第03講 1.3元素周期律（含答案）-2024年高中化學同步講義（選擇性必修二）

第03講1.3元素周期律（含答案）-2024年高中化學同步精品講義（選擇性必修二）第3課元素周期律1.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導致元素性質周期性變化的原因。2.能說出元素電離能、電負性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對這一規(guī)律進行解釋。一、原子半徑1.原子半徑的種類（根據(jù)原子之間的作用力不同，將原子半徑分為半徑、半徑、半徑）（1）共價半徑：同種元素的兩個原子以共價單鍵結合時，它們核間距的即是該原子的共價半徑。（2）金屬半徑：金屬單質的晶體中，兩個最相鄰的金屬原子核間距的即是該金屬原子的金屬半徑。（3）范德華半徑：稀有氣體原子之間以范德華力相互接近，低溫下稀有氣體單質在以晶體存在時，兩個相鄰原子核間距的即是范德華半徑。2.影響原子半徑大小的因素：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能層數(shù)：能層數(shù)越多，原子半徑越大,核電荷數(shù)：能層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小))。3.影響方式：注：因為稀有氣體元素與其他元素的原子半徑的判定依據(jù)不同，一般不將其原子半徑與其他原子的半徑相比較。3.微粒半徑大小比較①同種元素的微粒：陰離子原子陽離子；低價離子高價離子。②電子層數(shù)越多，半徑越（一般情況下）；特例：堿金屬元素的原子半徑比其下一周期的大多數(shù)非堿金屬元素的原子半徑要大。③電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越，半徑越，即“序小徑大”?！久麕燑c撥】比較微粒半徑的一般思路(1)“一層”:先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多,微粒半徑一般越大。(2)“二核”:若電子層數(shù)相同則看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,微粒半徑越小。(3)“三電子”:若電子層數(shù)、核電荷數(shù)均相同,則看核外電子數(shù),電子數(shù)多的半徑大?！舅伎寂c討論p23】參考答案：（1）同主族元素，從上到下，電子能層數(shù)逐漸增多，雖然核電荷數(shù)增大，但電子的能層數(shù)成為影響原子半徑的主要因素，所以從上到下原子半徑逐漸增大；（2）同周期元素，從左到右，電子能層數(shù)不變，，但隨著核電荷數(shù)增大，原子核對電子的吸引作用增大，從而使原子半徑逐漸減小。二、電離能1.第一電離能（1）定義：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能?！咎貏e提醒】第一電離能概念的四個限定條件：氣態(tài)、電中性基態(tài)、一個電子、最低能量。（2）符號和單位：常用符號I表示，常用單位是kJ·mol-1（3）意義：衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。即第一電離能數(shù)值越，原子越失去一個電子；第一電離能數(shù)值越，原子越失去一個電子。（4）變化規(guī)律①一般規(guī)律：同周期：隨原子序數(shù)的遞增而增；同周期中，第一電離能最小的是第一主族的元素，最大的是稀有氣體元素；第一電離能最大的元素是氦。同主族：隨原子序數(shù)的遞增而減。②特例：具有、及的電子構型的原子穩(wěn)定性較，其電離能數(shù)值較。例如：第IIA族>第IIIA族；第VA族>第VIA族③過渡元素的第一電離能的變化不太規(guī)則，同周期元素中隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，第一電離能略有增加。總之，第一電離能的周期性遞變是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結果?！咎貏e提醒】第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能比相鄰元素都大。2、逐級電離能（1）含義：原子的+1價氣態(tài)基態(tài)離子再失去1個電子所需要的最低能量叫做第二電離能，依次類推。可以表示為M(g)=M+(g)+e-I1(第一電離能)M+(g)=M2+(g)+e-I2(第二電離能)M2+(g)=M3+(g)+e-I3(第三電離能)（2）變化規(guī)律①同一元素的逐級電離能是逐漸增的，即I1<I2<I3<…②當相鄰逐級電離能突然變時，說明失去的電子所在電子層發(fā)生了，即電離能的差別大小反映了電子的分層排布。3、電離能的應用（1）推斷元素原子的排布例如：Li的逐級電離能I1《I2<I3,表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個電子（2）判斷主族元素的正化合價或最外層如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強弱I1越大，元素的非金屬性越(稀有氣體元素除外)；I1越小，元素的金屬性越?！咎貏e提醒】記住下列元素原子第一電離能大小關系中的特例：Be>B;N>O;Mg>Al;P>S，在考試中經(jīng)常出現(xiàn)?！舅伎寂c討論p24】參考答案：(1)堿金屬的第一電離能越小，堿金屬越活潑。(2)因為首先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去的電子都是能量較低的電子，所需要的能量較多；同時，失去電子后離子所帶正電荷對電子的吸引力更強，從而使電離能越來越大。從表中數(shù)據(jù)可以看出，Na的第一電離能較小，第二電離能突然增大（約為第一電離能的10倍），故Na的化合價為+1。而Mg的第三電離能、Al的第四電離能發(fā)生突變，故Mg、Al的化合價分別為+2、+3。三、電負性1、鍵合電子:元素相互化合時，原子中用于形成的電子稱為鍵合電子2、電負性（1）定義：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的。（2）意義：電負性越的原子，對鍵合電子的吸引力越。（3）大小的標準：以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為標準，得出各元素的電負性。（4）變化規(guī)律：一般來說，同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變；同族元素從上到下，元素的電負性逐漸變。金屬元素的電負性較，非金屬元素的電負性較。電負性最大的是，最小的是?！疽族e提醒】①電負性的值是相對值，沒有單位；②不同元素的電負性可能相等（如C、S、I的電負性都是2.5）。（5）應用①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱I、金屬元素的電負性一般小于，非金屬元素的電負性一般大，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(元素性質介于金屬與非金屬之間的元素，如鍺、銻等)的電負性則在左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。【易錯提醒】不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越；非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越。②判斷化學鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負性差值大于，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于，它們之間通常形成共價鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價I、電負性小的元素易呈現(xiàn)價II、電負性大的元素易呈現(xiàn)價④解釋對角線規(guī)則利用電負性可以解釋對角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負性分別接，對鍵合電子的吸引力相當，故表現(xiàn)出的性質。（6）電負性與第一電離能的關系電負性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負性的原子吸引電子的能力強，所以一般來說，電負性大的原子對應元素的第一電離能也。【探究p26】【比較與分析】參考答案：同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，電負性逐漸增大，第一電高能總的變化趨勢是逐斷增大的，但有如I1(Be)>I1(B)、I1(N)>I1(O)這樣的“異?！