl），但酸性不一定增强，如HF为弱酸，HCl为强酸，D错误； 【变式1-1】（24-25·高二下·内蒙古乌鲁木齐第一零一中学·期中）若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 【答案】A 【详解】A．外围电子排布为4d15s2，该元素位于周期表第五周期第ⅢB族，A正确； B．该元素原子已经占有5s轨道，核外有5个电子层，B错误； C．该元素原子最外层为5s2，共有2个电子，C错误； D．该元素原子位于第五周期第ⅢB族，位于d区，D错误； 【变式1-2】（25-26·高二上·辽宁沈阳五校协作体·期中）在元素周期表前四周期中，基态原子价层ns能级为半充满结构的主族元素有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【详解】ns能级半充满指s轨道有1个电子，前四周期主族元素符合基态原子价层ns能级为半充满结构的有H（1s1）、Li（2s1）、Na（3s1）、K（4s1），故答案选B。 【变式1-3】（24-25·高二下·辽宁名校联盟·月考）下列说法错误的是 A．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 B．元素周期表多种多样，元素周期系只有一个 C．反应能自发进行，则该反应的 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子个数，进而加快反应速率 【答案】A 【详解】A．第四周期的过渡金属与，后者金属性更强，A错误； B．元素按其原子序数递增排列的序列称为元素周期系；周期表是呈现元素周期系的表格，元素周期表多种多样，元素周期系只有一个，B正确； C．反应的，该反应能自发进行，则该反应的C正确； D．对有气体参加的可逆反应，增大压强可增大单位体积内活化分子个数，从而加快反应速率，D正确； 题型02 元素周期表应用 元素周期表的三大应用 1.科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索 2.寻找新材料 ①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料 ②研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药 ③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 3.用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等 【典例2】（24-25·高二上·吉林省舒兰一中学·月考）目前世界上最大的元素周期表位于西班牙的UniversityofMurcia(穆尔西亚大学)的化学系。整个化学系大楼的外墙被由118块写有元素的金属方块组装成的元素周期表包装起来(如图所示)。下列有关元素及周期表说法错误的是 A．图中(116号元素)位于周期表的p区与金属区 B．主族元素处于周期表的s区和p区 C．周期表中最多只有22种非金属元素 D．最外层为的元素有3种 【答案】C 【详解】A．图上显示与O同主族，属于p区元素，其背景颜色与其他金属相同，则其为金属元素，A项正确； B．第ⅠA、ⅡA族位于元素周期表的s区，第ⅢA~ⅦA族位于元素周期表的p区，B项正确； C．在元素周期表的118种元素中，最多有24种非金属元素，C项错误； D．最外层为的元素有K、、，共3种，D项正确； 【变式2-1】（24-25·高二下·黑龙江省龙东地区·月考）某同学认真阅读教科书后，提出下列有关元素周期表的说法，其中错误的是 A．按照核外电子排布分区，d区、f区的元素种类相同 B．由于Be、Al在元素周期表中处于对角线位置，它们化合物的许多性质相似，但不完全相同 C．元素周期表中p区元素均为非金属元素 D．俄国化学家门捷列夫成功预测了几种当时未知元素的性质 【答案】C 【详解】A．按现行人教版教科书，d区有30种元素，注意：不包括镧系和锕系，f区包括镧系元素和锕系元素各15种、共30种元素，A项正确； B．对角线相似的几对元素，其主要性质还是符合本族元素的特征，只是有些呈现对角线相似，B项正确； C．p区元素中有金属元素例如铅、铋等，C项错误； D．门捷列夫除了绘制出第一张周期表，他的贡献还包括根据周期性预测了镓(Ga)、锗(Ge)和钪(Sc)等的存在及性质，D项正确； 【变式2-2】下列关于元素周期表知识的说法正确的是 A．元素周期表的第一列都是碱金属元素 B．共有18个族，IIIB族含元素种类最多 C．在金属元素与非金属元素的交界处寻找半导体材料 D．某元素原子最外电子层上只有两个电子，该元素一定是IIA族元素 【答案】C 【详解】A．元素周期表中第一列的氢元素不是碱金属元素，A错误； B．元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族和一个Ⅷ族，共16个族，B错误； C．金属元素和非金属元素交界处的元素具有金属性、非金属性，可用作半导体材料，C正确； D．He元素最外层电子数为2，但是其为零族元素，D错误； 【变式2-3】（24-25·高二下·吉林长春市第二实验中学·期中）下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。 回答下列问题： (1)表中属于d区的元素是 (填元素名称)。 (2)写出元素⑥的基态原子的价层电子排布式： ，其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。 (3)写出这十种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素原子的价层电子排布图： 。 (4)某种离子化合物由①④两元素形成，猜测其电子式为 。 (5)与⑩同周期的所有元素原子中未成对电子数最多的是 (填元素符号)。 (6)元素①⑥⑦的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示，下同)，③④⑤的第一电离能由小到大的顺序为 。 【答案】(1)铁 (2) 16 (3) (4) (5)Cr (6) 【分析】由元素在周期表中位置可知，①为H、②为Be、③为B、④为N、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu； 【详解】（1）d区元素包含3-10列元素，第三列中镧系元素、锕系元素除外，⑨号元素即Fe处于d区，答案为：铁 （2）⑥为S，S元素的核外电子数是16个，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，价电子排布式为3s23p4，位于周期表p区，核外各电子的运动状态都不相同，故有16种运动状态不相同的电子； （3） 最高价氧化物对应的水化物酸性最强即非金属性最强，越靠近元素周期表右上角的非金属性越强，则这十种元素最强的是⑦即Cl，氯为17号元素，价电子排布式为3s23p5，排布图为； （4）由H、N元素形成的离子化合物是NH4H，电子式为； （5）⑩为Cu，属于第四周期，第四周期中核外未成对电子数最多的是Cr，价电子排布为3d54s1，答案是Cr元素； （6）同周期主族元素自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，S、Cl在它们的氢化物中均表现负化合价，它们的电负性都比氢的大，电负性由大到小的顺序为：Cl＞S＞H； 金属性越强，第一电离能越小，N元素为全充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：。 