第1章 第2节 第2课时 元素周期律-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套课件PPT（人教版 多选版）

第2课时　元素周期律 新知探究(一)——原子半径 新知探究(二)——电离能 课时跟踪检测 目录 新知探究(三)——电负性 命题热点——元素推断与元素周期 律(表)的综合应用 新知探究(一)——原子半径 1.影响因素 2.递变规律(主族元素) (1)同周期:从左到右，核电荷数越大，原子半径______。 (2)同主族:从上到下，电子层数越多，原子半径______。 排 斥 吸 引 越小 越大 3.单原子微粒半径的比较 (1)同主族带相同电荷的原子或离子:能层数越多，半径越大。例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)，r(O)<r(S)<r(Se)<r(Te)。 (2)能层结构相同的离子:核电荷数越大，半径越小，即“序大径小”。例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。 (3)核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子参照比较。例如:比较r(K+)与r(Mg2+)，可选r(Na+)为参照，r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。 (4)同种元素的离子半径:阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如:r(Cl-)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。 应用化学　 含锂材料在生活中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等);Li和Li作核反应堆最佳热载体LiH和LiD用作高温堆减速剂。 比较Li+和H-的半径大小?比较依据是什么? 提示:r(H-)>r(Li+);两种微粒的核外电子排布相同，锂离子的原子序数大，所以半径小。 题点多维训练 1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)能层数越多，原子半径一定越大( ) (2)核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同( ) (3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大( ) (4)各元素的离子半径总比其原子半径小( ) (5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小( ) × × √ × × 2.下列微粒半径大小比较正确的是 (　　) A.Na+<Mg2+<Al3+<O2- B.S2->Cl->Na+>Al3+ C.Na<Mg<Al<Si D.Cs<Rb<K<Na 解析:四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，r(Al3+)<r(Mg2+)<r(Na+)<r(O2-)，故A错误;S2-与Cl-，Na+与Al3+的核外电子排布分别相同，S2-和Cl-比Na+和Al3+多一个电子层，微粒半径大，核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+)，故B正确;微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)，故C错误;微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为r(Cs)>r(Rb)>r(K)>r(Na)，故D错误。 √ 3.下列离子半径的大小顺序正确的是 (　　) ①Na+　　②X2-:1s22s22p63s23p6 ③Y2-: 2s22p6 　　④Z-:3s23p6 A.③>④>②>①　　　 B.④>③>②>① C.④>③>①>② D.②>④>③>① 解析: 由核外电子排布式可知， ②、③、④三种离子分别是S2- 、O2-、Cl-，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②>④，③>①;电子层数越多，半径越大，则大小顺序为②>④>③>①。 √ 4.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是 (　　) A.Na、K、Rb B.F、Cl、Br C.Mg2+、Al3+、Zn2+ D.Cl-、Br-、I- 解析:同主族元素，从上到下，原子半径(或离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大;能层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2+、Al3+能层数相同但铝元素的核电荷数大，所以Al3+的半径小，故C项中微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。 √ 5.比较下列原子的半径大小。 (1)C、N、O、F:____________________。 (2)Si、C、N:_______________。 (3)Li、Na、K、Rb:______________________。 (4)F-、Cl-、Br-、I-:_______________________。 (5)Na+、Mg2+、Al3+、F-、O2-:________________________________。  r(C)>r(N)>r(O)>r(F)　 r(Si)>r(C)>r(N) r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb) r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-) r(Al3+)<r(Mg2+)<r(Na+)<r(F-)<r(O2-) |思维建模|“三看”模式比较微粒半径大小 一层 先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大 二核 若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小 三电子 若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大 新知探究(二)——电离能 1.第一电离能(I1) (1)概念:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的__________。 (2)规律 ①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能_____，最后一种元素(稀有气体)的第一电离能______;即同周期随着核电荷数的递增，元素的第一电离能总体呈_____趋势。 ②同族元素从上到下第一电离能逐渐_____。 最低能量 最小 最大 增大 减小 (3)反常特例:由上图可知，B、Al、O、S等元素的第一电离能比它们左边元素的第一电离能低，即第一电离能大小关系:B<Be、Al < Mg、O<N、S<P;使Li~Ne和Na~Ar的第一电离能曲线呈现锯齿状变化。 [微思考] 从原子结构角度解释Li~Ne和Na~Ar的第一电离能曲线呈现锯齿状变化的原因。 提示:B和Al的价电子排布为ns2np1，Be和Mg的价电子排布为ns2(全满)，B和Al的第一电离能失去的电子是np能级的，该能级电子的能量比左边Be和Mg失去的ns能级电子的高。N和P的电子排布ns2np3是半充满的，比较稳定，第一电离能比O、S高。 (4)应用:第一电离能可以判断金属性和非金属性强弱。一般情况下，第一电离能越大，金属性越弱，非金属性越强;第一电离能越小，金属性越强，非金属性越弱。 [微点拨]　第一电离能的大小可以判断同主族元素的金属性强弱，但用第一电离能的大小判断同周期主族元素金属性的强弱时，则有可能出现反常的情况。 2.