爆F(xiàn)象，其中的原因分析如下：（1）電負性是指不同元素的原子對健合電子的吸引能力，美國化學家鮑林利用實驗數(shù)據(jù)進行了理論計算，以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出了各元素的電負性（不包括稀有氣體）。由此可知，元素電負性的大小與原子結構無關。（2）第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。由此可知，第一電離能的大小、與原子結構的關系明顯。例如，基態(tài)N原子的價層電子排布的軌道表示式是這樣一個相對穩(wěn)定的結構，能量較低，基態(tài)0原子的價層電子排布的軌道表示式是這樣一個相對不穩(wěn)定的結構，能量較高，所以I1(N)>I1(O)。?問題一微粒半徑的大小比較【典例1】下列有關微粒半徑大小關系比較中，正確的是A．微粒X+與Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+>Y-B．原子X與Y的原子序數(shù)X>Y，則原子半徑一定是X<YC．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)D．同一主族非金屬原子半徑X>Y，則非金屬性：X>Y【解題必備】微粒半徑的大小比較技巧——“三看”：一看電子層數(shù)，二看核電荷數(shù)，三看電子數(shù)，一般規(guī)律:(1)電子層數(shù)越多：半徑越大。(2)電子層數(shù)相同時：核電核數(shù)越大，半徑越小，即“序大徑小”、“價高徑小”。(3)電子層數(shù)、核電荷數(shù)都相同時：電子數(shù)越多，半徑越大?！咀兪?-1】具有下列電子排布式的原子中，半徑最大的是A． B． C．D．【變式1-2】下列所述的粒子(均為36號以前的元素)，按半徑由大到小的順序排列正確的是①基態(tài)X原子的結構示意圖為②基態(tài)的價電子排布式為③基態(tài)的軌道表示式為④基態(tài)的最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)A．②>③>① B．④>③>② C．③>②>④ D．④>②>③?問題二電離能及其應用【典例2】如表是同周期三種主族元素X、Y、Z的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ?mol-1)。下列判斷錯誤的是元素代號I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575Z7381451773310540A．X為第IA族元素B．的價電子排布式為ns2np1C．Z位于元素周期表s區(qū)D．金屬性：X>Y>Z【解題必備】電離能的應用（1）推斷元素原子的核外電子排布例如：Li的逐級電離能I1《I2<I3,表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個電子（2）判斷主族元素的最高正化合價或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強弱I1越大，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)；I1越小，元素的金屬性越強?！咀兪?-1】X、Y、Z、W四種短周期元素，原子半徑依次增大，X和Y位于同一周期、且兩種基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)均等于次外層的電子數(shù)，Z和W為位于同一周期的金屬元素，Z元素的逐級電離能依次為738、1451、7733、10540、13630……。下列有關說法正確的是A．簡單離子的半徑：B．電負性：C．X的氫化物沸點一定高于Y的氫化物D．X、Y兩種元素形成的化合物一定為非極性分子【變式2-2】在下列各組元素中，有一組原子的第一電離能分別是1086kJ·mol-1、1402kJ·mol-1、1313kJ·mol-1，那么這組元素可能是A．C、N、O B．F、Ne、Na C．Be、B、C D．S、Cl、Ar?問題二電負性及其應用【典例3】已知：元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質；兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，通常形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，通常形成共價鍵。下表給出了14種元素的電負性，則下列說法錯誤的是元素AlBBeCClFLi電負性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性1.23.00.93.52.12.51.8A．隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負性呈周期性變化B．元素電負性越大，其非金屬性越強C．根據(jù)電負性數(shù)據(jù)可知Mg3N2中含有離子鍵D．BeCl2含金屬元素鈹，故屬于離子化合物【解題必備】電負性的應用①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱I、金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(元素性質介于金屬與非金屬之間的元素，如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性?！疽族e提醒】不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價I、電負性小的元素易呈現(xiàn)正價II、電負性大的元素易呈現(xiàn)負價④解釋對角線規(guī)則利用電負性可以解釋對角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當，故表現(xiàn)出相似的性質。【變式3-1】下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質，下列判斷正確的是元素ABCDE最低化合價﹣4﹣2﹣1﹣2﹣1電負性2.52.53.03.54.0A．元素A的原子最外層軌道中無自旋狀態(tài)相同的電子B．與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質和E單質均能與H2O發(fā)生置換反應C．元素B、C之間不可能形成化合物D．C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性：E>C>D【變式3-2】下列事實不能說明X的電負性比Y大的是A．與化合：X單質比Y單質容易B．X單質可以把Y從其氫化物中置換出來C．最高價氧化物的水化物的酸性：X比Y強D．最外層電子數(shù)：X原子比Y原子多1．將Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾可制得凈水劑明礬[KAl(SO4)2·12H2O]。下列說法正確的是A．半徑大?。簉(Al3+)>r(O2-)B．電負性大?。簒(O)<x(S)C．電離能大?。篒1(S)<I1(Al)D．堿性強弱：KOH>Al(OH)32．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效綠色水處理劑，工業(yè)上可由KClO在堿性條件下氧化Fe(OH)3制得，下列說法正確的是A．半徑大?。簉(Cl-)>r(K+)B．O和Cl的電負性大?。篊l>OC．第一電離能大?。篒1(O)<I1(K)D．堿性強弱：KOH<Fe(OH)33．黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一，其爆炸反應為，下列說法正確的是A．半徑大?。?B．電負性大?。篊．電離能大小： D．酸性強弱：4．下表列出了W、X、Y三種短周期元素的各級電離能數(shù)據(jù)(用、．．．．．．表示)。關于W、X、Y三種元素的下列推斷中，不正確的是元素電離能……W496456269129543X7381451773310540Y5781817274511575A．W元素單質的還原性最強 B．X元素位于元素周期表第ⅡA族C．最高價氧化物對應水化物的堿性：X＞W(wǎng) D．Y元素的最高正化合價為＋3價5．元素Li、Na、K的某種性質Y隨核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示，則坐標軸Y不可以代表的是A．元素的電負性 B．單質的還原性C．元素的第一電離能 D．單質的熔沸點6．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p4。則下列有關比較正確的是A．原子半徑：③>②>① B．電負性：④>③>②>①C．第一電離能：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③>②>①7．下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。請回答下列問題：(1)表中元素⑩的二價離子的外圍電子排布圖為：，該元素屬于區(qū)元素。(2)基態(tài)原子⑦核外電子總共有種能量，電子占據(jù)的能量最高的能級符號為。(3)在標號的主族元素中，第一電離能最小的是(填元素符號，下同)，電負性最大的是。(4)寫出由①④⑨三種元素組成的化合物的電子式，將該化合物溶于水，破壞的作用力有。(5)某些不同族元素的性質也有一定的相似性，如上表中元素②與元素⑤的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素②的氫氧化物與溶液反應的化學方程式：。8．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素單質及化合物在諸多領域都有廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：(1)鈉在火焰上灼燒產生的黃光是一種(填字母)。A．吸收光譜B．發(fā)射光譜(2)下列Mg原子的核外電子排布式中，能量最高的是，能量最低的是(填序號)。a．b．c．