题型03 粒子半径大小的比较 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】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质为淡黄色固体，基态Y原子的2p轨道有4个电子，X、Y、Z为同周期且相邻的元素。下列有关说法正确的是 A．最高正化合价： B．原子半径： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 【答案】B 【分析】W的单质为淡黄色固体，W为硫（S）；基态Y原子的2p轨道有4个电子，Y为氧（O）；X、Y、Z为同周期且相邻的元素且X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，则X是氮（N），Z是氟（F），据此作答。 【详解】A． S的最高正价为+6，N为+5，O不存在最高正化合价，F没有正价，故A错误； B．S在第三周期，原子半径最大；N和O在第二周期，N的原子半径大于O，因此W＞X＞Y，故B正确； C．同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故C错误； D．F的非金属性强于S，HF的稳定性强于H2S，因此W（S）的氢化物稳定性弱于Z（F），故D错误； 【变式3-1】（23-24高二上·江西吉安·期末）四种基态原子的价层电子排布式如下： 基态原子 X Y Z R 价电子排布式 下列有关推断正确的是 A．原子半径：Y>R>Z>X B．第一电离能：Y<X<R<Z C．电负性：Z>R>X>Y D．Z与Y或R形成的化合物均为共价化合物 【答案】C 【分析】根据价层电子排布式分析可知：X位于第二周期，最外层3个电子，为硼原子；Y位于第三周期，最外层是3个电子，为铝原子；Z位于第二周期，最外层是6个电子，为氧原子；R位于第二周期，最外层5个电子，为氮原子。 【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径递减，同主族元素上到下，原子半径递增。所以四者原子半径大小顺序为： Al>B>N>O，即Y>X>R>Z，A错误； B．同周期元素第一电离能从左到右呈递增趋势，同主族元素从上到下第一电离能呈递减趋势。氮原子是第七号元素，其电子排布为1s22s22p3，最后的2p能级为半充满结构，比较稳定。所以，氮的第一电离能大于氧，故第一电离能：N>O>B>Al，第一电离能大小顺序为：R>Z>X>Y，B错误； C．同周期元素电负性从左到右呈递增趋势，同主族元素电负性从上到下呈递减趋势。故电负性大小顺序为：Z>R>X>Y，电负性：O>N>B>Al，C正确； D．Z与Y形成的化合物为Al2O3，属于离子化合物， D错误； 【变式3-2】（23-24高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s2；②1s22s22p2；③[Ne]3s2。则下列说法中正确的是 A．三种元素均为金属元素 B．最高正化合价：①=②=③ C．原子半径：③＞②＞① D．第一电离能：②＞①＞③ 【答案】D 【分析】三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s2；②1s22s22p2；③[Ne]3s2，则①为Be，②为C，③为Mg； 【详解】A．由分析，②为C，C是非金属元素，A错误； B．C的最高正化合价为+4价，Be和Mg最高正化合价为+2价，三种元素最高正化合价不相等，B错误； C．原子核外电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径③＞①＞②，C错误； D．Be、Mg是金属元素，第一电离能都小于C，Mg的金属性大于Be，第一电离能更小，故第一电离能：②＞①＞③，D正确； 【变式3-3】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）化合物M可作为一种废水处理剂，除去废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是 A．第一电离能：Y>Z>X B．简单离子半径：Z>Y C．化合物M中所有原子均满足8电子结构 D．W、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物 【答案】A 【分析】X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，W是H元素；Z能形成2个共价键，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Z是O元素；Y与4个H形成的离子带1个正电荷，Y是N元素，X形成4个共价键，X是C元素。 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能等于同周期相邻元素，第一电离能N>O>C，故A正确； B．电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：N3->O2-，故B错误； C．化合物M中H原子不满足8电子结构，故C错误； D．H、N、O三种元素形成的化合物NH4NO3是离子化合物，故D错误； 题型04 电离能及应用 电离能及其变化规律 1.元素第一电离能的变化规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如，Be＞B、N＞O，这与原子的外层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易， 第一电离能小 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小 ③过渡元素：第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加 ④同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…，并且会发生一个突变。如果I(n+1)>>In，对主族元素而言，最外层有n个电子，最高化合价为+n 2.电离能的应用 ①用来衡量原子失去电子的难易，比较金属的活泼性和元素的金属性：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强 ②用来判断原子失去的电子数目和形成的阳离子所带的电荷数(元素的化合价)：若I(n+1)>>In，即电离能在In和I(n+1)之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离子，对主族元素而言，最高化合价为+n(或只有0价、+n价) 【典例4】（24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中）X，Y、Z、W、P，Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是 A．电负性：Q>P>Z B．第一电离能：Z>P>Q>X C．Y在元素周期表中位于p区 D．氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z 【答案】A 【分析】由题干图示信息可知，X为+1价，原子半径最大，故X为Na，Y为+2价，原子序数最小，Y为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为+5价，原子半径小于Y，W为N，P为+6价，则P为S，Q为+7价，则Q为Cl，据此分析解题； 【详解】A．由分析可知，Z为Si、P为S、Q为Cl，为同周期元素，随原子序数的增大电负性增强，电负性：Cl>S>Si，A正确； B．