1.2.1原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)高二學案（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學習目標學習目標1.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，了解元素周期表的應(yīng)用價值2.能從原子價電子數(shù)目和價電子排布的角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分重點：元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系難點：元素周期表的分區(qū)自主學習自主學習一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1、原子核外電子排布與周期的劃分(1)電子排布與周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系周期外圍電子排布各周期增加的能級元素種數(shù)ⅠA族0族最外層最多容納電子數(shù)一1s11s221s2二2s12s22p682s、2p8三3s13s23p683s、3p8四4s14s24p684s、3d、4p18五5s15s25p685s、4d、5p18六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七7s17s27p687s、5f、6d、7p32(2)規(guī)律：①周期序數(shù)＝電子層數(shù)②本周期包含的元素種數(shù)＝對應(yīng)能級組所含原子軌道數(shù)的2倍＝對應(yīng)能級組最多容納的電子數(shù)(3)元素周期系：按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系①元素周期系的形成過程：隨著元素原子的核電荷數(shù)的遞增，每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子數(shù)逐漸增多，最后達到8個電子，出現(xiàn)稀有氣體，形成一個周期，循環(huán)往復(fù)形成周期系②元素周期系形成的原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)③特點：a.每一周期(除第一周期外)從堿金屬元素開始到稀有氣體元素結(jié)束，外圍電子排布從ns1遞增至ns2np6b.元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期里元素的數(shù)目并不總是一樣多，而是隨周期序號的遞增逐漸增多；同時，金屬元素的數(shù)目也逐漸增多c.元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣(4)元素周期律：元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性的重復(fù)(5)元素周期表：呈現(xiàn)元素周期系的表格2、原子核外電子排布與族的劃分(1)劃分依據(jù)：取決于原子的價電子數(shù)目和價層電子排布(2)特點：同族元素的價電子數(shù)目和價層電子排布相同(3)規(guī)律①對主族元素：同主族元素原子的價層電子排布完全相同，價電子全部排布在ns或ns、np軌道上，價電子數(shù)與族序數(shù)相同，如下表族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價電子排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5列數(shù)121314151617價電子數(shù)1234567②過渡元素(副族和Ⅷ族)：同一縱行原子的價層電子排布基本相同，價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)。價電子排布為(n－1)d1～10ns1～2，ⅢB～ⅦB族的價電子數(shù)與族序數(shù)相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族的價電子數(shù)與族序數(shù)不相同，如下表副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族數(shù)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB價電子排布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2價電子數(shù)目345671112列數(shù)345671112③稀有氣體元素：價電子排布為ns2np6(He除外)二、再探元素周期表1、元素周期表的結(jié)構(gòu)2、元素周期表的分區(qū)(1)根據(jù)核外電子的排布分區(qū)=1\*GB3①區(qū)的名稱：除ds區(qū)外，是按構(gòu)造原理最后填入電子的能級符號進行命名的=2\*GB3②ds區(qū)的名稱：ds區(qū)只有兩列，第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞，由于該區(qū)開始的第11列銅、銀、金按構(gòu)造原理進行電子排布時，電子排布式中最后兩個能級的電子排布應(yīng)為(n－1)d9ns2，而事實上卻為(n－1)d10ns1，可理解為先填滿了(n－