第05講原子結(jié)構(gòu)與元素周期表

目錄

明晰學(xué)考要求...................................................................1

基礎(chǔ)知識梳理...................................................................1

考點(diǎn)精講精練...................................................................1

考點(diǎn)一原子的構(gòu)成.....................................................................5

考點(diǎn)二核外電子的排布.................................................................6

考點(diǎn)三元素周期表.....................................................................9

考點(diǎn)四元素周期律....................................................................12

實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練...........................................................................................................................................................15

1、了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。

2、知道周期與族的概念，能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)，理解元素周期表結(jié)構(gòu)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

3、規(guī)范表達(dá)1～18號元素在周期表中的位置。

4、依據(jù)元素周期表及元素周期律判斷有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。

一、原子的構(gòu)成源:學(xué)§科§網(wǎng)]

1．構(gòu)成原子的微粒

構(gòu)成原子原子核

電子

的粒子質(zhì)子中子

1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位1個(gè)電子帶1個(gè)單位

電性和電量不帶電顯中性

的正電荷的負(fù)電荷

原子核的構(gòu)成一定有質(zhì)子，有質(zhì)子的微粒不一定有中子，如1H；有質(zhì)子的微粒不一定有電子，如H+。

2．微粒的核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系：

(1)原子呈電中性→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。

(2)陽離子帶正電荷→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)。

(3)陰離子帶負(fù)電荷→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。

3．質(zhì)量數(shù)

電子的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于質(zhì)子和中子，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似等于1，

若忽略電子的質(zhì)量，則有質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。

4．原子構(gòu)成的表示方法

A

一般用符號ZX表示，X用元素符號表示，A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)。

二、核外電子的排布規(guī)律

1．核外電子分層排布

(1)依據(jù)：含多個(gè)電子的原子里，電子的能量不同，運(yùn)動區(qū)域離核的遠(yuǎn)近不同。

(2)電子層與電子能量的關(guān)系

電子層序數(shù)1234567

電子層符號KLMNOPQ

電子離核距離由近及遠(yuǎn)

電子能量由低到高

2．核外電子排布規(guī)律

(1)核外電子總是先排布在能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層；

(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子；

(3)原子最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè))；

(4)原子核外次外層電子數(shù)不超過18個(gè)(當(dāng)K層或L層為次外層時(shí)分別為2個(gè)和8個(gè))；

(5)倒數(shù)第三層電子最多不超過32個(gè)。

3．核外電子排布表示方法

(1)核外電子排布的幾條規(guī)律之間既相互獨(dú)立又相互統(tǒng)一，不能孤立地應(yīng)用其中一條。如當(dāng)M層不是最外層

時(shí)，最多排布的電子數(shù)為2×32＝18個(gè)；而當(dāng)它是最外層時(shí)，則最多只能排布8個(gè)電子。

(2)注意看清是“最外層電子數(shù)”“次外層電子數(shù)”還是“內(nèi)層電子數(shù)”。

(3)最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的2倍以上時(shí)，次外層一定是K層。

(4)注意原子結(jié)構(gòu)示意圖與離子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。

三、元素周期表編排與結(jié)構(gòu)

1．發(fā)展歷程

2．編排原則

(1)周期：把電子層數(shù)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，從上至下排成的縱行。

3．結(jié)構(gòu)

(1)周期(7個(gè)橫行→7個(gè)周期)

周期分類短周期長周期

周期序數(shù)1234567

元素種類28818183232

周期序數(shù)與原子

周期序數(shù)＝原子電子層數(shù)

結(jié)構(gòu)的關(guān)系

(2)族(18個(gè)縱行→16個(gè)族→7主7副1零1Ⅷ族)

族主族0族副族Ⅷ族

構(gòu)成周期由長周期元素和短周期元素共同構(gòu)成僅由長周期元素構(gòu)成

列序1，2，13～17183～7，11，128，9，10

ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，Ⅶ

族序數(shù)0Ⅷ

A，ⅥA，ⅦAB，ⅠB，ⅡB

族序數(shù)與原主族序數(shù)＝原子最外層電

子結(jié)構(gòu)關(guān)系子數(shù)

常見族

第ⅠA族(除氫)：堿金屬元素；第ⅦA族：鹵族元素；0族：稀有氣體元素

的別稱

(3)同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)之差。

周期ⅡAⅢA

2、3nn＋1

4、5nn＋11

6、7nn＋25

四、元素周期律

1．同周期元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)的變化規(guī)律

(1)隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)1→8_、原子半徑逐漸增大、化合價(jià)最高正價(jià)和負(fù)價(jià)逐

漸升高_(dá)(第ⅣA族出現(xiàn)負(fù)價(jià))，都呈周期性的變化。

【特別提醒】

(1)F無正價(jià)，O無最高正價(jià)；(2)金屬只有正價(jià)，只有非金屬才有負(fù)價(jià)。

2．同周期元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律

(1)Na、Mg、Al的比較

變化規(guī)律(同

NaMgAl

周期：左→右)

