高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第2講元素周期表元素周期律第五章2026內(nèi)容索引0102強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略增素能精準(zhǔn)突破研專項(xiàng)前沿命題03明考向真題演練04【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性變化的規(guī)律,建構(gòu)元素周期律。2.知道元素周期表的結(jié)構(gòu),以第三周期的鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯,以及堿金屬和鹵族元素為例,了解同周期和同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。3.認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化,知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因。4.知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征,了解元素周期律(表)的應(yīng)用價(jià)值。強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略一、元素周期表1.原子序數(shù)(1)含義:按照元素在元素周期表中的順序給元素編號(hào),得到原子序數(shù)。(2)存在關(guān)系:原子序數(shù)=

核電荷數(shù)

=核外

電子數(shù)

=

質(zhì)子數(shù)

。

2.元素周期表的編排原則(1)周期:把

電子層數(shù)目

相同的元素,按

原子序數(shù)遞增

的順序,從左至右排成的橫行。

(2)族:把

最外層電子數(shù)

相同的元素,按

電子層數(shù)遞增

的順序,從上至下排成的縱列。

3.元素周期表(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)(2)元素周期表的結(jié)構(gòu)微點(diǎn)撥有關(guān)元素周期表結(jié)構(gòu)的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)基態(tài)原子最外層電子排布相同的原子對(duì)應(yīng)元素不一定處于同主族,如He、Be的最外層均有2個(gè)電子,前者處于0族,后者處于第ⅡA族。(2)第ⅠA族和0族不是含元素種類最多的族,含元素種類最多的族應(yīng)是第ⅢB族,共有32種元素。(3)第Ⅷ族屬于副族;過(guò)渡元素包括8個(gè)副族,全部是金屬元素,原子最外層電子數(shù)不超過(guò)2個(gè)。4.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系周期電子層(能層)序數(shù)每周期第一種元素每周期最后一種元素原子序數(shù)價(jià)層電子排布式原子序數(shù)價(jià)層電子排布式二23

2s1

10

2s22p6

三311

3s1

18

3s23p6

四419

4s1

36

4s24p6

五537

5s1

54

5s25p6

六655

6s1

86

6s26p6

七787

7s1

118

7s27p6

(2)原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系①主族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn)主族ⅠAⅡAⅢAⅣA價(jià)層電子排布特點(diǎn)

ns1

ns2

ns2np1

ns2np2

主族ⅤAⅥAⅦA—價(jià)層電子排布特點(diǎn)

ns2np3

ns2np4

ns2np5

—②0族元素的價(jià)層電子排布:He為1s2;其他為ns2np6。③過(guò)渡元素(副族)的價(jià)層電子排布:(n-1)d1~10ns1~2。5.元素周期表的分區(qū)(1)按元素的種類分區(qū)①分界線:沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條虛線,即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。②各區(qū)位置:分界線左下方為

金屬元素區(qū)

,分界線右上方為

非金屬元素區(qū)

。

③分界線附近元素的性質(zhì):既表現(xiàn)

金屬元素

的性質(zhì),又表現(xiàn)

非金屬元素

的性質(zhì)。

(2)按價(jià)層電子排布分區(qū)按照核外電子排布,可把元素周期表劃分為5個(gè)區(qū),除ds區(qū)外,各區(qū)名稱來(lái)自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)符號(hào)。①元素周期表的分區(qū)如下:②各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及價(jià)層電子的排布特點(diǎn)

分區(qū)元素分布價(jià)層電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素;通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)ⅢA族~ⅦA族、0族ns2np1~6(除He外)通常是最外層電子參與反應(yīng)(除0族外)d區(qū)ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外)(n-1)d1~9ns1~2(除Pd外)d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n-1)d10ns1~2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2鑭系元素的化學(xué)性質(zhì)非常相近,錒系元素的化學(xué)性質(zhì)也非常相近6.元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(1)科學(xué)預(yù)測(cè):為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)其原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。(2)尋找新物質(zhì):(3)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn):對(duì)探礦有指導(dǎo)意義的是地球化學(xué)元素的分布與它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢藐P(guān)系,研制農(nóng)藥材料等。易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)基態(tài)原子最外層電子數(shù)為1、2的元素分別處于第ⅠA、ⅡA族。(