逐级电离能 概念 原子逐级失去电子的电离能，可以用(I1、I2、I3、I4……)表示 应用 根据电离能数据确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价，如Li:I1≪I2<I3，表明Li原子核外最外层上只有一个电子，易失去一个电子形成+1价阳离子 应用化学　 下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Na Mg Al 电离能/ (kJ·mol-1) 496 738 578 4 562 1 451 1 817 6 912 7 733 2 745 9 543 10 540 11 575 13 353 13 630 14 830 16 610 17 995 18 376 20 114 21 703 23 293 1.同一元素原子的逐级电离能有什么规律?为什么? 提示:同一元素的电离能逐级增大。随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷越来越多，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多，所以同一元素原子的逐级电离能越来越大。 2.当相邻逐级电离能发生突变时，说明失去的电子所在的能层发生了变化。这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系? 提示:钠的I1比I2小很多，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以钠容易失去一个电子形成+1价钠离子;镁的I2比I3小很多，说明镁容易失去两个电子形成+2价镁离子;铝的I3比I4小很多，说明铝容易失去三个电子形成+3价铝离子。 题点多维训练 1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)元素第一电离能越大，非金属性一定越强( ) (2)在金属活动性顺序表中，Ca在Na的前面，所以Ca的第一电离能比Na小( ) (3)第三周期所含元素中氯的第一电离能最大( ) (4)铝的第一电离能比镁的第一电离能大( ) (5)H的第一电离能大于Cl的第一电离能( ) (6)在所有元素中，He元素的第一电离能最大( ) (7)同一主族元素原子的第一电离能从上到下越来越小( ) × × × × √ √ √ 2.下列说法正确的是 (　　) A.第3周期中钠的第一电离能最小 B.铝的第一电离能比镁的大 C.在所有元素中，氟的第一电离能最大 D.钾的第一电离能比镁的大 解析:同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，故A正确;镁的价层电子排布为3s2，Mg 3p轨道全空，结构较稳定，而铝的价层电子排布为3s23p1，铝的第一电离能小于镁，故B错误;根据A选项分析，Ne第一电离能比F的大，故C错误;钾比镁更易失去电子，钾的第一电离能比镁的小，故D错误。 √ 3.下列各组元素中，元素第一电离能依次减小的是 (　　) A.H、Li、Na、K B.I、Br、Cl、F C.Na、Mg、Al、Si D.Na、Ca、Cl、O √ 解析:A项，四种元素处于同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小，正确。B项，四种元素处于同一主族，但电子层数逐渐减小，第一电离能逐渐增大，错误。C项，同周期主族元素，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族的第一电离能比相邻元素的大，错误。D项，四种元素的第一电离能逐渐增大，错误。 4.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据。 关于元素R的下列推断中，错误的是 (　　) A.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C.R元素的最高正化合价为+2价 D.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素 电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 …… 740 1 500 7 700 10 500   √ 解析:从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能剧增，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，为第ⅡA族元素，R元素可能是Mg或Be，故A错误，B、C正确;同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2，达到稳定结构，所以R元素的第一电离能高于同周期相邻元素，故D正确。 5.(1)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是____(填标号)，判断的根据是________________   第三电离能的变化图是___(填标号)。  a 同一周期主族 元素第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素的高 ; b 解析:C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期主族元素第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素的高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F，满足这一规律的为图a，气态基态+2价阳离子失去1个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规律的图像为图b。 (2)第一电离能的大小:C______O(填“大于”或“小于”)。  (3)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)>I1(O)>I1(S)，原因是___________   解析: (2)根据元素周期律，总体规律同一周期主族元素从左到右第一电离能依次增强，特殊规律同周期ⅡA族第一电离能大于ⅢA族，ⅤA族第一电离能大于ⅥA族，C是ⅣA族，O是ⅥA族，不涉及特殊规律，所以C<O。 (3)N原子的核外电子排布式是1s22s22p3，p轨道处在半满状态，比较稳定，原子核对核外电子的束缚作用较强，较难失去第一个电子，第一电离能N大于O;O和S是同一主族元素，O原子的半径较小，原子核对核外电子的束缚作用较强，较难失去第一个电子，第一电离能O大于S。 小于 N原子2p 轨道半充满，比相邻的O原子更稳定，更难失电子;O、S同主族，S原子半径大于O原子，更易失去电子 。 新知探究(三)——电负性 1.相关概念及电负性大小的标准 化学键 元素相互化合，原子之间产生的____________叫做化学键 键合电子 原子中用于形成________的电子 电负性 用来描述不同元素的原子对键合电子________的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力_____ 电负性大 小的标准 以氟的电负性为____和锂的电负性为____作为相对标准 化学作用力 化学键 吸引力 越大 4.0 1.0 2.递变规律 (1)同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐______。 (2)同族元素从上到下，元素的电负性逐渐_____。 3.电负性的应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①判断元素及性质:金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ②判断性质强弱:金属元素的电负性越小，金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 变大 变小 (2)判断元素化合价的正负 ①电负性数值小的元素吸引电子的能力弱，化合价为正值。 ②电负性数值大的元素吸引电子的能力强，化合价为负值。 (3)判断化学键及化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0-2.1=0.9<1.7，故HCl为共价化合物;如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0-1.5=1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物;同理，BeCl2也是共价化合物。 [微点拨]　①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。②电负性之差小于1.7的元素不一定形成共价化合物，如NaH、Na2S、MgBr2等是离子化合物，Na的电负性为0.9，与H的电负性之差为1.2，但NaH中的化学键是离子键。 (4)解释元素“对角线”规则 Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2;Be、Al的电负性分别为1.5、1.5;B、Si的电负性分别为2.0、1.8。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，它们表现出的性质相似，如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别为Li2O和MgO;Be(OH)2、Al(OH)3均属于难溶的两性氢氧化物;B、Si的含氧酸都是弱酸等。 1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强( ) (2)同周期元素电负性最大的元素为稀有气体元素( ) (3)同族元素从上到下，元素的电负性一定逐渐减小( ) (4)活泼非金属元素与金属元素一定以离子键结合形成离子化合物( ) (5)元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强( ) (6)Be和Al的氧化物、氢氧化物都有两性( ) 题点多维训练 √ × × × √ √ 2.下列是几种基态原子的电子排布式，其中电负性最大的是 (　　) A.1s22s22p4 　　　　　　 B.1s22s22p63s23p3 C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s2 解析:由四种基态原子的电子排布式可知，四种元素分别是O、P、Si、Ca，其中氧元素的非金属性最强，电负性最大。 √ 3.已知元素的电负性数据，下列判断不正确的是 (　　) A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.5 B.Ge既具有金属性，又具有非金属性 C.Be和Cl可形成极性键 D.O和F形成的化合物中O显正价 元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge 电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8 √ 解析:Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9~1.5，A错误;Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B正确;根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距较大，可形成极性键，C正确;F的电负性大于O，故O和F形成的化合物中O显正价，D正确。 4.下列说法不正确的是 (　　) A.第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而第ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大 B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度 C.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 D.NaH的存在能支持可将氢元素放在第ⅦA族的观点 √ 解析:第ⅦA族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以电负性从上到下逐渐减小，故A错误;金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，所以电负性的大小可以作为衡量元素金属性和非金属性强弱的尺度，故B正确;元素的电负性表示其原子在化合物中吸引电子能力的大小，元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强，故C正确;NaH中的H元素为-1价，则H可以放在第ⅦA族中，故D正确。 5.一般认为，如果两个成键元素的电负性差值大于1.7，它们通常形成离子键;如果两个成键元素的电负性差值小于1.7，它们通常形成共价键。 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 查阅元素的电负性数值，判断下列化合物:①NaF ②AlCl3　③NO　 ④MgO　⑤BeCl2　⑥CO2 (1)属于共价化合物的是__________(填序号，下同)。  (2)属于离子化合物的是______。  解析:根据表格中的数据分别分析各化合物中两种元素的电负性的差值与1.7作比较，得出结论。 ②③⑤⑥ ①④ 命题热点——元素推断与元素 周期律(表)的综合应用 1.同一元素的“位—构—性”关系 2.元素推断的一般思路 3.由元素的价层电子排布判断其在周期表中位置的规律 价层电子排布 x或y的取值 周期表中的位置 nsx x=1，2 第n周期x A族(说明:书写时，此处的x应用相应的罗马字母表示，下同) ns2npx x=1，2，3，4，5 第n周期(2+x)A族 x=6 第n周期0族 (n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期(x+y)B族 7<x+y≤10 第n周期Ⅷ族 (n-1)d10nsx x=1，2 第n周期x B族 4.由主族元素形成共价键数目推断元素 短周期元素 H、F、Cl C、Si N、P O、S 共价键数目 1 4 3 2 共价键 —X 或 或 或 —X—或 X== 题点(一)　依据元素周期表的片段结构推断元素 1.如表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是六种元素的代号，其中J为0族元素。下列说法正确的是(　　) A.R原子的核外电子的轨道表示式为 B.Y2-与Na+的半径的大小关系为Y2-小于Na+ C.X的第一电离能大于Y的第一电离能 D.表中电负性最大的元素为J 题点多维训练 X Y Z     R         W         J √ 解析:由表格和J为0族元素可知:X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br，J为Xe;洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;S原子的核外电子的轨道表示式为 ，A错误。O2-与Na+具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，故O2-的半径大于Na+的半径，B错误。同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道处于半充满状态，较稳定，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，C正确。电负性最大的元素为Z(F)，一般稀有气体元素的电负性不考虑，D错误。 题点(二)　依据原子结构推断元素 2.(2023·浙江选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A.电负性:Z>X B.