(預習課)2024年人教版高二化學(選擇性必修2)寒假提升學與練 第02講 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（解析版）

【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】第02講原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)目錄新知導航：熟悉課程內(nèi)容、掌握知識脈絡基礎知識：知識點全面梳理，掌握必備重點記憶：關鍵點快速記憶，提升能力小試牛刀：考點剖析+過關檢測，合理應用課時1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1．元素周期律1869年，門捷列夫發(fā)現(xiàn)，按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋?，得到一個元素序列，并從最輕的元素氫開始進行編號，稱為原子序數(shù)。這個序列中的元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性的重復，這一規(guī)律被門捷列夫稱作元素周期律。2．元素周期系1913年，英國物理學家莫塞萊證明原子序數(shù)即原子核電荷數(shù)。隨后元素周期律表述為元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。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（1）含義：元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。（2）元素周期系與元素周期表的關系：注：①門捷列夫提出的原子序數(shù)是按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)υ剡M行編號②原子序數(shù)是按照元素核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號而得到的序數(shù)。③原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)二、構(gòu)造原理與元素周期表1.元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）原子核外電子排布與周期的劃分周期外圍電子排布各周期增加的能級元素種類第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）核外電子排布與族的關系①價電子：主族元素的價電子為該元素原子的最外層電子。如堿金屬元素原子的價電子排布為ns1。副族元素的價電子與其最外層電子和次外層電子有關(鑭系、錒系元素還與次次外層的f電子有關)。如鐵元素的價電子排布式為3d64s2。②主族元素的族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)。同主族元素原子的價電子排布相同，價電子全部排布在ns或nsnp能級上。主族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價電子構(gòu)型ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5③稀有氣體元素的價電子排布為ns2np6(He為1s2)。④過渡元素(副族和第Ⅷ族)同一縱列原子的價電子排布基本相同。族序數(shù)ⅢBⅣB…ⅦB價電子構(gòu)型(n-1)d1ns2(n-1)d2ns2…(n-1)d5ns2族序數(shù)ⅧⅠBⅡB價電子構(gòu)型(n-1)d6~8ns2(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2第ⅢB族~ⅦB族可失去ns和(n-1)d能級上的全部電子，最高正價數(shù)=族序數(shù)。第Ⅷ族可失去最外層的s電子和次外層的部分(n-1)d電子，其最高正價一般低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)出+8價。第ⅠB族可失去ns電子和部分(n-1)d電子，所以第ⅠB族的族數(shù)<最高正價，第ⅡB族只失去ns2電子，第ⅡB族的族序數(shù)=其最高正價。2.根據(jù)構(gòu)造原理得出的核外電子排布與周期中元素種類數(shù)的關系各周期總是從ns能級開始、以np結(jié)束(第一周期除外，第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束)，中間按照構(gòu)造原理依次排滿各能級。而從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)，具體數(shù)據(jù)如下：正誤判斷1．元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是形成元素周期系的根本原因。(√)2．周期序數(shù)越大，該周期所含金屬元素越多。(√)3．所有區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級符號。(×)4．周期表共18個縱列，可分為7個主族8個副族(包括Ⅷ族)1個0族。(√)三、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）按電子排布分區(qū)①按核外電子排布式中最后填入電子的能級符號可將元素周期表(第IB族、第ⅡB族除外)分為s、p、d、f4個區(qū)，而第IB族、第ⅡB族的元素原子的核外電子因先填滿了(n-1)d能級而后填充ns能級而得名ds區(qū)。這5個區(qū)的位置關系如圖所示。