與冷水幾乎不反應(yīng)，

與冷水劇

單質(zhì)與水(或酸)與沸水緩慢反應(yīng)，生與酸反應(yīng)較快，從水或酸中置換

烈反應(yīng)，生

反應(yīng)成H2；與酸反應(yīng)劇烈，生成H2H2能力逐漸減弱

成H2

生成H2

最高價(jià)氧化物對Al(OH)3最高價(jià)氧化物對

NaOHMg(OH)2

應(yīng)水化物的堿性兩性氫應(yīng)水化物的堿性

強(qiáng)堿中強(qiáng)堿

強(qiáng)弱氧化物逐漸減弱

(2)Si、P、S、Cl的比較

變化規(guī)律(同周

SiPSCl

期：左→右)

單質(zhì)與氫氣較高光照或與H2化合能

高溫加熱

反應(yīng)的條件溫度點(diǎn)燃力逐漸增強(qiáng)

氣態(tài)氫化物SiH4PH3H2S受HCl氫化物穩(wěn)定

的熱穩(wěn)定性很不穩(wěn)定不穩(wěn)定熱分解穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)

最高價(jià)氧化HClO4強(qiáng)

最高價(jià)氧化物

物對應(yīng)水化H2SiO3|H3PO4H2SO4酸(比

對應(yīng)的水化物

物的酸性強(qiáng)弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸H2SO4

酸性逐漸增強(qiáng)

弱強(qiáng))

(3)結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，同周期主族元素的金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng)，呈現(xiàn)周期性的變

化。

理論解釋：在同一周期中，各元素的原子核外電子層數(shù)雖然相同，但從左到右，核電荷數(shù)依次增多，原子

半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，因此元素的金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸

增強(qiáng)。

3．同周期元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)變化規(guī)律

內(nèi)容同周期從左到右(0族除外)

電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)1個(gè)→7個(gè)(第一周期除

原子結(jié)構(gòu)

外)，原子半徑逐漸減小

原子得失電子能力失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)

金屬性和非金屬性金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)

單質(zhì)性質(zhì)還原性減弱，氧化性增強(qiáng)

離子性質(zhì)陽離子氧化性增強(qiáng)，陰離子還原性減弱

元素最高正價(jià)：＋1→＋7(O、F除外)

主要化合價(jià)

性質(zhì)最低負(fù)價(jià)：－4→－1

非金屬氣態(tài)氫化物的形成與性

生成由難到易，穩(wěn)定性增強(qiáng)，還原性減弱

質(zhì)

最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸

酸性增強(qiáng)，堿性減弱

堿性

元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。實(shí)質(zhì)是核外電子排布發(fā)生周期性變化的必

然結(jié)果。

考點(diǎn)一原子的構(gòu)成

【典型例題】

【例1】（2024高二下·江蘇·學(xué)業(yè)考試）俗名往往反映了物質(zhì)的組成、性質(zhì)或用途。下列對物質(zhì)俗名的理解

不．正．確．的是

A．臭氧：O3具有腥臭味B．雙氧水：1個(gè)H2O2分子中有2個(gè)氧原子

C．鐵紅：Fe2O3呈紅色D．燒堿：NaOH具有可燃性

【答案】D

【詳解】A．O3是臭氧，具有腥臭味，A正確；

B．雙氧水是H2O2，1個(gè)H2O2分子中有2個(gè)氧原子，B正確；

C．Fe2O3俗稱鐵紅，呈紅色，C正確；

D．NaOH俗稱燒堿，不具有可燃性，D錯(cuò)誤；

故選D。

【例2】（2024高二上·福建·學(xué)業(yè)考試）醫(yī)療上可用液氮冷凍麻醉。氮?dú)庖夯^程發(fā)生改變的是

A．元素種類B．分子間距C．原子數(shù)目D．化學(xué)鍵

【答案】B

【詳解】A．氮?dú)庖夯?，改變的是狀態(tài)，元素種類不變，故A錯(cuò)誤；

B．氮?dú)庖夯?，改變的是氮?dú)獾臓顟B(tài)，分子間距離變小，故B正確；

C．氮?dú)庖夯淖兊氖菭顟B(tài)，原子數(shù)目不變，故C錯(cuò)誤；

D．氮?dú)庖夯俏锢碜兓?，化學(xué)鍵并未改變，故D錯(cuò)誤；

故選B。

14

【例3】（2023高一下·吉林·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于6C原子的說法中，不正確的是

A．質(zhì)子數(shù)是6B．質(zhì)量數(shù)是14C．中子數(shù)是8D．電子數(shù)是12

【答案】D

14

【詳解】6C原子的質(zhì)子數(shù)是6，質(zhì)量數(shù)是14，中子數(shù)是14-6=8，電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)是6，故不正確的是D