×

)(2)+3價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為[Ar]3d5的元素處于第四周期、第Ⅷ族。(

√

)(3)價(jià)層電子排布式為4s24p1的元素位于第五周期第ⅠA族,屬于s區(qū)元素。(

×

)(4)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分別為C、Si和O、S。(

√

)二、元素周期律1.元素周期律2.原子半徑

3.電離能(1)第一電離能:

氣態(tài)

基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號(hào)為I1,單位為kJ·mol-1。

(2)元素第一電離能的周期性變化同周期從左到右,第一電離能呈

增大

的趨勢(shì),稀有氣體的第一電離能

最大

,堿金屬的第一電離能

最小

;同主族從上到下,第一電離能逐漸

減小

。

微點(diǎn)撥第二、三、四周期中,第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能比相鄰主族元素的第一電離能都大。4.電負(fù)性

微點(diǎn)撥金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右,它們既有金屬性又有非金屬性。5.對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中,某些主族元素與

右下方

的主族元素的有些性質(zhì)是相似的,這種相似性被稱為“對(duì)角線規(guī)則”。

應(yīng)用提升

元素的電離能及應(yīng)用

易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)同一周期中,隨著核電荷數(shù)的增加,元素的原子半徑逐漸增大。(

×

)(2)N、O、F三種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>F。(

×

)(3)元素的電負(fù)性越大,非金屬性越強(qiáng),第一電離能也越大。(

×

)(4)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能。(

×

)增素能精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一元素周期表的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用典例突破(2023廣東名校聯(lián)考)R、X、Y、Z四種元素位于周期表中前四周期,圖中粗實(shí)線為金屬與非金屬的分界線。下列說(shuō)法正確的是(

)A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y>XB.電負(fù)性:X>R>ZC.第一電離能:R<XD.Y單質(zhì)與R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物不反應(yīng)答案

B解析

題圖為周期表中前四周期的一部分,應(yīng)該為二、三、四周期,粗實(shí)線為金屬與非金屬的分界線,所以Y應(yīng)該為第三周期ⅢA族元素Al,依此類推,R為N,X為O,Z為As。O2-和Al3+核外具有相同的電子數(shù),核內(nèi)質(zhì)子數(shù)越少,離子半徑越大,所以O(shè)2->Al3+,即Y<X,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同周期元素,從左到右電負(fù)性增大,同主族元素,從下到上電負(fù)性增大,所以電負(fù)性順序是O>N>As,即X>R>Z,B項(xiàng)正確;N元素的2p軌道是半充滿,比較穩(wěn)定,所以第一電離能比氧的大,即R>X,C項(xiàng)錯(cuò)誤;R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是HNO3,硝酸與鋁可以反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。針對(duì)訓(xùn)練1.甲~戊均為短周期元素,在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示;戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.原子半徑:丁>戊>乙

B.非金屬性:戊>丁>丙C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生D.丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定能與強(qiáng)堿反應(yīng)答案

C解析

根據(jù)題干信息,戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸,在短周期元素中,符合此條件的可以是S或Cl。如果戊為S元素,則甲、乙、丙、丁分別為C、O、Si、P元素;如果戊為Cl元素,則甲、乙、丙、丁分別為N、F、P、S元素。但無(wú)論戊是什么元素,同周期的主族元素,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:丁>戊;同主族元素的原子序數(shù)越大,半徑越大,原子半徑:戊>乙,則原子半徑:丁>戊>乙,A項(xiàng)正確,不符合題意;無(wú)論戊是什么元素,同周期主族元素的原子序數(shù)越大,非金屬性越強(qiáng),因此非金屬性:戊>丁>丙,B項(xiàng)正確,不符合題意;若戊為S元素,則甲為C元素,甲的氫化物如甲烷遇氯化氫無(wú)白煙產(chǎn)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;不論丙是Si元素還是P元素,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為酸,均可以與強(qiáng)堿反應(yīng),D項(xiàng)正確,不符合題意。2.(2023福建三明月考)下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述正確的是(