d．(3)基態(tài)Ti原子核外共有種運動狀態(tài)不同的電子，最高能層電子的電子云輪廓形狀為，其價電子軌道表示式為。(4)N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示：X、Y、Z中為N元素的是，判斷理由是。元素/kJ?mol?1/kJ?mol?1/kJ?mol?1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1(5)用琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預防和治療的常見藥物，臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收，避免生成，從結構角度來看，易被氧化成的原因是。與的離子半徑大小關系為：(填“大于”或“小于”)。1．下列各組元素性質的比較錯誤的是A．第一電離能： B．電負性：C．最高正價： D．原子半徑：2．已知1~18號元素的4種簡單離子、、、都具有相同電子層結構，下列關系正確的是A．原子半徑： B．電負性：C．氫化物的穩(wěn)定性： D．第一電離能：3．下列說法正確的是A．電離能大的元素，不易失電子，易得到電子B．電離能大的元素其電負性必然也大C．電負性最大的非金屬元素形成的最高價含氧酸的酸性最強D．第二周期元素中第一電離能介于B與N之間的有3種元素4．四種元素基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p5

④1s22s22p3則下列有關比較中正確的是A．第一電離能：④＞③＞②＞① B．電負性：③＞④＞①＞②C．簡單離子半徑：②＞①＞③＞④ D．最高正化合價：③＞④=②＞①5．根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ?mol-1)，判斷下列說法不正確的是元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A．元素的第一電離能最大的可能是Q元素 B．R和S均可能與U在同一主族C．U元素可能在元素周期表的s區(qū) D．原子的價電子排布為ns2np1的可能是T元素6．下列說法中正確的是A．N、O、F的第一電離能依次增大B．在所有的元素中，氟的電負性最大C．同主族元素中，隨原子序數(shù)增大第一電離能增大D．隨原子序數(shù)的遞增，同周期元素的電負性逐漸減小7．太陽能的開發(fā)利用在新能源研究領域中占據(jù)重要地位。單晶硅太陽能電池片在加工時，一般摻雜微量的銅、硼、鎵、硒、鈦、礬等?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)釩原子的電子排布式為，其中能量最高的電子所占據(jù)能級的原子軌道有個伸展方向。(2)VO2+與可形成配合物。中，第二周期元素的第一電離能由大到小的順序為(用元素符號表示)。(3)鎵與硒相比，電負性更大的是(填元素符號)。(4)已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從銅原子核外電子結構角度解釋其原因：。(5)與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)與鈦相同的有(填元素符號，下同)。(6)在第二周期元素中，第一電離能介于B和N兩元素之間的有。(7)硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物，若“Si—H”中共用電子對偏向氫元素，氫氣與硒反應時單質硒是氧化劑，則硒與硅的電負性相對大小為Se(填“>”或“<”)Si。與Si同周期的部分元素的電離能如圖所示，其中a、b和c分別代表(填字母)。A．a為，b為，c為I3 B．a為，b為，c為C．a為，b為，c為I1 D．a為，b為，c為8．根據(jù)信息回答下列問題：(1)如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。①認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為＜Al＜(填元素符號)；②圖中Ge元素中未成對電子有個；③圖中的C和N可以形成分子(CN)2，該分子中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構，其結構式為，1個分子中含有個π鍵。(2)已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出部分元素的電負性：元素AlBBeCClFLi電負性2.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性1.23.00.93.52.12.51.8已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。①通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Al元素電負性值的最小范圍；②判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：A．Li3NB．PCl3C．MgCl2D．SiCI.屬于離子化合物的是；II．屬于共價化合物的是；第3課元素周期律1.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導致元素性質周期性變化的原因。2.能說出元素電離能、電負性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對這一規(guī)律進行解釋。一、原子半徑1.原子半徑的種類（根據(jù)原子之間的作用力不同，將原子半徑分為共價半徑、金屬半徑、范德華半徑）（1）共價半徑：同種元素的兩個原子以共價單鍵結合時，它們核間距的一半即是該原子的共價半徑。（2）金屬半徑：金屬單質的晶體中，兩個最相鄰的金屬原子核間距的一半即是該金屬原子的金屬半徑。（3）范德華半徑：稀有氣體原子之間以范德華力相互接近，低溫下稀有氣體單質在以晶體存在時，兩個相鄰原子核間距的一半即是范德華半徑。2.影響原子半徑大小的因素：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能層數(shù)：能層數(shù)越多，原子半徑越大,核電荷數(shù)：能層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小))。3.影響方式：注：因為稀有氣體元素與其他元素的原子半徑的判定依據(jù)不同，一般不將其原子半徑與其他原子的半徑相比較。3.微粒半徑大小比較①同種元素的微粒：陰離子>原子>陽離子；低價離子>高價離子。②電子層數(shù)越多，半徑越大（一般情況下）；特例：堿金屬元素的原子半徑比其下一周期的大多數(shù)非堿金屬元素的原子半徑要大。③電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越小，半徑越大，即“序小徑大”?！久麕燑c撥】比較微粒半徑的一般思路(1)“一層”:先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多,微粒半徑一般越大。(2)“二核”:若電子層數(shù)相同則看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,微粒半徑越小。(3)“三電子”:若電子層數(shù)、核電荷數(shù)均相同,則看核外電子數(shù),電子數(shù)多的半徑大。【思考與討論p23】參考答案：（1）同主族元素，從上到下，電子能層數(shù)逐漸增多，雖然核電荷數(shù)增大，但電子的能層數(shù)成為影響原子半徑的主要因素，所以從上到下原子半徑逐漸增大；（2）同周期元素，從左到右，電子能層數(shù)不變，，但隨著核電荷數(shù)增大，原子核對電子的吸引作用增大，從而使原子半徑逐漸減小。二、電離能1.第一電離能（1）定義：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能?！咎貏e提醒】第一電離能概念的四個限定條件：氣態(tài)、電中性基態(tài)、一個電子、最低能量。