1)d能級而后再填充ns能級，因而得名ds區(qū)=3\*GB3③區(qū)的種類：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，5個區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示=4\*GB3④各區(qū)元素的價電子排布特點分區(qū)元素分布外圍電子排布式元素性質(zhì)特點s區(qū)ⅠA族、ⅡA族ns1～2除氫外都是活潑金屬元素p區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2d軌道不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金屬元素(2)根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)金屬元素和非金屬元素的分界線為沿B、Si、As、Te、At與Al、Ge、Sb、Po之間所畫的一條連線，非金屬性較強的元素處于元素周期表的右上角位置，金屬性較強的元素處于元素周期表的左下角位置【微點撥】①處于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是金屬元素。s區(qū)的元素除氫外，也全部是金屬元素②原子的電子層數(shù)＝能級中最高能層序數(shù)＝周期序數(shù)③主族元素原子的最外層電子數(shù)＝主族元素原子的價電子數(shù)＝主族序數(shù)=4\*GB3④價電子不一定是最外層電子，只有主族元素的價電子才是最外層電子。對于過渡元素還包括部分內(nèi)層電子=5\*GB3⑤元素的價電子數(shù)不一定等于其所在族的族序數(shù)，這只對主族元素成立，對部分過渡元素是不成立的=6\*GB3⑥同一族元素的價電子排布不一定相同，如過渡元素中的鑭系元素和錒系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的價電子排布也不相同三、根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在元素周期表的位置電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))價電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))學習過程學習過程情景導(dǎo)入：播放元素周期表背誦視頻，導(dǎo)入新課。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表任務(wù)一、探究元素周期律、元素周期系和元素周期表的含義及關(guān)系【學生活動】閱讀教材P18第1自然段，回答下列問題：1、元素周期律的含義？元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律2、元素周期系的含義？元素的這一按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系3、元素周期表的含義？元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格4、元素周期表和元素周期系的關(guān)系？元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣二、構(gòu)造原理與元素周期表【復(fù)習提問】請同學們分組討論，回顧元素周期表的結(jié)構(gòu)，將課前預(yù)習中所填的表格展示出來，并回答相關(guān)問題1、電子層數(shù)與周期序數(shù)的關(guān)系？電子層數(shù)=周期序數(shù)2、主族元素族序數(shù)、主族元素的價電子數(shù)、主族元素的最高化合價、原子最外層電子數(shù)四者之間的關(guān)系？主族元素族序數(shù)=主族元素的價電子數(shù)=主族元素的最高化合價（O、F除外）=原子最外層電子數(shù)任務(wù)二、用構(gòu)造原理解釋元素周期系的基本結(jié)構(gòu)【學生活動】閱讀教材P20第1自然段，回答下列問題：1、各周期從ns能級開始、以np能級結(jié)束(第一周期從1s1能級開始，以從1s2能級結(jié)束),中間按照構(gòu)造原理依次排滿各能級。2、元素數(shù)的確定方法：從ns能級開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個周期里的元素數(shù)任務(wù)三、結(jié)合構(gòu)造原理填寫下列關(guān)于周期表的表格【學生活動】小組合作探究，閱讀教材P20第3、4自然段并結(jié)合書后元素周期表，回答下列表格：任務(wù)四、探究按照電子排布對元素周期表進行分區(qū)【學生活動】閱讀教材P21探究“討論”中的（2）和書下注解，結(jié)合書后元素周期表的內(nèi)容，小組討論合作，填寫下列表格：任務(wù)五、探究按照金屬和非金屬元素對元素周期表進行分區(qū)【學生活動】結(jié)合教材P21圖118及書后元素周期表，回答下列問題：1、金屬和非金屬元素的分界線在哪里？沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹、與鋁、鍺、銻、釙、之間畫一條線，線的左邊是金屬元素(氫除外),線的右邊是非金屬元素2、非金屬元素主要集中在哪里？非金屬元素要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)3、金屬鋁具有哪些區(qū)別于其他金屬的化學性質(zhì)？