最高正价:Z<M C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y √ 解析:Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的2s轨道全充满，原子序数X<Y，则X为Be或B，M是地壳中含量最多的元素，M为O，原子序数Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，Z>X，A正确。N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误。Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确。非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确。 题点(三)　依据元素性质推断元素 3. [双选] W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，X的电负性在元素周期表中最大，Y的原子序数是W的2倍，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是(　　) A.离子半径: Z>X>Y B.第一电离能:W>X>Z C.YX2中既有共价键又有离子键 D.仅由W、X元素形成的二元化合物均难溶于水 √ √ 解析:X的电负性在元素周期表中最大，X为F元素，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味，化合物为H2S，Z为S元素，W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，Y的原子序数是W的2倍，W是C元素，Y是Mg元素。X、Y、Z分别是F、Mg、S元素，离子半径:S2->F->Mg2+，A正确;W、X、Z分别是C、F、S元素，第一电离能:F>C>S，B错误;YX2为MgF2，只有离子键，C错误;仅由W、X元素形成的二元化合物为CF4、C2F6等，都是非极性分子，难溶于水，D正确。 题点(四)　依据元素成键特点推断元素 4.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，由5种元素组成的某化合物是电池工业中的重要原料，该化合物的结构式如图所示。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:Y<Z<W B.最高价含氧酸酸性:Z>M C.电负性:X<Y<Z D.该化合物中既含极性键又含非极性键 √ 解析:由题给信息推知X为H、Y为B、Z为C、W为F、M为S。同周期主族元素从左至右原子半径依次减小，所以原子半径:F<C<B，即W<Z<Y，A错误。非金属性:S>C，所以最高价含氧酸的酸性:H2SO4>H2CO3，即Z<M，B错误。C原子和C原子形成的共价键为非极性键，其余共价键均为极性键，D正确。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 一、选择题 1.以下说法不正确的是(　　) A.第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子 B.同一元素的电离能，各级电离能逐渐增大 C.在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大 D.在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势 12 16 15 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 解析:第一电离能越小，气态原子失去一个电子所需要的能量越小，越容易失电子，故A正确;同一元素的电离能，各级电离能逐渐增大，故B正确;在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势，当价层电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，故C错误;在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势，这是因为同主族元素的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱，故D正确。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 2.短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，某种性质递变规律如图所示，下列元素性质与元素对应正确的是 (　　) A.原子半径:F、Cl、Br、I B.电负性:Si、P、S、Cl C.第一电离能:Si、P、S、Cl D.最高化合价:C、N、O、F 解析:同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则溴原子的原子半径大于氯原子，且溴元素、碘元素不属于短周期主族元素，故A错误;同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则硫元素的电负性大于磷元素，故B错误;同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p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，则第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si，故C正确;氧元素没有最高正化合价，氟元素没有正化合价，故D错误。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 3.NH4Al(SO4)2·12H2O可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:χ(N)>χ(O) B.原子半径:r(Al)>r(N) C.第一电离能:I1(S)>I1(O) D.热稳定性:H2S(g)>H2O(g) 解析:同周期主族元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则N元素的电负性小于O元素，A错误;一般电子层数越多半径越大，则半径Al>N，B正确; 同主族元素自上而下第一电离能减小，因此O的第一电离能大于S，C错误;同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，简单氢化物的稳定性越弱，则热稳定性H2S(g)<H2O(g)，D错误。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 4.某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.X元素可能为+4价 B.X的最高价氢氧化物一定为强碱 C.X为第五周期元素 D.X与氯气反应生成的化合物为XCl3 解析:根据逐级电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，属于ⅢA族元素。X元素最外层有3个电子，可能为+3价，故A错误。X属于ⅢA族元素，则X的最高价氢氧化物不可能是强碱，故B错误。周期数=核外电子层数，图中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位于第几周期，故C错误。该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+，所以X与氯气反应时可能生成XCl3，故D正确。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 5.下列叙述正确，且能用元素周期律解释的是 (　　) A.金属性:Ca>Na>Mg B.最高正化合价:F>O>N C.第一电离能:Al>Mg>Na D.酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO3 解析:根据金属活动性顺序表可知，金属性:Ca>Na>Mg，但Ca与Na不同周期，也不同主族，A不能用元素周期律解释;由于非金属性F最强，O次之，所以F无正价，O无最高正价，N的最高正价为+5价，故B不符合题意;同一周期主族元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na，故C不符合题意;Si、P、S属于同周期元素，从左至右非金属性依次增强，原子序数:Si<P<S，非金属性:S>P>Si，非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，酸性为H2SO4>H3PO4>H2SiO3，故D符合题意。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 6.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是 (　　) A.原子半径:Al<Si B.第一电离能:Mg<Ca C.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中，电负性最大的是O 12 解析:Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，原子半径:Al>Si，故A错误;Mg、Ca同主族，同主族元素从上到下第一电离能减小，故B错误;Fe位于元素周期表的d区，故C错误;同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，则由此可知这六种元素中电负性最大的为O，故D正确。 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 7.前四周期元素X、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，X的基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1，下列说法不正确的是　 (　　) A.X元素的电负性大于Y元素的电负性 B.n=3 C.Y位于元素周期表中第四周期第ⅤA族 D.原子半径:Mg<X 解析:基态X原子的价层电子排布中p能级上排有电子，则s能级有2个电子，即n-1=2，n=3，故X的价层电子排布为3s23p4，为S元素，则Y为As元素。同周期元素从左到右电负性依次增强，即P<S;同主族元素从上到下电负性依次减弱，即P>As，故S>As，故A、B正确。As是33号元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族，故C正确。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，即原子半径:Mg>S，故D错误。 12 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 8.X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，其元素性质或原子结构如表，下列说法正确的是 (　　) 12 元素 元素性质或原子结构 X 电子只有一种自旋取向 Y 基态原子核外价层电子排布满足nsnnpn+2 Z 基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等 M 与基态Y原子的价层电子数相同 N 基态原子核外只有一个未成对电子 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 A.电负性:N>X>Z B.简单离子半径:N>M>Z C.M的第一电离能高于同周期相邻元素 D.X与Y能形成两种化合物，且所有原子均满足8电子稳定结构 12 解析:电子只有一种自旋取向，判断出X为H;原子核外价层电子排布满足nsnnpn+2，即2s22p4，Y为O;原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，即基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s2，Z为Mg;M与基态Y原子的价层电子数相同，则与Y同主族，M为S;由基态原子核外只有一个未成对电子知，N为Cl。电负性:Cl>H>Mg，即N>X>Z， A正确。简单离子半径:S2->Cl->Mg2+，即M>N>Z，B错误。M为S，S的第一电离能低于同周期相邻元素，C错误。X为H，在化合物中H原子的最外层满足2电子稳定结构，D错误。 √ 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 9.根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是 (　　) 12 元素编号 E F G H 原子半径/nm 0.037 0.074 0.082 0.099 最高化合价或最低化合价 +1 -2 +3 -1 元素编号 I J K L 原子半径/nm 0.102 0.143 0.160 0.186 最高化合价或最低化合价 -2 +3 +2 +1 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 A.电负性大小:F>H>I B.简单离子半径:K>F>L C.第一电离能:K>J>L D.L、K、J的最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱 12 √ 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 解析:F、I的最低负化合价都为-2，为第ⅥA族元素，根据原子半径可知F为O，I为S;E、L的最高正化合价为+1，结合原子半径大小可知E为H，L为Na;K的最高正化合价为+2，结合原子半径可知K为Mg;G、J的最高正化合价为+3，结合原子半径可知G为B，J为Al;H的最低化合价为-1，为ⅦA族元素，其原子半径大于F，则H为Cl。同周期元素从左到右电负性逐渐增强，同族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性大小:O>Cl>S，A正确。电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，离子半径:O2->Na+>Mg2+，B错误。Mg核外电子排布处于全充满的稳定结构，其第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能:Mg>Al>Na，C正确。Na、Mg、Al元素金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，D正确。 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 √ 10. [双选]最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列叙述正确的是 (　　) A.简单气态氢化物的稳定性:C>E>D B.第一电离能:D>C>E C.电负性:D>C>E D.该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构 解析:A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族，A形成4个共价键，A为碳;D形成1个共价键，D为氟;E形成6个共价键，E为硫，则C为氧、B为氮。 12 16 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 D、C、E的简单气态氢化物分别为HF、H2O、H2S，F和O同周期，非金属性F>O，则简单气态氢化物的稳定性为HF>H2O;O和S同主族，非金属性O>S，则简单气态氢化物的稳定性为H2O>H2S，故D、C、E的简单气态氢化物的稳定性为HF>H2O>H2S，A错误。