（2）符號和單位：常用符號I表示，常用單位是kJ·mol-1（3）意義：衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。即第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個電子。（4）變化規(guī)律①一般規(guī)律：同周期：隨原子序數(shù)的遞增而增大；同周期中，第一電離能最小的是第一主族的元素，最大的是稀有氣體元素；第一電離能最大的元素是氦。同主族：隨原子序數(shù)的遞增而減小。②特例：具有全充滿、半充滿及全空的電子構型的原子穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大。例如：第IIA族>第IIIA族；第VA族>第VIA族③過渡元素的第一電離能的變化不太規(guī)則，同周期元素中隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，第一電離能略有增加?？傊谝浑婋x能的周期性遞變是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結果?！咎貏e提醒】第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能比相鄰元素都大。2、逐級電離能（1）含義：原子的+1價氣態(tài)基態(tài)離子再失去1個電子所需要的最低能量叫做第二電離能，依次類推?？梢员硎緸镸(g)=M+(g)+e-I1(第一電離能)M+(g)=M2+(g)+e-I2(第二電離能)M2+(g)=M3+(g)+e-I3(第三電離能)（2）變化規(guī)律①同一元素的逐級電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…②當相鄰逐級電離能突然變大時，說明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化，即電離能的差別大小反映了電子的分層排布。3、電離能的應用（1）推斷元素原子的核外電子排布例如：Li的逐級電離能I1《I2<I3,表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個電子（2）判斷主族元素的最高正化合價或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強弱I1越大，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)；I1越小，元素的金屬性越強?！咎貏e提醒】記住下列元素原子第一電離能大小關系中的特例：Be>B;N>O;Mg>Al;P>S，在考試中經(jīng)常出現(xiàn)?！舅伎寂c討論p24】參考答案：(1)堿金屬的第一電離能越小，堿金屬越活潑。(2)因為首先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去的電子都是能量較低的電子，所需要的能量較多；同時，失去電子后離子所帶正電荷對電子的吸引力更強，從而使電離能越來越大。從表中數(shù)據(jù)可以看出，Na的第一電離能較小，第二電離能突然增大（約為第一電離能的10倍），故Na的化合價為+1。而Mg的第三電離能、Al的第四電離能發(fā)生突變，故Mg、Al的化合價分別為+2、+3。三、電負性1、鍵合電子:元素相互化合時，原子中用于形成化學鍵的電子稱為鍵合電子2、電負性（1）定義：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大?。?）意義：電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。（3）大小的標準：以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出各元素的電負性。（4）變化規(guī)律：一般來說，同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變大；同族元素從上到下，元素的電負性逐漸變小。金屬元素的電負性較小，非金屬元素的電負性較大。電負性最大的是氟，最小的是銫?！疽族e提醒】①電負性的值是相對值，沒有單位；②不同元素的電負性可能相等（如C、S、I的電負性都是2.5）。（5）應用①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱I、金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(元素性質介于金屬與非金屬之間的元素，如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性?！疽族e提醒】不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價I、電負性小的元素易呈現(xiàn)正價II、電負性大的元素易呈現(xiàn)負價④解釋對角線規(guī)則利用電負性可以解釋對角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當，故表現(xiàn)出相似的性質。（6）電負性與第一電離能的關系電負性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負性大的原子吸引電子的能力強，所以一般來說，電負性大的原子對應元素的第一電離能也大?！咎骄縫26】【比較與分析】參考答案：同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，電負性逐漸增大，第一電高能總的變化趨勢是逐斷增大的，但有如I1(Be)>I1(B)、I1(N)>I1(O)這樣的“異?！爆F(xiàn)象，其中的原因分析如下：（1）電負性是指不同元素的原子對健合電子的吸引能力，美國化學家鮑林利用實驗數(shù)據(jù)進行了理論計算，以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出了各元素的電負性（不包括稀有氣體）。由此可知，元素電負性的大小與原子結構無關。（2）第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。由此可知，第一電離能的大小、與原子結構的關系明顯。例如，基態(tài)N原子的價層電子排布的軌道表示式是這樣一個相對穩(wěn)定的結構，能量較低，基態(tài)0原子的價層電子排布的軌道表示式是這樣一個相對不穩(wěn)定的結構，能量較高，所以I1(N)>I1(O)。?問題一微粒半徑的大小比較【典例1】下列有關微粒半徑大小關系比較中，正確的是A．微粒X+與Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+>Y-B．原子X與Y的原子序數(shù)X>Y，則原子半徑一定是X<YC．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)D．同一主族非金屬原子半徑X>Y，則非金屬性：X>Y【解析】核外電子排布相同的陰、陽離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故離子半徑X＋<Y-，A正確；同一周期的元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越?。坏粑挥诓煌芷?，則原子序數(shù)越大，原子半徑可能越大，B錯誤；原子失去電子后生成陽離子，半徑變小，失去電子越多，半徑越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正確；同一主族元素，電子層數(shù)越多，半徑越大，非金屬性越弱，D錯誤；故選C?！敬鸢浮緾【解題必備】微粒半徑的大小比較技巧——“三看”：一看電子層數(shù)，二看核電荷數(shù)，三看電子數(shù)，一般規(guī)律:(1)電子層數(shù)越多：半徑越大。(2)電子層數(shù)相同時：核電核數(shù)越大，半徑越小，即“序大徑小”、“價高徑小”。(3)電子層數(shù)、核電荷數(shù)都相同時：電子數(shù)越多，半徑越大?！咀兪?-1】具有下列電子排布式的原子中，半徑最大的是A． B． C．D．【答案】B【解析】、均只有三個電子層，、擁有四個電子層，的質子數(shù)大于，最外層電子離原子核更近，故原子半徑更大的應為，K原子，故選B?！咀兪?-2】下列所述的粒子(均為36號以前的元素)，按半徑由大到小的順序排列正確的是①基態(tài)X原子的結構示意圖為②基態(tài)的價電子排布式為③基態(tài)的軌道表示式為④基態(tài)的最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)A．②>③>① B．④>③>② C．③>②>④ D．④>②>③【答案】C【解析】①X為F元素，②Y為Cl-元素，③Z為S2-元素，④E為K+元素，F(xiàn)原子核外電子層數(shù)為2層，半徑最小，電子層數(shù)相同的情況下原子序數(shù)越大半徑越小，所以S2-＞Cl-＞K+＞F，即③＞②＞④＞①。故答案選C。?