第一章 第二节 原子结构与元素性质 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

人教版高中化学选择性必修2 第一章 原子结构与性质 学生版 第一章第二节 原子结构与元素的性质 【学生版】 ——自主学习·系统讲解·典例变式·分层作业 板块一 学习目标 1. 能结合构造原理说明元素周期系中周期、族的划分依据，掌握 s、p、d、ds、f 五个分区的价层电子排布特征。 2. 理解原子半径、第一电离能、电负性的变化规律，记住电离能的反常点（Be>B、N>O、Mg>Al、P>S）。 3. 能用电负性（鲍林标度）判断元素金属性、非金属性强弱及化合物中元素化合价正负、化学键类型。 4. 能根据原子结构特征推断元素在周期表中的位置，并解释位置—结构—性质三者关系。 5. 通过数据归纳与反常分析，发展证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 板块二 自主学习·夯实基础（知识点填空） 要求：阅读教材后完成下列填空，在横线上填写关键概念、规律或数据。 1. 元素周期律的内容是：元素的性质随 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 的递增发生周期性的递变。 2. 第一周期从 1s 开始、以 1s^2^ 结束，只有 ＿＿＿ 种元素；其余各周期总是从 ＿＿＿ 能级开始、以 ＿＿＿ 结束。 3. 各周期元素数目：第一、二、三周期分别为 2、8、8；第四、五周期为 ＿＿＿；第六、七周期为 ＿＿＿。 4. 同族元素 ＿＿＿＿＿ 相同，这是同族元素性质相似的结构基础。 5. 按核外电子排布，周期表可划分为 s、p、d、ds、f 五个区。s 区包括 ＿＿＿＿＿ 族；p 区包括 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿；d 区包括 ⅢB～Ⅷ族；ds 区包括 ＿＿＿＿＿ 族。 6. s 区元素价层电子排布为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；d 区元素价层电子排布为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；ds 区为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7. 除 H 外，s 区、d 区、ds 区元素全部是 ＿＿＿ 元素；非金属主要集中在 ＿＿＿ 区右上角。 8. 原子半径的大小取决于两个相反因素：电子能层数越多半径越 ＿＿＿；核电荷数越大，核对电子吸引越强，半径越 ＿＿＿。 9. 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐 ＿＿＿（稀有气体除外）；同主族元素从上到下，原子半径逐渐 ＿＿＿。 10. 第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 ＿＿＿ 能量。 11. 同周期从左到右第一电离能总体呈 ＿＿＿ 趋势，每个周期中 ＿＿＿ 最小、＿＿＿＿ 最大；同主族从上到下第一电离能逐渐 ＿＿＿。 12. 第一电离能的反常：ⅡA 族 ＿＿＿ ⅢA 族（如 Be>B、Mg>Al）；ⅤA 族 ＿＿＿ ⅥA 族（如 N>O、P>S），原因是全充满或半充满结构较稳定。 13. 逐级电离能 I1<I2<I3…… 越来越 ＿＿＿；当电离能发生突变（如 I2≫I1）时，突变前电子数即为该元素 ＿＿＿＿＿＿。 14. 电负性由美国化学家 ＿＿＿ 提出，用来描述不同元素的原子对 ＿＿＿＿ 吸引力的大小；以 F 的电负性为 ＿＿＿、Li 为 1.0 作相对标准。 15. 同周期从左到右电负性逐渐 ＿＿＿；同主族从上到下电负性逐渐 ＿＿＿。电负性最大的元素是 ＿＿＿，最小的是 ＿＿＿＿＿＿。 16. 一般认为，电负性 ＿＿＿＿＿＿ 的元素为非金属元素，小于 1.8 的为金属元素；两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成 ＿＿＿ 键，小于 1.7 时一般形成 ＿＿＿ 键。 17. 电负性大的元素在化合物中显 ＿＿＿ 价，电负性小的元素显 ＿＿＿ 价。 18. 第一电离能与电负性变化趋势大体一致，但也有反常：如电负性 O>N，而第一电离能 ＿＿＿。 19. 短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素是 ＿＿＿；电负性最大的元素是 ＿＿＿；第一电离能最大的元素是 ＿＿＿。 20. 地壳中含量最多的元素是 ＿＿＿；含量最多的金属元素是 ＿＿＿。 板块三 知识点系统讲解 一、原子结构与元素周期表 1. 元素周期律：1869 年门捷列夫按相对原子质量排列；1913 年莫塞莱证明原子序数即核电荷数，周期律表述为元素性质随核电荷数递增发生周期性递变。元素周期系只有一个，周期表多种多样。 2. 周期数与能级组：根据构造原理可解释各周期元素数目。第一周期从 1s 开始、以 1s^2^ 结束，只有 2 种元素；其余各周期总是从 ns 开始、以 np 结束。 周期 起止能级 元素数 一 1s 2 二 2s→2p 8 三 3s→3p 8 四 4s→3d→4p 18 五 5s→4d→5p 18 六 6s→4f→5d→6p 32 七 7s→5f→6d→7p 32 (1) 同族元素价层电子数相同——这是同族元素性质相似的结构基础。ⅠA 最外层 ns^1^；0 族除 He(1s^2^) 外均为 ns^2^np^6^。 (2) 长周期比短周期多出的元素全部是金属；第六、七周期比第四、五周期多出 14 种（镧系、锕系）。 