金屬鋁可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)4、單質(zhì)硅都有哪些用途？計算機芯片、太陽能電池、半導(dǎo)體材料任務(wù)六、了解對角線規(guī)則【學生活動】閱讀教材P22思考與討論，了解對角線規(guī)則【思考與討論】1950年國際純粹與應(yīng)用化學聯(lián)合會(IUPAC)推薦了一張元素周期表，書末的元素周期表就是參照其新版制作的。請問：怎樣將圖117變成書末的元素周期表？答：將圖117中第二到第七周期的所有p區(qū)與p區(qū)上下對齊(即第二到第五周期的p區(qū)右移，與第六、七周期的p區(qū)對齊)、d區(qū)與d區(qū)上下對齊(即第四、五周期的d區(qū)右移，與第六、七周期的d區(qū)對齊),第六、七周期的f區(qū)與f區(qū)上下對齊，且單列為兩行放在主表的下方(即鑭系和錒系),確保每列的價層電子數(shù)相同，再將電子排布式為1s2的He移到第一行最右邊，即可得到書末的元素周期表。【探究】(1)元素周期表共有幾個周期？每個周期各有多少種元素？為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同？答：現(xiàn)行元素周期表包含118種元素，共有七個周期，每個周期包含的元素數(shù)目，分別是按照周期序數(shù)一二三四五六七，元素種類數(shù)依次為2、8、8、18、18、32、32。第一周期結(jié)尾元素(He)原子核外只有2個電子，根據(jù)構(gòu)造原理，其電子排布式為1s2。與該元素同族的其他周期元素Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子核外電子數(shù)依次增加了8、8、18、18、32。根據(jù)構(gòu)造原理，它們的最外層電子排布通式為ns2np6。所以，第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同?！咎骄俊?2)元素周期表共有多少個列？各列的價層電子數(shù)各為多少？同列元素價層電子數(shù)是否相等？元素周期表可分為哪些族？族序有什么規(guī)律？答：元素周期表共有18個列。從左向右，第1~12列中，除第3列中的鑭系和錒系以外，其他的價層電子數(shù)都等于列數(shù)；第13~18列中，除第18列中的氦以外，其他的價層電子數(shù)都等于列數(shù)減10。除了鑭系、錒系和氦以外，同列元素價層電子數(shù)相等。元素周期表所劃分的族及族序數(shù)，從左向右排列如下：IA族、ⅡA族；ⅢB族→ⅦB族；Ⅷ族；IB族、ⅡB族；ⅢA族→ⅦA族；0族?！咎骄俊?3)為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)（如圖118）？答：從原子結(jié)構(gòu)方面來說，元素周期表中右上角三角區(qū)的元素，大多數(shù)的價層電子排布為ns2np16(He除外),價層電子數(shù)較大，得電子相對容易，失電子相對困難。從元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律來說，同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(不包括0族元素),同主族元素從下向上非金屬性逐漸增強。綜上可知，在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)?！居懻摗?1)為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價層電子排布通式答：副族元素介于s區(qū)元素(主要是金屬元素)和p區(qū)元素(主要是非金屬元素)之間，處于由金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此副族元素又稱為過渡元素。過渡元素價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是：第ⅢB族到第ⅦB族元素的價層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)；第Ⅷ族有3列元素，其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價層電子數(shù)；第IB族、第ⅡB族的族序數(shù)等于它們的最外層電子數(shù)。過渡元素的價層電子排布通式為(n1)d110ns12(除鑭系和錒系)?！居懻摗?2)按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區(qū)，如圖119所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個列？為什么s區(qū)（除氫元素）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素？答：s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。s區(qū)元素的價層電子排布通式為ns12,d區(qū)元素的價層電子排布通式為(n1)d19ns12,ds區(qū)元素的價層電子排布通式為(n1)d10ns12,它們的最外層電子數(shù)均不超過2,在化學反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素?！