問題二電離能及其應用【典例2】如表是同周期三種主族元素X、Y、Z的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ?mol-1)。下列判斷錯誤的是元素代號I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575Z7381451773310540A．X為第IA族元素B．的價電子排布式為ns2np1C．Z位于元素周期表s區(qū)D．金屬性：X>Y>Z【解析】A．根據(jù)表格中電離能的數(shù)據(jù)可知，X的I1較小，I2突增，故X的價電子數(shù)應為1，為第ⅠA族元素，選項A正確；B．Y的I1、I2、I3均較小，I4突增，則Y的價電子數(shù)為3，為第ⅢA族元素，價電子排布為ns2np1，選項B正確；C．Z的I1、I2較小，I3突增，說明Z的價電子數(shù)為2，為第ⅡA族元素，處于元素周期表s區(qū)，選項C正確；D．三種元素處于同一周期，同一周期中元素金屬性從左向右依次減弱，故金屬性：X>Z>Y，選項D錯誤；答案選D。【答案】D【解題必備】電離能的應用（1）推斷元素原子的核外電子排布例如：Li的逐級電離能I1《I2<I3,表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個電子（2）判斷主族元素的最高正化合價或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強弱I1越大，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)；I1越小，元素的金屬性越強。【變式2-1】X、Y、Z、W四種短周期元素，原子半徑依次增大，X和Y位于同一周期、且兩種基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)均等于次外層的電子數(shù)，Z和W為位于同一周期的金屬元素，Z元素的逐級電離能依次為738、1451、7733、10540、13630……。下列有關說法正確的是A．簡單離子的半徑：B．電負性：C．X的氫化物沸點一定高于Y的氫化物D．X、Y兩種元素形成的化合物一定為非極性分子【答案】A【分析】X、Y、Z、W四種短周期元素，原子半徑依次增大，X和Y位于同一周期，且兩種基態(tài)原子中未成對電子數(shù)均等于次外層電子數(shù)，則X和Y均有2個未成對電子，Y的原子半徑大于X，X的電子排布式為1s22s22p4，X為O元素，Y的電子排布式為1s22s22p2，Y為C元素，Z和W為位于同一周期的金屬元素，Z元素的逐級電離能(kJ/mol)依次為738、1451、7733、10540、13630…，Z的第三電離能劇增，說明Z最外層有2個電子，則Z為Mg元素，W為金屬且原子半徑比Mg大，與Mg處于同一周期，W為Na元素；【解析】A．由上分析可知，X為O元素，Z為Mg元素，W為Na元素，形成簡單離子分別為O2-、Mg2+、Na+，這三種離子具有相同的電子層結構，隨著原子序數(shù)的遞增，半徑減小，原子序數(shù)O＜Na＜Mg，離子半徑r(O2-)＞r(Na+)＞r(Mg2+)，即簡單離子的半徑X＞W(wǎng)＞Z，選項A正確；B．由上分析可知，X為O元素，Y為C元素，W為Na元素，根據(jù)元素周期律，同一周期元素從左至右，元素的電負性依次增大，同一主族元素從上至下，電負性依次減小，或非金屬性越強，電負性越大，所以電負性O＞C＞Na，即X＞Y＞W(wǎng)，選項B錯誤；C．由上分析可知，X為O元素，Y為C元素，X的氫化物有H2O和H2O2，但Y的氫化物有許多烴，有些烴為固態(tài)，沸點高于X的氫化物，選項C錯誤；D．由上分析可知，X為O元素，Y為C元素，X、Y兩種元素形成的化合物CO2為非極性分子，而CO為極性分子，選項D錯誤；答案選A?！咀兪?-2】在下列各組元素中，有一組原子的第一電離能分別是1086kJ·mol-1、1402kJ·mol-1、1313kJ·mol-1，那么這組元素可能是A．C、N、O B．F、Ne、Na C．Be、B、C D．S、Cl、Ar【答案】A【分析】三種元素第一電離能有增大趨勢，但第二種元素第一電離能大于另外兩種元素；同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，第ⅡA族，第ⅤA族大于同周期相鄰元素?！窘馕觥緼．同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，由于2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子較難，因此其第一電離能大于C和O，故A符合；B．第一電離能Na<F<Ne，故B不符合；C．第一電離能B<Be<C，故C不符合；D．第一電離能S<Cl<Ar，故D不符合；故選：A。?問題二電負性及其應用【典例3】已知：元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質；兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，通常形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，通常形成共價鍵。下表給出了14種元素的電負性，則下列說法錯誤的是元素AlBBeCClFLi電負性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性1.23.00.93.52.12.51.8A．隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負性呈周期性變化B．元素電負性越大，其非金屬性越強C．根據(jù)電負性數(shù)據(jù)可知Mg3N2中含有離子鍵D．BeCl2含金屬元素鈹，故屬于離子化合物【解析】A．由表中數(shù)據(jù)可知，第二周期元素從Li?F，隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負性逐漸增大，第三周期元素從Na?Cl，隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負性也逐漸增大，并呈周期性變化，所以隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負性呈周期性變化，故A正確；B．元素電負性越大，原子對鍵合電子吸引力越大，則元素非金屬性越強，故B正確；C．Mg3N2中兩成鍵元素電負性差值為3.0-1.2=1.8，大于1.7，形成離子鍵，故C正確；D．BeCl2中兩成鍵元素電負性差值為3.0-1.5=1.5，小于1.7，形成共價鍵，故屬于共價化合物，而不是離子化合物，故D錯誤；答案選D?！敬鸢浮緿【解題必備】電負性的應用①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱I、金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(元素性質介于金屬與非金屬之間的元素，如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性?！疽族e提醒】不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價I、電負性小的元素易呈現(xiàn)正價II、電負性大的元素易呈現(xiàn)負價④解釋對角線規(guī)則利用電負性可以解釋對角線規(guī)則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si,由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當，故表現(xiàn)出相似的性質。【變式3-1】下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質，下列判斷正確的是元素ABCDE最低化合價﹣4﹣2﹣1﹣2﹣1電負性2.52.53.03.54.0A．元素A的原子最外層軌道中無自旋狀態(tài)相同的電子B．與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質和E單質均能與H2O發(fā)生置換反應C．元素B、C之間不可能形成化合物D．C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性：E>C>D【分析】根據(jù)元素最低化合價為得電子數(shù)，元素氧化性越強，電負性越強，則A為C，B為S，C為Cl，D為O，E為F；【解析】A．元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2，2p2上的兩個電子分占兩個原子軌道，且自旋狀態(tài)相同，A錯誤；B．Na能與H2O發(fā)生置換反應生成NaOH和H2，B正確；C．S的最外層有6個電子，Cl的最外層有7個電子，它們之間可形成S2Cl2等化合物，C錯誤；D．C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF，穩(wěn)定性：HF>H2O>HCl，D錯誤；故答案為：B?！敬鸢浮緽【變式3-2】下列事實不能說明X的電負性比Y大的是A．與化合：X單質比Y單質容易B．