)A.原子的價(jià)層電子排布式為ns2np6的元素一定是主族元素B.基態(tài)原子的p能級(jí)上有5個(gè)電子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的價(jià)層電子排布式為3d3~74s2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族D.基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素一定是主族元素答案

B解析

原子的價(jià)層電子排布式為ns2np6的元素不是主族元素,如Ne、Ar為0族元素,A錯(cuò)誤;基態(tài)原子的p能級(jí)上有5個(gè)電子的元素的價(jià)層電子排布式為ns2np5,位于第ⅦA族,B正確;原子的價(jià)層電子排布式為3d6~74s2的元素位于第Ⅷ族,C錯(cuò)誤;基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素可能為K、Cr或Cu,K為主族元素,Cr、Cu為副族元素,D錯(cuò)誤。3.確定下列指定元素的原子序數(shù)。(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素,原子序數(shù)分別為m、n,則m、n的關(guān)系為

。

(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相鄰周期的兩種元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)可能是

。

(3)下列各表為元素周期表中的一部分,表中數(shù)字為原子序數(shù),其中M的原子序數(shù)為37的是

(填字母)。

答案

(1)n=m+5、n=m+15、n=m+29(2)x+2、x+8、x+18、x+32

(3)B歸納總結(jié)結(jié)合“片段型”元素周期表推斷短周期主族元素(1)直接相鄰的“”型、“”型結(jié)構(gòu)片段表格中上一行元素處于第二周期,下一行元素處于第三周期,原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示:(2)直接相鄰的“”型結(jié)構(gòu)片段表格中上一行元素處于第二周期,下一行元素處于第三周期,同主族上下兩種元素的原子序數(shù)相差8。考點(diǎn)二元素周期律及應(yīng)用考向1.元素的金屬性和非金屬性的比較典例突破一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中,X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子;元素Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8個(gè)電子。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.XEZ4是一種強(qiáng)酸B.非金屬性:W>Z>YC.原子半徑:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合價(jià)為+2價(jià)答案

C解析

本題考查元素推斷與元素周期律。X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子,則X是氫元素;Y、Z、W為第二周期元素,可分別形成4、2、1條共價(jià)鍵,則Y、Z、W分別是C元素、O元素、F元素;元素E的原子比F原子多8個(gè)電子,則E為Cl元素。HClO4是強(qiáng)酸,A項(xiàng)正確;非金屬性:F>O>C(W>Z>Y),B項(xiàng)正確;原子半徑:Cl>F(E>W),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氟元素的非金屬性比氧元素強(qiáng),OF2中F元素為-1價(jià),O元素為+2價(jià),D項(xiàng)正確。針對(duì)訓(xùn)練1.(2023廣西貴港模擬)下列事實(shí)或?qū)嶒?yàn)?zāi)茏鳛榕袛嘁罁?jù)的是(

)A.鹽酸是強(qiáng)酸,氫硫酸是弱酸,判斷氯與硫的非金屬性強(qiáng)弱B.熱穩(wěn)定性:H2Se<H2S<H2O,判斷氧、硫與硒的非金屬性強(qiáng)弱C.沸點(diǎn):H2O>NH3>CH4,判斷碳、氧與氮的非金屬性強(qiáng)弱D.向MgCl2、AlCl3溶液中分別加入過(guò)量的氨水,判斷鎂與鋁的金屬性強(qiáng)弱答案

B解析

鹽酸和氫硫酸均不是相應(yīng)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物,不能作為判斷氯與硫的非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù),A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng)的元素其單質(zhì)越容易與氫氣化合,得到的氫化物越穩(wěn)定,B正確;H2O、NH3、CH4物質(zhì)的沸點(diǎn)與分子間作用力強(qiáng)弱有關(guān),不能判斷碳、氧與氮的非金屬性強(qiáng)弱,C錯(cuò)誤;鎂與鋁的金屬性強(qiáng)弱可用其跟酸反應(yīng)的劇烈程度判斷,向MgCl2、AlCl3溶液中分別加入過(guò)量的氨水,不能判斷鎂與鋁的金屬性強(qiáng)弱,D錯(cuò)誤。2.研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究碳、硅元素非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)儀器A的名稱為

。

(2)問(wèn)題探究:[已知酸性:亞硫酸(H2SO3)>碳酸(H2CO3)]①裝置E中酸性KMnO4溶液的作用是

。

②能說(shuō)明碳元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。

③該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明S的非金屬性強(qiáng)于C的非金屬性?