選項(xiàng)，故選D。

【即時(shí)演練】

1．（2023高二上·江蘇徐州·學(xué)業(yè)考試）下列化學(xué)用語表示正確的是

A．鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖：B．Cl2的結(jié)構(gòu)式：Cl-Cl

C．Na2S的電子式：D．NaClO的名稱：氯酸鈉

【答案】B

【詳解】

A．鈉原子核內(nèi)有11個(gè)質(zhì)子，核外有11個(gè)電子，則鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖，故A錯(cuò)誤；

B．Cl2中Cl原子間形成一個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式：Cl-Cl，故B正確；

C．硫化鈉為離子化合物，由Na+和S2-構(gòu)成，其電子式為，故C錯(cuò)誤；

D．NaClO的名稱為：次氯酸鈉，故D錯(cuò)誤；

故選B。

2．（2024高一下·北京·學(xué)業(yè)考試）某元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，由此得到的結(jié)論不正確的是

A．該原子有3個(gè)電子層B．該元素屬于金屬元素

C．該元素屬于短周期元素D．該元素的最高正化合價(jià)為+6

【答案】B

【分析】原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)數(shù)字表示核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該層上的

電子數(shù)，離圓圈最遠(yuǎn)的弧線表示最外層，若最外層電子數(shù)≥4，則一般為非金屬元素，在化學(xué)反應(yīng)中易得電

子，若最外層電子數(shù)＜4，則一般為金屬元素，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，元素的最高正化合價(jià)一般等于其

最外層電子數(shù)，據(jù)此分析。

【詳解】A．由某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知：該原子核外有3個(gè)電子層，選項(xiàng)A正確；

B．由某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知：最外層電子數(shù)是6，為S元素，是非金屬元素，選項(xiàng)B不正確；

C．該元素為第16號元素，位于第三周期ⅥA族，屬于短周期元素，選項(xiàng)C正確；

D．由某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知：最外層電子數(shù)是6，最高正化合價(jià)為+6，選項(xiàng)D正確；

故選B。

3．（2023高一下·天津河?xùn)|·學(xué)業(yè)考試）下列有關(guān)化學(xué)用語的表示正確的是

20

A．質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子：17ClB．二氧化碳分子的結(jié)構(gòu)式：O-C-O

C．氯分子的電子式：D．氯離子(Cl-)的結(jié)構(gòu)示意圖：

【答案】C

37

【詳解】A．質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子應(yīng)為17Cl，故A錯(cuò)誤；

B．二氧化碳分子的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，故B錯(cuò)誤；

C．氯分子中兩個(gè)原子形成共用電子對，其電子式：，故C正確；

D．氯離子(Cl-)的核外電子數(shù)為18，結(jié)構(gòu)示意圖為，故D錯(cuò)誤；

故選C。

考點(diǎn)二原子核外電子的排布

【典型例題】

【例1】（2024高一下·浙江紹興·學(xué)業(yè)考試）下列說法不正確的是

A．CCl4、C2H4、SiO2都是共價(jià)化合物

B．SO2溶于水時(shí)，需克服共價(jià)鍵和分子間作用力

C．某物質(zhì)在熔融狀態(tài)能導(dǎo)電；則該物質(zhì)中一定含有離子鍵

D．CO2和N2中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【答案】C

【詳解】A．CCl4、C2H4、SiO2都只存在共價(jià)鍵，它們都是共價(jià)化合物，故A正確；

B．SO2溶于水時(shí)反應(yīng)生成亞硫酸，需克服共價(jià)鍵和分子間作用力，故B正確；

C．某物質(zhì)在熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，不一定含有離子鍵，如金屬單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；

D．CO2分子晶體中碳與氧形成四對共用電子對，碳和氧原子都達(dá)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N2分子中N原子間形

成三鍵，都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；故D正確；

答案選C。

【例2】（2023高二上·江蘇徐州·學(xué)業(yè)考試）O、S原子結(jié)構(gòu)相同的是

A．中子數(shù)B．電子層數(shù)C．最外層電子數(shù)D．核電荷數(shù)

【答案】C

【詳解】A．O原子有8個(gè)中子，S原子有16個(gè)中子，中子數(shù)不相同，A錯(cuò)誤；

B．O是第二周期元素，核外有2層電子，S是第三周期的元素，核外有三層電子，B錯(cuò)誤；

C．O是第VIA族元素，最外層有6個(gè)電子，S也是第VIA族元素，最外層有6個(gè)電子，它們最外層電子數(shù)

相同，C正確；

D．O的核電荷數(shù)為8，S的核電荷數(shù)為16，核電荷數(shù)不相同，D錯(cuò)誤；

答案選C。

【例3】（2024高一下·天津紅橋·學(xué)業(yè)考試）某元素R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，下列關(guān)于該原子的

說法正確的是

A．原子在化學(xué)反應(yīng)中易得到7個(gè)電子

B．元素位于周期表中第三周期

C．屬于金屬元素

D．最高價(jià)氧化物化學(xué)式為R7O2

【答案】B

【詳解】A．該原子最外層有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)過程中容易得到1個(gè)電子，A錯(cuò)誤；

