第1章 第2节 第2课时 元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（人教版）

第一章　原子结构与性质 第二节　原子结构与元素的性质 第2课时　元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律 基础过关练 题组一　粒子半径大小比较 1.(2024江苏南通调研)我国“祝融号”火星车探测发现火星上存在大量黄钾铁矾[KFe(SO4)2·12H2O]及橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4),下列有关说法正确的是(　　) A.离子半径:r(Fe3+)<r(Fe2+) B.简单氢化物的稳定性:H2O<SiH4<H2S C.原子半径:r(Si)>r(Mg)>r(O) D.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2 2.(2025北京石景山期末)某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子 B.原子半径:Al>C>N>O C.离子半径:Al3+>N3->O2- D.简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4 题组二　电离能 3.(教材习题改编)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为 kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断正确的是(　　) I1 I2 I3 I4 I5 740 1 500 7 700 10 500 13 600 A.R的最高正价为+3价 B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C.R元素的原子最外层共有5个电子 D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4 4.(2025安徽六安一中期末)“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni等元素。回答下列问题: (1)B、C、N、O四种元素的第一电离能大小顺序为　　　　　。  (2)基态Cr原子价层电子排布图为　　　　　　　。Cr的第二电离能[I2(Cr)]和Mn的第二电离能[I2(Mn)]分别为1 590.6 kJ·mol-1、1 509.0 kJ·mol-1,[I2(Cr)]>[I2(Mn)]的原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组三　电负性 5.(2025陕西西安交大附中期中)已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,通常形成离子键,小于1.7时,通常形成共价键。下表给出了14种元素的电负性,则下列说法错误的是(　　) 元素 Al B Be C Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 A.随着原子序数递增,主族元素的电负性呈周期性变化 B.主族元素的电负性越大,其非金属性越强 C.根据电负性数据可知Mg3N2中含有离子键 D.BeCl2含金属元素铍,故属于离子化合物 6.(2024江西上饶期末)随着科技的不断发展,人类对原子结构的认识不断深入。回答下列问题。 (1)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为　　　　　　　　　　。  (2)已知Be元素和F元素的电负性分别为1.5和4.0,则它们形成的化合物是　　　　　　(填“离子化合物”或“共价化合物”)。  (3)表中列出了第三周期的几种元素的部分性质: 元素编号 a b c d e 电负性 3.0 2.5 χ 1.5 0.9 主要化合价 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1 ①根据表中数据预测 χ值的区间:　 　~　 　。  ②第三周期中含3个未成对电子的元素,其基态原子核外电子排布的轨道表示式为　　　　　　　　　。  ③表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　(用元素符号表示)。  能力提升练 题组一　元素周期律的应用 1.(易错题)(2025山东菏泽月考)已知X、Y是短周期的两种元素,下表中由条件得出的结论一定正确的是(　　) 选项 条件 结论 A 若原子半径:X>Y 原子序数:X<Y B 若常见化合物XnYm中Y显负价 元素的电负性:X<Y C 若元素原子的价层电子数:X>Y 元素的最高正化合价:X>Y D 若X、Y原子最外层电子数分别为1、7 元素的第一电离能:X>Y 2.(2025江苏苏州十校月考)中国的陶瓷发展历史源远流长。烧制陶瓷的黏土中含有Si、O、Al、Fe、K、Na、Mg、Ca等元素。下列说法正确的是(　　) A.Fe位于元素周期表第四周期第ⅥB族 B.离子半径:r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+) C.第一电离能:I1(Si)>I1(Al)>I1(Mg) D.碱性:Ca(OH)2>KOH>NaOH 3.(教材深研拓展)现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(　　) A.简单氢化物的还原性:③>①>② B.电负性:③>①>② C.阴离子半径:①>②>③ D.第一电离能:③>①>② 4.(2025河南信阳高级中学月考)图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。下列说法正确的是(　　) A.图甲不可能表示元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系 B.图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系 C.图乙不能表示元素原子的半径随原子序数的变化关系 D.图乙不可能表示同族元素的电负性随原子序数的变化关系 题组二　“位、构、性”关系的综合应用 5.(2025湖南雅礼中学期末)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,下列说法不正确的是　　(　　) A.基态R原子的轨道表示式为 B.电负性最大的元素为Z C.W位于元素周期表的p区 D.Y的第一电离能小于X的第一电离能 6.