由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Cl＞S＞Si＞Na，B错误； C．由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，C错误； D．由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4＞H2SO4＞H2SiO3，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如H2SO4＞HClO，D错误； 【变式4-1】（24-25高二下·吉林长春·期末）Q、R、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。Z原子最外层有3个单电子，次外层为全满结构，其余均为短周期主族元素，Y原子的价层电子排布式为，Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4.下列说法错误的是 A．原子半径：Q>X B．基态Z原子的电子排布式： C．第一电离能：Y<X<R D．酸性： 【答案】B 【分析】Q、R、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。Z原子最外层有3个单电子、为3个p电子，次外层为全满结构，其余均为短周期主族元素，则Z为第四周期元素，核外电子总数为2+8+18+5=33，Z为As，Y原子的价层电子排布式为，则n=2，Q原子p轨道上的电子数为2，故Q和Y均为第ⅣA族元素，Y的原子序数大于Q、R、X，小于As元素，则Y为Si元素；Q原子的核外电子排布为1s22s22p2，则Q为C元素；X原子p轨道上的电子数为4，则X原子的核外电子排布为1s22s22p4，则X为O元素；R原子序数介于C元素与O元素之间，则R为N元素； 【详解】A．Q为C，X为O，同周期原子半径随原子序数增大而减小，故C的原子半径大于O，A正确； B．Z为As，其基态电子排布式应为[Ar]3d104s24p3，选项中缺少3d10，B错误； C．同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但第Ⅴ族由于p轨道为半充满状态，更加稳定，Y为Si，X为O，R为N。第一电离能顺序为Si < O < N，C正确； D．R为N元素，Y为Si元素，硝酸酸性强于硅酸，D正确； 【变式4-2】（24-25高二下·黑龙江·阶段练习）下列关于元素周期律的说法正确的是 A．稀有气体元素的第一电离能在同周期中最小 B．第三周期内，比左右相邻元素的第一电离能都大的元素有两种 C．每个短周期中，除稀有气体外，随着原子序数递增，原子半径递增 D．电负性最大的元素与电负性最小的元素不容易形成二元化合物 【答案】B 【详解】A．稀有气体元素难以失去电子，其第一电离能在同周期中最大，A项错误； B．第三周期内，比左右相邻元素的第一电离能都大的元素有两种分别为Mg、P，B项正确； C．每个短周期中，除稀有气体外，随着原子序数递增，原子半径减小，C项错误； D．电负性最大的元素与电负性最小的元素容易形成离子化合物，D项错误； 【变式4-3】（23-24高二上·黑龙江绥化·期末）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题： (1)A元素原子次外层电子数是最外层电子数的，其最外层电子的轨道表示式为 。 (2)B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是 ，在元素周期表中的位置是 。 (3)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填序号)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填序号)。 ① ② A．能量最低原理    B．泡利不相容原理    C．洪特规则 (4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量称为第一电离能(设为E)。如图所示： ①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是 。 ②根据图中提供的信息，可推断出E(氧) (填“>”“<”或“=”，下同)E(氟)。 ③根据第一电离能的含义和元素周期律可推断出E(镁) E(钙)。 【答案】(1) (2) 铬 第四周期VIB族 (3) ② C (4) 增大 < > 【详解】（1）次外层电子数是最外层电子数的元素只能是氖，外围电子的电子排布图是：； （2）①1～36号元素，未成对电子数最多的元素外围电子排布为3d54s1，共有6个未成对电子，该元素是铬； ②处于周期表中第四周期第ⅥB族； （3）①由电子排布图中的电子数知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的电子排布图为②； ②即另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合洪特规则，故选C； （4）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大； ②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，但原子处于半满、全满时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故E氧＜E氟； ③同主族元素金属性越强，第一电离能越小，则E镁＞E钙。 题型05 电负性及应用 浓硫酸的三大特性: (1)吸水性 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作。 (2)脱水性 浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木材等有机物中的。 (3)强氧化性 ①与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。 浓硫酸与铜反应:②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应:注意：金属铝和铁常温下遇到浓硫酸会发生（表面生成一层致密的氧化膜）。 【典例5】（23-24高二下·黑龙江绥化·开学考试）下表中列出几种常见元素的电负性数值，根据表中数据推断下列结论正确的是 元素 Na Mg Al Si P S Cl 电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 A．的电负性小于的 B．的电负性数值大于 C．同周期元素电负性越大，金属性越强 D．电负性数值在1.8左右的元素既有金属性又有非金属性 【答案】D 【详解】A．是非金属性最强的元素，其电负性数值最大，F的电负性大于Cl，A错误； B．金属性：，电负性的数值，B错误； C．同周期元素，电负性越大，非金属性越强，C错误； D．等“类金属”的电负性数值约为1.8，既有金属性又有非金属性，D正确； 【变式5-1】（23-24高二下·吉林通化·开学考试）为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制，自2023年8月1日起正式实施。如图为镓和锗在元素周期表中的信息，下列说法错误的是 A．镓的核电荷数为31 B．电负性： C．镓、锗均位于周期表的区 D．基态锗原子核外有7种能量不同的电子 【答案】D 【详解】A．由图可知，镓是31号元素，镓的核电荷数为31，A正确； B．同周期元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性：，B正确； C．