二、元素周期表的分区 按核外电子排布，周期表分为 s、p、d、ds、f 五个区： 分区 族 价层电子排布 金属性 s 区 ⅠA、ⅡA ns^1^～ns^2^ 除 H 外均为活泼金属 p 区 ⅢA～ⅦA、0 族 ns^2^np^1^～ns^2^np^6^ 含金属、非金属 d 区 ⅢB～Ⅷ（除镧系锕系） (n-1)d^1～9^ns^1～2^ 均为金属 ds 区 ⅠB、ⅡB (n-1)d^10^ns^1～2^ 均为金属 f 区 镧系、锕系 (n-2)f…… 均为金属 【注意/易错警示】s 区（除 H）、d 区、ds 区、f 区全部为金属；非金属主要集中在 p 区右上角三角区内。注意：H 在 s 区但为非金属；He 最外层 2 个电子却在 p 区（0 族）。 三、原子半径 原子半径取决于两个相反因素：电子能层数越多，电子间排斥使半径越大；核电荷数越大，核对电子吸引越强，半径越小。两因素综合使半径呈周期性变化。 (1) 同周期主族元素：从左到右，电子层数相同，核电荷数增大，原子半径逐渐减小（稀有气体除外）。 (2) 同主族元素：从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 【注意/易错警示】比较粒子半径三看法：一看电子层数（层数多半径大）；层数相同再看核电荷数（核电荷数大半径小）；电子层结构相同时，核电荷数越小半径越大。同种元素：阴离子>原子>阳离子。 四、第一电离能 1. 概念：气态电中性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，叫第一电离能（I1）。“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”都是保证最低能量的条件。 2. 变化规律：每个周期第一种元素（碱金属）I1 最小，最后一种元素（稀有气体）I1 最大；同族从上到下 I1 逐渐减小。 3. 反常（锯齿形）：同周期中 ⅡA>ⅢA（如 Be>B、Mg>Al），ⅤA>ⅥA（如 N>O、P>S）。原因：ⅡA 族 ns^2^ 全充满、ⅤA 族 np^3^ 半充满，结构较稳定，失电子较难。 元素 Li Be B C N O F Ne I1/(kJ·mol^-1^) 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 【注意/易错警示】第一电离能越小，越易失电子，金属性越强。逐级电离能 I1<I2<I3……越来越大；当电离能突变（如 I2≫I1）时，突变前为最外层电子数，由此可判断最高正化合价（如 Na 的 I2≫I1，最高 +1）。 五、电负性 1. 概念：电负性由鲍林提出，描述不同元素原子对键合电子吸引力的大小。以 F=4.0、Li=1.0 为相对标准。电负性越大，原子对键合电子吸引力越大。 2. 变化规律：同周期从左到右电负性逐渐增大；同主族从上到下逐渐减小。电负性最大的是 F，最小的是 Cs（Fr）。 族/周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 三 Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.1 S 2.5 Cl 3.0 四 K 0.8 Ca 1.0 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8 (1) 应用：判断金属性、非金属性强弱；判断化合物中元素化合价正负（电负性大的显负价）；判断化学键类型（电负性差>1.7 一般为离子键，<1.7 一般为共价键）。 【注意/易错警示】第一电离能与电负性变化趋势大体一致，但有反常：电负性 O>N，而第一电离能 N>O。比较时注意区分二者，不能互相替代。 六、知识网络 原子结构与元素性质 ├─ 周期表结构：周期（=电子层数）；族（=价层电子数）；分区（s p d ds f） ├─ 原子半径：同周期↓（核电荷数增大）；同主族↑（能层数增多） ├─ 第一电离能：同周期↑（ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA 反常）；同主族↓ └─ 电负性：同周期↑；同主族↓；F 最大（4.0）；判金属性/化合价/键型 板块四 典型例题与变式训练（按考点配对） 考点一 元素周期表的结构与分区 【典型例题1】下列有关元素周期表分区的说法正确的是( ) A. 所有非金属元素都分布在 p 区 B. 最外层电子数为 2 的元素都分布在 s 区 C. 周期表中从ⅢB 到ⅡB 共 10 个纵列的元素都是金属元素 D. ds 区元素全部为主族元素 【思路点拨】抓住特例：H 在 s 区但为非金属；He 最外层 2 个电子却在 p 区（0 族）；ds 区为ⅠB、ⅡB 副族。 【变式训练1-1】下列关于元素周期表分区的叙述错误的是( ) A. s 区元素价层电子排布为 ns^1^～ns^2^ B. p 区元素都是主族元素 C. d 区元素价层电子排布为 (n-1)d^1～9^ns^1～2^ D. ds 区元素包括ⅠB、ⅡB 族 考点二 原子半径大小比较 【典型例题2】下列各组元素中，原子半径由大到小排列正确的是( ) A. Na、Mg、Al B. O、S、Na C. F、Cl、Br D. Li、Na、K 【思路点拨】三看法：先看电子层数（多者大）；层数相同看核电荷数（核电荷数小者大）。 【变式训练2-1】下列各组元素，按原子半径依次减小的顺序排列的是( ) A. K、Na、Li B. Al、Mg、Na C. N、O、C D. Cl、S、P 考点三 电离能及其反常 【典型例题3】下列各组元素中，第一电离能大小次序不正确的是( ) A. Mg>Al B. N>O C. Be>B D. Na>Mg 【思路点拨】同周期从左到右 I1 总体增大，但记住两对反常：ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。 【变式训练3-1】下列关于第一电离能的说法不正确的是( ) A. 钾的第一电离能小于钠，故钾比钠更易失电子 B. 同周期元素从左到右第一电离能一定增大 C. 