(填“能”或“不能”),理由是

。

答案

(1)分液漏斗(2)①除去SO2氣體②E試管中的溶液褪色不完全,F試管中出現(xiàn)白色沉淀③不能H2SO3不是S元素的最高價(jià)含氧酸,無(wú)法比較非金屬性的強(qiáng)弱解析

(2)①?gòu)难b置D中出來(lái)的氣體中含有二氧化硫,二氧化硫可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故裝置E中酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2氣體;②二氧化碳與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成硅酸,說(shuō)明了碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng),證明碳元素的非金屬性比硅元素的非金屬性強(qiáng),所以當(dāng)酸性KMnO4溶液褪色不完全,盛有Na2SiO3溶液的試管中出現(xiàn)白色沉淀即說(shuō)明碳元素的非金屬性比硅元素的非金屬性強(qiáng);③依據(jù)最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷非金屬性的強(qiáng)弱,二氧化硫溶于水生成的是亞硫酸,不是最高價(jià)含氧酸,所以不能用來(lái)判斷非金屬性的強(qiáng)弱。歸納總結(jié)元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法考向2.比較粒子半徑的大小典例突破A、B、C為三種短周期元素,A、B同周期,A、C的最低價(jià)離子分別為A2-、C-,B2+與C-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列敘述不正確的是(

)A.原子序數(shù):A>B>CB.原子半徑:B>A>CC.離子半徑:A2->B2+>C-D.原子最外層電子數(shù):C>A>B答案

C解析

由題意可推出A為S、B為Mg、C為F。原子序數(shù):S>Mg>F,A項(xiàng)正確;不同周期元素,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,同一周期元素,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,因此原子半徑:Mg>S>F,B項(xiàng)正確;S2-的電子層數(shù)為3,離子半徑最大,Mg2+與F-的電子層數(shù)為2,且具有相同的核外電子數(shù),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,因此離子半徑:S2->F->Mg2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;F原子最外層電子數(shù)為7,S原子最外層電子數(shù)為6,Mg原子最外層電子數(shù)為2,因此原子最外層電子數(shù):F>S>Mg,D項(xiàng)正確。針對(duì)訓(xùn)練1.比較下列微粒半徑的大小(用“>”或“<”填空):(1)Si

N

F。

(2)Li

Na

K。

(3)Na+

Mg2+

Al3+。

(4)F-

Cl-

Br-。

(5)Cl-

O2-

Na+。

(6)H-

Li+

H+。

答案

(1)>

>

(2)<

<

(3)>

>

(4)<

<

(5)>

>

(6)>

>2.X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,Y的基態(tài)原子的價(jià)層電子中有3個(gè)未成對(duì)電子,Z的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍;Z與W同主族。下列說(shuō)法正確的是(

)A.離子半徑:W>Z>Y>XB.鍵角:H2Z<H2WC.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>WD.第一電離能:Z>Y>W答案

C解析

X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,為氫元素;Y的基態(tài)原子的價(jià)層電子中有3個(gè)未成對(duì)電子,為氮元素;Z的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,為氧元素;Z與W同主族,W為硫元素。氧離子和氮離子是電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,根據(jù)核電荷數(shù)越大半徑越小分析,氧離子半徑小于氮離子半徑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;水分子和硫化氫分子都有兩個(gè)孤電子對(duì),氧原子、硫原子都為sp3雜化,但是氧原子的電負(fù)性比硫原子大,使得水分子中的成鍵電子間的斥力大于硫化氫分子中的,因此鍵角:H2O>H2S,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氧元素的非金屬性比硫元素的強(qiáng),故H2O的穩(wěn)定性比H2S的穩(wěn)定性強(qiáng),C項(xiàng)正確;同主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而減小,同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì),氮原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),其第一電離能大于氧的第一電離能,故第一電離能N>O>S,D項(xiàng)錯(cuò)誤。歸納總結(jié)