B．該元素原子有3個(gè)電子層，說明位于元素周期表第三周期，B正確；

C．質(zhì)子數(shù)為17，第17號元素為氯元素，屬于非金屬元素，C錯(cuò)誤；

D．最外層電子數(shù)是7，則最高正價(jià)為+7價(jià)，其最高價(jià)氧化物化學(xué)式為Cl2O7，D錯(cuò)誤；

答案選B。

【即時(shí)演練】

1．（2023高一上·廣東·學(xué)業(yè)考試）65Cu和63Cu是銅的兩種穩(wěn)定同位素，被應(yīng)用于環(huán)境示蹤。65Cu和63Cu具

有

A．相同質(zhì)量數(shù)B．相同質(zhì)子數(shù)C．相同中子數(shù)D．不同電子數(shù)

【答案】B

【詳解】有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)或同一元素的不同核素互為同位素。故互稱為同位素的兩種核素之間

具有相同數(shù)值的是質(zhì)子數(shù)，65Cu和63Cu具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，且兩種微粒質(zhì)量數(shù)不同、電子

數(shù)相同。故答案選B。

235235

2．（2024高二上·江蘇泰州·學(xué)業(yè)考試）92U是重要的核工業(yè)原料。下列有關(guān)92U說法正確的是

238238

A．與92U互為同位素B．與92U互為同素異形體

C．含有92個(gè)中子D．核外有143個(gè)電子

【答案】A

235238

【詳解】A．質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同種元素的不同原子，互為同位素，則92U與92U互為同位素，故

A正確；

235238

B．同素異形體為同種元素形成的不同單質(zhì)，92U與92U都是原子，兩者不是同素異形體，故B錯(cuò)誤；

C．中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=235-92=143，故C錯(cuò)誤；

D．核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=92，故D錯(cuò)誤。

答案選A。

3．（2023高二·四川·學(xué)業(yè)考試）某微觀粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為，下列關(guān)于該粒子的說法錯(cuò)誤的是

A．核電荷數(shù)為16B．核外有3個(gè)電子層

C．屬于非金屬原子D．在化學(xué)反應(yīng)中容易失去6個(gè)電子

【答案】D

【分析】根據(jù)粒子的結(jié)構(gòu)示意圖可知，該粒子是硫原子，據(jù)此分析。

【詳解】A．根據(jù)上述分析可知，該粒子是硫原子，則硫原子的核電荷數(shù)為16，A正確；

B．根據(jù)硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，硫原子核外有3個(gè)電子層，B正確；

C．硫原子屬于非金屬原子，C正確；

D．硫是非金屬元素，最外層有6個(gè)電子，故化學(xué)反應(yīng)中容易得到2個(gè)電子，D錯(cuò)誤；

故本題選D。

考點(diǎn)三元素周期表

【典型例題】

【例1】（2024高一下·浙江溫州·學(xué)業(yè)考試）短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如圖所示，已知Y

的原子序數(shù)是X的2倍。下列說法正確的是

X

MYZ

A．元素的最高正價(jià)：X>MB．氫化物的穩(wěn)定性：Y>X

C．離子半徑：Z>YD．M的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸

【答案】D

【分析】短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如圖所示，已知Y的原子序數(shù)是X的2倍，則Y是硫元

素，X是氧元素，M是P元素，Z是Cl元素。

【詳解】A．O元素沒有最高正價(jià)，A錯(cuò)誤；

B．簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2S<H2O，B錯(cuò)誤；

C．Cl-半徑小于S2-的半徑，C錯(cuò)誤；

D．M是P元素，最高價(jià)氧化物的水化物為H3PO4，是中強(qiáng)酸，D正確；

答案選D。

【例2】（2024高二下·北京·學(xué)業(yè)考試）某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，下列關(guān)于該元素的說法不．

正．確．的是

A．元素符號是SB．屬于短周期元素

C．非金屬性比氧的強(qiáng)D．加熱條件下，其單質(zhì)能與鐵反應(yīng)

【答案】C

【詳解】A．該原子核電荷數(shù)為16，為S元素，A正確；

B．該元素為硫元素，屬于短周期元素，B正確；

C．硫和氧同主族，同主族元素從上到下，非金屬性依次減弱，則非金屬性S<O，C錯(cuò)誤；

D．加熱條件下，S單質(zhì)能與Fe反應(yīng)生成FeS，D正確；

故答案選C。

【例3】（2023高一下·北京·學(xué)業(yè)考試）某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。下列關(guān)于該元素的說法中，

不．正．確．的是

A．元素符號是PB．屬于短周期元素C．非金屬性比硫的強(qiáng)D．最高正化合價(jià)是5價(jià)