居懻摗?3)處于非金屬與金屬分界線附近的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？答：由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬?！居懻摗?4)在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎？此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理？答：Cr的價層電子排布式為3d54s1,Cu的價層電子排布式為3d104s1,不符合構(gòu)造原理(它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態(tài)原子電子排布均不符合構(gòu)造原理?！居懻摗?5)預(yù)言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。答：119號元素應(yīng)位于第八周期第IA族，故基態(tài)原子最外層電子排布為8s1;周期分別為一、二、三、四、五、六、七，元素種數(shù)分別為2×12、2×22、2×22、2×32、2×32、2×42、2×42,以此預(yù)測第八周期元素種數(shù)為2×52=50(種)。課堂練習課堂練習1．下列判斷正確的是A．質(zhì)子數(shù)：Al＜Na B．金屬性：Na＞AlC．電子數(shù)：Na＞Cl D．原子半徑：Cl＞Na【答案】B【詳解】A．質(zhì)子數(shù)Al為13，Na為11，則質(zhì)子數(shù)Al>Na，A錯誤；B．同周期的元素，從左到右金屬性逐漸減弱，則金屬性Na>Al，B正確；C．電子數(shù)Na為11，Cl為17，則電子數(shù)Na<Cl，C錯誤；D．同周期主族元素，從左到右原子半徑逐漸減小，則原子半徑Cl<Na，D錯誤；故答案選B。2．X、Y、Z、W、M均為短周期元素，它們在周期表中相對位置如圖所示：其中W的最高正價與最低負價之和為4.則下列說法正確的是XYZWMA．X的非金屬性比Y的強B．與分子均滿足每個原子最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．常用Z的單質(zhì)制成的槽罐車運送濃的X、W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物D．M的單質(zhì)可與按體積比混合，漂白性增強【答案】C【分析】W的最高正價與最低負價之和為4，說明最高正價為+6，最低負價為2，W屬于第六主族元素，W是短周期元素，又O無最高價+6價，則W為，根據(jù)相鄰上下原則，知X為N，Y為O，Z為Al，M為Cl?！驹斀狻緼．N的非金屬性比O的弱，A項錯誤；B．中N為+5價，其與最外層電子數(shù)之和為10，故N不滿足原子最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B項錯誤；C．Al的單質(zhì)遇濃硫酸、濃硝酸會鈍化，鋁罐車可運送硫酸、硝酸，C項正確；D．混合后發(fā)生，失去漂白作用，D項錯誤；答案選C。3．X2+的核外電子排布為2、8，則X元素在周期表中的位置是A．第三周期第0族 B．第三周期第ⅡA族C．第三周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅡA族【答案】B【詳解】X2+的核外電子排布為2、8，又帶兩個正電荷，可推知，X為鎂元素，利用電子層數(shù)等于周期序數(shù)，主族序數(shù)等于最外層電子數(shù)，有三個電子層，在第三周期，最外層電子數(shù)為2，在第ⅡA族，故選B。4．短周期主族元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如下表所示，下列判斷不正確的是甲乙丙丁戊A．最外層電子數(shù)：甲丁 B．原子半徑：丙丁C．金屬性：甲乙 D．最高價含氧酸的酸性：戊丁【答案】B【詳解】A．乙的主族序數(shù)比甲多一，主族元素的主族序數(shù)等于最外層電子數(shù)，所以最外層電子數(shù)：甲丁，A正確；B．同周期主族元素，從左向右原子半徑遞減，所以原子半徑：丙＞丁，B錯誤；C．同周期主族元素，從左向右金屬性遞減，所以金屬性：甲乙，C正確；D．同周期主族元素，從左向右非金屬性遞增，元素非金屬性越強，最高價含氧酸酸性越強，所以最高價含氧酸的酸性：戊丁，D正確；答案為：B。5．W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素，W與X、Y與Z分別位于同一周期，化合物WX為常見的大氣污染物，Y與Ⅹ同主族。下列說法正確的是A．電負性： B．簡單氫化物的鍵角：C．原子半徑： D．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：【答案】A【分析】由題干信息可知，化合物WX為常見的大氣污染物可能是CO或者NO，Y與Ⅹ同主族，則Y為S，W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素，W與X、Y與Z分別位于同一周期，Z為Cl，故W、X、Y、Z分別為C、O、S、Cl或者N、O、S、Cl，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，W為C或N，X為O，故電負性O(shè)＞N即，A正確；B．由分析可知，W為C或N，X為O，則簡單氫化物即CH4或者NH3，H2O，已知CH4為正四面體結(jié)構(gòu)、NH3為三角錐形、H2O為V形，故它們的鍵角CH4＞NH3＞H2O即W＞X，B錯誤；C．由分析可知，X為O，Y為S，則原子半徑S＞O即Y＞X，C錯誤；