②各區(qū)元素原子的價層電子排布、元素的位置及類別分區(qū)元素位置價層電子排布式元素種類及性質(zhì)特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外電子最后排布在ns能級上，屬于活潑金屬元素(H除外)，為堿金屬元素和堿土金屬元素p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上，為非金屬元素和少數(shù)金屬元素d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)為過渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上，d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2為過渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級，由于d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與化學鍵的形成f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學性質(zhì)相似；錒系元素化學性質(zhì)相似（2）按金屬元素與非金屬元素分區(qū)①金屬元素、非金屬元素在元素周期表中的位置沿著周期表中硼、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。非金屬元素要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)(如圖)。②金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點在元素周期表中位于金屬和非金屬分界線上的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì)，位于此處的元素(如硼、硅、鍺、砷、銻等)常被稱為半金屬或類金屬(一般可用作半導體材料)。3.對角線規(guī)則某些主族元素與右下方的主族元素的某些性質(zhì)是相似的，這種相似性稱之為對角線規(guī)則。如Li和Mg在過量的氧氣中燃燒生成正常氧化物，而不是過氧化物。正誤判斷1．價電子一定是最外層電子。(×)2．元素的價電子數(shù)一定等于其所在族的族序數(shù)。(×)3．同一族元素的價電子數(shù)一定相同。(×)4．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是ⅠA族元素。(×)5．原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是過渡元素。(√)6．基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區(qū)。(√)7．p區(qū)元素價電子都是ns2np1～6。(×)8．所有非金屬元素都分布在p區(qū)。(×)9．處于s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是金屬元素。(×)10．0族價層電子排布式為ns2np6。(×)課時2元素周期律一、原子半徑1.影響原子半徑大小的因素：電子的能層數(shù)和核電荷數(shù)。(1)電子的能層數(shù)：電子的能層越多，電子之間的排斥作用將使原子的半徑增大。(2)核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用也就越大，將使原子的半徑減小。2．原子半徑的遞變規(guī)律(1)同周期：從左到右，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小。(2)同主族：從上到下，核電荷數(shù)越大，原子半徑越大。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.微粒半徑大小比較原子半徑大小的比較方法①同周期元素，隨著原子序數(shù)遞增，其原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)。例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)②同主族元素，隨著電子層數(shù)遞增，其原子半徑逐漸增大。例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)③不是同周期也不是同主族的元素原子可借助某種原子參照比較。例：r(K)>r(Na)，r(Na)>r(Al)，則r(K)>r(Al)（2）離子半徑大小的比較方法①同種元素的粒子半徑，陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價陽離子大于高價陽離子。例：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)②電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)③帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。例：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)④核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較r(K＋)與r(Mg2＋)可選r(Na＋)為參照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)正誤判斷1．核外能層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同。(×)2．質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多，半徑越大。(√)3．各元素的原子半徑總比其離子半徑大。(×)4．同周期元素從左到右，原子半徑、離子半徑均逐漸減小。(×)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(zhuǎn)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。（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。