【答案】C

【分析】

由原子結(jié)構(gòu)示意圖為可知，該元素為磷元素。

【詳解】A．磷元素的元素符號是P，A正確；

B．磷元素位于元素周期表第三周期，屬于短周期元素，B正確；

C．同周期元素從左到右，非金屬性逐漸增強(qiáng)，故磷非金屬性比硫的弱，C錯(cuò)誤；

D．主族元素的最高正化合價(jià)與主族序數(shù)相等，磷元素最外層有5個(gè)電子，則磷元素的最高正化合價(jià)是＋5

價(jià)，D正確；

故選C。

【即時(shí)演練】

1．（2023高一·遼寧鞍山·學(xué)業(yè)考試）下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6種短周期主族元素，已知

③與氫元素能組成日常生活中常見的化合物。

①②③

④⑤⑥

②元素和③元素形成的氫化物，其穩(wěn)定性的強(qiáng)弱順序?yàn)?/p>

A．②大于③B．②小于③C．②等于③D．不確定

【答案】B

【詳解】由題中元素為短周期主族元素，③與氫形成生活中常見的化合物，可以推斷③為O，②為N元

素，根據(jù)元素周期律，從左到右，元素的非金屬性增強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)，因此N形成的氫化物

穩(wěn)定性小于O，即②小于③，故選B。

2．（2023高一·遼寧鞍山·學(xué)業(yè)考試）下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6種短周期主族元素，已知

③與氫元素能組成日常生活中常見的化合物。

①②③

④⑤⑥

③元素和④元素形成常見離子化合物的化學(xué)式為

A．NaOB．NaO2C．NaO或Na2O2D．Na2O或Na2O2

【答案】D

【分析】③與氫元素能組成日常生活中常見的化合物，則③為O元素，由元素在周期表中的相對位置可知，

①為C元素、②為N元素、④為Mg元素、⑤為Al元素、⑥為Cl元素。

【詳解】③元素和④元素形成常見離子化合物為化學(xué)式為Na2O或Na2O2的氧化鈉或過氧化鈉，故選D。

3．（2023高一下·浙江·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、W為短周期元素，如下表所示，其中W原子的最外層電子數(shù)是

7

其內(nèi)層電子的。下列說法不．正．確．的是

10

XY

ZW

A．X元素的氫化物分子間可以形成氫鍵

B．Y元素的兩種同素異形體常溫下都是氣體

C．陰離子半徑從大到小的順序?yàn)閃>Z>Y>X

D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：W>Z

【答案】C

7

【分析】W原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子的，且W為短周期元素，則W為Cl，Z為S，Y為O，X

10

為N。

【詳解】A．N的氫化物NH3可形成分子間氫鍵，A正確；

B．O元素的兩種同素異形體為O2和O3，這兩種物質(zhì)常溫下都是氣體，B正確；

C．陰離子電子層數(shù)越多，離子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，則離子半徑

S2->Cl->N3->O2-，C錯(cuò)誤；

D．Cl的非金屬性強(qiáng)于S，則Cl的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)于S的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，D

正確；

故答案選C。

考點(diǎn)四元素周期表

【典型例題】

【例1】（2024高二·江蘇南通·學(xué)業(yè)考試）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，其中只有Y、Z

處于同一周期，且相鄰，Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是

A．原子半徑：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B．W的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱堿

C．Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)

D．X、Y、Z三種元素可以組成共價(jià)化合物，也可以組成離子化合物

【答案】D

【分析】Z是地殼中含量最多的元素，Z為O，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，W為Na，其中只有Y、Z

處于同一周期，且相鄰，Y為N，X為H。

【詳解】A．同周期從左往右原子半徑減小，同主族從上往下原子半徑增大，故原子半徑：r(X)<r(Z)<r(Y)<

r(W)，A錯(cuò)誤；

B．W的最高價(jià)氧化物的水化物是NaOH，是一種強(qiáng)堿，B錯(cuò)誤；

C．元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：O>N，故N的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定

性比O的弱，C錯(cuò)誤；

D．X、Y、Z三種元素可以組成硝酸、硝酸銨，硝酸為共價(jià)化合物，硝酸銨為離子化合物，D正確；

故選D。

【例2】（2024高一下·浙江·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X的最外層

電子是內(nèi)層電子的2倍，Z是地殼中含量最多的元素，Q是純堿中的一種元素。下列說法不．正．確．的是

A．X的簡單氣態(tài)氫化物呈正四面體形

B．最高正價(jià)：Z<M

C．Q與Z的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵

D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>X

【答案】B

【分析】X的最外層電子是內(nèi)層電子的2倍，則X是C元素；Z是地殼中含量最多的元素，則Z是O元素；

X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，則Y是N元素；純堿是Na2CO3，Q是純堿中的一種元素，則Q是Na元素；M