D．由分析可知，Y為S，Z為Cl，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性HClO4＞H2SO4即Z＞Y，D錯誤；故答案為：A。6．現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p43s23p3；③1s22s22p43s23p5.則下列有關(guān)比較中，正確的是A．第一電離能：③＞①＞② B．電負性：①＞②＞③C．最高價含氧酸的酸性：③＞①＞② D．原子半徑：③＞②＞①【答案】C【分析】①核外電子排布式為1s22s22p63s23p4的元素為S元素；②核外電子排布式為1s22s22p63s23p3的元素為P元素；③核外電子排布式為1s22s22p63s23p5的元素為Cl元素，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．同周期主族元素第一電離能呈增大趨勢，但P最高能級處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比S的大，所以第一電離能從大到小依次為：③＞②＞①，選項A錯誤；B．同周期電負性從左到右依次增大，所以電負性從大到小依次為：③＞①＞②，選項B錯誤；C．最高價含氧酸的酸性與非金屬性有關(guān)，同周期從左到右依次增大，所以從大到小依次為：③＞①＞②，選項C正確；D．同一周期元素原子半徑從左到右依次減小，所以原子半徑：②＞①＞③，選項D錯誤；答案選C。7．某元素基態(tài)原子軌道上有10個電子，則該基態(tài)原子價層電子排布可能是A． B． C． D．【答案】B【詳解】A．4s的能量比3d低，若基態(tài)原子軌道上有10個電子，能級上肯定有電子，因此價層電子不可能為，A錯誤；B．鋅的原子序數(shù)為30，其基態(tài)原子電子排布式為，價層電子排布為，B正確；C．若基態(tài)原子價層電子排布式為：，則其電子排布式為：，軌道上沒有電子，C錯誤；D．元素的基態(tài)原子電子排布式為：，其價層電子排布為，D錯誤；答案選B。8．短周期主族元素、、、的原子序數(shù)依次增大，、的原子序數(shù)相差8，原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍，單質(zhì)的焰色試驗呈黃色。下列說法正確的是A．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：B．元素與只能形成一種化合物C．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：D．原子半徑的大小順序：B>C>A【答案】D【分析】A原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍，則原子核外有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，應(yīng)為O元素，A、C的原子序數(shù)相差8，則C為S元素，則D為Cl元素，B單質(zhì)的焰色反應(yīng)為黃色，應(yīng)為Na元素。所以A是O，B是Na，C是S，D是Cl?！驹斀狻緼．非金屬性O(shè)＞S，元素的非金屬性越強，對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故A錯誤；B．O與Na可生成Na2O或Na2O2，故B錯誤；C．非金屬性Cl＞S，元素的非金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強，故C錯誤；D．同周期元素從左到右，元素的原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：Na＞S＞O，即B＞C＞A，故D正確；故選：D。9．反應(yīng)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯氣管道的檢漏。下列表示相關(guān)微粒的化學用語正確的是A．中子數(shù)為9的氮原子： B．N2分子的電子式：C．NH3分子的結(jié)構(gòu)式： D．Cl的結(jié)構(gòu)示意圖：【答案】C【詳解】A．中子數(shù)為9的氮原子的質(zhì)量數(shù)為9+7=16，符號為，A錯誤；B．N2分子中兩個N原子間形成3對共用電子對，N2分子的電子式為，B錯誤；C．NH3分子中N原子與每個H原子共用一對電子，結(jié)構(gòu)式：，C正確；D．Cl的核電荷數(shù)為17，核外有18個電子，Cl的結(jié)構(gòu)示意圖為，D錯誤；綜上所述答案為C。10．某微粒用Xn+表示，下列關(guān)于該微粒的敘述正確的是A．所含質(zhì)子數(shù)=An B．所含電子數(shù)=Z+nC．所含中子數(shù)=AZ D．質(zhì)量數(shù)=Z+A【答案】C【詳解】A．Xn+微粒的質(zhì)子數(shù)為Z，故A錯誤；B．Xn+微粒的質(zhì)子數(shù)為Z，電子數(shù)為Zn，故B錯誤；C．Xn+微粒所含的中子數(shù)為AZ，故C正確；D．Xn+微粒的質(zhì)量數(shù)為A，故D錯誤。故選C。11．按照核外電子排布，可把元素周期表劃分為5個區(qū)。下列元素中，與其他元素不處在同一個區(qū)的是A．Ne B．Al C．Pb D．