气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需最低能量叫第一电离能 D. 钠的第一电离能远小于其第二电离能，说明钠易失一个电子形成 +1 价离子 【变式训练3-2】某短周期元素 R 的各级电离能（kJ·mol^-1^）为 I1=740、I2=1500、I3=7700、I4=10500。下列推断错误的是( ) A. R 基态原子电子排布式为 1s^2^2s^2^ B. R 位于第ⅡA 族 C. R 最高正价为 +2 D. R 第一电离能高于同周期相邻元素 考点四 电负性及其应用 【典型例题4】已知 X、Y 同周期，且电负性 X>Y，下列说法错误的是( ) A. 最高价含氧酸酸性：X 对应的酸比 Y 对应的酸强 B. 气态氢化物稳定性：HmY 小于 HnX C. X 与 Y 形成化合物时，X 显负价，Y 显正价 D. 第一电离能 X 一定大于 Y 【思路点拨】电负性大→非金属性强→酸性强、氢化物稳定、显负价；但第一电离能有反常，不能由电负性直接推出。 【变式训练4-1】下列元素电负性最大的是( ) A. Na B. O C. F D. Cs 【变式训练4-2】经验规律：当两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键，小于 1.7 时一般形成共价键。已知 Al 电负性 1.5、Cl 为 3.0、Mg 为 1.2、O 为 3.5、N 为 3.0。则 AlCl3、MgO、AlN 中化学键类型分别为( ) A. 共价、离子、共价 B. 离子、共价、离子 C. 共价、共价、离子 D. 离子、离子、共价 考点五 位置—结构—性质综合推断 【典型例题5】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大。X 原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Y 是地壳中含量最高的元素；Z^2+^ 与 Y^2-^ 具有相同电子层结构；W 与 X 同主族。下列说法正确的是( ) A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. Y 分别与 X、W 形成的化合物中化学键类型相同 C. 最高价氧化物对应水化物酸性：X>W D. Y 的简单氢化物热稳定性比 W 的强 【思路点拨】先由题给信息推出元素：X=C、Y=O、Z=Mg、W=Si，再逐项判断半径、键型、酸性、氢化物稳定性。 【变式训练5-1】X、Y、Z 均为短周期元素，原子序数依次增大。X 原子最外层电子数是内层电子数的 3 倍；Y 是地壳中含量最多的金属元素；Z 原子最外层比次外层少 1 个电子。下列判断正确的是( ) A. 原子半径：Y>Z>X B. Z 的最高价氧化物对应水化物是强碱 C. Y 与 X 形成的化合物为碱性氧化物 D. X 与 Y 形成化合物时 X 显正价 板块五 课后作业（分层训练） （满分 100 分，建议用时 40 分钟） 【基础】基础巩固 【提升】能力提升 【拓展】拓展探究 一、基础巩固（选择题，每小题 4 分，共 40 分） 【基础】1. 下列关于元素周期律的叙述正确的是( ) A. 随原子序数递增，原子半径总是由大到小 B. 随原子序数递增，元素最高正价从 +1 到 +7 重复出现 C. 随原子序数递增，元素主要化合价呈周期性变化 D. 元素性质周期性变化只由核外电子排布周期性变化决定 【基础】2. 下列各组元素按原子半径依次减小、第一电离能依次增大的顺序排列的是( ) A. K、Na、Li B. Al、Mg、Na C. N、O、C D. Cl、S、P 【基础】3. 下列元素电负性最大的是( ) A. Na B. O C. F D. Cs 【基础】4. 下列关于元素周期表分区的叙述错误的是( ) A. s 区元素价层电子排布为 ns^1～2^ B. p 区元素都是主族元素 C. d 区元素价层电子排布为 (n-1)d^1～9^ns^1～2^ D. ds 区元素包括ⅠB、ⅡB 族 【基础】5. 下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( ) A. C、N、O、F B. Na、Mg、Al、Si C. F、Cl、Br、I D. Li、Na、K、Rb 【基础】6. 下列叙述正确的是( ) A. 原子轨道能量越高，电子离核越远 B. 同一周期从左到右，原子半径逐渐增大 C. 第三周期元素中 Na 的第一电离能最大 D. 电负性越大，元素非金属性越强 【基础】7. 下列各组元素中，按第一电离能依次增大的顺序排列的是( ) A. Na、Mg、Al B. O、S、Se C. Be、Mg、Ca D. B、C、N 【基础】8. 关于 s 区元素，下列说法正确的是( ) A. 全部是金属元素 B. 价层电子排布为 ns^1^ 或 ns^2^ C. 都是短周期元素 D. 最高价氧化物对应水化物都是强碱 【基础】9.（8 分）在下列空格中填上适当的元素符号（放射性元素除外）： (1) 地壳中含量最高的元素___；(2) 金属性最强的元素___； (3) 第一电离能最大的元素___；(4) 电负性最大的元素___； (5) 原子半径最小的元素（除稀有气体）___；(6) 最活泼的非金属元素___。 【基础】10.（10 分）有①～⑦七种元素：①第二周期ⅣA 族；②第二周期ⅤA 族；③第二周期ⅥA 族；④第三周期ⅠA 族；⑤第三周期ⅢA 族；⑥第三周期ⅥA 族；⑦第三周期ⅦA 族。 (1) 写出元素符号：①___、②、③、④___。 (2) 七种元素中第一电离能最小的是___；电负性最大的是___。 (3) ③、④、⑤三种元素原子半径由大到小顺序为________。 (4) ②的氢化物化学式为___，其稳定性比同主族下一周期元素的氢化物___（填“强”或“弱”）。 二、能力提升（共 38 分） 【提升】11.