是O和Na之間的短周期元素，則M是F元素，據(jù)此分析解題。

【詳解】A．X是C元素，C的簡單氣態(tài)氫化物是CH4，空間結(jié)構(gòu)呈正四面體形，A正確；

B．Z和M分別是O元素和F元素，二者沒有最高正價(jià)，不能比較最高正價(jià)，B錯(cuò)誤；

C．Q與Z的化合物可能是Na2O、Na2O2，Na2O2中O-O鍵是非極性共價(jià)鍵，C正確；

D．Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是HNO3，是強(qiáng)酸，X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是H2CO3，是弱酸，

故酸性HNO3>H2CO3，D正確；

故選B。

【例3】（2023高一下·浙江·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、W四種短周期主族元素，其相對位置如圖所示，Y原子最

外層電子數(shù)是內(nèi)層的2倍，Z原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不．正．確．的是

A．最高化合價(jià)：W>X

B．原子半徑：Z>Y

C．非金屬性：Z>W

D．Z2Y2中存在離子鍵

【答案】C

【分析】X、Y、Z、W四種短周期主族元素，其相對位置如圖，Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層的2倍，則Y為

C，Z原子在同周期中原子半徑最大，則Z為Na，可知，X為Li，W為Si。

【詳解】A．最高化合價(jià)W為+4，X為+1，故W>X，A項(xiàng)正確；

B．同周期原子半徑從左到右逐漸減小，同主族原子半徑從上到下逐漸增大，原子半徑：Z>Y，B項(xiàng)正確；

C．同周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性：Z<W，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．Z2Y2為Na2C2，為離子化合物，存在離子鍵，D項(xiàng)正確。

故選C。

【即時(shí)演練】

1．（2023高二·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試）7N、8O、11Na、13Al、16S、17Cl是元素周期表中的短周期主族元素，下

列說法正確的是

A．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O<H2S

B．原子半徑：r(N)<r(O)

C．堿性強(qiáng)弱：NaOH<Al(OH)3

D．非金屬性：S<Cl

【答案】D

【詳解】A．O的非金屬性強(qiáng)于S，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>H2S，A錯(cuò)誤；

B．同周期原子，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則原子半徑r(N)>r(O)，B錯(cuò)誤；

C．Na的金屬性強(qiáng)于Al，則堿性強(qiáng)弱NaOH>Al(OH)3，C錯(cuò)誤；

D．同周期元素，從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，則非金屬性S<Cl，D正確；

故答案選D。

2．（2023高一下·浙江溫州·學(xué)業(yè)考試）短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序數(shù)依次增大，W只有一個(gè)

質(zhì)子，W、Y同主族。X無最高正價(jià)，Z的原子序數(shù)是X的兩倍。下列說法不．正．確．的是

A．原子半徑：YZ

B．簡單陽離子的得電子能力：WY

C．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：QZ

D．W、X、Y三種元素形成的化合物中只含離子鍵

【答案】D

【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序數(shù)依次增大，W只有一個(gè)質(zhì)子，則W為H元素；W、Y

同主族，則Y為Na(不可能為Li，因?yàn)閅元素前面還有X元素)；X無最高正價(jià)，X可為O或F元素，由于Z

的原子序數(shù)是X的兩倍，F(xiàn)元素不符合，則X為O元素，Z為S元素，Q為Cl元素，據(jù)此分析解答。

【詳解】A．同周期元素從左至右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：Na>S，A正確；

++++++

B．Na和鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H=2Na+H2↑，H作氧化劑，Na為氧化產(chǎn)物，則氧化性：H>Na，

即得電子能力：H+>Na+，B正確；

C．非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)。非金屬性：Cl>S，則Q和Z的最高價(jià)氧化物對

應(yīng)水化物：HClO4>H2SO4，C正確；

D．W、X、Y三種元素形成的化合物NaOH，含有離子鍵和共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤；

故選D。

2＋＋2--

3．（2023高一下·黑龍江·學(xué)業(yè)考試）短周期元素的離子aW、bX、cY、dZ都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列

推斷正確的是

A．原子半徑：W>X>Z>YB．離子半徑：Y2->Z->X＋>W2＋

C．a(chǎn)+2=c-2D．熱穩(wěn)定性：H2Y>HZ

【答案】B

2++2--

【分析】短周期元素的離子aW、bX、cY、dZ具有相同電子層結(jié)構(gòu)，核外電子數(shù)相等，所以a-2=b-1=c+2=d+1，

Y、Z為非金屬，處于第二周期，故Y為O元素，Z為F元素，W、X為金屬處于第三周期，W為Mg元素，

X為Na元素。

【詳解】A．同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑Na＞Mg＞O＞F，

故A錯(cuò)誤；

B．電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以離子半徑：O2-＞F-＞Na+＞Mg2+，故B正確；

2+2-

C．a(chǎn)W、cY核外電子數(shù)相同，故a-2=c+2，故C錯(cuò)誤；

D．非金屬性F＞O，非金屬性越強(qiáng)氫化物越穩(wěn)定性，氫化物穩(wěn)定性為HF＞H2O，故D錯(cuò)誤；

故選：B。

1．（2024高二下·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、M和Q五種主族元素，原子序數(shù)依次增大，X原子半徑最