考向3.元素電離能、電負(fù)性等元素周期律的綜合應(yīng)用典例突破(2024廣東卷)一種可為運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充能量的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,則(

)

針對(duì)訓(xùn)練1.(2024廣西桂林三模)由原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R組成的一種離子液體的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知W的簡(jiǎn)單氫化物易液化,可用作制冷劑;R的簡(jiǎn)單陰離子含10個(gè)電子。下列說(shuō)法正確的是(

)A.原子半徑:R>Z>XB.第一電離能:W>RC.X、W、R能形成離子晶體D.最高價(jià)含氧酸的酸性:Y>Z答案

C解析

W的簡(jiǎn)單氫化物易液化,可用作制冷劑,則W為N;R的簡(jiǎn)單陰離子含10個(gè)電子,則R為F;Z形成4個(gè)鍵,則Z為C;Y得到1個(gè)電子形成4個(gè)鍵,則Y為B;X形成1個(gè)鍵,原子序數(shù)最小,則X為H。同周期主族元素,從左往右,原子半徑逐漸減小,原子半徑:B>C>F,A項(xiàng)錯(cuò)誤;W為N,R為F,同周期元素從左往右第一電離能呈增大趨勢(shì),故F>N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4F是離子晶體,C項(xiàng)正確;Z為C,Y為B,碳、硼位于同周期,且碳的非金屬性強(qiáng)于硼的,則最高價(jià)含氧酸的酸性:碳酸>硼酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2025八省聯(lián)考四川卷)M、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最高的元素,X的最高價(jià)含氧酸具有強(qiáng)氧化性,Y的基態(tài)原子價(jià)層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,Z與Y同族。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電負(fù)性:Y>X>ZB.第一電離能:Y>X>MC.原子半徑:Z>Y>XD.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X>Z>Y答案

A解析

M、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最高的元素,則M是H元素;Y的基態(tài)原子價(jià)層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,則Y是O元素;X的最高價(jià)含氧酸具有強(qiáng)氧化性,則X是N元素;Z與Y同族,則Z是S元素。電負(fù)性:O>N>S,A項(xiàng)正確;N的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同周期相鄰的O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑:S>N>O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電負(fù)性:O>N>S,則穩(wěn)定性:H2O>NH3>H2S,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(1)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578I1(Li)>I1(Na),原因是

。

I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是

。

(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)

(填“大于”或“小于”)I1(Cu),原因是

。

答案

(1)Na與Li同主族,Na的電子層數(shù)多,原子半徑大,故第一電離能更小Li、Be和B為同周期元素,同周期主族元素從左至右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì);但由于基態(tài)Be原子的2s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,故其第一電離能大于B的第一電離能(2)大于Zn原子核外電子排布為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子歸納總結(jié)1.同周期、同主族元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小陰離子逐漸減小且r(陰離子)>r(陽(yáng)離子)逐漸增大項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)元素性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià)由+1→+7(O、F除外),負(fù)化合價(jià)=-(8-主族序數(shù))相同,最高正化合價(jià)=主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱電負(fù)性電負(fù)性逐漸變大電負(fù)性逐漸變小項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)元素性質(zhì)第一電離能呈增大趨勢(shì)(第ⅡA、第ⅤA族存在反常)第一電離能逐漸減氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性(或堿性)堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)陰離子還原性逐漸減弱陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱陰離子還原性逐漸增強(qiáng)2.電離能規(guī)范答題的兩個(gè)類型(1)電離能與原子結(jié)構(gòu)答題策略:從原子核對(duì)最外層電子的吸引力來(lái)判斷。答題模板:A原子比B原子的半徑大,且A原子的核電荷數(shù)比B原子的小,所以A原子對(duì)最外層電子的吸引力小于B,故第一電離能A小于B。(2)電離能與半充滿、全充滿答題策略:能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)時(shí),比較穩(wěn)定,難失電子。答題模板:A原子的價(jià)層電子排布式為×××,處于半充滿(或全充滿),比較穩(wěn)定,難失電子,×××電離能大。研專項(xiàng)前沿命題元素周期表中“位—構(gòu)—性”關(guān)系及應(yīng)用