镓、锗位于周期表中的第IIIA族和IVA族，属于p区，C正确； D．基态锗原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，有8个能级，8种能量不同的电子，D错误； 【变式5-2】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）向溶液滴加氨水直至过量，先生成蓝色沉淀后沉淀溶解，该过程中发生的反应有： ①； ②。 下列说法错误的是 A．基态Cu原子核外电子占据的最高能层为N层 B．电负性： C．和均能破坏水的电离平衡 D．基态的核外电子排布式为 【答案】D 【详解】A．基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，最高能层是第4能层，即N层，A正确； B．电负性顺序为O（3.44）> N（3.04）> S（2.58）> Cu（1.90），符合实际数据，B正确； C．CuSO4为强酸弱碱盐，结合水电离的发生水解反应，促进水的电离；为弱碱，在水中电离生成OH-，会抑制水的电离；两者均通过不同方式影响水的电离平衡，C正确； D．基态Cu2+由Cu原子失去1个4s电子和1个3d电子后形成，故基态Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9，D错误； 【变式5-3】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）麻黄碱盐酸盐()是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是 A．原子半径：r(C)<r(N) B．酸性：H2CO3<HClO4 C．元素的电负性：O<S D．氢化物的稳定性：H2O<NH3 【答案】B 【详解】A．同周期从左到右，原子半径递减，原子半径r(C) >r(N)，A错误； B．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，Cl的非金属性大于C，故酸性：H2CO3＜HClO4，B正确； C．同主族元素，从上到下非金属性依次减小，电负性依次减小，则氧元素的电负性大于硫元素，C错误； D．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N，则氢化物的稳定性：H2O＞NH3，D错误； 题型06 元素金属性非金属性的比较 1．元素金属性强弱的判断方法 (1)金属性：指金属元素的原子失去电子能力 (2)结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱； 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。金属性最强的元素为铯 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物对应水化的碱性强弱来比较：碱性越强则对应元素的金属性越强 ②依据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度或剧烈程度来比较：越容易反应或反应越剧烈，则对应元素的金属性越强 ③依据金属单质之间的置换反应来比较：若xn＋＋y===x＋ym＋ ，则y比x金属性强 ④依据单质的还原性或离子氧的化性强弱来比较：单质的还原性越强(或离子的氧化性越弱)，则对应元素的金属性越强 ⑤依据金属活动性顺序来比较：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强 ⑥依据原电池的正负极：一般来说，作负极负极的金属对应元素的金属性强 ⑦依据电解池的阴极放电顺序：在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性越弱 2．元素非金属性强弱的判断方法 (1)非金属性：元素的原子得到电子能力 (2)结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增强 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。非金属性最强的元素为氟 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物的水化物酸性强弱来比较：酸性越强则对应元素的非金属性越强 ②依据非金属元素单质与H2化合的难易程度来比较：化合越容易，非金属性越强 ③依据形成气态氢化物的稳定性来比较：气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强 ④依据单质的氧化性或阴离子的还原性越弱来比较：单质的氧化性越强(或离子的还原性越弱)，则对应元素 ⑤依据与盐溶液或气体、无氧酸溶液间的置换反应来比较：若An－＋B===Bm－＋A ，则B比A非金属性强 ⑥依据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进来比较：化合价越高，则非金属性越强 ⑦依据电解池的阳极放电顺序：在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性越弱 【典例6】（23-24高二下·黑龙江双鸭山·阶段练习）科学家合成出了一种新化合物，其中W、X、Y、Z为同一周期的短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法正确的是 A．元素电负性强弱的顺序为X>Y>Z B．W、Z对应的简单离子半径：W<Z C．元素Z、元素X、元素W的单质晶体熔点依次升高 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 【答案】B 【分析】该化合物由阴、阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；1个Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl； 【详解】A．元素非金属性强弱的顺序为Si<P<Cl，则电负性强弱的顺序为Si<P<Cl，A错误； B．Na+有2个电子层，Cl−有3个电子层，W、Z对应的简单离子半径r(Na+)<r(Cl−)，B正确； C．元素Z、元素X、元素W的单质分别为Cl2、Si、Na，分别属于分子晶体、共价晶体、金属晶体，Si的熔点最高，氯气的熔点最低，C错误； D．2个硅原子和1个Р原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D错误； 【变式6-1】（23-24高二下·黑龙江牡丹江·阶段练习）下列说法正确的是 A．电离能大小： B．半径大小： C．酸性强弱： D．电负性大小： 【答案】D 【详解】A．同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，第与第族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，所以电离能大小：，A错误； B．电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，所以，B错误； C．因为非金属性N>S，所以酸性强弱：，C错误； D．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，，D正确； 【变式6-2】（24-25高二下·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习）电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示，M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，和同族。