（12 分）下表是某些短周期元素的电负性数值：Na 0.9、Mg 1.2、Al 1.5、Si 1.8、P 2.1、S 2.5、Cl 3.0。 (1) 根据规律，估计 K 的电负性范围：___<X(K)<___。 (2) 当两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键，小于 1.7 时一般形成共价键。则 AlCl3 为___化合物（填“离子”或“共价”），判断依据是_______。 (3) MgO 中化学键类型为___，AlN 中化学键类型为___。 【提升】12.（8 分）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下：X(半径 0.160 nm，+2)、Y(0.143 nm，+3)、Z(0.102 nm，+6、-2)、W(0.074 nm，-2)。 (1) 元素符号：X___、Y、Z、W___。 (2) X、Y 金属性强弱：X____Y（填“>”或“<”）。 (3) Z 的最高价氧化物对应水化物化学式为___，它是___（填“强酸”或“弱酸”）。 【提升】13.（8 分）W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 原子最外层电子数是其内层的 2 倍；X 是地壳中含量最高的元素；Y^+^ 与 X^2-^ 具有相同电子层结构；Z 与 X 同主族。 (1) 元素符号：W___、X、Y、Z___。 (2) 四种元素中原子半径最大的是___；电负性最大的是___。 (3) Y 与 X 形成的化合物 Y2X2 中化学键类型为________。 【提升】14.（10 分）不同元素的第一电离能 I1 随原子序数呈周期性变化。请回答： (1) 同周期从左到右第一电离能总体趋势是___，但出现反常，请举两例：、___。 (2) 第三周期元素中第一电离能最大的是____（填元素符号）。 (3) 从原子结构角度解释 Be 的第一电离能大于 B 的原因：________。 (4) 已知 Na 的逐级电离能（kJ·mol^-1^）：496、4562、6912、9543……。解释 I2 远大于 I1 的原因：________。 三、拓展探究（共 16 分） 【拓展】14.（16 分）W、X、Y、Z 是四种短周期元素，原子序数依次增大。W 是宇宙中含量最多、原子半径最小的元素；X 是地壳中含量最多的元素；Y 是短周期（除稀有气体外）金属性最强的元素；Z 原子最外层 p 能级有 2 个未成对电子，且其最高价含氧酸是强酸。 (1) 元素符号：W___、X、Y、Z___。 (2) X、Y、Z 三种元素简单离子半径由大到小顺序为________（用离子符号表示）。 (3) 四种元素中电负性最大的是___（填元素符号）；Y 与 Z 形成化合物的化学式为，其中化学键类型为___。 (4) W 与 Y 形成化合物 NaH 中，化学键类型为____（填“离子键”或“共价键”）。 学科网（北京）股份有限公司 $人教版高中化学选择性必修2 第一章 原子结构与性质 教师版（含答案解析） 第一章第二节 原子结构与元素的性质 【教师版（含答案解析）】 ——自主学习·系统讲解·典例变式·分层作业 板块一 学习目标 1. 能结合构造原理说明元素周期系中周期、族的划分依据，掌握 s、p、d、ds、f 五个分区的价层电子排布特征。 2. 理解原子半径、第一电离能、电负性的变化规律，记住电离能的反常点（Be>B、N>O、Mg>Al、P>S）。 3. 能用电负性（鲍林标度）判断元素金属性、非金属性强弱及化合物中元素化合价正负、化学键类型。 4. 能根据原子结构特征推断元素在周期表中的位置，并解释位置—结构—性质三者关系。 5. 通过数据归纳与反常分析，发展证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 板块二 自主学习·夯实基础（知识点填空） 要求：阅读教材后完成下列填空，在横线上填写关键概念、规律或数据。 1. 元素周期律的内容是：元素的性质随 核电荷数（原子序数） 的递增发生周期性的递变。 2. 第一周期从 1s 开始、以 1s^2^ 结束，只有 2 种元素；其余各周期总是从 ns 能级开始、以 np 结束。 3. 各周期元素数目：第一、二、三周期分别为 2、8、8；第四、五周期为 18；第六、七周期为 32。 4. 同族元素 价层电子数 相同，这是同族元素性质相似的结构基础。 5. 按核外电子排布，周期表可划分为 s、p、d、ds、f 五个区。s 区包括 ⅠA、ⅡA 族；p 区包括 ⅢA～ⅦA、0 族；d 区包括 ⅢB～Ⅷ族；ds 区包括 ⅠB、ⅡB 族。 6. s 区元素价层电子排布为 ns^1～ns^2^；d 区元素价层电子排布为 (n-1)d^1～9^ns^1～2^；ds 区为 (n-1)d^10^ns^1～2^。 7. 除 H 外，s 区、d 区、ds 区元素全部是 金属 元素；非金属主要集中在 p 区右上角。 8. 原子半径的大小取决于两个相反因素：电子能层数越多半径越 大；核电荷数越大，核对电子吸引越强，半径越 小。 9. 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐 减小（稀有气体除外）；同主族元素从上到下，原子半径逐渐 增大。 10. 第一电离能是指气态电中性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。 11. 同周期从左到右第一电离能总体呈 增大 趋势，每个周期中 碱金属 最小、稀有气体 最大；同主族从上到下第一电离能逐渐 减小。 12. 第一电离能的反常：ⅡA 族 > ⅢA 族（如 Be>B、Mg>Al）；ⅤA 族 > ⅥA 族（如 N>O、P>S），原因是全充满或半充满结构较稳定。 13. 逐级电离能 I1<I2<I3…… 越来越 大；当电离能发生突变（如 I2≫I1）时，突变前电子数即为该元素 最外层电子数。 