Cu【答案】D【詳解】在選項的四種元素中，Ne是惰性氣體元素，位于p區(qū)；Al是第IIIA元素，位于p區(qū)；Pb是第IVA元素，位于p區(qū)；而Cu是第IB作用元素，位于ds區(qū)?？梢娕c其他元素不處在同一個區(qū)的是Cu元素，故合理選項是D。12．某基態(tài)原子的電子排布式為，下列說法錯誤的是A．該元素原子1s、2s、3s軌道形狀均為球形B．該元素原子核外有4個電子層C．該元素原子電子層共有18個電子D．該元素原子比原子活潑【答案】D【分析】根據(jù)其基態(tài)原子的電子排布式為，可知該元素原子序數(shù)為29，為Cu元素；【詳解】A．原子核外電子的s能級呈現(xiàn)球形，只有一條軌道，所以s軌道為球形，故A正確；B．銅元素位于第四周期，也可以通過其電子排布式可知該元素原子核外有K、L、M、N共計4個電子層，故B正確；C．M層為第三層，在電子排布式中為3s、3p、3d能級，根據(jù)電子排布式可知，M層有2+6+10=18個電子，故C正確；D．根據(jù)金屬活動順序，可知Zn比銅活潑，故D錯誤；故選D。13．如圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖。則下列說法正確的是A．簡單離子的半徑：B．Y、R兩種元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：C．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：D．由X與M兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應(yīng)，但能與強堿反應(yīng)【答案】B【分析】同周期主族元素隨原子序數(shù)增大原子半徑減小，同主族元素從上到下原子半徑增大，故題圖中前7種元素處于第二周期，后7種元素處于第三周期，由原子序數(shù)可知，X為O元素，Y為F元素，Z為元素，M為元素，N為元素，R為元素。【詳解】A.、、的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：，A錯誤；B.非金屬性：，元素的非金屬性越強，對應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性：，B正確；C.非金屬性：，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強，故酸性：，C錯誤；D.由X與M兩種元素組成的化合物為，該物質(zhì)是兩性氧化物，能與強酸或強堿反應(yīng)，D錯誤；答案選B。14．原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一種化合物結(jié)構(gòu)如圖所示，其中只有X、Y同周期，X、Y基態(tài)原子核外電子中均有2個未成對電子。下列說法正確的是A．Q、X、Z分別與Y形成的二元化合物均不止一種B．同周期主族元素中第一電離能比Y大的只有一種C．Z的氧化物對應(yīng)的水化物為二元強酸D．X、Y、Z形成的簡單氫化物穩(wěn)定性：【答案】A【分析】Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Q只連接1個共價鍵，則Q為H；X、Y基態(tài)原子核外電子中均有2個未成對電子，結(jié)合只有X、Y同周期說明價電子排布分別為或，可知X為C、Y為O，Z能形成6個共價鍵，則Z為S。【詳解】A．H、C、S均能與O形成一種以上的二元化合物，比如H2O、H2O2，CO、CO2，SO2、SO3，A正確；B．同一周期從左向右，第一電離能呈增大的趨勢，但第ⅡA族、第ⅦA族的第一電離能比相鄰元素的大，N、F的第一電離能均比O大，B錯誤；C．Z為S元素，未說明是最高價的氧化物對應(yīng)的水化物，則該酸不一定是硫酸，若是亞硫酸則為弱酸，C錯誤；D．元素的非金屬性越強，形成的簡單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>S>C，則氫化物穩(wěn)定性：H2O>H2S>CO2，D錯誤；故選A。15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，其原子最外層電子數(shù)之和為18，W和X位于相鄰周期，W原子核外有2個未成對電子，Y的一種氧化物是形成酸雨的主要成分。下列說法錯誤的是A．四種元素中第一電離能最小的元素是XB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱的順序是：Y、Z、WC．Y、Z都可以形成具有漂白作用的化合物D．簡單氫化物的還原性由大到小的順序是：Y、Z【答案】B【分析】W原子核外有2個未成對電子，則W電子排布式可能為1s22s22p2（C）或1s22s22p4（O），W與X位于相鄰周期，故X、Y、Z均位于第三周期，Y的一種氧化物是形成酸雨的主要成分，推測為SO2，即Y為S，則Z為Cl，若W為C，根據(jù)最外層電子數(shù)之和為18，得X最外層為1個電子，即Na，若W為O，則四種原子最外層電子數(shù)超過18，不符合題意?！驹斀狻緼．第一電離能隨著周期表往右往上呈現(xiàn)增大趨勢，故四種元素中第一電離能最小的為Na元素，即X，A正確；B．最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱與非金屬性一致，非金屬性強弱為：Cl＞S＞C，故最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱為：Z＞Y＞W(wǎng)，B錯誤；C．