下列说法正确的是 A．Y的最外层电子有3种不同的空间运动状态 B．该离子中Z、W、Z三原子共线 C．第一电离能： D．简单氢化物稳定性：Y>X>M 【答案】D 【分析】由阴离子的结构可知，离子中M、W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为4、2、2、1、6，M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族，则M为C元素、W为N元素、X为O元素、Y为F元素、Z为S元素。 【详解】A．氟元素的原子序数为9，基态原子的价电子排布式为2s22p5，则最外层电子有4种不同的空间运动状态，故A错误； B．阴离子中氮原子的杂化方式为sp3杂化，原子的空间构型为四面体形，离子中S、N、S三原子不可能共线，故B错误； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则四种元素第一电离能的大小顺序为C＜O＜N＜F，故C错误； D．元素的非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，元素的非金属性强弱顺序为F>O>C，则简单氢化物稳定性强弱顺序为HF> H2O >CH4，故D正确； 【变式6-3】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X元素最高化合价与其最低化合价的绝对值相等，Y的电负性仅次于氟，W与M、X相邻，基态Z原子的价电子层上只有1个电子。回答下列问题： (1)Z在元素周期表中的位置为 ；基态Y原子的核外电子排布式为 ，有 种不同空间运动状态的电子。 (2)下列叙述正确且能证明Z的金属性大于M的是___________(填字母)。 A．Z的最高价氧化物对应水化物的碱性强于M B．Z与冷水剧烈反应，M不与冷水反应 C．Z有明显肉眼能观察到的焰色而M没有 D．Z能从M的盐溶液中置换M的单质 (3)M单质与Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液发生反应的离子方程式为 ；Y与Z形成的一种化合物F可与发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为 。 (4)工业上电解法制备Z的总反应的化学方程式为 ；Z元素在火焰上灼烧有特殊焰色的原因为 。 【答案】(1) 第三周期第ⅠA族 5 (2)AB (3) (4) 钠原子中电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，不同颜色的光对应的能量不同 【分析】X的最高正化合价，则X是H、C或Si；Y的电负性仅次于F，则Y为O；W与M、X相邻，则X为C，W为Si元素，M为Al元素，基态Z原子的价电子层上只有1个电子，Z为Na元素； 【详解】（1）钠位于第三周期第ⅠA族；基态O原子的核外电子排布式为，有5种不同空间运动状态的电子。故答案为：第三周期第ⅠA族； ；5； （2）A．NaOH的碱性强于，能证明金属性：，A项符合题意； B．Na与冷水反应，Al不与冷水反应，说明金属性：，B项符合题意； C．焰色试验没有发生化学变化，不能证明金属性强弱，C项不符合题意； D．Na不能从铝盐溶液中置换出铝单质，D项不符合题意； 故答案选AB； （3）Al与NaOH溶液反应的化学方程式为，对应离子方程式为。能和发生氧化还原反应生成和。故答案为： ； ； （4）工业上电解熔融的NaCl制备钠，反应的化学方程式为；钠元素在火焰上灼烧，形成激发态电子，激发态电子不稳定，跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，不同颜色的光对应的能量不同。 题型07 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7】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小；基态Z原子有5个原子轨道填充电子，有3个未成对电子。下列说法错误的是 A．该化合物中所有原子都满足稳定结构 B．电负性： C．这些元素中有3种在元素周期表的p区 D．X、W均可与R形成含有非极性共价键的二元化合物 【答案】A 【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小，则X为H元素；基态Z原子有5个原子轨道填充电子，有3个未成对电子，则Z的电子排布式为1s22s22p3，Z为N元素；在结构式中，Y形成4个共价键，则其最外层电子数为4，其原子序数小于7(N元素)，则Y的原子序数为6，其为C元素；R能形成二个共价键，其为O元素；W易失去1个电子，其最外层有1个电子，其为Na元素。从而得出X、Y、Z、R、W分别为H、C、N、O、Na。 【详解】A．该化合物中，除H原子最外层有2个电子外，所有原子都满足稳定结构，A错误； B．X、Y、Z、R、W分别为H、C、N、O、Na，依据元素的周期性递变规律，非金属性O＞N＞C＞H＞Na，元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性：O＞N＞C＞H＞Na，B正确； C．这些元素中，C、N、O 3种在元素周期表的p区，H、Na在s区，C正确； D．X(H)、W(Na)均可与R(O)形成含有非极性共价键的二元化合物H2O2、Na2O2，D正确 【变式7-1】（23-24高二下·内蒙古兴安盟·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y相邻，W与X的最外层电子数相等，Y是周期表中非金属性最强的元素，Z的一种单质暴露在空气中容易自燃。下列说法正确的是 A．最高正价： B．最简单氢化物的稳定性： C．简单离子半径： D．中所有原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y是周期表中非金属性最强的元素，则Y为F元素；其中X、Y相邻，则X为O元素；Z的一种单质暴露在空气中容易自燃，则Z为P元素；W与X的最外层电子数相等，则W为S元素； 【详解】A．Y为F元素，没有正化合价，W为S元素，最高正价为+6价，Z为P元素，最高正价为+5价，A错误； B．X的最简单氢化物为H2O，Z的最简单氢化物为PH3，W的最简单氢化物为H2S，元素周期表中同周期从左往右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，元素的非金属性越强，最简单氢化物越稳定，则稳定性H2O>H2S>PH3，B错误； C．W简单离子为S2-，X简单离子为O2-，Y简单离子为F-，硫离子含有3个电子层，离子半径最大，氟离子和氧离子都含有两个电子层，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径S2->O2->F-，C正确； D．ZY5为PF5，PF5中的电子对是由P和F原子共享的，导致P周围有5对电子，共10个电子，而不是8个，不满足8电子结构，D错误； 【变式7-2】（23-24高二下·内蒙古赤峰·阶段练习）已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A．某元素原子的第二电子层电子排布图为 B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4价 C．某元素原子的最外层上电子数为6 D．