(2025广东部分学校期末)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nsnnpn;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;己是ds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3d94s2 C.第一电离能:丙>丁>乙 D.电负性:丙>丁>戊 7.(2024湖北宜荆荆随恩联考)一种锂盐结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法错误的是(　　) A.原子半径:X>Y>Z B.W所处周期中第一电离能小于W的元素有4种 C.X、W最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X D.Na2HWO3为正盐,所以1个H3WO3分子中含2个羟基 8.(2025河南南阳期末)四种元素基态原子的核外电子排布结构信息如下表。下列叙述正确的是(　　) 元素 X Y Z Q 结构 信息 最外层电子数比次外层多1个 与X电子层数相同,有3个未成对电子 核外电子有6种不同的空间运动状态 M层全满,N层只有3个电子 A.电负性:X>Y B.同周期元素中第一电离能介于X、Y之间的元素有三种 C.Q元素的常见化合价为+5价 D.Q、Z代表的元素分布在周期表中的同一分区 9.(2024山东烟台月考)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表: 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子,且最高能级是半充满状态 Y 第三周期元素,它的单质是良好的半导体材料 Z Z和Y同周期,Z是该周期中原子半径最小的主族元素 W W的一种核素的质量数为63,中子数为34 (1)元素X的原子中能量最高的电子在　　　能级,其电子云在空间有　　　　个伸展方向,它的简单氢化物的电子式是　　　　。  (2)元素Y位于元素周期表的第三周期第　　　　族,其基态原子的价层电子排布式为　　　　。  (3)元素Z的原子最外层共有　　　　种不同运动状态的电子。  (4)W的基态原子核外电子排布式是　　　　　　　　。  (5)元素Y与元素Z相比,非金属性较强的是　　　(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是　　　　(填字母)。  a.Y的单质常温下呈固态,Z的单质常温下呈气态 b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同 c.Z的电负性大于Y d.Z的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定 e.在反应中,Y原子得电子数比Z原子得电子数多 f.Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.A　同种元素的简单阳离子价态越高,半径越小,则离子半径:r(Fe3+)<r(Fe2+),A正确;非金属性O>S>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>H2S>SiH4,B错误;原子半径:r(Mg)>r(Si)>r(O),C错误;基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,D错误。 2.C　基态N原子核外有7个电子,其原子核外有7种运动状态不同的电子,A正确;一般,主族元素原子的电子层数越多原子半径越大,同周期主族元素核电荷数越大,原子半径越小,即原子半径:Al>C>N>O,B正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,即离子半径:N3->O2->Al3+,C错误;由非金属性O>N>C,可知简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4,D正确。 3.B　从题表中数据可看出R的I3明显比I2大,说明该原子最外层有2个电子,位于元素周期表中第ⅡA族,其最高正价为+2价,A、C错误,B正确;该原子存在I5,说明核外电子数目大于4,且最外层电子数为2,可知R为Mg元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,D错误。 4.答案　(1)N>O>C>B (2)　Cr+、Mn+的价层电子排布式分别为3d5、3d54s1,Cr+为半充满状态更稳定,难失电子 解析　(1)第二周期元素随核电荷数递增,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族反常,比相邻元素的要大,即第一电离能的大小顺序为N>O>C>B。(2)基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,其电子排布图为;Cr+、Mn+的价层电子排布式分别为3d5、3d54s1,Cr+为半充满状态更稳定,难失电子。 5.D　由题表中数据可知,第二、三周期元素从Li→F、Na→Cl,随着原子序数递增,元素的电负性逐渐增大,A正确;主族元素的电负性越大,原子对键合电子吸引力越大,则元素非金属性越强,B正确;Mg3N2中两成键元素电负性差值为3.0-1.2=1.8>1.7,二者形成离子键(破题关键),C正确;BeCl2中两成键元素电负性差值为3.0-1.5=1.5<1.7,形成共价键,属于共价化合物,D错误。 6.答案　(1)S>P>Ga　(2)离子化合物 (3)①1.5　2.5 ② ③Cl>P>S>Al>Na 解析　(1)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,所以电负性S>P>Ga。 (2)Be、F元素的电负性差为2.5,大于1.7,二者形成离子化合物。 (3)由题表中信息可得,a为Cl,b为S,c为P,d为Al,e为Na。①同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,则χ值的区间为1.5~2.5。②第三周期中含3个未成对电子的为P元素,其基态原子核外电子排布的轨道表示式为。③同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,P元素3p轨道半充满,较稳定,则第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Al>Na。 能力提升练 1.B　若X、Y分别为Na、Li,则原子半径X>Y,原子序数X>Y,A错误;XnYm中Y显负价,说明结合电子能力X<Y,则电负性X<Y,B正确;F的价层电子数大于N的价层电子数,但F没有正价,C错误;X、Y原子最外层电子数分别为1、7,若X、Y分别为K、F,则第一电离能K<F,D错误。 易错分析 　　分析C项需注意O、F元素比较特殊,O没有最高正价,F没有正价,不能根据元素的价层电子数或在周期表中的位置确定最高正价关系。 