S元素可形成SO2，Z元素可形成HClO、次氯酸鹽等，都具有漂白作用，C正確；D．氫化物的還原性強弱與非金屬單質(zhì)的氧化性相反，即與非金屬性強弱相反，由于非金屬性：Cl＞S，故氫化物還原性：Y＞Z，D正確；故答案選B。16．鎂、鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中具有重要的作用。(1)鋁屬于活潑金屬卻能在空氣中穩(wěn)定存在，原因是(用化學用語及相關(guān)文字說明)。(2)下列實驗?zāi)鼙容^鎂和鋁的金屬性強弱的是(填字母序號)。a.測定鎂和鋁的導(dǎo)電性強弱b.測定等質(zhì)量的鎂片和鋁片與相同濃度的鹽酸反應(yīng)的速率c.向0.lmol/LAlCl3和0.1mol/LMgCl2中加過量NaOH溶液(3)鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)常做耐火材料。共沉淀制備尖晶石的方法是：用AlCl3和MgCl2的混合溶液(用a表示)與過量的氨水(用b表示)反應(yīng)，再將得到的沉淀高溫焙燒。為使Mg2+、A13+同時生成沉淀，應(yīng)該把(填“a”或“b”)滴入另一溶液中。(4)AlCl3與NaN3在高溫下反應(yīng)可制得高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化鋁(AlN)，還生成N2，寫出反應(yīng)化學方程式為。(5)聚合鋁(PAC)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鋁灰、鋁土礦、鋁渣等為原料(主要成分為Al、Al2O3可制取聚合鋁。實驗步驟如下：①寫出酸溶過程中發(fā)生的非氧化還原反應(yīng)的離子方程式：。②聚合鋁(PAC)的分子式為[Al2(OH)aClb]m，聚合鋁中OH－與Al3+的比值對凈水效果有很大影響，定義鹽基度B=n(OH－)：3n(Al3+)，當B=時，b=(填入合適數(shù)字)③制取聚合鋁的方法有多種，若將步驟I后的溶液pH直接調(diào)制4.2—4.5時，將在過程II發(fā)生聚合而得到某種聚合鋁Alm(OH)nCl3mn，寫出生成該聚合鋁的離子反應(yīng)方程式是?！敬鸢浮?Al+3O2=2Al2O3，鋁表面能形成致密的氧化膜，能保護內(nèi)層金屬不被氧化bcaAl2O3+6H+=2Al3++3H2O2mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+【分析】(1)鋁屬于活潑金屬卻能在空氣中穩(wěn)定存在，是鋁表面能形成致密的氧化膜，能保護內(nèi)層金屬。(2)根據(jù)金屬性強弱進行比較分析。(3)氫氧化鋁的堿性比氫氧化鎂的堿性弱，鎂離子先和氨水反應(yīng)。(4)AlCl3與NaN3在高溫下反應(yīng)得到氮化鋁(AlN)、N2、NaCl。(5)①酸溶過程中發(fā)生的非氧化還原反應(yīng)是氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水；②根據(jù)B=n(OH－)：3n(Al3+)，當B=時，和化合價分析；③結(jié)合原子守恒得到該聚合鋁的離子反應(yīng)方程式?！驹斀狻?1)鋁屬于活潑金屬卻能在空氣中穩(wěn)定存在，原因是4Al+3O2=2Al2O3，鋁表面能形成致密的氧化膜，能保護內(nèi)層金屬不被氧化；故答案為：4Al+3O2=2Al2O3，鋁表面能形成致密的氧化膜，能保護內(nèi)層金屬不被氧化。(2)a．金屬導(dǎo)電性與金屬性強弱無關(guān)。故a不符合題意；b．金屬與鹽酸反應(yīng)速率越快，金屬性越強，故b符合題意；c．向0.lmol/LAlCl3和0.1mol/LMgCl2中加過量NaOH溶液，前者生成氫氧化鋁，后者生成氫氧化鎂，氫氧化鋁與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，說明氫氧化鋁堿性比氫氧化鎂堿性弱，金屬性鎂比鋁強，故c符合題意；綜上所述，答案為：bc。(3)由于氫氧化鋁的堿性比氫氧化鎂的堿性弱，因此氨水滴加到AlCl3和MgCl2的混合溶液中，則鎂離子先反應(yīng)，因此要使Mg2+、A13+同時生成沉淀，則應(yīng)AlCl3和MgCl2的混合溶液同時加入到過量的氨水中反應(yīng)；故答案為：a。(4)AlCl3與NaN3在高溫下反應(yīng)可制得高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化鋁(AlN)，還生成N2、NaCl，其反應(yīng)化學方程式為；故答案為：。(5)①酸溶過程中發(fā)生的非氧化還原反應(yīng)是氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，其離子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；故答案為：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。②聚合鋁(PAC)的分子式為[Al2(OH)aClb]m，聚合鋁中OH－與Al3+的比值對凈水效果有很大影響，定義鹽基度B=n(OH－)：3n(Al3+)，當B=時，即n(OH－)：3n(Al3+)=2:3，得到n(OH－)：n(Al3+)=2:1，則得到分子式為[Al2(OH)4Clb]m，再根據(jù)化合價(+3)×2+(－1)×4+(－1)×b=0，解得b=2；故答案為：2。