1.2 原子结构与元素的性质(5大题型专项训练,江苏专用)化学人教选择性必修2
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让教与学更高效
第二节原子结构与元素的性质
(题型突破·举一反三)
口题型01电离能及应用
典例精析
【典例1)D
举一反至
【变式1-1】B
【变式1-2】A
【变式1-3】D
口题型02电负性及应用
典例精析
【典例2】A
【变式2-1】A
【变式2-2】D
【变式2-3】A
0题型03
核外电子排布与元素周期表的分区
三
典例精析
【典例3】C
举一反三
【变式31】D
【变式32】B
【变式33】C
0题型04元素周期律的应用
112
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让教与学更高效
三典例精析
【典例4】A
三举一反
【变式41】C
【变式42】C
【变式43】B
口题型05元素“位、构、性”的关系
典例精析
【典例s】A
举一反三
【变式51】C
【变式52】B
【变式53】B
212
第二节 原子结构与元素的性质(题型突破·举一反三)
题型01 电离能及应用
题型02 电负性及应用
题型03 核外电子排布与元素周期表的分区
题型04 元素周期律的应用
题型05 元素“位、构、性”的关系
题型01电离能及应用
基本规律:电离能规律
(1)第一电离能规律
①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小,稀有气体元素的第一电离能最大,同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势(第ⅡA、ⅤA族与其相邻主族相比出现“异常”)。
②同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。
(2)逐级电离能规律
①同一原子的逐级电离能越来越大。
元素的一个基态的气态原子失去一个电子,变成气态基态正离子后,半径减小,核对电子的吸引力增大,所以再失去第二个、第三个电子更加不易,所需要的能量依次增大。
②当某一级电离能突然变得很大时,说明电子的能层发生了变化,即不同能层中电离能有很大的差距。
【典例1】(25-26高二下·北京·期中)已知、是主族元素,为电离能,单位是,根据表中所列数据判断,不正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素的最高正价为+1价
B.元素是区元素
C.若元素处于第3周期,它的单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液
D.元素与氯元素形成化合物的化学式可能是,该物质一定是离子化合物
【答案】D
【解析】A.X的第一电离能远小于第二电离能,说明X最外层只有1个电子,为第ⅠA族元素,最高正价为+1价,A正确;B.由A项可知,是为第ⅠA族元素,其价电子排布为,属于s区元素,B正确;C.Y的第三电离能远小于第四电离能,说明Y最外层有3个电子,为第ⅢA族元素,若处于第3周期则为,既能与盐酸反应,又能与溶液反应,故其单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液,C正确;D.若Y为,与氯形成的为共价化合物,因此不一定是离子化合物,D错误;故选D。
【变式1-1】(25-26高二上·江西·阶段检测)某元素X的气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……,下列说法正确的是
A.该元素位于周期表第ⅢA族
B.与氯气反应时可能生成
C.该元素为Be
D.最高价氧化物对应水化物可以和NaOH溶液反应
【答案】B
【分析】观察逐级电离能数据,第二电离能到第三电离能数值急剧增大,说明原子失去2个电子后再失去第3个电子难度大幅提升,证明原子最外层有2个电子,该元素属于第ⅡA族元素。
【解析】A.该元素最外层有2个电子,对应周期表第ⅡA族,A错误;B.该元素为第ⅡA族元素,容易失去最外层2个电子显+2价,与氯气发生化合反应时可以生成,B正确;C.结合电离能数值特征可以判断该元素是镁(Mg),并非铍(Be),Be原子核外只有4个电子,C错误;D.该元素为Mg,最高价氧化物对应的水化物是,属于中强碱,不能和NaOH溶液发生反应,D错误;故选B。
【变式1-2】(25-26高二上·海南·期中)某储氢材料是短周期金属元素R的氢化物,R的部分电离能数据如表所示。下列说法正确的是
738
1451
7733
10540
13630
A.R的氯化物的化学式为RCl2 B.同周期金属元素中R的简单离子半径最小
C.R着火时必须及时用泡沫灭火器扑灭 D.R可与冷水发生剧烈反应
【答案】A
【分析】根据电离能数据判断元素:远大于,说明R最外层有2个电子,为短周期ⅡA族金属,结合电离能数值可知R为。
【解析】A.最外层2个电子,最高正价为+2价,氯化物化学式为,即,A正确;B.第三周期金属元素简单离子为、、,电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小,半径最小,B错误;C.可在中燃烧:,泡沫灭火器会释放,不能扑灭着火,C错误;D.金属性弱于,与冷水反应缓慢,不发生剧烈反应,D错误;故答案选A。
【变式1-3】(25-26高二下·广东惠州·期中)元素W、X、Y、Z为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.W和Z同主族 B.X和Y形成的化合物只含离子键
C.原子半径: D.最简氢化物沸点:
【答案】D
【分析】首先推导元素:短周期第一电离能同周期总体递增,ⅡA、ⅤA族因全满、半满结构反常更高,峰值最高的为,其前,故为、为;在后第一电离能骤降,为;第三周期中(3p3半满)电离能高于相邻的,故为。