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每個周期的第一種元素(氫和堿金屬)第一電離能最小，稀有氣體元素原子的第一電離能最大，同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢。②同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。③同一周期中，第ⅡA族元素的第一電離能比第ⅢA族元素的第一電離能要大，第ⅤA族元素的第一電離能比第ⅥA族元素的第一電離能要大，這是因為第ⅡA族元素的最外層p軌道全空，第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿，全空和半滿狀態(tài)相對穩(wěn)定?？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(jié)果。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。正誤判斷1．第一電離能越大的原子失電子的能力越強。(×)2．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小。(√)3．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大。(×)4．H的第一電離能大于C的第一電離能。(√)5．同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來越大。(×)6．同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能。(√)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。（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”(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。注：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判斷化合物的類型如H的電負性為2.1，Cl的電負性為3.0，Cl的電負性與H的電負性之差為3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl為共價化合物；如Al的電負性為1.5，Cl的電負性與Al的電負性之差為3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3為共價化合物；同理，BeCl2也是共價化合物。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(zhì)。（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。正誤判斷1．元素電負性的大小反映了元素原子對鍵合電子吸引力的大小。(√)2．元素的電負性越大，則元素的非金屬性越強。(√)3．同一周期電負性最大的元素為稀有氣體元素。(×)一、周期表的分區(qū)與原子的價電子排布的關系分區(qū)元素位置價層電子排布式特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價層電子數(shù)p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)價層電子數(shù)=族序數(shù)，Ⅷ族第1列元素的價電子數(shù)=族序數(shù)Ⅷ族第2列元素的價電子數(shù)為9Ⅷ族第3列元素的價電子數(shù)為10ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2（n-1）d軌道為全充滿狀態(tài)，族序數(shù)=最外層ns軌道上的電子數(shù)f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學性質(zhì)相似；錒系元素化學性質(zhì)相似總結(jié)：對于主族和0族元素而言，價層電子數(shù)=ns能級上的電子數(shù)或ns+np能級上的電子總數(shù)對于副族（鑭系和錒系除外）和第VIII族而言，價層電子數(shù)=(n-1)d+ns能級上的電子總數(shù)二、微粒半徑的大小比較1.對微粒半徑的認識誤區(qū)（1）微粒半徑要受電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)的綜合影響,并不是單獨地取決于某一方面的因素。（2）原子電子層數(shù)多的原子半徑不一定大,如鋰的原子半徑為0.152nm,而氯的原子半徑為0.099nm。（3）對于同一種元素,并不是原子半徑一定大于離子半徑。如Cl-的半徑大于Cl的半徑。2.“三看”比較微粒半徑的大小“一看”電子層數(shù):最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,粒子半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù):當電子層結(jié)構(gòu)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù):當核電荷數(shù)相同時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。3.“四同”比較粒子的半徑大小三、電離能規(guī)范答題的兩個類型1.電離能與原子結(jié)構(gòu)答題策略：從原子核對最外層電子的吸引力來判斷。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，比較穩(wěn)定，難失電子。答題模板：A原子的價層電子排布式為×××，處于半充滿(全充滿)，比較穩(wěn)定，難失電子，×××電離能大。四、素養(yǎng)脈絡考點剖析考點一：原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1．（2022·陜西·寶雞市金臺區(qū)教育體育局教研室高二期中）下列敘述不正確的是A．元素周期表是呈現(xiàn)元素周期律的表格B．