題型考查內(nèi)容選擇題考查知識(shí)結(jié)合原子結(jié)構(gòu)、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性質(zhì)等信息,推斷未知元素,結(jié)合元素周期律進(jìn)行判斷核心素養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知考向1元素周期表中“位—構(gòu)—性”的關(guān)系及應(yīng)用例1.W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和,Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子。下列說(shuō)法正確的是(

)A.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>X>YB.W與Y能形成含有非極性鍵的化合物C.X和Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>YD.由W、X、Y三種元素所組成化合物的水溶液均顯酸性思路指導(dǎo)Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,且Z的原子序數(shù)最大,推測(cè)Z的核外有3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為1,即為Na元素。W與X能形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子,形成的化合物為N2H4,則W為H元素,X為N元素;Y的原子序數(shù)是W與X的原子序數(shù)之和,則Y為O元素。答案

B針對(duì)訓(xùn)練1.(2024甘肅卷)X、Y、Z、W、Q為短周期元素,原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為18。Y原子核外有兩個(gè)單電子,Z和Q同族,Z的原子序數(shù)是Q的一半,W元素的焰色試驗(yàn)呈黃色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.X、Y組成的化合物有可燃性B.X、Q組成的化合物有還原性C.Z、W組成的化合物能與水反應(yīng)D.W、Q組成的化合物溶于水呈酸性答案

D解析

W元素的焰色試驗(yàn)呈黃色,W為Na元素;Z和Q同族,Z的原子序數(shù)是Q的一半,則Z、Q分別為O元素、S元素;Y原子核外有兩個(gè)單電子且原子序數(shù)小于Z,則Y為C元素;X、Y、Z、W、Q的最外層電子數(shù)之和為18,則X的最外層電子數(shù)為18-4-6-1-6=1,X可能為H元素或Li元素。若X為H元素,H元素與C元素組成的化合物為烴,烴能夠燃燒,若X為L(zhǎng)i元素,Li元素與C元素組成的化合物也具有可燃性,A項(xiàng)正確;X、Q組成的化合物中Q(即S元素)呈-2價(jià),為S元素的最低價(jià),具有還原性,B項(xiàng)正確;Z、W組成的化合物為Na2O、Na2O2,Na2O與水反應(yīng)生成NaOH,Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH和O2,C項(xiàng)正確;W、Q組成的化合物Na2S屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶于水所得溶液呈堿性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2025八省聯(lián)考河南卷)某化合物的分子式為YWZX2,W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,X與Z同主族,W與X的質(zhì)子數(shù)之和等于Z的質(zhì)子數(shù),Y的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的一半。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電負(fù)性:W<YB.WX2的空間結(jié)構(gòu)為直線形C.最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X<ZD.Y的第一電離能高于同周期相鄰元素答案

D解析

W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Y的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的一半,則Y為P元素;X與Z同主族,W與X的質(zhì)子數(shù)之和等于Z的質(zhì)子數(shù),結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系推測(cè),W是O,X為F,Z為Cl。電負(fù)性:O>P,A項(xiàng)錯(cuò)誤;WX2為OF2,O原子采取sp3雜化,則OF2為V形,B項(xiàng)錯(cuò)誤;HF形成分子間氫鍵,HCl只存在分子間作用力,故沸點(diǎn):HF>HCl,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Y是P,其3p軌道處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài),較難失去電子,其第一電離能大于同周期相鄰的Si和S,D項(xiàng)正確。考向2元素的推斷及元素周期律的應(yīng)用例2.(2024湖北卷)主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X、Y的價(jià)電子數(shù)相等,Z的價(jià)電子所在能層有16個(gè)軌道,4種元素形成的化合物如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電負(fù)性:W>YB.酸性:W2YX3>W2YX4C.基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù):W>XD.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y思路指導(dǎo)首先根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖,進(jìn)行元素推斷,然后結(jié)合選項(xiàng)問(wèn)題分析解答。解析