14. 电负性由美国化学家 鲍林 提出，用来描述不同元素的原子对 键合电子 吸引力的大小；以 F 的电负性为 4.0、Li 为 1.0 作相对标准。 15. 同周期从左到右电负性逐渐 增大；同主族从上到下电负性逐渐 减小。电负性最大的元素是 F，最小的是 Cs（Fr）。 16. 一般认为，电负性 大于 1.8 的元素为非金属元素，小于 1.8 的为金属元素；两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成 离子 键，小于 1.7 时一般形成 共价 键。 17. 电负性大的元素在化合物中显 负 价，电负性小的元素显 正 价。 18. 第一电离能与电负性变化趋势大体一致，但也有反常：如电负性 O>N，而第一电离能 N>O。 19. 短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素是 Na；电负性最大的元素是 F；第一电离能最大的元素是 He。 20. 地壳中含量最多的元素是 O；含量最多的金属元素是 Al。 板块三 知识点系统讲解 一、原子结构与元素周期表 1. 元素周期律：1869 年门捷列夫按相对原子质量排列；1913 年莫塞莱证明原子序数即核电荷数，周期律表述为元素性质随核电荷数递增发生周期性递变。元素周期系只有一个，周期表多种多样。 2. 周期数与能级组：根据构造原理可解释各周期元素数目。第一周期从 1s 开始、以 1s^2^ 结束，只有 2 种元素；其余各周期总是从 ns 开始、以 np 结束。 周期 起止能级 元素数 一 1s 2 二 2s→2p 8 三 3s→3p 8 四 4s→3d→4p 18 五 5s→4d→5p 18 六 6s→4f→5d→6p 32 七 7s→5f→6d→7p 32 (1) 同族元素价层电子数相同——这是同族元素性质相似的结构基础。ⅠA 最外层 ns^1^；0 族除 He(1s^2^) 外均为 ns^2^np^6^。 (2) 长周期比短周期多出的元素全部是金属；第六、七周期比第四、五周期多出 14 种（镧系、锕系）。 二、元素周期表的分区 按核外电子排布，周期表分为 s、p、d、ds、f 五个区： 分区 族 价层电子排布 金属性 s 区 ⅠA、ⅡA ns^1^～ns^2^ 除 H 外均为活泼金属 p 区 ⅢA～ⅦA、0 族 ns^2^np^1^～ns^2^np^6^ 含金属、非金属 d 区 ⅢB～Ⅷ（除镧系锕系） (n-1)d^1～9^ns^1～2^ 均为金属 ds 区 ⅠB、ⅡB (n-1)d^10^ns^1～2^ 均为金属 f 区 镧系、锕系 (n-2)f…… 均为金属 【注意/易错警示】s 区（除 H）、d 区、ds 区、f 区全部为金属；非金属主要集中在 p 区右上角三角区内。注意：H 在 s 区但为非金属；He 最外层 2 个电子却在 p 区（0 族）。 三、原子半径 原子半径取决于两个相反因素：电子能层数越多，电子间排斥使半径越大；核电荷数越大，核对电子吸引越强，半径越小。两因素综合使半径呈周期性变化。 (1) 同周期主族元素：从左到右，电子层数相同，核电荷数增大，原子半径逐渐减小（稀有气体除外）。 (2) 同主族元素：从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 【注意/易错警示】比较粒子半径三看法：一看电子层数（层数多半径大）；层数相同再看核电荷数（核电荷数大半径小）；电子层结构相同时，核电荷数越小半径越大。同种元素：阴离子>原子>阳离子。 四、第一电离能 1. 概念：气态电中性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，叫第一电离能（I1）。“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”都是保证最低能量的条件。 2. 变化规律：每个周期第一种元素（碱金属）I1 最小，最后一种元素（稀有气体）I1 最大；同族从上到下 I1 逐渐减小。 3. 反常（锯齿形）：同周期中 ⅡA>ⅢA（如 Be>B、Mg>Al），ⅤA>ⅥA（如 N>O、P>S）。原因：ⅡA 族 ns^2^ 全充满、ⅤA 族 np^3^ 半充满，结构较稳定，失电子较难。 元素 Li Be B C N O F Ne I1/(kJ·mol^-1^) 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 【注意/易错警示】第一电离能越小，越易失电子，金属性越强。逐级电离能 I1<I2<I3……越来越大；当电离能突变（如 I2≫I1）时，突变前为最外层电子数，由此可判断最高正化合价（如 Na 的 I2≫I1，最高 +1）。 五、电负性 1. 概念：电负性由鲍林提出，描述不同元素原子对键合电子吸引力的大小。以 F=4.0、Li=1.0 为相对标准。电负性越大，原子对键合电子吸引力越大。 2. 变化规律：同周期从左到右电负性逐渐增大；同主族从上到下逐渐减小。电负性最大的是 F，最小的是 Cs（Fr）。 族/周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 三 Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.1 S 2.5 Cl 3.0 四 K 0.8 Ca 1.0 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8 (1) 应用：判断金属性、非金属性强弱；判断化合物中元素化合价正负（电负性大的显负价）；判断化学键类型（电负性差>1.7 一般为离子键，<1.7 一般为共价键）。 【注意/易错警示】第一电离能与电负性变化趋势大体一致，但有反常：电负性 O>N，而第一电离能 N>O。比较时注意区分二者，不能互相替代。 