元素周期表有七個周期，十八個族，可分為四個分區(qū)C．元素周期律是元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性重復的規(guī)律D．門捷列夫元素周期表是按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋怼敬鸢浮緽【解析】A．元素周期表是按照按核電荷數(shù)(原子序數(shù))從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋?，體現(xiàn)元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，元素周期表是呈現(xiàn)元素周期律的表格，A正確；B．按照周期表中原子核外電子排布規(guī)律，周期表分為七個周期，十六個族，可分為s、d、ds、p和f五個區(qū)，B錯誤；C．隨著原子序數(shù)(或核電荷數(shù))的遞增，原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化，導致元素的性質(zhì)呈周期性變化，C正確；D．門捷列夫?qū)⒃匕聪鄬υ淤|(zhì)量從小到大排列，并將化學性質(zhì)相似的元素放在一個縱列，制出了第一張元素周期表，D正確；答案選B。2．周期表中共有18個縱列，從左到右分別為1～18列，按這種規(guī)定，下列說法正確的是(D)A．第1列是堿金屬元素B．只有第2列的元素原子價電子排布為ns2C．第1列和第18列所含元素種數(shù)不同D．第8列沒有非金屬元素【答案】D【解析】第1列為ⅠA族元素，其中H元素是非金屬元素，Li、Na、K、Rb、Cs、Fr是堿金屬元素，A項錯誤；原子價電子排布為ns2的并非只有ⅡA族元素，還有He元素，B項錯誤；第1列為ⅠA族元素，其含有H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr這7種元素；第18列為0族元素，其含有He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og這7種元素，故這兩列所含元素種數(shù)相同，C項錯誤；第8列處于d區(qū)，全部是金屬元素，D項正確。答案選D。3．（2022·黑龍江·湯原縣高級中學高二期末）已知某微粒的核外電子排布式是1s22s22p63s23p4，下列判斷錯誤的是A．該元素在周期表的位置是第三周期IVA族B．該元素最高價是+6，最低價是-2C．該微粒原子核外有16種運動狀態(tài)不同的電子D．該微粒原子核外有5種能量不同的電子【答案】A【分析】該元素為硫元素?！窘馕觥緼．硫元素在第三周期ⅥA族，A錯誤；B．硫最高價為+6價，最低價-2價，B正確；C．硫元素有16個電子，有16種運動狀態(tài)不同的電子，C正確；D．該原子的電子占據(jù)5個不同電子能級，有5種能量不同的電子，D正確；故選A。4．下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述中，正確的是(C)A．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是s區(qū)元素B．原子的價層電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素一定是ds區(qū)元素C．最外層有三個未成對電子的元素一定屬于主族元素D．基態(tài)原子的價層電子排布式為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x＋y【答案】C【解析】基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，其基態(tài)原子電子排布式可能為1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d104s1，即該元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族，不一定位于s區(qū)，故A錯誤；原子的價層電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，位于d區(qū)，故B錯誤；原子核外最外層有三個未成對電子的元素，其p能級為3個電子，一定屬于主族元素，故C正確；基態(tài)原子的價層電子排布式為(n－1)dxnsy的元素，其族序數(shù)可能為x＋y(x＋y≤7)、也可能為y(x＝10，y＝1或2)，該元素還可能在第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，故D錯誤。故選C。5．（2022·廣東廣州·高二期末）已知某些元素在周期表中的位置如圖所示，下列說法錯誤的是A．元素②和⑤位于同一區(qū)B．元素③的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)為5C．與元素④具有相同最外層電子數(shù)的元素只可能處于ds區(qū)D．s區(qū)(除元素①外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素【答案】C【分析】根據(jù)元素在周期表的位置，5種元素分別為H、O、Mn、Zn、Ge；據(jù)此分析；【解析】A．O的價電子排布式為2s22p4，Ge的價電子排布式為4s24p2，最后一個電子均填充到p能級，兩種元素均位于p區(qū)，故A說法正確；B．Mn元素價電子排布式為3d54s2，d能級有5個原子軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，d能級上的5個電子，分別填充到5個原子軌道，因此Mn元素基態(tài)原子，未成對電子數(shù)為5，故B說法正確；C．元素④的價電子排布式為3d104s2，最外層有2個電子，最外層有2個電子：第ⅡA族元素、He，還有部分ds區(qū)的元素，第ⅡA族元素位于s區(qū)，He位于p區(qū)，故C說法錯誤；D．d區(qū)和ds區(qū)均為金屬元素，故D說法正確；答案為C。6．（2022·山西運城·高二期中）某元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d74s2，則下列說法正確的是A．