某元素原子的外围电子排布式为 【答案】D 【详解】A．因为第二电子层已经排满，所以第三电子层排布情况不知道，无法确定其在周期表中的位置，A错误； B．化合价为＋4价，可能是ⅣA族，也可能不是ⅣA族，也无法确定周期数，无法确定其在周期表中的位置，B错误； C．只知道最外层上电子数为6，无法确定周期数，无法确定其在周期表中的位置，C错误； D．某元素原子的外围电子排布式为，则是第三周期ⅦA族，D正确； 【变式7-3】（24-25高二上·辽宁·期末）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是 A．X、Z、Q、W均可与Y形成二元化合物 B．简单离子半径： C．Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物 D．X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 【答案】A 【分析】短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大，X和W同主族但不相邻，再结合该物质的结构式可得X为H，W为Na，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，则Y为O，Z为N，Q为C； 【详解】A．H与O可形成、，N与O可形成、，C与O可形成、，Na与O可形成、，故A正确； B．核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径：，故B错误； C．O与N有多种氢化物，稳定性和沸点无法比较，故C错误； D．H、N、O三种元素可形成离子化合物，故D错误； / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 原子结构与元素性质 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 题型02 元素周期表应用 题型03 粒子半径大小的比较 题型04 电离能及应用 题型05 电负性及应用 题型06 元素金属性非金属性的比较核外电子排布与元素周期表的分区 题型07 元素“位、构、性”的关系 题型01 元素周期律、元素周期表和元素周期系 1．元素周期表的结构——“七行十八列”、七周期十六族 2.元素周期律 性质 同一周期（从左到右） 同一主族（从上到下） 核外电子的排布　 能层数 相同 增加 最外层电子数 1→2或8 相同 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 单质的氧化性、还原性 氧化性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 性质 同一周期（从左到右） 同一主族（从上到下） 最高价氧化物对应水化物的 酸碱性　　　 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 气态氢化物的稳定性 增强 减弱 第一电离能 增大（但ⅡA族＞ⅢA族，ⅤA族＞ⅥA族） 减小 电负性 变大 变小 3．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。 【典例1】（25-26·高一上·黑龙江齐齐哈尔市部分学校·期末）下列关于元素周期表和元素周期律的理解正确的是 A．人们常在过渡元素中寻找催化剂材料 B．元素周期表由7个横行、16个纵列构成 C．第Ⅰ A族的所有元素都属于碱金属元素 D．非金属性越强，其简单氢化物的酸性越强 【变式1-1】（24-25·高二下·内蒙古乌鲁木齐第一零一中学·期中）若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 【变式1-2】（25-26·高二上·辽宁沈阳五校协作体·期中）在元素周期表前四周期中，基态原子价层ns能级为半充满结构的主族元素有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【变式1-3】（24-25·高二下·辽宁名校联盟·月考）下列说法错误的是 A．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 B．元素周期表多种多样，元素周期系只有一个 C．反应能自发进行，则该反应的 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子个数，进而加快反应速率 题型02 元素周期表应用 元素周期表的三大应用 1.科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索 2.寻找新材料 ①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料 ②研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药 ③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 3.用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等 【典例2】（24-25·高二上·吉林省舒兰一中学·月考）目前世界上最大的元素周期表位于西班牙的UniversityofMurcia(穆尔西亚大学)的化学系。整个化学系大楼的外墙被由118块写有元素的金属方块组装成的元素周期表包装起来(如图所示)。下列有关元素及周期表说法错误的是 A．图中(116号元素)位于周期表的p区与金属区 B．主族元素处于周期表的s区和p区 C．周期表中最多只有22种非金属元素 D．最外层为的元素有3种 【变式2-1】（24-25·高二下·黑龙江省龙东地区·月考）某同学认真阅读教科书后，提出下列有关元素周期表的说法，其中错误的是 A．按照核外电子排布分区，d区、f区的元素种类相同 B．由于Be、Al在元素周期表中处于对角线位置，它们化合物的许多性质相似，但不完全相同 C．元素周期表中p区元素均为非金属元素 D．俄国化学家门捷列夫成功预测了几种当时未知元素的性质 【变式2-2】下列关于元素周期表知识的说法正确的是 A．元素周期表的第一列都是碱金属元素 B．共有18个族，IIIB族含元素种类最多 C．在金属元素与非金属元素的交界处寻找半导体材料 D．某元素原子最外电子层上只有两个电子，该元素一定是IIA族元素 【变式2-3】（24-25·高二下·吉林长春市第二实验中学·期中）下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。 回答下列问题： (1)表中属于d区的元素是 (填元素名称)。 (2)写出元素⑥的基态原子的价层电子排布式： ，其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。 (3)写出这十种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素原子的价层电子排布图： 。 (4)某种离子化合物由①④两元素形成，猜测其电子式为 。 (5)与⑩同周期的所有元素原子中未成对电子数最多的是 (填元素符号)。 (6)元素①⑥⑦的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示，下同)，③④⑤的第一电离能由小到大的顺序为 。 题型03 粒子半径大小的比较 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】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质为淡黄色固体，基态Y原子的2p轨道有4个电子，X、Y、Z为同周期且相邻的元素。