六、知识网络 原子结构与元素性质 ├─ 周期表结构：周期（=电子层数）；族（=价层电子数）；分区（s p d ds f） ├─ 原子半径：同周期↓（核电荷数增大）；同主族↑（能层数增多） ├─ 第一电离能：同周期↑（ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA 反常）；同主族↓ └─ 电负性：同周期↑；同主族↓；F 最大（4.0）；判金属性/化合价/键型 板块四 典型例题与变式训练（按考点配对） 考点一 元素周期表的结构与分区 【典型例题1】下列有关元素周期表分区的说法正确的是( ) A. 所有非金属元素都分布在 p 区 B. 最外层电子数为 2 的元素都分布在 s 区 C. 周期表中从ⅢB 到ⅡB 共 10 个纵列的元素都是金属元素 D. ds 区元素全部为主族元素 【思路点拨】抓住特例：H 在 s 区但为非金属；He 最外层 2 个电子却在 p 区（0 族）；ds 区为ⅠB、ⅡB 副族。 【解析】A 项 H 在 s 区，错误；B 项 He 最外层 2 个电子却在 p 区（0 族），错误；C 项 d 区、ds 区均为过渡金属，正确；D 项 ds 区为ⅠB、ⅡB 副族元素，错误。 【答案】C 【变式训练1-1】下列关于元素周期表分区的叙述错误的是( ) A. s 区元素价层电子排布为 ns^1^～ns^2^ B. p 区元素都是主族元素 C. d 区元素价层电子排布为 (n-1)d^1～9^ns^1～2^ D. ds 区元素包括ⅠB、ⅡB 族 【解析】p 区含 0 族稀有气体，并非都是主族元素。 【答案】B 考点二 原子半径大小比较 【典型例题2】下列各组元素中，原子半径由大到小排列正确的是( ) A. Na、Mg、Al B. O、S、Na C. F、Cl、Br D. Li、Na、K 【思路点拨】三看法：先看电子层数（多者大）；层数相同看核电荷数（核电荷数小者大）。 【解析】A 项同周期从左到右半径减小，Na>Mg>Al，正确；B 项 Na 有 3 个电子层半径最大，应为 Na>S>O；C 项同族从上到下半径增大，应为 Br>Cl>F；D 项应为 K>Na>Li。 【答案】A 【变式训练2-1】下列各组元素，按原子半径依次减小的顺序排列的是( ) A. K、Na、Li B. Al、Mg、Na C. N、O、C D. Cl、S、P 【解析】A 项同主族从上到下半径增大，K>Na>Li，即由大到小为 K、Na、Li，符合“依次减小”；B 项应为 Na>Mg>Al；C 项应为 C>N>O；D 项应为 P>S>Cl。 【答案】A 考点三 电离能及其反常 【典型例题3】下列各组元素中，第一电离能大小次序不正确的是( ) A. Mg>Al B. N>O C. Be>B D. Na>Mg 【思路点拨】同周期从左到右 I1 总体增大，但记住两对反常：ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。 【解析】A 项 Mg(3s^2^ 全充满)>Al，正确；B 项 N(2p^3^ 半充满)>O，正确；C 项 Be(2s^2^ 全充满)>B，正确；D 项同周期 Na<Mg，错误。 【答案】D 【变式训练3-1】下列关于第一电离能的说法不正确的是( ) A. 钾的第一电离能小于钠，故钾比钠更易失电子 B. 同周期元素从左到右第一电离能一定增大 C. 气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需最低能量叫第一电离能 D. 钠的第一电离能远小于其第二电离能，说明钠易失一个电子形成 +1 价离子 【解析】同周期第一电离能有反常（ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA），并非单调增大，B 错误。 【答案】B 【变式训练3-2】某短周期元素 R 的各级电离能（kJ·mol^-1^）为 I1=740、I2=1500、I3=7700、I4=10500。下列推断错误的是( ) A. R 基态原子电子排布式为 1s^2^2s^2^ B. R 位于第ⅡA 族 C. R 最高正价为 +2 D. R 第一电离能高于同周期相邻元素 【解析】I3≫I2 说明最外层 2 个电子，为ⅡA 族；I1=740 kJ/mol 与 Mg(约 738) 吻合而非 Be(约 900)，故 R=Mg，电子排布式应为 1s^2^2s^2^2p^6^3s^2^，A 错误。 【答案】A 考点四 电负性及其应用 【典型例题4】已知 X、Y 同周期，且电负性 X>Y，下列说法错误的是( ) A. 最高价含氧酸酸性：X 对应的酸比 Y 对应的酸强 B. 气态氢化物稳定性：HmY 小于 HnX C. X 与 Y 形成化合物时，X 显负价，Y 显正价 D. 第一电离能 X 一定大于 Y 【思路点拨】电负性大→非金属性强→酸性强、氢化物稳定、显负价；但第一电离能有反常，不能由电负性直接推出。 【解析】电负性 X>Y，说明 X 非金属性强于 Y，A、B、C 均正确；D 项第一电离能有反常，如电负性 O>N，但 I1(N)>I1(O)，故第一电离能不一定 X>Y。 【答案】D 【变式训练4-1】下列元素电负性最大的是( ) A. Na B. O C. F D. Cs 【解析】F 是电负性最大的元素（鲍林标度 4.0）。 【答案】C 【变式训练4-2】经验规律：当两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键，小于 1.7 时一般形成共价键。已知 Al 电负性 1.5、Cl 为 3.0、Mg 为 1.2、O 为 3.5、N 为 3.0。则 AlCl3、MgO、AlN 中化学键类型分别为( ) A. 共价、离子、共价 B. 离子、共价、离子 C. 共价、共价、离子 D. 离子、离子、共价 【解析】Al 与 Cl 电负性差=3.0-1.5=1.5<1.7，共价键；Mg 与 O 差=3.5-1.2=2.3>1.7，离子键；Al 与 N 差=3.0-1.5=1.5<1.7，共价键。 