該元素為Ni元素 B．該元素屬于ds區(qū)元素C．該元素原子最外層共有9個電子 D．該元素位于第四周期第Ⅷ族【答案】D【解析】A．某元素的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2，則該元素為27號Co元素，A錯誤；B．某元素的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2，該元素為27號Co元素，屬于元素周期表d區(qū)元素，B錯誤；C．某元素的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2，該元素原子最外層為N層，該元素原子最外層共有2個電子，C錯誤；D．某元素的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2，該元素為27號Co元素，屬于第四周期第Ⅷ族元素，D正確；故合理選項是D。7．根據(jù)題給信息回答問題：(1)某元素原子的價電子構(gòu)型為4s24p1，它屬于第__________周期第__________族，屬于__________區(qū)元素。(2)在1～18號元素中，除稀有氣體元素外，原子半徑最大的元素是___________(用元素符號表示，下同)，第三周期原子半徑最小的主族元素的價電子排布式為___________。(3)寫出Cu＋的核外電子排布式：___________。按電子排布，可將周期表中的元素劃分成五個區(qū)域，第四周期元素中屬于s區(qū)的元素有___________種，(4)某元素原子的3p軌道有1個未成對電子，該元素為___________(用元素符號表示)?！敬鸢浮?/p>

四

ⅢA

p

Na

3s23p5

[Ar]3d10

2

Al或Cl【分析】根據(jù)核外電子排布確定原子結(jié)構(gòu)的特點，確定元素在周期表中的位置；Cu的原子序數(shù)為29，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu原子失去4s能級電子形成Cu+；結(jié)合元素周期表的分區(qū)方法分析解答；原子基態(tài)時3p軌道有1個未成對，電子排布式為3p1或3p5，據(jù)此分析解答?！窘馕觥?1)某元素的原子的價電子構(gòu)型為4s24p1，它在周期表中位于第4周期ⅢA族，屬于p區(qū)元素，故答案為：四；ⅢA；p；

(2)在1～18號元素中，除稀有氣體元素外，原子半徑最大的元素是Na，所以第三周期原子半徑最小的元素為Cl，其價電子排布式為3s23p5，故答案為：Na；3s23p5；(3)Cu的原子序數(shù)為29，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu+失去最外層電子，即失去了4s軌道的電子，Cu＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10；s區(qū)包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有K、Ca兩種元素，故答案為：1s22s22p63s23p63d10；2；(4)原子基態(tài)時3p軌道有1個未成對電子的元素的電子排布式為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，為Al或Cl元素的原子，故答案為：Al或Cl?？键c二：微粒半徑比較8．下列關于粒子半徑的說法正確的是①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)②r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)<r(F－)③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－)④r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)A．①②④ B．①③C．③④ D．①④【答案】D【解析】Li、Na、K、Rb、Cs原子失去一個電子后，其電子層數(shù)分別為1、2、3、4、5，電子層數(shù)越多的半徑越大，則半徑：Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋，故①正確；F、Cl、Br、I原子得到一個電子后，其電子層數(shù)分別為2、3、4、5，則離子半徑：F－<Cl－<Br－<I－，故②錯誤；Na、Mg、Al、F、O形成8電子結(jié)構(gòu)時，離子所含電子層數(shù)相同。根據(jù)元素周期律，核電荷數(shù)越大的其半徑越小，因此離子半徑：Al3＋<Mg2＋<Na＋<F－<O2－，故③錯誤；Fe3＋、Fe2＋、Fe的核電荷數(shù)相同，失電子數(shù)越多，其半徑越小，即半徑大?。篎e3＋<Fe2＋<Fe，故④正確。根據(jù)分析可知，①④正確。故選D。9．下列微粒半徑的大小順序不正確的是A．F－＞O2－＞Na＋＞Mg2＋B．Fe＞Fe2＋＞Fe3＋C．S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋D．S＞O＞F【答案】A【解析】具有相同電子層結(jié)構(gòu)的粒子，核電荷數(shù)越大，粒子半徑越?。籓2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋，A項錯誤；陽離子半徑小于相應的原子半徑，同種元素的陽離子，離子電荷越高離子半徑越小，故微粒半徑：Fe＞Fe2＋＞Fe3＋，B項正確；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小，半徑越大，C項正確；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，D項正確。故選A?？键c三：電離能10．下列關于元素第一電離能的說法不正確的是A．因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，故第一電離能必依次增大B．