X單質可以把Y從其氫化物中置換出來C．最高價氧化物的水化物的酸性：X比Y強D．最外層電子數(shù)：X原子比Y原子多【答案】D【解析】電負性的大小和非金屬性的強弱一致，因而可根據(jù)元素非金屬性的強弱判斷電負性大小，X的電負性比Y大，表明X的非金屬性比Y的非金屬性強。【分析】A．電負性越大的元素其單質得電子能力越強即氧化性越強，和氫氣化合越容易，所以與H2化合時X單質比Y單質容易能說明X比Y的電負性大，A不符合題意；B．電負性越強的元素其吸引電子能力越強，其單質的氧化性越強，X單質可以把Y從其氫化物中置換出來能說明X比Y的電負性大，B不符合題意；C．電負性越強的元素其單質得電子能力越強，其最高價含氧酸的酸性越強，X的最高價氧化物的水化物的酸性比Y的最高價氧化物的水化物的酸性強能說明X比Y的電負性大，C不符合題意；D．元素電負性大小與吸引電子能力有關，與最外層電子數(shù)多少無關，如氧元素的電負性比碘元素的電負性大，但氧原子最外層電子數(shù)小于碘原子最外層電子數(shù)，所以X原子的最外層電子數(shù)比Y原子的最外層電子數(shù)多不能說明X比Y的電負性大，D符合題意；故答案為：D。1．將Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾可制得凈水劑明礬[KAl(SO4)2·12H2O]。下列說法正確的是A．半徑大?。簉(Al3+)>r(O2-)B．電負性大?。簒(O)<x(S)C．電離能大?。篒1(S)<I1(Al)D．堿性強弱：KOH>Al(OH)3【答案】D【解析】A．和二者的核外電子層結構相同，比較離子半徑看原子序數(shù)，原子序數(shù)越小，離子半徑越大，r()>r()，A錯誤；B．同主族，由上到下原子半徑越大，電負性越小，故x(S)<x(O)，B錯誤；C．同周期，一般情況下，由左到右原子半徑減小，第一電離能變大，故I1(Al)<I1(S)，C錯誤；D．金屬性：K>Al，故最高價氧化物對應水化物的堿性，KOH>Al(OH)3，D正確；故本題選D。2．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效綠色水處理劑，工業(yè)上可由KClO在堿性條件下氧化Fe(OH)3制得，下列說法正確的是A．半徑大小：r(Cl-)>r(K+)B．O和Cl的電負性大?。篊l>OC．第一電離能大?。篒1(O)<I1(K)D．堿性強弱：KOH<Fe(OH)3【答案】A【解析】A．電子層數(shù)相同的離子半徑，陰離子大于陽離子，A項正確；B．電負性越大，吸引電子的能力越強，在共價化合物中一般顯負價，O元素在ClO-中是-2價，因此電負性：O>Cl，B項錯誤；C．同周期從左到右，第一電離能總體呈增大趨勢；同主族從上到下，第一電離能減小。因此I1(O)>I1(Li)>I1(Na)>I1(K)，C項錯誤；D．KOH是強堿，F(xiàn)e(OH)3是弱堿，因此堿性KOH>Fe(OH)3，D項錯誤；答案選A。3．黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一，其爆炸反應為，下列說法正確的是A．半徑大?。?B．電負性大?。篊．電離能大?。?D．酸性強弱：【答案】B【解析】A．電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則硫離子的離子半徑大于鉀離子，故A錯誤；B．同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強，電負性依次增大，則碳元素的電負性小于氧元素，故B正確；C．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結構，元素的第一電離能大于相鄰元素，則氮原子的第一電離能氧原子，故C錯誤；D．同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強，最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，則硝酸的酸性強于碳酸，故D錯誤；故選B。4．下表列出了W、X、Y三種短周期元素的各級電離能數(shù)據(jù)(用、．．．．．．表示)。關于W、X、Y三種元素的下列推斷中，不正確的是元素電離能……W496456269129543X7381451773310540Y5781817274511575A．W元素單質的還原性最強 B．X元素位于元素周期表第ⅡA族C．最高價氧化物對應水化物的堿性：X＞W(wǎng) D．Y元素的最高正化合價為＋3價【答案】C【分析】由W、X、Y三種短周期元素的各級電離能數(shù)據(jù)可知，W最外層有1個電子，X最外層有2個電子，Y最外層有3個電子；則三者分別位于ⅠA族、ⅡA族、ⅢA族；【解析】A．由電離能數(shù)據(jù)可知，W的金屬性最強，則其單質的還原性最強，A正確；B．由分析可知，X元素位于元素周期表第ⅡA族，B正確；C．金屬性X<W，金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性：X<W，C錯誤；D．由分析可知，Y為ⅢA族元素，Y元素的最高正化合價為＋3價，D正確；故選C。5．元素Li、Na、K的某種性質Y隨核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示，則坐標軸Y不可以代表的是A．元素的電負性 B．單質的還原性C．元素的第一電離能 D．單質的熔沸點【答案】B【解析】A．Li、Na、K原子半徑逐漸增大，越來越易失去最外層電子，隨著核電荷數(shù)增大電負性減小，A不符合題意；B．Li、Na、K位于同主族，從上往下金屬性增強，單質的還原性增強，B符合題意；C．Li、Na、K原子半徑逐漸增大，越來越易失去最外層電子，隨著核電荷數(shù)增大第一電離能逐漸減小，C不符合題意；D．Li、Na、K原子半徑逐漸增大，離子半徑逐漸增大，金屬鍵減弱，故隨著核電荷數(shù)增大單質的熔沸點降低，D不符合題意；故選B。6．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p4。則下列有關比較正確的是A．原子半徑：③>②>① B．電負性：④>③>②>①C．第一電離能：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③>②>①【答案】B【解析】四種元素分別為①1s22s22p63s23p2，為Si；②1s22s22p63s23p3，為P；③1s22s22p3，為N；④1s22s22p4，為O。Si、P同周期，N、P同主族，則原子半徑：Si>P>N，即①>②>③，A錯誤；同周期中，隨原子序數(shù)的遞增，電負性逐漸增大，同主族中，原子序數(shù)越大，電負性越小，則電負性：O>N>P>Si，④>③>②>①，B正確；同周期中，第一電離能有增大的趨勢，但核外電子處于全充滿或半充滿時，第一電離能比其后的原子大，第一電離能：N>O>P>Si，即③>④>②>①，C錯誤；N、P的最高正價為＋5價，Si的為＋4價，O的為0價(一般情況下)，則最高正化合價：③=②>①>④，D錯誤。7．下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。請回答下列問題：(1)表中元素⑩的二價離子的外圍電子排布圖為：，該元素屬于區(qū)元素。(2)基態(tài)原子⑦核外電子總共有種能量，電子占據(jù)的能量最高的能級符號為(3)在標號的主族元素中，第一電離能最小的是(填元素符號，下同)，電負性最大的是(4)寫出由①④⑨三種元素組成的化合物的電子式，將該化合物溶于水，破壞的作用力有；(5)某些不同族元素的性質也有一定的相似性，如上表中元素②與元素⑤的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素②的氫氧化物與溶液反應的化學方程式：【答案】(1)ds(2)53p(3)NaO(4)離子鍵(5)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O【分析】表中編號①~⑩依次為H、Be、B、O、Al、P、S、Ar、Na、Cu元素。【解析】（1）元素⑩為Cu，基態(tài)Cu的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9，其外圍電子排布圖為；Cu屬于ds區(qū)元素；答案為：；ds。（2）元素⑦為S，基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，核外電子共有5種能量，電子占據(jù)的能量最高的能級符號為3p；答案為：5；3p。（3）根據(jù)同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢（第IIA、VA族比相鄰的元素大），同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小，則在標號的主族元素中，第一電離能最小的是Na；同周期從左到右主族元素的電負性逐漸增大，同主族從上到下元素的電負性逐漸減小，則在標號的主族元素中，電負性最大的是O；答案為：Na；O。（4）①④⑨三種元素組成的化合物為NaOH，NaOH的電子式為；NaOH中含離子鍵和極性共價鍵，NaOH溶于水電離出Na+和OH-，NaOH溶于水破壞的作用力為離子鍵；答案為：；離子鍵。（5）⑤為Al，Al(OH)3為兩性氫氧化物，Al(OH)3與NaOH反應的化學方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，②為Be，Be(OH)2與Al(OH)3有相似的性質，則Be(OH)2與NaOH反應的化學方程式為Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；答案為Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。8．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素單質及化合物在諸多領域都有廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：(1)鈉在火焰上灼燒產生的黃光是一種(填字母)。A．吸收光譜B．發(fā)射光譜(2)下列Mg原子的核外電子排布式中，能量最高的是，能量最低的是(填序號)a．b．c．