【答案】A 考点五 位置—结构—性质综合推断 【典型例题5】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大。X 原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Y 是地壳中含量最高的元素；Z^2+^ 与 Y^2-^ 具有相同电子层结构；W 与 X 同主族。下列说法正确的是( ) A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. Y 分别与 X、W 形成的化合物中化学键类型相同 C. 最高价氧化物对应水化物酸性：X>W D. Y 的简单氢化物热稳定性比 W 的强 【思路点拨】先由题给信息推出元素：X=C、Y=O、Z=Mg、W=Si，再逐项判断半径、键型、酸性、氢化物稳定性。 【解析】X=C（最外层是内层 2 倍），Y=O（地壳最多），Z=Mg（Mg^2+^ 与 O^2-^ 电子层结构相同），W=Si（与 C 同主族）。A 项原子半径 Mg>Si>C>O，即 Z>W>X>Y，错误；B 项 CO2、SiO2 均为共价键（SiO2 为共价晶体），化学键类型相同，正确；C 项酸性 H2CO3<H2SiO3 错误；D 项热稳定性 H2O>SiH4，正确但与 B 比较——题设 D 描述正确。逐项核对：B、D 均正确时选最佳，本题 D 正确。 【答案】D 【变式训练5-1】X、Y、Z 均为短周期元素，原子序数依次增大。X 原子最外层电子数是内层电子数的 3 倍；Y 是地壳中含量最多的金属元素；Z 原子最外层比次外层少 1 个电子。下列判断正确的是( ) A. 原子半径：Y>Z>X B. Z 的最高价氧化物对应水化物是强碱 C. Y 与 X 形成的化合物为碱性氧化物 D. X 与 Y 形成化合物时 X 显正价 【解析】X=O（最外层是内层 3 倍），Y=Al（地壳最多金属），Z=Cl（最外层比次外层少 1，第三周期次外层 8、最外层 7）。A 项原子半径 Al>Cl>O 即 Y>Z>X，正确；B 项 HClO4 为强酸；C 项 Al2O3 为两性氧化物；D 项电负性 O>Al，形成化合物时 O 显负价。 【答案】A 板块五 课后作业（分层训练） （满分 100 分，建议用时 40 分钟） 【基础】基础巩固 【提升】能力提升 【拓展】拓展探究 一、基础巩固（选择题，每小题 4 分，共 40 分） 【基础】1. 下列关于元素周期律的叙述正确的是( ) A. 随原子序数递增，原子半径总是由大到小 B. 随原子序数递增，元素最高正价从 +1 到 +7 重复出现 C. 随原子序数递增，元素主要化合价呈周期性变化 D. 元素性质周期性变化只由核外电子排布周期性变化决定 【基础】2. 下列各组元素按原子半径依次减小、第一电离能依次增大的顺序排列的是( ) A. K、Na、Li B. Al、Mg、Na C. N、O、C D. Cl、S、P 【基础】3. 下列元素电负性最大的是( ) A. Na B. O C. F D. Cs 【基础】4. 下列关于元素周期表分区的叙述错误的是( ) A. s 区元素价层电子排布为 ns^1～2^ B. p 区元素都是主族元素 C. d 区元素价层电子排布为 (n-1)d^1～9^ns^1～2^ D. ds 区元素包括ⅠB、ⅡB 族 【基础】5. 下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( ) A. C、N、O、F B. Na、Mg、Al、Si C. F、Cl、Br、I D. Li、Na、K、Rb 【基础】6. 下列叙述正确的是( ) A. 原子轨道能量越高，电子离核越远 B. 同一周期从左到右，原子半径逐渐增大 C. 第三周期元素中 Na 的第一电离能最大 D. 电负性越大，元素非金属性越强 【基础】7. 下列各组元素中，按第一电离能依次增大的顺序排列的是( ) A. Na、Mg、Al B. O、S、Se C. Be、Mg、Ca D. B、C、N 【基础】8. 关于 s 区元素，下列说法正确的是( ) A. 全部是金属元素 B. 价层电子排布为 ns^1^ 或 ns^2^ C. 都是短周期元素 D. 最高价氧化物对应水化物都是强碱 【基础】9.（8 分）在下列空格中填上适当的元素符号（放射性元素除外）： (1) 地壳中含量最高的元素___；(2) 金属性最强的元素___； (3) 第一电离能最大的元素___；(4) 电负性最大的元素___； (5) 原子半径最小的元素（除稀有气体）___；(6) 最活泼的非金属元素___。 【基础】10.（10 分）有①～⑦七种元素：①第二周期ⅣA 族；②第二周期ⅤA 族；③第二周期ⅥA 族；④第三周期ⅠA 族；⑤第三周期ⅢA 族；⑥第三周期ⅥA 族；⑦第三周期ⅦA 族。 (1) 写出元素符号：①___、②、③、④___。 (2) 七种元素中第一电离能最小的是___；电负性最大的是___。 (3) ③、④、⑤三种元素原子半径由大到小顺序为________。 (4) ②的氢化物化学式为___，其稳定性比同主族下一周期元素的氢化物___（填“强”或“弱”）。 二、能力提升（共 38 分） 【提升】11.（12 分）下表是某些短周期元素的电负性数值：Na 0.9、Mg 1.2、Al 1.5、Si 1.8、P 2.1、S 2.5、Cl 3.0。 (1) 根据规律，估计 K 的电负性范围：___<X(K)<___。 (2) 当两元素电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键，小于 1.7 时一般形成共价键。则 AlCl3 为___化合物（填“离子”或“共价”），判断依据是_______。 (3) MgO 中化学键类型为___，AlN 中化学键类型为___。 【提升】12.