對于同一元素而言，原子的電離能I1<I2<I3…C．外圍電子排布為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較大D．鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，故鉀的活潑性強于鈉【答案】A【解析】因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，第一電離能有依次增大的趨勢，但是ⅡA、ⅤA的原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，所以第一電離能比相鄰元素的大，故A錯誤；對于同一元素來說，原子失去電子個數(shù)越多，其失電子能力越弱，所以原子的電離能隨著原子失去電子個數(shù)的增多而增大，即同一元素原子的電離能I1<I2<I3……，故B正確；外圍電子排布為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子，達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去電子較難，所以其第一電離能較大，故C正確；鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，說明鉀失電子能力比鈉強，故鉀的活潑性強于鈉，故D正確。故選A。11．下列敘述中正確的是A．同一周期中，ⅦA族元素的原子半徑最大B．ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越難失去電子C．室溫時，0族元素的單質(zhì)都是氣體D．同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最大【答案】C【解析】同周期，原子電子層數(shù)相同，從左往右，由于核電荷數(shù)逐漸增多，原子核引力增強，故半徑逐漸減小，則ⅦA元素的原子半徑最小，A錯誤；同一主族中原子半徑越大，最外層離原子核越遠，受到引力越弱，故越易失電子，B錯誤；室溫時，0族元素的單質(zhì)都是氣體，又稱稀有氣體，C正確；同一周期中，堿金屬元素最容易失電子，故第一電離能最小，D錯誤。故選C。12．下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是【答案】A【解析】，即Mg＋，再失去一個電子即為鎂的第二電離能，電離最外層一個電子所需能量最大，故A符合題意；，3s軌道全滿，電離最外層一個電子即鎂的第一電離能，失去最外層一個電子所需能量比A選項低，故B不符合題意；，該鎂原子的電子處于激發(fā)態(tài)，容易失去3p上的電子，失去一個電子所需能量低，故C不符合題意；，即Mg＋，再失去一個電子即為鎂的第二電離能，最外層的電子處于激發(fā)態(tài)，失去最外層一個電子所需能量比A選項低，故D不符合題意；綜上所述，答案為A。13．元素X的各級電離能數(shù)據(jù)如下：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<057818172745115781483118378則元素X的常見化合價是A．+1 B．+2 C．+3 D．+6【答案】C【解析】由電離能可知，I4突然大幅度增大，說明X最外層有3個電子，可失去3個電子，最高化合價為+3價，故選C。14．元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。如圖是第三周期各元素第一電離能與原子序數(shù)的關系?；卮鹣铝袉栴}：(1)I1(Mg)>I1(Al)的原因是_______。(2)同一周期由左向右元素第一電離能的變化特點是_______；第二周期元素(原子序數(shù)3-10)具有類似的變化規(guī)律，可見各周期元素第一電離能的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_______變化規(guī)律。(3)在同周期元素中氬元素的第一電離能最大的原因是_______。(4)根據(jù)上述變化特點，推測As、Se、Br三種元素第一電離能由大到小的順序是_______。(5)已知第三周期某元素各級電離能數(shù)據(jù)如下，該元素是_______(填元素符號)。電離能I1I2I3I4…In/kJ·mol-15781817274511578…【答案】(1)鎂原子的各能級處于全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(2)

呈增大趨勢

周期性(3)氬原子的最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(4)Br>As>Se(5)Al【解析】(1)基態(tài)鎂原子價電子排布式為3s2，而基態(tài)鋁原子價電子排布式為3s23p1，可見鎂原子的3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而鋁原子3p軌道只有一個電子，沒有鎂穩(wěn)定，導致I1(Mg)>I1(Al)，故答案為：鎂原子的各能級處于全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定；(2)由圖中數(shù)據(jù)可知，同周期元素由左向右元素第一電離能第一電離能增大，體現(xiàn)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，故答案為：呈增大趨勢；周期性；(3)在同周期元素中氬元素的第一電離能最大的原因是氬原子的最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故答案為：氬原子的最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；(4)同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，As元素原子4p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故三種元素第一電離能由大到小的順序為：Br>As>Se，故答案為：Br>As>Se；(5)該元素為第三周期元素，而其第四電離能劇增，所以最外層電子數(shù)為3，故為Al，故答案為：Al?？