2.B　Fe是26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族,A错误;O2-、Na+、Al3+电子层结构相同,根据“核大径小”可知,离子半径:r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+),B正确;第三周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族反常,比相邻元素的第一电离能要大,则第一电离能:I1(Si)>I1(Mg)>I1(Al),C错误;由金属性K>Ca,可知碱性:KOH>Ca(OH)2,D错误。 3.B　①、②、③分别为S元素、P元素、F元素。非金属性:F>S>P,简单氢化物的还原性:③<①<②,电负性:③>①>②,A错误、B正确;阴离子半径:②>①>③,C错误;P原子3p轨道为半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能P>S,D错误。 4.C　短周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻主族元素,与图甲基本符合,A错误;第三周期元素的单质中单晶硅的熔点最高,Cl2呈气态,其熔点比硅低,与图甲不符,B错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,与图乙不符,C正确;同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,D错误。 5.A　结合图示表格可知X、Y、Z为第二周期元素,J为第五周期0族元素Xe,则X为N,Y为O,Z为F,R为S,W为Br。基态S原子的轨道表示式应为,A错误;F的非金属性最强,其电负性最大,B正确;Br元素在周期表中位于第ⅦA族,即属于元素周期表中p区元素,C正确;N原子的2p能级半充满,其第一电离能大于同周期相邻元素O,D正确。 6.C　 原子半径:戊(S)>乙(C)>丙(N)>丁(O)>甲(H),A错误;基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,B错误;N的2p能级半充满比较稳定,第一电离能:丙(N)>丁(O)>乙(C),C正确;O的电负性大于N,即电负性:丁(O)>丙(N)>戊(S),D错误。 知识拓展 　　宇宙中含量最多的元素是H,含量居第2、3位的分别是He和O;地壳中含量最多的元素是O,地壳中含量最多的金属元素是Al。 7.B　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大;X能形成4个共价键,是C元素;Y能形成2个共价键,是O元素;W原子的最外层电子数是内层电子数的一半,是P元素;Z能形成1个共价键,是F元素。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径:C>O>F,A正确;第三周期中第一电离能小于P的元素有Na、Mg、Al、Si、S,共5种,B错误;C、P元素最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4>H2CO3,C正确;Na2HPO3为正盐,所以H3PO3为二元酸,1个H3PO3分子中含2个羟基,D正确。 知识拓展 　　酸跟碱完全中和生成的盐中,只有金属阳离子和酸根离子,这样的盐为正盐。如D项中的Na2HPO3为正盐,说明H3PO3为二元酸,其结构为。 8.B　X最外层电子数比次外层多1个,X是B元素;Y与B电子层数相同,有3个未成对电子,Y是N元素;Z核外电子有6种不同的空间运动状态,Z的电子占用6个原子轨道,Z是Na或Mg元素;Q的M层全满,N层只有3个电子,Q是Ga元素。由非金属性B<N,可知电负性:B<N,A错误;同周期元素中第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O三种元素,B正确;Ga元素最外层有3个电子,常见化合价为+3价,C错误;Ga元素在周期表的p区,Z是Na或Mg元素,分布在周期表的s区,D错误。 9.答案　(1)2p　三　H····H　(2)ⅣA　3s23p2　(3)7　(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)Cl　cdf 解析　X的基态原子核外3个能级上有电子,且最高能级是半充满状态,则该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,X是N元素;Y是第三周期元素,它的单质是良好的半导体材料,Y是Si元素;Z和Y同周期,Z是该周期中原子半径最小的主族元素,Z是Cl元素;W的一种核素的质量数为63,中子数为34,质子数为63-34=29,W是Cu元素。(1)X是N元素,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子在2p能级,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向;N的简单氢化物是NH3,电子式是H····H。(2)Y是Si元素,核外有3个电子层,最外层有4个电子,位于元素周期表的第三周期第ⅣA族,基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2。(3)Z是Cl元素,基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,原子最外层共有7个电子,则有7种不同运动状态的电子。(4)W是Cu元素,3d能级上全充满,基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(5)Y是Si元素,Z是Cl元素,Cl和Si位于同一周期,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性较强的是Cl。常温下,Y的单质与Z的单质状态不同不能用于比较非金属性的强弱,a不符合题意;等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同不能用于比较元素非金属性的强弱,b不符合题意;Z的电负性大于Y,元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强,一般非金属性越强,c符合题意;Z的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定说明Z的非金属性比Y强,d符合题意;在反应中,Y原子得电子数比Z原子得电子数多,不能用于比较元素非金属性的强弱,e不符合题意;非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以比较非金属性的强弱,f符合题意。 7 学科网（北京）股份有限公司 $