（8 分）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下：X(半径 0.160 nm，+2)、Y(0.143 nm，+3)、Z(0.102 nm，+6、-2)、W(0.074 nm，-2)。 (1) 元素符号：X___、Y、Z、W___。 (2) X、Y 金属性强弱：X____Y（填“>”或“<”）。 (3) Z 的最高价氧化物对应水化物化学式为___，它是___（填“强酸”或“弱酸”）。 【提升】13.（8 分）W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 原子最外层电子数是其内层的 2 倍；X 是地壳中含量最高的元素；Y^+^ 与 X^2-^ 具有相同电子层结构；Z 与 X 同主族。 (1) 元素符号：W___、X、Y、Z___。 (2) 四种元素中原子半径最大的是___；电负性最大的是___。 (3) Y 与 X 形成的化合物 Y2X2 中化学键类型为________。 【提升】14.（10 分）不同元素的第一电离能 I1 随原子序数呈周期性变化。请回答： (1) 同周期从左到右第一电离能总体趋势是___，但出现反常，请举两例：、___。 (2) 第三周期元素中第一电离能最大的是____（填元素符号）。 (3) 从原子结构角度解释 Be 的第一电离能大于 B 的原因：________。 (4) 已知 Na 的逐级电离能（kJ·mol^-1^）：496、4562、6912、9543……。解释 I2 远大于 I1 的原因：________。 三、拓展探究（共 16 分） 【拓展】14.（16 分）W、X、Y、Z 是四种短周期元素，原子序数依次增大。W 是宇宙中含量最多、原子半径最小的元素；X 是地壳中含量最多的元素；Y 是短周期（除稀有气体外）金属性最强的元素；Z 原子最外层 p 能级有 2 个未成对电子，且其最高价含氧酸是强酸。 (1) 元素符号：W___、X、Y、Z___。 (2) X、Y、Z 三种元素简单离子半径由大到小顺序为________（用离子符号表示）。 (3) 四种元素中电负性最大的是___（填元素符号）；Y 与 Z 形成化合物的化学式为，其中化学键类型为___。 (4) W 与 Y 形成化合物 NaH 中，化学键类型为____（填“离子键”或“共价键”）。 板块六 参考答案与解析 一、典型例题解析 例1C。H 在 s 区；He 在 p 区；ds 区为副族。 例2A。同周期 Na>Mg>Al；注意 B、C、D 均未由大到小排列。 例3D。同周期 Na<Mg，应为 Na<Al<Mg。 例4D。电负性 X>Y，但第一电离能可能因反常而 X<Y（如 O>N）。 例5D。X=C、Y=O、Z=Mg、W=Si；H2O 热稳定性强于 SiH4。 二、变式训练解析 变式1-1 B。p 区含 0 族稀有气体，并非都是主族元素。 变式2-1 A。K、Na、Li 同主族，半径 K>Na>Li，由大到小即 K、Na、Li。 变式3-1 B。同周期第一电离能有反常，并非单调增大。 变式3-2 A。I3≫I2 为ⅡA 族，R=Mg，电子排布式应为 1s^2^2s^2^2p^6^3s^2^。 变式4-1 C。F 电负性最大（4.0）。 变式4-2 A。AlCl3 共价（差 1.5）、MgO 离子（差 2.3）、AlN 共价（差 1.5）。 变式5-1 A。X=O、Y=Al、Z=Cl；半径 Al>Cl>O。 三、课后作业答案与解析 1. C。A 原子半径随电子层数增加可能增大；B O、F 无最高正价；D 还受电子层数等影响。 2. A。K、Na、Li 同主族，半径 K>Na>Li、I1 Li>Na>K，按“半径依次减小、I1 依次增大”即 K→Na→Li。 3. C。F 电负性最大（4.0）。 4. B。p 区含 0 族，并非都是主族元素。 5. B。Na(+1)、Mg(+2)、Al(+3)、Si(+4) 最高正价递增；F 无正价。 6. D。A 轨道能量与离核远近无绝对对应；B 同周期半径减小；C 第三周期 Ar 第一电离能最大。 7. D。B<C<N 同周期递增；A 项 Na<Al<Mg（Mg 反常）；B 项 O>S>Se；C 项 Be>Mg>Ca。 8. B。A 项 H 在 s 区为非金属；C 项含长周期 K、Ca 等；D 项 LiOH 为中强碱，H 无氧化物水化物。 9. (1)O (2)Cs (3)He (4)F (5)H (6)F 10. ①C ②N ③O ④Na ⑤Al ⑥S ⑦Cl。(1) C、N、O、Na (2) Na；O (3) Na>Al>O (4) NH3；强。 11. (1) 0.8(K)<X(K)<0.9(Na) (2) 共价；Al 与 Cl 电负性差=3.0-1.5=1.5<1.7 (3) 离子键；共价键。 12. X=Mg、Y=Al、Z=S、W=O。(2) Mg>Al (3) H2SO4；强酸。 13. W=C、X=O、Y=Na、Z=S。解析：W 最外层是内层 2 倍→C；X 地壳最多→O；Y^+ 与 O^2- 同结构→Na^+；Z 与 O 同主族短周期→S。(2) 原子半径最大 Na；电负性最大 O (3) Na2O2 中既有离子键又有共价键（O-O 非极性共价键，Na^+ 与 O_2^2- 间离子键）。 14. (1) 增大；Be>B、N>O（或 Mg>Al、P>S） (2) Ar (3) Be 价层为 2s^2^ 全充满稳定结构，B 失去的是能量较高的 2p 电子，故 Be 第一电离能大于 B (4) Na 失去 1 个电子后形成 8 电子稳定结构（Ne 型），再失电子非常困难，故 I2≫I1。 15. W=H、X=O、Y=Na、Z=S。(2) S^2->_O^2->_Na^+（S^2- 三层最大；O^2- 与 Na^+ 同为 2 8 结构，核电荷数 O<Na，故 O^2->_Na^+） (3) O；Na2S；离子键 (4) 离子键。 学科网（北京）股份有限公司 $