下列有关说法正确的是 A．最高正化合价： B．原子半径： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 【变式3-1】（23-24高二上·江西吉安·期末）四种基态原子的价层电子排布式如下： 基态原子 X Y Z R 价电子排布式 下列有关推断正确的是 A．原子半径：Y>R>Z>X B．第一电离能：Y<X<R<Z C．电负性：Z>R>X>Y D．Z与Y或R形成的化合物均为共价化合物 【变式3-2】（23-24高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s2；②1s22s22p2；③[Ne]3s2。则下列说法中正确的是 A．三种元素均为金属元素 B．最高正化合价：①=②=③ C．原子半径：③＞②＞① D．第一电离能：②＞①＞③ 【变式3-3】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）化合物M可作为一种废水处理剂，除去废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是 A．第一电离能：Y>Z>X B．简单离子半径：Z>Y C．化合物M中所有原子均满足8电子结构 D．W、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物 题型04 电离能及应用 电离能及其变化规律 1.元素第一电离能的变化规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如，Be＞B、N＞O，这与原子的外层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易， 第一电离能小 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小 ③过渡元素：第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加 ④同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…，并且会发生一个突变。如果I(n+1)>>In，对主族元素而言，最外层有n个电子，最高化合价为+n 2.电离能的应用 ①用来衡量原子失去电子的难易，比较金属的活泼性和元素的金属性：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强 ②用来判断原子失去的电子数目和形成的阳离子所带的电荷数(元素的化合价)：若I(n+1)>>In，即电离能在In和I(n+1)之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离子，对主族元素而言，最高化合价为+n(或只有0价、+n价) 【典例4】（24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中）X，Y、Z、W、P，Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是 A．电负性：Q>P>Z B．第一电离能：Z>P>Q>X C．Y在元素周期表中位于p区 D．氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z 【变式4-1】（24-25高二下·吉林长春·期末）Q、R、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。Z原子最外层有3个单电子，次外层为全满结构，其余均为短周期主族元素，Y原子的价层电子排布式为，Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4.下列说法错误的是 A．原子半径：Q>X B．基态Z原子的电子排布式： C．第一电离能：Y<X<R D．酸性： 【变式4-2】（24-25高二下·黑龙江·阶段练习）下列关于元素周期律的说法正确的是 A．稀有气体元素的第一电离能在同周期中最小 B．第三周期内，比左右相邻元素的第一电离能都大的元素有两种 C．每个短周期中，除稀有气体外，随着原子序数递增，原子半径递增 D．电负性最大的元素与电负性最小的元素不容易形成二元化合物 【变式4-3】（23-24高二上·黑龙江绥化·期末）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题： (1)A元素原子次外层电子数是最外层电子数的，其最外层电子的轨道表示式为 。 (2)B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是 ，在元素周期表中的位置是 。 (3)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填序号)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填序号)。 ① ② A．能量最低原理    B．泡利不相容原理    C．洪特规则 (4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量称为第一电离能(设为E)。如图所示： ①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是 。 ②根据图中提供的信息，可推断出E(氧) (填“>”“<”或“=”，下同)E(氟)。 ③根据第一电离能的含义和元素周期律可推断出E(镁) E(钙)。 题型05 电负性及应用 浓硫酸的三大特性: (1)吸水性 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作。 (2)脱水性 浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木材等有机物中的。 (3)强氧化性 ①与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。 浓硫酸与铜反应:②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应:注意：金属铝和铁常温下遇到浓硫酸会发生（表面生成一层致密的氧化膜）。 【典例5】（23-24高二下·黑龙江绥化·开学考试）下表中列出几种常见元素的电负性数值，根据表中数据推断下列结论正确的是 元素 Na Mg Al Si P S Cl 电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 A．的电负性小于的 B．的电负性数值大于 C．同周期元素电负性越大，金属性越强 D．电负性数值在1.8左右的元素既有金属性又有非金属性 D．等“类金属”的电负性数值约为1.8，既有金属性又有非金属性，D正确； 【变式5-1】（23-24高二下·吉林通化·开学考试）为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制，自2023年8月1日起正式实施。如图为镓和锗在元素周期表中的信息，下列说法错误的是 A．镓的核电荷数为31 B．电负性： C．镓、锗均位于周期表的区 D．基态锗原子核外有7种能量不同的电子 【变式5-2】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）向溶液滴加氨水直至过量，先生成蓝色沉淀后沉淀溶解，该过程中发生的反应有： ①； ②。 下列说法错误的是 A．基态Cu原子核外电子占据的最高能层为N层 B．电负性： C．