【解析】A.为ⅤA族的,为ⅥA族的,二者不同主族,A错误;B.和可形成,其中既含离子键又含共价键,并非只含离子键,B错误;C.同周期原子半径从左到右减小,同主族从上到下增大,故原子半径,C错误;D.的最简氢化物为,分子间存在氢键,的最简氢化物为,无氢键,故沸点,即,D正确;故选D。
题型02 电负性及应用
基本规律
1.电负性变化规律
一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小。
2.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱
(2)判断化合物中元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价易呈正值;
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价易呈负值。
(3)判断化学键及化合物类型
①若两成键元素电负性差值大于1.7,通常形成离子键,该化合物为离子化合物;
②若两成键元素电负性差值小于1.7,通常形成共价键,该化合物为共价化合物。
【特别提醒】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。
【典例2】(25-26高二上·陕西西安·期中)已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是
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
1.8
A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Be和Cl形成共价键
D.O和F形成的化合物O显正价
【答案】A
【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判断不正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B判断正确;根据Be和Cl的电负性,两元素电负性差距小于1.7,可形成极性键,C判断正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物O显正价,D判断正确。
【变式2-1】(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)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
【答案】A
【解析】A项,同一主族中,从上到下,元素的电负性逐渐减小,故A项错误;B项,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,电负性值越小,元素的金属性越强,电负性值越大,元素的非金属性越强,故B项正确;C项,元素的电负性越大,原子吸引电子能力越强,故C项正确;D项,NaH中氢元素化合价为-1,说明H与ⅦA族元素相同易得到电子,所以可支持将氢元素放在ⅦA族,故D项正确。综上所述,本题选A。
【变式2-2】(25-26高二上·广东惠州·期末)元素a~i为短周期元素,其电负性与原子序数的关系如图,下列说法正确的是
A.第一电离能:e<f<g
B.最高正化合价:a>b
C.最简单氢化物沸点:b>c>d
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:h<i
【答案】D
【分析】同周期元素从左向右电负性逐渐增大,结合原子序数可知,a为C,b为N,c为O,d为F,e为Na,f为Mg,g为Al,h为S,i为Cl,据此分析:
【解析】A.同周期从左到右第一电离能逐渐增大,但镁的最外层全充满,较为稳定,第一电离能比铝要大,故第一电离能:e<g<f,A错误;B.a(C)的最高正价为+4,b(N)的最高正价为+5,最高正化合价:a<b,B错误;C.常温水是液体,标况HF是液体,是气体,所以水的沸点最高,其次HF,故最简单氢化物沸点:c>d>b,C错误;D.同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的氧化物的水化物的酸性逐渐增强,故最高价氧化物对应水化物的酸性:h<i(<),D正确;故选D。
【变式2-3】(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)部分卤族元素的电负性随核电荷数的变化趋势如图所示,下列说法正确的是
A.离子半径:
B.氧化性:
C.F元素的最高正化合价为价
D.化合物中元素的化合价为价
【答案】A
【解析】A. 和的最外层电子数相同,但的电子层数更多(4层),只有3层,因此离子半径,A 正确;B.同主族元素从上到下,单质的氧化性逐渐减弱,因此氧化性顺序为,B 错误;C.元素的非金属性最强,没有正化合价,更不可能有+7价,C 错误;D.中,的电负性比大,吸引电子能力更强,因此显-1价,显+1价,D 错误;故答案选A。
题型03 核外电子排布与元素周期表的分区
基本规律:元素周期表的分区方法
1.按电子排布分区
按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区,而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
元素周期表的分区
2.按金属元素与非金属元素分区
(1)金属、非金属在元素周期表中的位置
沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条线,线的左边是金属元素(氢除外),线的右边是非金属元素。非金属元素主要集中在元素周期表右上角的三角区内(如图所示)。
(2)金属与非金属交界处元素的性质特点
