内容正文:
原子结构与性质
——二轮复习专题精讲
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年份 卷别 考查内容
2025年 全国卷 原子半径、第一电离能、电负性、单质氧化性
2025年 湖北卷 原子半径、第一电离能、化合价、键角
2025年 甘肃卷 元素组成物质的性质
2025年 安徽卷 电负性、杂化方式、未成对电子数、第一电离能
重点知识速记-原子半径
原子半径比较:
1、看电子层数:层多径大
2、看核电荷数:层数相同,数大径小
重点知识速记-化合价及元素周期律
1、最高正价=最外层电子数=主族序数(F无正价)
2、最高正价+|最低负化合价| =8(H、O、F除外)
原子半径依次减小
原子半径依次减小
原子半径依次增大
原子半径依次增大
失电子能力依次增大
非金属性依次增强
失电子能力依次增大
得电子能力依次增大
得电子能力依次增大
非金属性依次增强
金属性依次增强
金属性依次增强
H
Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
K Ca Ga Ge As Se Br
Rb Sr In Sn Sb Te I
Cs Ba Tl Pb Bi Po At
非金属最强的在右上角
金属最强的在左下角
逐级电离性
①I1<I2<I3……
②不同能层的电离能相差很大,如Na:I1≪I2<I3……
第一电离能(I1)变化规律:
同周期:从左到右呈增大趋势
例外:ⅡA > ⅢA,ⅤA > ⅥA
示例: N > O > C
重点知识速记-电离能
同主族:从上到下逐渐减小
示例: Li > Na > K
变化规律:
同周期:从左到右逐渐增大
示例: N < O < F
电负性的应用
①判断元素的性质:电负性<1.8为金属;电负性>1.8为非金属。
②判断化学键类型:电负性差>1.7为离子键;电负性差<1.7为共价键。
③判断化合物中元素的化合价:电负性大的元素呈负价,电负性较小的元素呈正价,如 —。
重点知识速记-电负性
同主族:从上到下逐渐减小
示例: F > Cl > Br
真题再现
1.(2025·全国卷)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是 ( )
A.原子半径:Z>Y>X B.第一电离能:Y>X>W
C.电负性:Y>Z>W D.单质氧化性:Y>X>Z
答案详解
解析:W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z为S;Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F,据此回答问题;同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期元素,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:S>O>F,故A错误;同一周期元素,从左到右,第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:F>O>H,故B正确;同一周期元素,从左到右电负性逐渐增大,同一主族元素,从上到下,电负性逐渐减小,故F>O>S,由H2S中S呈负价推出电负性S>H,故电负性:F>S>H,故C正确;X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,单质氧化性:F2>O2>S,故D正确。
答案:A
真题再现
2.(2025·湖北卷)某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 ( )
A.三者中Z的原子半径最大
B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为+3
D.XZ3与NH3键角相等
答案详解
解析:Z是周期表中电负性最大的元素,Z为F,电子层数为2,未成对电子数为1;X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,则X和Y未成对电子数之和为5,X为C和Y为N或X为N和Y为O;化合物分子式为XY2Z,则X和2个Y总化合价为+1价,NO2F符合,故X为N,Y为O,Z为F。N、O、F位于同周期,F在最右边,F的原子半径最小,A错误;同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,B正确;X为N,N的最高化合价为+5,C错误;NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,D错误。
答案:B
真题再现
3.(2025·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是 ( )
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1∶1组成的化合物具有氧化性
答案详解
解析:X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,说明Y、Q为同主族元素,价电子数均为其K层电子数的3倍,说明价电子数为6,为氧元素和硫元素;X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和,所以只能推出W为镁,则Z为Na,X为H,据此解答。X与Q组成的化合物如H2S、H2S2,S元素均处于较低价态,均具有还原性,A正确;Y与Q形成的化合物为SO2或SO3,溶于水生成亚硫酸或硫酸,溶液显酸性,B错误;Z为Na,W为Mg,都可以在空气中燃烧,分别生成过氧化钠和氧化镁,C正确;Z与Y按1∶1组成的化合物为过氧化钠,其中O为-1价,有氧化性,D正确。
答案:B
答案详解
4.(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是 ( )
A.元素电负性:X>Z>Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数:W<X<Y
D.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
答案详解
解析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族,且X、Z均形成2个共价键,则X为O,Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间,则Y为P;W形成1个共价键,原子序数最小,则W为H;同周期元素从左向右电负性逐渐增大,同主族元素从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确;该物质中,P的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,S的价层电子对数为2+=4,为sp3杂化,B项正确;基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数H<O<P,即W<X<Y,C项正确;基态原子的第一电离能同周期从左向右呈增大趋势,由于第ⅤA族原子的p轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族元素,即P>S,D项错误。
答案:D
易错点提醒:
⚠ 电离能比较:注意ⅡA、ⅤA族异常
⚠ 氢化物沸点:注意氢键的影响(NH3、H2O、HF)
元素推断三步法:
1. 抓“特征信息”:价电子数、未成对电子数、周期位置、成键数目、地壳含量等
2. 定“元素种类”:结合周期表与原子结构,确定具体元素
3. 判“性质比较”:电离能、电负性、氢化物稳定性、含氧酸酸性、离子半径等
解题方法总结
课堂检测
1.(2025·湖南岳阳一模)化合物MYX4NZ4可作肥料,其中X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期元素,且在每个短周期均有分布,仅有Y和N同族。Y的基态原子价层p轨道半充满;M的基态原子价层电子排布式为nsn-1;Z在地壳中含量最多。下列说法不正确的是( )
A.元素电负性:Z>Y>X
B.最简单氢化物沸点:Z>Y>N
C.第一电离能:Y>Z>M
D.YX3和Y的空间结构均为三角锥形
课堂检测
2.(2025·广东江门一模)某肠胃药的主要成分为W2M6(ZX)aYZ3。X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,且在每个周期均有分布。Y的基态原子每个能级填充电子数均相同,Z和W形成的化合物是刚玉的主要成分,M和W位于同一周期,且第一电离能:M>W。下列说法正确的是 ( )
A.a=20
B.简单离子半径:M>W>Z
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:M>W
D.X与Y或Z均能形成含有非极性共价键的物质
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