d．(3)基態(tài)Ti原子核外共有種運動狀態(tài)不同的電子，最高能層電子的電子云輪廓形狀為，其價電子軌道表示式為。(4)N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示：X、Y、Z中為N元素的是，判斷理由是。元素/kJ?mol?1/kJ?mol?1/kJ?mol?1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1(5)用琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預防和治療的常見藥物，臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收，避免生成，從結構角度來看，易被氧化成的原因是。與的離子半徑大小關系為：(填“大于”或“小于”)?！敬鸢浮?1)B(2)bd(3)22球形(4)ZN原子外圍電子排布式為，N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結構，故失去第一個電子較難，I1較大(5)的半滿狀態(tài)更穩(wěn)定小于【解析】（1）鈉在火焰上灼燒產生的黃光是較高能級的電子躍遷到較低能級，是一種發(fā)射光譜；故答案為：B。（2）a．中2p能級上的兩個電子躍遷到3p能級，3s上一個電子躍遷到3p能級上，b．中2p能級上3個電子躍遷到3p能級上，相比a來說電子的能量較高，c．中3s上一個電子躍遷到3p能級上，d．處于基態(tài)，因此能量最高的是b，能量最低的是d；故答案為：b；d。（3）Ti元素為22號元素，Ti原子核外有22個電子，1個電子是一種運動狀態(tài)，因此基態(tài)Ti原子核外共有22種運動狀態(tài)不同的電子，價電子排布式為3s24s2，則最高能層電子的電子云輪廓形狀為球形，其價電子軌道表示式為；故答案為：22；球形；。（4）N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示，根據(jù)表中信息X中，則X為Mg，Y的小于Z的，說明Y為O，Z為N，因此X、Y、Z中為N元素的是Z，判斷理由是N原子外圍電子排布式為，N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結構，故失去第一個電子較難，I1較大；故答案為：Z；N原子外圍電子排布式為，N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結構，故失去第一個電子較難，I1較大。（5）從結構角度來看，的，能失去一個電子變?yōu)榘霛M狀態(tài)穩(wěn)定結構，而的半滿狀態(tài)更穩(wěn)定，因此易被氧化成；根據(jù)核電荷數(shù)相同，核外電子越多，半徑越大，因此與的離子半徑大小關系為：小于；故答案為：的半滿狀態(tài)更穩(wěn)定；小于。1．下列各組元素性質的比較錯誤的是A．第一電離能： B．電負性：C．最高正價： D．原子半徑：【答案】C【解析】A．同周期元素從左向右，第一電離能呈增大趨勢，但基態(tài)原子的軌道為半充滿穩(wěn)定結構，其第一電離能大于同周期相鄰元素，因此第一電離能：，A項正確；B．同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強，非金屬性越強，電負性越大，則電負性：，B項正確；C．非金屬性較強，其無最高正價，項錯誤；D．同主族元素電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同周期元素從左向右原子半徑減小，則原子半徑，D項正確；故選C。2．已知1~18號元素的4種簡單離子、、、都具有相同電子層結構，下列關系正確的是A．原子半徑： B．電負性：C．氫化物的穩(wěn)定性： D．第一電離能：【答案】B【分析】1~18號元素的4種簡單離子、、、都具有相同電子層結構，結合離子電荷數(shù)可知W為Al，X為Na，Y為O，Z為F?！窘馕觥緼．Na和Al為同周期元素，原子序數(shù)Na小于Al，原子半徑Na大于Al，故A錯誤；B．O、F為非金屬，Al為活潑金屬，電負性鈉最小，O、F為同周期元素，隨核電荷數(shù)的增加，元素電負性增強，因此電負性：F>O>Al，故B正確；C．非金屬性：F>O，非金屬性越強簡單氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：H2O<HF，故C錯誤；D．Na、Al同周期，從左到右元素第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能：Al>Na，故D錯誤；故選：B。3．下列說法正確的是A．電離能大的元素，不易失電子，易得到電子B．電離能大的元素其電負性必然也大C．電負性最大的非金屬元素形成的最高價含氧酸的酸性最強D．第二周期元素中第一電離能介于B與N之間的有3種元素【答案】D【解析】A．稀有氣體元素，電離能大，不易失去電子，也不易得到電子，A不正確；B．電離能大的元素，其電負性不一定大，如稀有氣體元素，B不正確；C．電負性最大的非金屬元素是氟，它不能形成最高價含氧酸，C不正確；D．第二周期元素中，Be的2s軌道全充滿，其第一電離能比B大，N的3p軌道半充滿，其第一電離能比O大，則第一電離能介于B與N之間的有Be、C、O共3種元素，D正確；故選D。4．四種元素基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p5

④1s22s22p3則下列有關比較中正確的是A．第一電離能：④＞③＞②＞① B．電負性：③＞④＞①＞②C．簡單離子半徑：②＞①＞③＞④ D．最高正化合價：③＞④=②＞①【答案】B【分析】根據(jù)四種元素基態(tài)原子的電子排布式，①是S，②是P，③是F，④是N元素。【解析】A．一般情況下同一周期元素，原子序數(shù)越大，元素的第一電離能越大。但若元素處于第ⅡA族、第VA族，由于原子最外層電子處于全充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于同一周期相鄰元素。同一主族元素，原子序數(shù)越大，元素的第一電離能越小，則四種元素的第一電離能大小關系為：③＞④＞②＞①，A錯誤；B．元素的非金屬性越強，其電負性就越大。同一周期元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越強，同一主族元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越弱，則元素的電負性大小關系為：③＞④＞①＞②，B正確；C．核外電子層結構相同，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則簡單離子半徑大小關系為：②＞①＞④＞③，C錯誤；D．F元素非金屬性很強，原子半徑很小，與其它元素反應只能得到電子或形成共用電子對時偏向F元素，因此沒有與族序數(shù)相等的最高化合價，故F元素化合價不是在所有元素中最高的，D錯誤；故選B。5．根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ?mol-1)，判斷下列說法不正確的是元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A．元素的第一電離能最大的可能是Q元素 B．R和S均可能與U在同一主族C．U元素可能在元素周期表的s區(qū) D．原子的價電子排布為ns2np1的可能是T元素【答案】B【解析】A．根據(jù)表格數(shù)據(jù)，元素的第一電離能最大的可能是Q元素，故A正確；B．R、U的第一電離能與第二電離能相差較大，可知R、U都是ⅠA族元素，R、U在同一主族；S的第二電離能與第三電離能相差較大，S是ⅡA族元素，故B錯誤；C．U元素的第一電離能與第二電離能相差較大，U是ⅠA族元素，在元素周期表的s區(qū)，故C正確；D．T的第三電離能與第四電離能相差較大，T是ⅢA族元素，原子的價電子排布為ns2np1，故D正確；選B。6．下列說法中正確的是A．