和均能破坏水的电离平衡 D．基态的核外电子排布式为 【变式5-3】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）麻黄碱盐酸盐()是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是 A．原子半径：r(C)<r(N) B．酸性：H2CO3<HClO4 C．元素的电负性：O<S D．氢化物的稳定性：H2O<NH3 题型06 元素金属性非金属性的比较 1．元素金属性强弱的判断方法 (1)金属性：指金属元素的原子失去电子能力 (2)结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱； 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。金属性最强的元素为铯 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物对应水化的碱性强弱来比较：碱性越强则对应元素的金属性越强 ②依据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度或剧烈程度来比较：越容易反应或反应越剧烈，则对应元素的金属性越强 ③依据金属单质之间的置换反应来比较：若xn＋＋y===x＋ym＋ ，则y比x金属性强 ④依据单质的还原性或离子氧的化性强弱来比较：单质的还原性越强(或离子的氧化性越弱)，则对应元素的金属性越强 ⑤依据金属活动性顺序来比较：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强 ⑥依据原电池的正负极：一般来说，作负极负极的金属对应元素的金属性强 ⑦依据电解池的阴极放电顺序：在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性越弱 2．元素非金属性强弱的判断方法 (1)非金属性：元素的原子得到电子能力 (2)结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增强 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。非金属性最强的元素为氟 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物的水化物酸性强弱来比较：酸性越强则对应元素的非金属性越强 ②依据非金属元素单质与H2化合的难易程度来比较：化合越容易，非金属性越强 ③依据形成气态氢化物的稳定性来比较：气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强 ④依据单质的氧化性或阴离子的还原性越弱来比较：单质的氧化性越强(或离子的还原性越弱)，则对应元素 ⑤依据与盐溶液或气体、无氧酸溶液间的置换反应来比较：若An－＋B===Bm－＋A ，则B比A非金属性强 ⑥依据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进来比较：化合价越高，则非金属性越强 ⑦依据电解池的阳极放电顺序：在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性越弱 【典例6】（23-24高二下·黑龙江双鸭山·阶段练习）科学家合成出了一种新化合物，其中W、X、Y、Z为同一周期的短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法正确的是 A．元素电负性强弱的顺序为X>Y>Z B．W、Z对应的简单离子半径：W<Z C．元素Z、元素X、元素W的单质晶体熔点依次升高 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 【变式6-1】（23-24高二下·黑龙江牡丹江·阶段练习）下列说法正确的是 A．电离能大小： B．半径大小： C．酸性强弱： D．电负性大小： 【变式6-2】（24-25高二下·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习）电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示，M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，和同族。下列说法正确的是 A．Y的最外层电子有3种不同的空间运动状态 B．该离子中Z、W、Z三原子共线 C．第一电离能： D．简单氢化物稳定性：Y>X>M 【变式6-3】（25-26高二上·辽宁沈阳·期中）X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X元素最高化合价与其最低化合价的绝对值相等，Y的电负性仅次于氟，W与M、X相邻，基态Z原子的价电子层上只有1个电子。回答下列问题： (1)Z在元素周期表中的位置为 ；基态Y原子的核外电子排布式为 ，有 种不同空间运动状态的电子。 (2)下列叙述正确且能证明Z的金属性大于M的是___________(填字母)。 A．Z的最高价氧化物对应水化物的碱性强于M B．Z与冷水剧烈反应，M不与冷水反应 C．Z有明显肉眼能观察到的焰色而M没有 D．Z能从M的盐溶液中置换M的单质 (3)M单质与Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液发生反应的离子方程式为 ；Y与Z形成的一种化合物F可与发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为 。 (4)工业上电解法制备Z的总反应的化学方程式为 ；Z元素在火焰上灼烧有特殊焰色的原因为 。 题型07 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7】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小；基态Z原子有5个原子轨道填充电子，有3个未成对电子。下列说法错误的是 A．该化合物中所有原子都满足稳定结构 B．电负性： C．这些元素中有3种在元素周期表的p区 D．X、W均可与R形成含有非极性共价键的二元化合物 【变式7-1】（23-24高二下·内蒙古兴安盟·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y相邻，W与X的最外层电子数相等，Y是周期表中非金属性最强的元素，Z的一种单质暴露在空气中容易自燃。下列说法正确的是 A．最高正价： B．最简单氢化物的稳定性： C．简单离子半径： D．中所有原子均满足8电子稳定结构 【变式7-2】（23-24高二下·内蒙古赤峰·阶段练习）已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A．某元素原子的第二电子层电子排布图为 B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4价 C．某元素原子的最外层上电子数为6 D．某元素原子的外围电子排布式为 【变式7-3】（24-25高二上·辽宁·期末）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是 A．X、Z、Q、W均可与Y形成二元化合物 B．简单离子半径： C．Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物 D．X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 / 学科网（北京）股份有限公司 $