在元素周期表中位于金属和非金属交界处的元素兼有金属和非金属的性质,位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为准金属或半金属(一般可用作半导体材料)。
【典例3】(25-26高二下·贵州·开学考试)关于元素周期表分区与核外电子排布,下列说法正确的是
A.金属元素只分布在s区、d区和ds区
B.基态原子p能级半充满的元素一定不在p区
C.周期表第15列元素最外层为ns2np3
D.所有能层均包含s、p、d、f能级
【答案】C
【解析】A.p区也存在金属元素(如、等),金属元素并非只分布在s区、d区和ds区,A错误;B.基态原子p能级半充满的元素价电子排布为,属于第ⅤA族元素,位于p区,B错误;C.周期表第15列为第ⅤA族元素,价电子排布均为,主族元素价电子即为最外层电子,故最外层为,C正确;D.第1能层只有s能级,第2能层只有s、p能级,第3能层只有s、p、d能级,并非所有能层都包含s、p、d、f能级,D错误;故选C。
【变式3-1】(25-26高二上·海南·阶段检测)某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2,该元素在周期表中的位置及分区是
A.第三周期,第ⅡB族,ds区 B.第四周期,第ⅡB族,d区
C.第三周期,第ⅦA族,s区 D.第四周期,第Ⅷ族,d区
【答案】D
【解析】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2,该元素是27号元素Co,该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族,分区为d区;答案选D。
【变式3-2】(25-26高二下·江苏泰州·阶段检测)2026年5月7日我国科学家在沸石分子筛结构测定方面取得新进展。方沸石的化学式为NaAlSi2O6·H2O,下列属于s区元素的是
A.O B.Na C.Al D.Si
【答案】B
【解析】A.O位于元素周期表第VI A族,属于p区元素,A错误;B.Na位于元素周期表第I A族,价电子排布为,属于s区元素,B正确;C.Al位于元素周期表第III A族,属于p区元素,C错误;D.Si位于元素周期表第IV A族,属于p区元素,D错误;故选B。
【变式3-3】(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5, 该元素在周期表中的位置及分区分别是
A.第三周期VIII族,p区 B.第三周期VB族,ds 区
C.第四周期VIII族,d区 D.第四周期V族,f区
【答案】C
【解析】某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,位于元素周期表的d区,故选:C。
题型04 元素周期律的应用
主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小
阴离子逐渐减小
r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
第一电离能
有逐渐增大的趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
【典例4】(25-26高二上·江苏南通·期末)硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A.电负性: B.稳定性:H2S>H2O
C.离子半径: D.第一电离能:
【答案】A
【解析】A.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,C的电负性大于H,故,A正确;B.元素非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,O的非金属性强于S,故稳定性,B错误;C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,与电子层结构相同,Cl的核电荷数大于S,故,C错误;D.N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于S,故,D错误;故选 A。
【变式4-1】(25-26高二上·江苏·期末)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.电负性大小: B.第一电离能大小:
C.半径大小: D.碱性强弱:
【答案】C
【解析】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,F和O位于第二周期,F在O右侧,故,A错误;B.第一电离能反映原子失电子能力,O为非金属难失电子,Na为活泼金属易失电子,故,B错误;C.和核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,Al的核电荷数大于Na,故,C正确;D.元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Na的金属性强于Al,故碱性,D错误;故选C。
【变式4-2】(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O B.酸性:
C.离子半径: D.稳定性:
【答案】C
【解析】A.同周期元素第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,A正确;B.同周期元素从左到右非金属性增强,Cl的非金属性强于S,最高价氧化物对应水化物的酸性强于,B正确;C.和电子层数相同,但核电荷数更大,离子半径更小,故,C错误;D.O的非金属性强于S,的稳定性大于,D正确;故选C。