小，短周期中M電負(fù)性最小，Z與Y、Q相鄰，基態(tài)Z原子的s能級與p能級的電子數(shù)相等，下列說法不正

確的是

A．沸點(diǎn)：X2ZX2QB．M與Q可形成化合物M2Q，M2Q2

2

C．鍵角大?。篨2ZX2QD．YZ3與QZ3離子空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形

【答案】D

【分析】X、Y、Z、M和Q五種主族元素，原子序數(shù)依次增大，X原子半徑最小，則X為H元素，短周期中

M電負(fù)性最小，則M為Na元素，Z與Y、Q相鄰，基態(tài)Z原子的s能級與p能級的電子數(shù)相等，則Z的核

外電子排布式為：1s22s22p4，則Z為O元素，Z與Y、Q相鄰，則Y為N元素，Q為S元素，據(jù)此分析。

【詳解】A．H2O中含有氫鍵，則沸點(diǎn)高于H2S，A正確；

B．Na與S可以形成Na2S、Na2S2等多種硫化物，B正確；

C．H2O和H2S的組成結(jié)構(gòu)相似，但O原子半徑小于S，H-O的鍵長小于H-S，H2O中成鍵電子對距離更近，

斥力更大，因此鍵角大于H2S，C正確；

223

D．NO3中N為sp雜化，孤電子對為0，為平面三角形，SO3中S為sp雜化，孤電子對為1，三角錐形，

D錯(cuò)誤；

故選：D。

2．（2023高二·江蘇南京·學(xué)業(yè)考試）海水曬鹽得到NaCl與鹵水。氯堿工業(yè)電解飽和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，

Cl2與NaOH溶液反應(yīng)可制取漂白劑；以NaCl、NH3、CO2等為原料可得到NaHCO3，NaHCO3可用于治療胃酸

過多。利用Cl2的氧化性可提取鹵水中的溴元素，Br和Cl都位于元素周期表VIIA族，Br位于Cl的下一周期；

從鹵水中也可提取鎂。下列化學(xué)用語表示正確的是

A．鎂原子的結(jié)構(gòu)示意圖：B．Cl2的結(jié)構(gòu)式：Cl–Cl

C．NH3的電子式：D．NaClO的名稱：氯酸鈉

【答案】B

【詳解】

A．鎂原子的結(jié)構(gòu)示意圖：，A錯(cuò)誤；

B．Cl2的結(jié)構(gòu)式：Cl–Cl，B正確；

C．氨氣的電子式，C錯(cuò)誤；

D．NaClO的名稱：次氯酸鈉，D錯(cuò)誤；

故答案為：B。

3．（2022高二·江蘇南京·學(xué)業(yè)考試）短周期主族元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X與Z位于同一主族，

Z的單質(zhì)在常溫下是黃綠色氣體，Y原子的最外層只有一個(gè)電子。下列說法正確的是

A．X原子易失去電子

B．原子半徑：r(Z)＞r(Y)＞r(X)

C．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是弱堿

D．Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的弱

【答案】D

【分析】Z的單質(zhì)在常溫下是黃綠色氣體，Z為Cl，X與Z位于同一主族，X為F，Y原子的最外層只有一個(gè)

電子，Y為Na。

【詳解】A．F最外層7個(gè)電子，易得到電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；

B．同周期元素從左到右原子半徑依次減小，同主族元素從上到下原子半徑依次增大，因此半徑r(Na)＞r(Cl)

＞r(F)，B錯(cuò)誤；

C．Na最高價(jià)氧化物的水化物是NaOH，屬于強(qiáng)堿，C錯(cuò)誤；

D．非金屬性越強(qiáng)，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定越強(qiáng)，非金屬性F＞Cl，因此穩(wěn)定性HF＞HCl，D正確；

故選D。

4．（2022高二上·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、W是周期表中前20號元素，且原子序數(shù)依次增大。X的一

種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代，Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，Z元素的最高正

化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為零，W元素原子最外層只有一個(gè)電子。下列說法正確的是

A．Z的氧化物是一種重要的半導(dǎo)體材料B．Y跟W只能形成一種氧化物

C．X與Z為同主族元素D．原子半徑：rXrYrW

【答案】C

【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中前20號元素，且原子序數(shù)依次增大．X的一種核素在考古時(shí)常有來鑒

定一些文物的年代，則X為C元素；Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，

最外層電子數(shù)為6，故Y為O元素；Z元素的最高正化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為零，Z是Si，W元素原子

最外層只有一個(gè)電子，則W為K元素，據(jù)此解答。

【詳解】A．Z的氧化物二氧化硅常用作光導(dǎo)纖維，硅單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，A錯(cuò)誤；

B．O跟K可形成多種氧化物，例如氧化鉀、過氧化鉀等，B錯(cuò)誤；

C．C與Si為同主族元素，都位于第ⅣA族，C正確；

D．同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：rOrCrK，

D錯(cuò)誤；

答案選C。

5．（2022高二上·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試）人體中含C、H、O、N等元素，它們均為短周期中的主族元素。