W和Y可以形成H2S,其中S顯-2價(jià),因此電負(fù)性:S>H,A項(xiàng)不正確;H2SO3是中強(qiáng)酸,而H2SO4是強(qiáng)酸,因此在相同條件下,后者的酸性較強(qiáng),B項(xiàng)不正確;H只有1個(gè)電子,O的2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,因此基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)O>H,C項(xiàng)不正確;K的氧化物溶于水,且與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿KOH,S的氧化物溶于水,且與水反應(yīng)生成H2SO3或H2SO4,因此氧化物溶于水所得溶液的pH的大小關(guān)系為K>S,D項(xiàng)正確。答案

D突破方法元素周期表中元素推斷及元素周期律應(yīng)用類題目的思維流程如下:針對(duì)訓(xùn)練3.(2024河南鄭州模擬)同一短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,其中X被認(rèn)為目前形成化合物種類最多的元素,四種元素形成的某種化合物如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y>Z>WB.元素的第一電離能:Z<Y<WC.分子中X原子雜化類型有sp2、sp3D.W的氫化物分子間形成了直線形氫鍵,故簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):W>X答案

D解析

根據(jù)結(jié)構(gòu)可知:X能形成4個(gè)共價(jià)鍵,X為C,Y能形成3個(gè)共價(jià)鍵,Y為N,Z能形成2個(gè)共價(jià)鍵,Z為O,W能形成1個(gè)共價(jià)鍵,W為F。N、O、F的簡(jiǎn)單離子核外電子排布相同,半徑關(guān)系:N3->O2->F-,A項(xiàng)正確;由于N原子的2p軌道半滿,穩(wěn)定性較強(qiáng),其第一電離能比O的大,但是比F的小,第一電離能的關(guān)系:Z(O)<Y(N)<W(F),B項(xiàng)正確;C原子雜化類型有sp2、sp3,C項(xiàng)正確;HF的沸點(diǎn)高于CH4的沸點(diǎn),是因?yàn)镠F分子之間可以形成氫鍵,使其沸點(diǎn)升高,但是HF分子之間形成的不是直線形氫鍵,應(yīng)為鋸齒形,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2023遼寧卷)某種鎂鹽具有良好的電化學(xué)性能,其陰離子結(jié)構(gòu)如下圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數(shù)依次增大的短周期元素,W、Y原子序數(shù)之和等于Z,Y原子價(jià)電子數(shù)是Q原子價(jià)電子數(shù)的2倍。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.W與Y的化合物為極性分子B.第一電離能Z>X>YC.Q的氧化物是兩性氧化物D.該陰離子中含有配位鍵答案

B解析

結(jié)合L結(jié)構(gòu)中原子的成鍵數(shù)目可知,X可形成四條共價(jià)鍵,則X為碳元素,W、Z形成一條共價(jià)鍵,Y形成兩條共價(jià)鍵,結(jié)合原子序數(shù)和價(jià)電子數(shù),W、Y、Z、Q分別為H、O、F、Al。W(H)與Y(O)可以形成極性分子H2O、H2O2,A項(xiàng)正確;第一電離能:Z>Y>X(F>O>C),B項(xiàng)錯(cuò)誤;Al2O3為兩性氧化物,C項(xiàng)正確;Al的價(jià)電子數(shù)為3,Q與L形成四條共價(jià)鍵,則該陰離子中含有配位鍵,D項(xiàng)正確。明考向真題演練1.(2024江蘇卷)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]可用作凈水劑。下列說(shuō)法正確的是(

)A.半徑:r(Al3+)>r(K+)B.電負(fù)性:χ(O)>χ(S)C.沸點(diǎn):H2S>H2OD.堿性:Al(OH)3>KOH答案

B解析

Al3+核外有2個(gè)電子層,K+核外有3個(gè)電子層,則K+的半徑比Al3+大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;O與S位于同一主族,O的半徑比S的半徑小,更易得到電子,所以O(shè)的電負(fù)