【变式4-3】(25-26高二上·江苏南京·期末)硫酸型酸雨的形成与化石燃料燃烧产生的硫、氮氧化物有关。下列判断正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.酸性强弱:
【答案】B
【解析】A.硫离子()核外电子层数为3,氧离子()核外电子层数为2,电子层数多的微粒半径大,所以,离子半径,A错误;B.基态氮原子的电子排布为 1s22s22p3,2p 轨道半满状态稳定,第一电离能较高;基态氧原子为 1s22s22p4,失去一个电子可达到半满稳定状态,第一电离能较低,第一电离能,B正确;C.元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱,所以,热稳定性,C错误;D.同周期元素从左至右非金属性逐渐增强,元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性,D错误;答案选B。
题型05 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5】(25-26高二下·江苏南通·期末)、、为原子序数依次增大的三种短周期元素。原子中有7种运动状态不同的电子,Y原子最外层电子数是内层的3倍,是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物热稳定性: B.简单离子半径:
C.第一电离能: D.沸点:
【答案】A
【分析】首先推导元素:X原子核外有7种运动状态不同的电子,即核外电子数为7,X为;Y原子最外层电子数是内层的3倍,短周期元素内层电子数为2,最外层电子数为6,Y为;Z是地壳中含量最高的金属元素,Z为。
【解析】A.非金属性,非金属性越强简单气态氢化物热稳定性越强,故热稳定性,A正确;B.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,B错误;C.原子2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的,即,C错误;D.和均为分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越强、沸点越高,相对分子质量大于,故沸点,D错误;故选A。
【变式5-1】(25-26高二上·江苏·阶段检测)短周期非金属主族元素E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A.四种元素的单质中,M的熔点最高
B.原子半径:M>X>Y
C.简单氢化物沸点:M>Y
D.E、X、Y可形成既含离子键,又含共价键的化合物
【答案】C
【分析】①的核素用于测定文物年代,故为;②价层电子排布为,轨道最多容纳2个电子,故,价层排布为,为;③原子序数,故为;④为原子序数小于的非金属主族元素,基态最外层只有1种自旋方向的电子,故为。
【解析】A.的单质如金刚石、石墨为高熔点共价/混合型晶体,其余单质、、常温均为气体,熔点远低于碳单质,A正确;B.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径,即,B正确;C.的简单氢化物为,的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点远高于,即沸点,C错误;D.、、可形成等离子化合物,既含离子键又含共价键,D正确;故答案选C。
【变式5-2】(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)W、X、Y、Z、M五种短周期元素,原子序数依次增大。X元素焰色反应呈黄色,Z是地壳中含量最多的金属元素,M元素原子最外层电子数比次外层少一个,W是电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.X元素在周期表中位于p区
B.第一电离能:I1(M)> I1(Y)> I1(Z)
C.元素Y在周期表中位于第3周期IIIA族
D.W的气态氢化物和M元素最高价氧化物对应的水化物都是强酸
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、M五种短周期元素,原子序数依次增大,X元素焰色反应呈黄色,X为Na,Z是地壳中含量最多的金属元素,Z为Al,M元素原子最外层电子数比次外层少一个,M为Cl,W是电负性最强的元素,W为F,则Y为Mg。
【解析】A.Na元素位于元素周期表的s区,A错误;B.同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但是Mg3s轨道全满,较为稳定,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能Cl>Mg>Al,B正确;C.Y为Mg,在元素周期表中位于第三周期ⅡA族,C错误;D.F的气态氢化物为HF,HF为弱酸,D错误;故答案选B。
【变式5-3】(25-26高二上·江苏南京·期末)A、B、C、D四种短周期元素,A元素原子的外围电子排布式为,B元素与A元素位于同一周期,其原子的核外有三个未成对电子,C元素位于第2周期,电负性仅小于氟,D元素在短周期元素中第一电离能最小。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.原子半径:
C.C、D两种元素组成的化合物一定不含共价键 D.简单气态氢化物的热稳定性:
【答案】B
【分析】A、B、C、D四种短周期元素,A元素原子的外围电子排布式为,则A为C元素;C元素位于第2周期,电负性仅次于氟,则C为O,B元素与A元素位于同一周期,其原子的原子核外有三个未成对电子,则B为N元素;D元素在短周期元素中第一电离能最小,则D为Na元素,以此解题。