键c四：電負性15．下列有關電負性的說法中正確的是A．主族金屬元素的電負性比過渡金屬元素的電負性更小B．主族元素原子的電負性越大，其第一電離能也越大C．在元素周期表中，同一周期主族元素電負性從左到右遞增D．形成化合物時，元素的電負性越大，吸引電子的能力越強，越容易顯示正價【答案】C【解析】主族金屬元素的電負性不一定比過渡金屬元素的電負性小，如鍺的電負性大于Fe，故A錯誤；同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸增強，但第一電離能有增大的趨勢，故并不是電負性越大其第一電離能也越大，故B錯誤；同周期元素從左到右(零族元素除外)，元素電負性逐漸增強，對鍵合電子的吸引力逐漸增強，故C正確；電負性越大，吸引電子的能力越強，越容易顯負價，故D錯誤。故選C。16．下列各組元素的電負性大小順序正確的是()A．P<N<O<F B．S<O<N<FC．Si<Na<Mg<Al D．Br<H<Zn【答案】A【解析】同一周期從左到右，元素的電負性增大，同一主族從上至下電負性呈現(xiàn)減小的趨勢。P<N<O<F，A正確；S<N<O<F，B錯誤；Na<Mg<Al<Si，C錯誤；Zn<H<Br，D錯誤。故選A?？键c五：元素周期律17．（2022·浙江大學附屬中學高二期末）下列說法正確的是A．原子核外電子發(fā)生躍遷不一定吸收能量B．從左到右，同周期元素原子的電負性逐漸增大C．所有元素中氟的第一電離能最大D．價電子排布為5s25p4的元素位于第五周期第ⅣA族，是p區(qū)元素【答案】A【解析】A．原子核外電子從低能級躍遷到高能級時，原子要吸收光子(吸收能量)，從高能級躍遷到低能級時，原子要放出光子(放出能量)，A正確；B．同周期元素從ⅠA~ⅦA族，原子的電負性逐漸增大，但稀有氣體的電負性很小，B不正確；C．氟的第一電離能很大，但比稀有氣體的第一電離能小，C不正確；D．價電子排布為5s25p4的元素，價電子數(shù)為6，位于第五周期第ⅥA族，D不正確；故選A。18．下列各組比較正確的是A．第一電離能：B>Al>Ga B．電負性：F>N>OC．離子半徑：K+>Cl->S2- D．原子半徑：P>O>N【答案】A【解析】A．同一主族，從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，所以第一電離能：B＞Al＞Ga，故A正確；B．同周期，從左到右，元素的電負性逐漸增大，所以電負性：F＞O＞N，故B錯誤；C．具有相同核外電子排布的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：K+<Cl-<S2-，故C錯誤；D．同周期從上到下原子半徑逐漸增大，同周期從左到右原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：P＞N＞O，故D錯誤；故答案選A。19．X、Y為兩種元素的原子，X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A．原子半徑：X>Y B．電負性：X>YC．離子半徑：X<Y D．第一電離：X<Y【答案】B【解析】X元素的陰離子和Y元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，離子核外電子數(shù)目相等，則Y元素處于X元素的下一周期，X為非金屬元素，最外層電子數(shù)較多，Y為金屬元素，最外層電子數(shù)相對較少。Y元素處于X元素的下一周期，X為非金屬元素，原子半徑小于同周期與Y處于同族的元素，故原子半徑Y(jié)>X，A錯誤；X為非金屬元素，Y為金屬元素，故X的電負性高于Y的電負性，B正確；核外電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，Y元素處于X元素的下一周期，Y的核電荷數(shù)更大，故X陰離子半徑更大，C錯誤；X為非金屬元素，Y為金屬元素，故X的第一電離能大于Y的第一電離能，D錯誤。故選B。20．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。用表中信息判斷下列說法正確的是元素最高價氧化物的水化物XYZW分子式H3ZO40.1mol·L-1溶液對應的pH1.0013.001.570.70A．元素電負性：Z<WB．簡單離子半徑：W<YC．元素第一電離能：Z<WD．簡單氫化物的還原性：X>Z【答案】A【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，0.1mol/LX的最高價含氧酸的pH為1.00，Y對應的pH為13.00，可知X為N、Y為Na；Z的分子式為H3ZO4，結(jié)合原子序數(shù)可知Z為P；W的最高價含氧酸的pH小于1，W為S，以此來解答。【解析】由上述分析可知，X為N、Y為Na、Z為P、W為S，A．非金屬性越強、電負性越大，則元素電負性：Z＜W，故A正確；B．電子層越多、離子半徑越大，則簡單離子半徑：W＞Y，故B錯誤；C．P的3p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則元素第一電離能：Z＞W(wǎng)，故C錯誤；D．非金屬性越強，簡單氫化物的還原性越弱，因而相簡單氫化物的還原性：X＜Z，故D錯誤；故選：A。過關檢測1．已知某元素＋3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素在周期表中的位置是A．第三周期第Ⅷ族，p區(qū)B．第三周期第ⅤB族，ds區(qū)C．第四周期第Ⅷ族，d區(qū)D．第四周期第Ⅴ族，f區(qū)【答案】C【解析】＋3價離子的核外有23個電子，則原子核外有26個電子，26號元素是鐵，位于第四周期第Ⅷ族，位于d區(qū)。2．前四周期元素中，基態(tài)原子的4s能級中只有1個電子且位于d區(qū)的元素共有A．0種 B．1種C．2種 D．