下列說法正確的是

A．原子半徑：rN>rC>rH

B．非金屬性：CO

C．最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：H2CO3HNO3

D．碳原子可以形成四對共用電子對，原子間連接方式多樣

【答案】D

【詳解】A．同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則氮原子的原子半徑小于碳原子，故A錯(cuò)誤；

B．同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強(qiáng)，則碳元素的非金屬性弱于氧元素，故B錯(cuò)誤；

C．同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)，則碳酸的

酸性弱于硝酸，故C錯(cuò)誤；

D．碳原子最外層有四個(gè)電子，可以與碳原子或其他原子形成四對共用電子對，原子間連接方式多樣，可以

形成鏈狀或環(huán)狀化合物、可以形成單鍵、雙鍵、三鍵，所以碳元素形成的化合物種類最多，故D增強(qiáng)；

故選D。

3

6．（2022高一下·天津紅橋·學(xué)業(yè)考試）“月壤”中含有2He，該原子的中子數(shù)是

A．1B．2C．3D．5

【答案】A

【詳解】中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=3-2=1；故選A。

7．（2022高二·江蘇南通·學(xué)業(yè)考試）X、Y、Z、W屬于1～20號元素且原子序數(shù)依次增大。X與Z同主族，Y

與W同主族。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，Y在同周期主族元素中原子半徑最大。下列說

法正確的是

A．金屬性：Y>WB．原子半徑：r(X)>r(Y)>r(Z)

C．簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Z>XD．W位于周期表第四周期ⅠA族

【答案】D

【分析】1~20號元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大。X最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則X含有2

個(gè)電子層，最外層含有6個(gè)電子，為O元素；X與Z同主族，則Z為S元素；Y在同周期主族元素中原子半

徑最大，且原子序數(shù)比O大，推出Y為Na元素；Y與W同主族，W為K元素。

【詳解】A．Y為Na元素，W為K元素，K的金屬性更強(qiáng)，所以金屬性W＞Y，A錯(cuò)誤；

B．X為O，Y為Na，Z為S，則原子半徑應(yīng)是r(Y)>r(Z)>r(X)，B錯(cuò)誤；

C．X為O，Z為S，O的簡單氫化物穩(wěn)定性更強(qiáng)，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X＞Z，C錯(cuò)誤；

D．W為K元素，位于周期表第四周期ⅠA族，D正確；

故選D。

127

8．（2021高二上·江蘇徐州·學(xué)業(yè)考試）碘是人體必需的微量元素。碘的一種核素是53I，該原子的中子數(shù)是

A．74B．53C．127D．180

【答案】A

127

【詳解】53I中質(zhì)量數(shù)為127，質(zhì)子數(shù)為53，其中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=127-53=74，A項(xiàng)正確。

故選A。

9．（2024高一下·湖南株洲·學(xué)業(yè)考試）下列敘述不正確的是

A．鋰、鈉、鉀原子的電子層數(shù)依次增多

B．氮、氧、氟元素非金屬性依次減弱

C．鈉、鎂、鋁元素最高化合價(jià)依次升高

D．磷、硫、氯元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性依次增強(qiáng)

【答案】B

【詳解】A．鋰、鈉、鉀元素分別位于第二、三、四周期，故鋰、鈉、鉀原子的電子層數(shù)依次增多，A項(xiàng)正

確；

B．同一周期從左到右元素的非金屬性越強(qiáng)，故氮、氧、氟元素非金屬性依次增強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．鈉、鎂、鋁元素最高化合價(jià)分別是＋1、+2、+3，故鈉、鎂、鋁元素最高化合價(jià)依次升高，C項(xiàng)正確；

D．非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性：P<S<Cl，則最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水

化物酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，D項(xiàng)正確；

故答案為：B。

3

10．（2021高一下·湖北·學(xué)業(yè)考試）對月球的探索研究發(fā)現(xiàn)，月球土壤中含有比較豐富的2He，該原子符號

中的“3”指的是

A．質(zhì)子數(shù)B．中子數(shù)C．電子數(shù)D．質(zhì)量數(shù)

【答案】D

3

【詳解】2He原子符號中，左上角的3代表質(zhì)量數(shù)，左下角2代表質(zhì)子數(shù)，故選D。

11．（2023高一下·天津河?xùn)|·學(xué)業(yè)考試）下列屬于短周期元素的是

A．FeB．PC．CuD．I

【答案】B

【詳解】元素周期表中前三周期稱為短周期，前18號元素屬于短周期元素，F(xiàn)e是26號元素，P是15號，

Cu是29號，I是53號，只有P屬于短周期元素，故選：B。

12．（2022高二下·浙江·學(xué)業(yè)考試）下表是元素周期表的一部分，①～⑥代表6種短周期主族元素，已知

③與氫元素能組成日常生活中常見的化合物。

①②③