【解析】A.由分析可知,A为C,B为N,C为O,同周期第一电离能越向右电离能越大,但是第ⅢA族和第ⅥA族反常,故第一电离能顺序为:,A错误;B.由分析可知,A为C,B为N,D为Na,电子层越多,半径越大,同周期,越靠右半径越小,故原子半径,B正确;C.由分析可知,C为O,D为Na,可以形成过氧化钠,其中含有共价键,C错误;D.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,由分析可知B为N,C为O,氧的非金属性较强,则简单气态氢化物的热稳定性:,D错误;故选B。
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第二节 原子结构与元素的性质(题型突破·举一反三)
题型01 电离能及应用
题型02 电负性及应用
题型03 核外电子排布与元素周期表的分区
题型04 元素周期律的应用
题型05 元素“位、构、性”的关系
题型01电离能及应用
基本规律:电离能规律
(1)第一电离能规律
①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小,稀有气体元素的第一电离能最大,同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势(第ⅡA、ⅤA族与其相邻主族相比出现“异常”)。
②同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。
(2)逐级电离能规律
①同一原子的逐级电离能越来越大。
元素的一个基态的气态原子失去一个电子,变成气态基态正离子后,半径减小,核对电子的吸引力增大,所以再失去第二个、第三个电子更加不易,所需要的能量依次增大。
②当某一级电离能突然变得很大时,说明电子的能层发生了变化,即不同能层中电离能有很大的差距。
【典例1】(25-26高二下·北京·期中)已知、是主族元素,为电离能,单位是,根据表中所列数据判断,不正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素的最高正价为+1价
B.元素是区元素
C.若元素处于第3周期,它的单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液
D.元素与氯元素形成化合物的化学式可能是,该物质一定是离子化合物
【变式1-1】(25-26高二上·江西·阶段检测)某元素X的气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……,下列说法正确的是
A.该元素位于周期表第ⅢA族
B.与氯气反应时可能生成
C.该元素为Be
D.最高价氧化物对应水化物可以和NaOH溶液反应
【变式1-2】(25-26高二上·海南·期中)某储氢材料是短周期金属元素R的氢化物,R的部分电离能数据如表所示。下列说法正确的是
738
1451
7733
10540
13630
A.R的氯化物的化学式为RCl2 B.同周期金属元素中R的简单离子半径最小
C.R着火时必须及时用泡沫灭火器扑灭 D.R可与冷水发生剧烈反应
【变式1-3】(25-26高二下·广东惠州·期中)元素W、X、Y、Z为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.W和Z同主族 B.X和Y形成的化合物只含离子键
C.原子半径: D.最简氢化物沸点:
题型02 电负性及应用
基本规律
1.电负性变化规律
一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小。
2.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱
(2)判断化合物中元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价易呈正值;
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价易呈负值。
(3)判断化学键及化合物类型
①若两成键元素电负性差值大于1.7,通常形成离子键,该化合物为离子化合物;
②若两成键元素电负性差值小于1.7,通常形成共价键,该化合物为共价化合物。
【特别提醒】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。
【典例2】(25-26高二上·陕西西安·期中)已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是
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
1.8
A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Be和Cl形成共价键
D.O和F形成的化合物O显正价
【变式2-1】(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)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
【变式2-2】(25-26高二上·广东惠州·期末)元素a~i为短周期元素,其电负性与原子序数的关系如图,下列说法正确的是
A.第一电离能:e<f<g
B.最高正化合价:a>b
C.最简单氢化物沸点:b>c>d
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:h<i
【变式2-3】(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)部分卤族元素的电负性随核电荷数的变化趋势如图所示,下列说法正确的是
A.离子半径:
B.氧化性:
C.F元素的最高正化合价为价
D.化合物中元素的化合价为价
题型03 核外电子排布与元素周期表的分区