同一主族元素随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小;同一周期元素随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势;第一电离能:D>C>E，B正确。同周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强;同主族元素由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱;电负性:D>C>E，C正确。8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子，A为C，成键数为4，最外层电子数为4，和为8，满足8电子稳定结构;C为O，成键数为2，最外层电子数为6，和为8，满足8电子稳定结构;D为F，成键数为1，最外层电子数为7，和为8，满足8电子稳定结构;B为N，成键数为2，带一个单位负电荷，最外层电子数为5，和为8，满足8电子稳定结构;E为S，成键数为6，最外层电子数为6，和不为8，不满足8电子稳定结构;故该化合物中A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构，D错误。 12 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 11.(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素;基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:X>Y>Z>W B.原子半径:X<Y<Z<W C.Y和W的单质都能与水反应生成气体 D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 √ 12 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，为O元素或Mg元素，基态原子O的未成对电子数为2，基态原子Mg无未成对电子，又基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3，则X为O元素，基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WY2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素、Y为F元素。元素电负性:F>O>P>Ca，A项错误。原子半径:F<O<P<Ca，B项错误。F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确。P元素最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性，D项错误。 12 16 15 14 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(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 √ 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 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，故C错误。K的氧化物溶于水可生成KOH，溶液的pH>7，S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4，溶液的pH<7，故D正确。 12 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 二、非选择题 13.(12分)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1;B元素的原子价电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素原子有5个未成对电子。 (1)写出元素名称:E____。  12 解析:A元素的原子最外层电子排布式为ns1，则A是第ⅠA族元素;B元素的原子价电子排布式为ns2np2，所以B应是第ⅣA族元素;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，所以C是氧元素;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，则D是P元素;E元素原子有5个未成对电子，则E的原子序数是25，属于第四周期的Mn元素。 锰 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (2)C基态原子的电子排布图为_______________。  (3)当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________。  12 解析: (2)由分析可知，C为O元素，O元素的核电荷数是8，则根据构造原理、能量最低原理、洪特规则以及泡利原理可知，其电子排布图为 。 (3)当n=3时，B是硅元素，B与C形成的化合物二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-==Si+H2O。 SiO2+2OH-==Si+H2O 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。  (5)E元素原子的简化电子排布式是___________，在元素周期表中的位置是________________。  12 解析: (4)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，则A是Li。B元素的原子价电子排布为3s23p2，则B是Si元素。A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li。 (5)E元素是Mn，原子序数是25，位于周期表的第四周期第ⅦB族，所以原子的简化电子排布式是[Ar]3d54s2。 O>P>Si>Li [Ar]3d54s2 第四周期ⅦB族 16 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 14.(14分)光伏材料又称太阳能材料，能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CdTe、CuInSe等。 (1)铜元素在元素周期表中位于___区。  (2)P、S、Cl元素的电负性从大到小的顺序为________，其中电负性最小的元素原子的价层电子排布为_______。  12 14 解析:(1)铜原子的价层电子排布为3d104s1，位于周期表中的ds区。 (2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性:Cl>S>P;其中P的电负性最小，其价层电子排布为3s23p3。 ds Cl>S>P 3s23p3 16 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (3)As元素的第一电离能_____(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能，原因是____________________________________________________________ ________________。  解析: 砷、硒都是第四周期非金属元素，同周期元素自左向右第一电离能整体呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以As元素的第一电离能大于Se元素的第一电离能。 