3種【答案】B【解析】基態(tài)原子的4s能級中只有1個電子，則該元素最外層僅有的一個電子位于4s能級，即4s1，該原子4s能級未填充滿，一是按照能級順序正常填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p64s1，為19K元素；二是按照洪特規(guī)則的特例填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，為24Cr和29Cu,19K位于s區(qū)，29Cu位于ds區(qū)，位于d區(qū)只有1種Cr，所以只有1種符合。3．下列各項敘述中，正確的是A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B．價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第IA族，是s區(qū)元素C．在同一電子層上運動的電子，其自旋方向可以相同D．基態(tài)原子核外電子排布時，總是先排入ns能級再排入(n-1)d能級【答案】C【解析】A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，為基態(tài)向激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化，需要吸收能量，故A錯誤；B．價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p區(qū)元素，故B錯誤；C．在同一電子層上運動的電子，當在同一個軌道中時，其自旋方向不同，在不同的軌道中，其自旋方向可以相同，故C正確；D．基態(tài)原子核外電子排布時，由于ns能級能量低于(n-1)d能級，所以先排入ns能級再排(n-1)d能級，但Cu和Cr原子排布分別處于全充滿和半充滿狀態(tài)，整個原子能量更低，并不是先排入ns能級再排(n-1)d能級，故D錯誤；故答案選C。4．下列所述的粒子SKIPIF1<01~20號元素SKIPIF1<0，按半徑由大到小的順序排列正確的是SKIPIF1<0基態(tài)SKIPIF1<0原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

SKIPIF1<0基態(tài)SKIPIF1<0的價電子排布式為SKIPIF1<0SKIPIF1<0基態(tài)SKIPIF1<0的軌道表示式為SKIPIF1<0基態(tài)SKIPIF1<0的最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層序數(shù)A．SKIPIF1<0>SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】①基態(tài)X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

，即X的原子序數(shù)為9，則基態(tài)X原子為F原子；②基態(tài)Y-的價電子排布式為3s23p6，則基態(tài)Y-離子為Cl-離子；③基態(tài)Z2-離子為S2-離子；④基態(tài)E+的最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)，則基態(tài)E+為K+離子；F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，故選：C。5．（2022·山東濰坊·高二期末）已知X、Y是主族元素，表中數(shù)據(jù)SKIPIF1<0為逐級電離能(單位SKIPIF1<0)。下列說法錯誤的是元素SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0X500460069009500Y5801800270011600A．元素Y是ⅢA族元素B．X單質(zhì)還原性比Y的強C．元素X的常見化合價是SKIPIF1<0價D．若元素Y處于第3周期，其單質(zhì)可與冷水劇烈反應【答案】D【分析】X的第二電離能與第一電離能相差較大，則說明X原子核外最外層有1個電子，則X屬于ⅠA族元素；YY的第三電離能和第四電離能相差較大，說明Y原子核外最外層有3個電子，則Y是ⅢA族元素，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．Y的第三電離能和第四電離能相差較大，說明Y原子核外最外層有3個電子，則Y是ⅢA族元素，故A正確；B．根據(jù)上述分析可知，X第一電離能較小，失電子能力更強，即X的還原性大于Y的，故B正確；C．X、Y都是主族元素，I是電離能，X的第一電離能和第二電離能相差較大，說明X原子核外最外層只有一個電子，X為ⅠA族元素，則其常見化合價為+1，故C正確；D．如果Y是第3周期元素，最外層有3個電子，則Y為SKIPIF1<0，單質(zhì)SKIPIF1<0和冷水不反應，故D錯誤；答案選D。6．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6種元素的代號，其中J為0族元素。下列說法正確的是A．R元素基態(tài)原子的核外電子的軌道表示式為B．Y2—與Na+的半徑大小關系為Y2—<Na+C．X的第一電離能大于Y的第一電離能D．表中電負性最大的元素為W【答案】C【分析】由題給表格為元素周期表前五周期的一部分和J為0族元素可知，J為Xe元素；由各元素在元素周期表中的相對位置可知，X為N元素、Y為O元素、Z為F元素、R為S元素、W為Br元素。【解析】A．硫元素的原子序數(shù)為16，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4，軌道表示式為，故A錯誤；B．電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則氧離子的離子半徑大于鈉離子，故B錯誤；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(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰元素，則氮元素的第一電離能大于氧元素，故C正確；D．元素的非金屬性越強，電負性越大，則電負性最大的元素為氟元素，故D錯誤；故選C。7．（2023春·廣東茂名·高二統(tǒng)考期末）同一短周期部分主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)遞增的變化趨勢如圖所示，下列說法正確的是A