基本规律:元素周期表的分区方法
1.按电子排布分区
按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区,而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
元素周期表的分区
2.按金属元素与非金属元素分区
(1)金属、非金属在元素周期表中的位置
沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条线,线的左边是金属元素(氢除外),线的右边是非金属元素。非金属元素主要集中在元素周期表右上角的三角区内(如图所示)。
(2)金属与非金属交界处元素的性质特点
在元素周期表中位于金属和非金属交界处的元素兼有金属和非金属的性质,位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为准金属或半金属(一般可用作半导体材料)。
【典例3】(25-26高二下·贵州·开学考试)关于元素周期表分区与核外电子排布,下列说法正确的是
A.金属元素只分布在s区、d区和ds区
B.基态原子p能级半充满的元素一定不在p区
C.周期表第15列元素最外层为ns2np3
D.所有能层均包含s、p、d、f能级
【变式3-1】(25-26高二上·海南·阶段检测)某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2,该元素在周期表中的位置及分区是
A.第三周期,第ⅡB族,ds区 B.第四周期,第ⅡB族,d区
C.第三周期,第ⅦA族,s区 D.第四周期,第Ⅷ族,d区
【变式3-2】(25-26高二下·江苏泰州·阶段检测)2026年5月7日我国科学家在沸石分子筛结构测定方面取得新进展。方沸石的化学式为NaAlSi2O6·H2O,下列属于s区元素的是
A.O B.Na C.Al D.Si
【变式3-3】(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5, 该元素在周期表中的位置及分区分别是
A.第三周期VIII族,p区 B.第三周期VB族,ds 区
C.第四周期VIII族,d区 D.第四周期V族,f区
题型04 元素周期律的应用
主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小
阴离子逐渐减小
r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
第一电离能
有逐渐增大的趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
【典例4】(25-26高二上·江苏南通·期末)硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A.电负性: B.稳定性:H2S>H2O
C.离子半径: D.第一电离能:
【变式4-1】(25-26高二上·江苏·期末)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.电负性大小: B.第一电离能大小:
C.半径大小: D.碱性强弱:
【变式4-2】(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O B.酸性:
C.离子半径: D.稳定性:
【变式4-3】(25-26高二上·江苏南京·期末)硫酸型酸雨的形成与化石燃料燃烧产生的硫、氮氧化物有关。下列判断正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.酸性强弱:
题型05 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5】(25-26高二下·江苏南通·期末)、、为原子序数依次增大的三种短周期元素。原子中有7种运动状态不同的电子,Y原子最外层电子数是内层的3倍,是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物热稳定性: B.简单离子半径:
C.第一电离能: D.沸点:
【变式5-1】(25-26高二上·江苏·阶段检测)短周期非金属主族元素E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A.四种元素的单质中,M的熔点最高
B.原子半径:M>X>Y
C.简单氢化物沸点:M>Y
D.E、X、Y可形成既含离子键,又含共价键的化合物
【变式5-2】(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)W、X、Y、Z、M五种短周期元素,原子序数依次增大。X元素焰色反应呈黄色,Z是地壳中含量最多的金属元素,M元素原子最外层电子数比次外层少一个,W是电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.X元素在周期表中位于p区
B.第一电离能:I1(M)> I1(Y)> I1(Z)
C.元素Y在周期表中位于第3周期IIIA族
D.W的气态氢化物和M元素最高价氧化物对应的水化物都是强酸
【变式5-3】(25-26高二上·江苏南京·期末)A、B、C、D四种短周期元素,A元素原子的外围电子排布式为,B元素与A元素位于同一周期,其原子的核外有三个未成对电子,C元素位于第2周期,电负性仅小于氟,D元素在短周期元素中第一电离能最小。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.原子半径:
C.C、D两种元素组成的化合物一定不含共价键 D.简单气态氢化物的热稳定性:
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