③將步驟I后的溶液pH直接調(diào)制4.2—4.5時，將在過程II發(fā)生聚合而得到某種聚合鋁Alm(OH)nCl3mn，結(jié)合原子守恒得到該聚合鋁的離子反應(yīng)方程式是mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+；故答案為：mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+?！军c睛】同時得到兩種沉淀，一般應(yīng)該是兩種金屬陽離子加入到氨水中反應(yīng)；書寫復(fù)雜離子方程式時要根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒來進行分析。17．(1)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性NH3大于PH3的主要原因是。(2)NH4CN是離子化合物，各原子除了H均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，NH4CN的電子式是。(3)用一個化學方程式說明Br與Fe2+還原性相對強弱。【答案】非金屬性N＞P，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性NH3＞PH32Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，F(xiàn)e2+作還原劑，Br為還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性：Fe2+＞Br【詳解】(1)因非金屬性N＞P，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性NH3＞PH3，故答案為：非金屬性N＞P，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性NH3＞PH3；(2)NH4CN是離子化合物，各原子除了H均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，NH4CN的電子式是，故答案為：；(3)反應(yīng)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，F(xiàn)e2+變?yōu)镕e3+，化合價升高被氧化，作還原劑，Br2變?yōu)锽r，化合價降低，被還原，Br為還原產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性：Fe2+＞Br；故答案為：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，F(xiàn)e2+作還原劑，Br為還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性：Fe2+＞Br。18．Q、X、Y、Z、W五種元素的原子序數(shù)依次增大.Y、Z、W的核外電子數(shù)成等差數(shù)列。已知①Q(mào)原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；②Y、Z同主族，Y原子的價電子排布圖為。請回答下列問題：（1）基態(tài)Z原子的電子排布式為。（2）以上五種元素中有一種元素不在周期表的p區(qū)、該元素的名稱為。（3）Q、X、Y三種元素的第一電離能按由大到小的順序是（填元素符號，下同），電負性由大到小的順序為?！敬鸢浮縧s22s22p63s23p4鉻N＞O＞CO＞N＞C【分析】Q、X、Y、Z、W五種元素的原子序數(shù)依次增大，①Q(mào)原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則Q為C元素；②Y、Z同主族，Y原子的價電子排布圖為，則Y為O元素，Z為S元素；X介于Q(C)、Y(O)之間，則X為N元素；W的原子序數(shù)大于Z(S)，Y(O)、Z(S)、W的核外電子數(shù)成等差數(shù)列，則W的原子序數(shù)為16+8=24，為Cr元素；據(jù)此解答?！驹斀狻坑缮鲜龇治隹芍?，Q為C元素，X為N元素，Y為O元素，Z為S元素，W為Cr元素；（1）Z為S元素，原子序數(shù)為16，核外有16個電子，基態(tài)S原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4；答案為1s22s22p63s23p4。（2）W為Cr元素，元素名稱為鉻，鉻是24號元素，其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，屬于d區(qū)元素；答案為鉻。（3）Q為C元素，X為N元素，Y為O元素，三種元素位于第二周期，同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，N元素2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低第一電離能高于同周期相鄰元素，則C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C；同周期元素從左至右，非金屬性依次增強，即原子序數(shù)O＞N＞C，非金屬性O(shè)＞N＞C，非金屬性越強，其電負性越強，則電負性由大到小的順序為O＞N＞C；答案為N＞O＞C，O＞N＞C。19．Ⅰ.下列8種化學符號：O2、O3、H、C、Na、N、C、Mg。（1）表示核素的符號共種。（2）互為同位素