N、O、F的第一電離能依次增大B．在所有的元素中，氟的電負性最大C．同主族元素中，隨原子序數(shù)增大第一電離能增大D．隨原子序數(shù)的遞增，同周期元素的電負性逐漸減小【答案】B【解析】A．N、O、F為同一周期元素，同一周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常，即N的第一電離能大于O，A錯誤；B．在所有的元素中，氟的電負性最大，B正確；C．同主族元素中，隨原子序數(shù)增大第一電離能減小，C錯誤；D．隨原子序數(shù)的遞增，同周期元素的電負性逐漸增大，D錯誤；故答案為：B。7．太陽能的開發(fā)利用在新能源研究領域中占據(jù)重要地位。單晶硅太陽能電池片在加工時，一般摻雜微量的銅、硼、鎵、硒、鈦、礬等?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)釩原子的電子排布式為，其中能量最高的電子所占據(jù)能級的原子軌道有個伸展方向。(2)VO2+與可形成配合物。中，第二周期元素的第一電離能由大到小的順序為(用元素符號表示)。(3)鎵與硒相比，電負性更大的是(填元素符號)。(4)已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從銅原子核外電子結構角度解釋其原因：。(5)與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)與鈦相同的有(填元素符號，下同)。(6)在第二周期元素中，第一電離能介于B和N兩元素之間的有。(7)硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物，若“Si—H”中共用電子對偏向氫元素，氫氣與硒反應時單質硒是氧化劑，則硒與硅的電負性相對大小為Se(填“>”或“<”)Si。與Si同周期的部分元素的電離能如圖所示，其中a、b和c分別代表(填字母)。A．a為，b為，c為I3 B．a為，b為，c為C．a為，b為，c為I1 D．a為，b為，c為【答案】(1)1s22s22p63s23p63d34s2{或[Ar]3d34s2}5(2)O>C(3)Se(4)亞銅離子價電子排布式為3d1?，核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)(5)Ni、Ge、Se(6)Be、C、O(7)>B【解析】（1）釩為23號元素，基態(tài)釩原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2{或[Ar]3d34s2}，其中能量最高的電子所占據(jù)能級為3d，其原子軌道有5個伸展方向。（2）第二周期元素為碳、氧，同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，故第一電離能由大到小的順序為O>C；（3）同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強，元素的電負性變強；鎵與硒相比，電負性更大的是Se；（4）亞銅離子價電子排布式為3d1?，核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，故導致高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定；（5）鈦位于第四周期，價電子排布為3d24s2，未成對電子數(shù)為2，與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)與鈦相同的有Ni、Ge、Se；（6）同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素；Be原子價電子為2s2全滿穩(wěn)定狀態(tài)，電離能較B大；故在第二周期元素中，第一電離能介于B和N兩元素之間的有Be、C、O；（7）“Si—H”中共用電子對偏向氫元素，則電負性氫大于硅；氫氣與硒反應時單質硒是氧化劑，則硒得電子能力大于氫，故電負性硒大于氫；故硒與硅的電負性相對大小為Se>Si；同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，但是鎂原子價電子為3s2全滿穩(wěn)定狀態(tài)，電離能較相鄰元素大；P的3p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素；則c為；失去第一個電子后，鈉離子為8電子穩(wěn)定結構，失去第二電子需要較大能量，其第二電離能在同周期主族元素中最大，故a為；故選B。8．根據(jù)信息回答下列問題：(1)如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。①認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為＜Al＜(填元素符號)；②圖中Ge元素中未成對電子有個；③圖中的C和N可以形成分子(CN)2，該分子中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構，其結構式為，1個分子中含有個π鍵。(2)已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出部分元素的電負性：元素AlBBeCClFLi電負性2.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性1.23.00.93.52.12.51.8已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。①通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Al元素電負性值的最小范圍；②判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：A．Li3NB．PCl3C．MgCl2D．SiCI.屬于離子化合物的是；II．屬于共價化合物的是；【答案】(1)NaMg2N≡C-C≡N4(2)1.2～1.8ACBD【解析】（1）①由圖可知，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第ⅡA元素第一電離能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一電離能大于第ⅥA族元素，則鋁元素的第一電離能大于鈉、小于Mg，大小范圍為Na＜Al＜Mg。②Ge元素的原子序數(shù)為32，位于元素周期表第四周期第IVA族，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，4s能級上2個電子為成對電子，4p軌道中2個電子分別處于不同的軌道內，有2個未成對電子。③圖中的C和N可以形成分子(CN)2，該分子中鍵與鍵之間的夾角為180°，為直線型分子，有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構，則其結構式為N≡C-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵為1個σ鍵、2個π鍵，因此1個分子中含有4個π鍵。（2）①由表格數(shù)據(jù)可知，同周期元素，從左到右電負性依次增大，同主族元素，從上到下電負性依次減弱，則同周期元素中電負性Mg＜Al＜Si，同主族元素中電負性Ga＜Al＜B，Al的電負性值最小范圍為1.2～1.8。②A．Li3N中氮元素和鋰元素的電負性差值為2.0，大于1.7，兩成鍵元素間電負性差值大于1.7，形成離子鍵，可知Li3N為離子化合物；B．PCl3中氯元素和磷元素的電負性差值為0.9，小于1.7，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7，形成共價鍵，可知PCl3為共價化合物；C．MgCl2中氯元素和鎂元素的電負性差值為1.8，大于1.7，兩成鍵元素間電負性差值大于1.7，形成離子鍵，可知MgCl2為離子化合物；D．SiC中碳元素和硅元素的電負性差值為0.7，小于1.7，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7，形成共價鍵，可知SiC為共價化合物；綜上分析，屬于離子化合物的是AC，屬于共價化合物的是BD。第4課第一章原子結構與性質單元復習1.前四周期元素中基態(tài)原子核外電子排布式的書寫以及根據(jù)電子排布式的特點進行元素推斷；2.運用電離能、電負性解釋、推測某些元素的性質；3.結合元素周期律、周期表以推斷題的形式進行考查原子結構與性質的應用。一、能層與能級1、能層與能級的認識誤區(qū)(1)任何能層均含有s能級,都是從s能級開始,且能級數(shù)與能層序數(shù)相同,但不是任何能層均含有任何能級。(2)能層就是電子層。(3)從第3能層開始出現(xiàn)d能級,且3d能級的能量大于4s能級。(4)每個能層最多容納電子數(shù)是能層序數(shù)平方的二倍,但與實際填充的電子數(shù)不一定相同。2、判斷能級能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看