大于 砷元素原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于 同周期相邻元素 16 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (4)元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称为第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中，除了氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________________________ ______________________________________________________________________ ________;氮元素的E1呈现异常的原因是____________________________________ ___________________________________________________。  同周期元素随核电荷数的 增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐 渐增大 基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3， 则N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子 16 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 解析: 由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能(E1)越大，同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大;基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。 16 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15.(14分)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: Ⅰ.气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(设为E)。部分元素的第一电离能如图甲所示: (1)从图甲分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次______(填“减小”“增大”或“不变”)。  15 减小　 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 解析:从图甲分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次减小。 15 16 (2)根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出_______ kJ·mol-1<E钙< _____kJ·mol-1。   419　 738　 解析:同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素;同一主族元素原子的第一电离能变化规律是从上到下依次减小。则E钾<E钙<E镁，即419<E钙<738。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 Ⅱ.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。 15 元素符号 Li Be B C O F 电负性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl 电负性值 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (3)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围:_____　　　 　<Mg<_____。  (4)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物?___________。  15 解析: (3)根据电负性的递变规律:同周期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，可知在同周期中电负性:Na<Mg<Al，同主族中电负性:Be>Mg>Ca，最小范围应为0.93~1.57。 (4) AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。 0.93　 1.57　 共价化合物　 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (5)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起 催化诱导效应，其结构简式如图乙所示。 基态Cu原子的价层电子排布为_______。在元素周期表中铜位于____(填“s”“p”“d”或“ds”)区。  15 解析:Cu是29号元素，价层电子排布为3d104s1，在元素周期表中铜位于ds区。 3d104s1 ds 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 16.(12分)下表为元素周期表的一部分，其中的字母代表对应的元素。 (1)元素I的元素符号为_____，I原子价层电子排布图为______________;已知M2+3d轨道中有6个电子，试推出M元素位于周期表的位置________________。  15 16 解析:由元素在周期表中的位置可知，A为O元素，B为F元素，C为Na元素，D为Mg元素，E为Ar元素，F为K元素，G为Ca元素，H为Ti元素，I为Cr元素。(1)Cr原子核外电子数为24，根据洪特规则特例，其价层电子排布为3d54s1，价层电子排布图为 ;M2+3d轨道中有6个电子，则M原子价层电子排布为3d64s2，M原子核外电子数为26，核内质子数为26，M为Fe元素，位于第四周期第Ⅷ族。 Cr 第四周期第Ⅷ族 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (2)表中元素第一电离能最小的是____(填元素符号，下同)，电负性最大的是____，化学性质最稳定的是____。  (3)表中元素处于d区的是________(填元素符号)。  15 16 解析: (2)K的金属性最强，第一电离能最小;F的非金属性最强，电负性最大;稀有气体的性质最稳定，则Ar的化学性质最稳定。 (3)最后填充在d轨道上电子位于d区，可知元素处于d区的是Ti、Cr。 K F Ar Ti、Cr 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 (4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如表。 锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布为_____，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是  15 16 元素 Mn Fe 电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 3d5 由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少 。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 解析: 锰元素位于第四周期第ⅦB族，则Mn原子的价层电子排布为3d54s2，则Mn2+的价层电子排布为3d5;Fe为26号元素，Fe原子的价层电子排布为3d64s2，Fe2+的价层电子排布为3d6，由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少，所以气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难。 15 16 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $