2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪學(xué)案-第五章第2講　元素周期表　元素周期律

第2講元素周期表元素周期律復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.能說出元素電離能、電負(fù)性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負(fù)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(jìn)行解釋。能說明電負(fù)性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系，能利用電負(fù)性判斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱，推測化學(xué)鍵的極性。2．能從原子價(jià)電子數(shù)目和價(jià)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。能列舉元素周期律(表)的應(yīng)用。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性；能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。2．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：具有證據(jù)意識(shí)，能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的編排方法，能運(yùn)用元素周期表揭示元素周期律?？键c(diǎn)一元素周期表1．原子序數(shù)按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數(shù)，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。2．元素周期表編排原則3．元素周期表eq\a\vs4\al(元,素,周,期,表)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(周期（7）個(gè)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(短周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第一、二、三周期,元素種數(shù)分別為2、8、8種)),長周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第四、五、六、七周期,元素種數(shù)分別為18、18、32、,32種)))),族（16個(gè)）\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主族：由短周期和長周期共同構(gòu)成，共7個(gè),副族：完全由長周期元素構(gòu)成，共8個(gè)，,（包括第Ⅷ族：第8、9、10共3個(gè)縱列）,0族：第18縱列))))①所含元素種類最多的族為ⅢB族(含有錒系、鑭系)，共有32種元素。②最外層電子數(shù)為3～7個(gè)的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數(shù)即為主族的族序數(shù)。4．原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系原子的最大能層數(shù)＝周期序數(shù)(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排布特點(diǎn)ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特點(diǎn)ns2np3ns2np4ns2np5②0族：He：1s2；其他ns2np6。③過渡元素：(n－1)d1～10ns1～2。(3)元素周期表的分區(qū)與價(jià)層電子排布的關(guān)系①周期表的分區(qū)②各區(qū)價(jià)層電子排布特點(diǎn)分區(qū)價(jià)層電子排布s區(qū)ns1～2p區(qū)ns2np1～6(除He外)d區(qū)(n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)ds區(qū)(n－1)d10ns1～2f區(qū)(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns25.元素周期表的三大應(yīng)用(1)科學(xué)預(yù)測：為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。(2)尋找新材料(3)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(1)每個(gè)周期的價(jià)電子排布都是從ns1開始，到ns2np6結(jié)束。(×)(2)元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素都是金屬元素。(×)(3)各周期所含元素?cái)?shù)目各不相同，且隨著周期數(shù)增加逐漸增加。(×)(4)外圍電子排布為5s25p1的元素，在周期表中的位置是第五周期第ⅢA族，是p區(qū)元素。(√)(5)第四周期元素中，Mn原子價(jià)層電子未成對電子最多。(×)(6)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素。(×)題點(diǎn)一元素周期表的結(jié)構(gòu)(2021·衡水中學(xué)模擬)1869年俄國科學(xué)家門捷列夫制作出了第一張?jiān)刂芷诒?，揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)發(fā)展史上重要的里程碑之一。下列有關(guān)元素周期表的說法，不正確的是()A．元素周期表有7個(gè)周期、16個(gè)族，分別對應(yīng)7個(gè)橫行、16個(gè)縱行B．元素周期表指導(dǎo)科學(xué)家們在金屬與非金屬分界線附近尋找半導(dǎo)體材料C．第88號元素位于元素周期表中第七周期第ⅡA族D．目前使用的元素周期表中，最長的周期有32種元素【解析】A．元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3個(gè)縱行，因此元素周期表中雖有18個(gè)縱行，但只有16個(gè)族，故A錯(cuò)誤；B.在金屬與非金屬分界線附近元素的單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，則在金屬與非金屬分界線附近可以尋找半導(dǎo)體材料，故B正確；C.第88號元素是鐳，位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，故C正確；D.元素周期表中第六、七周期最長，其中各含有32種元素，故D正確。【答案】A[母題變式]大家預(yù)測167號元素在周期表中的位置？提示：第一周期有2種元素，第二、第三周期有8種元素，第四、第五周期有18種元素，根據(jù)變化規(guī)律第八周期應(yīng)有50種元素。故167號元素在第八周期ⅦA族。[對點(diǎn)訓(xùn)練1](雙選)長式周期表共有18個(gè)縱列，從左到右排為1～18列，即堿金屬為第1列，稀有氣體元素為第18列。按這種規(guī)定，下列說法正確的是()A．第9列元素中沒有非金屬元素B．只有第2列的元素原子最外層電子排布式為ns2C．第四周期第9列元素是鐵元素D，第11、12列為ds區(qū)解析：AD第9列元素是第Ⅷ族元素，都是金屬元素，沒有非金屬元素，A項(xiàng)正確；第2列元素原子的最外層電子排布式為ns2，此外He的核外電子排布式是1s2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第四周期第9列元素是Co元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；第11、12列元素為ds區(qū)，D項(xiàng)正確。[對點(diǎn)訓(xùn)練2](雙選)如圖為元素周期表中前五周期的一部分，若B元素的核電荷數(shù)為x，則這五種元素的核電荷數(shù)之和為()A．5x＋10 B．5xC．5x＋14 D．5x＋16解析：AB若A、B、C位于第三周期，五者核電荷數(shù)之和為5x＋10；若A、B、C位于第四周期，五者核電荷數(shù)之和為5x。題點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X與Y形成的某一種化合物易生成二聚體，且X、Y兩元素基態(tài)原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，Z元素基態(tài)原子的最高能級電子數(shù)是Y元素基態(tài)原子最低能級電子數(shù)的一半，W在周期表中的周期數(shù)與族序數(shù)相等。下列有關(guān)說法正確的是()A．X、Y、Z、W四種元素中，X的非金屬性最強(qiáng)B．簡單離子的半徑：Y>X>Z>WC．X的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)，生成物中只含共價(jià)鍵D．X、Z、W元素的最高價(jià)氧化物的水化物之間可以相互反應(yīng)【解析】由X與Y形成的某一化合物易生成二聚體知該化合物為NO2，X為N元素，Y為O元素；W的周期數(shù)與族序數(shù)相等且W為短周期元素，則W位于第三周期ⅢA族，是Al元素；Y的核外電子排布為1s22s22p4，最低能級電子數(shù)為2，則Z的最高能級電子數(shù)為1，且Z的原子序數(shù)比Y大，所以Z有三個(gè)電子層，Z為Na元素。N、O、Na、Al四種元素中，O元素非金屬性最強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；簡單離子分別為N3－、O2－、Na＋、Al3＋，四種離子的核外電子排布相同，根據(jù)“序小徑大”的規(guī)則，知四種離子的半徑依次減小，即X>Y>Z>W，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X為氮元素，X元素最高價(jià)氧化物的水化物與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)的產(chǎn)物為硝酸銨，屬于離子化合物，其中含有離子鍵和共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；三種元素對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物為HNO3、NaOH和Al(OH)3，其中Al(OH)3為兩性化合物，能和酸、堿反應(yīng)，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿[對點(diǎn)訓(xùn)練3]周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷()A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2C．Co2＋的核外價(jià)電子排布式為3d54s2D．Co位于周期表中第9列，屬于d區(qū)解析：D鈷位于周期表的第四周期第Ⅷ族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；“3d74s2”為Co的價(jià)電子排布，其簡寫式中也要注明3d軌道，B項(xiàng)錯(cuò)誤；失電子時(shí)，應(yīng)失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2＋的價(jià)電子排布式為3d7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9列d區(qū)，D項(xiàng)正確。[方法規(guī)律](1)元素周期表中元素原子序數(shù)的序差規(guī)律①同周期ⅡA族與ⅢA族元素的原子序數(shù)之差有以下三種情況：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。②相鄰周期，同一主族元素的原子序數(shù)可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相鄰周期元素，A、B所在周期分別有m和n種元素(如圖所示)。當(dāng)A、B在ⅠA或ⅡA族時(shí)，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族時(shí)，y＝x＋n。(2)由稀有氣體元素的原子序數(shù)確定元素在周期表中位置原子序數(shù)－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)＝ΔZ。若ΔZ<0，則與稀有氣體元素同周期，族序數(shù)為8－|ΔZ|；若ΔZ>0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數(shù)為ΔZ。題點(diǎn)三元素周期表的應(yīng)用部分元素在周期表中的分布如圖所示(虛線為金屬元素與非金屬元素的分界線)，下列說法不正確的是()A．B只能得電子，不能失電子B．原子半徑：Ge>SiC．As可作半導(dǎo)體材料D．Po處于第六周期第ⅥA族【解析】B元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，既能得電子，又能失電子，故A錯(cuò)誤；同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，所以原子半徑：Ge>Si，故B正確；As元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，可作半導(dǎo)體材料，故C正確；Po為主族元素，原子有6個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，處于第六周期第ⅥA族，故D正確。【答案】A[母題變式](2021·1月新高考8省聯(lián)考，湖北卷)B和Al為同族元素，下列說法錯(cuò)誤的是()A．BF3和AlF3都可以與F－形成配位鍵B．H3BO3為三元酸，Al(OH)3呈兩性C．共價(jià)鍵的方向性使晶體B有脆性，原子層的相對滑動(dòng)使金屬Al有延展性D．B和Al分別與N形成的共價(jià)晶體，均具有較高硬度和熔點(diǎn)解析：BBF3和AlF3中B和Al均有空軌道，F(xiàn)－有孤電子，因此BF3和AlF3都可以與F－形成配位鍵，A正確；H3BO3為一元弱酸，Al(OH)3為兩性氫氧化物，B錯(cuò)誤；晶體B為共價(jià)晶體，共價(jià)鍵的方向性使晶體B有脆性，Al為金屬晶體，原子層的相對滑動(dòng)使金屬Al有延展性，C正確；B和Al分別與N通過共價(jià)鍵形成共價(jià)晶體，共價(jià)晶體具有較高硬度和熔點(diǎn)，D正確。[對點(diǎn)訓(xùn)練4](雙選)下列關(guān)于元素周期表應(yīng)用的說法正確的是()A．為元素性質(zhì)的系統(tǒng)研究提供指導(dǎo)，為新元素的發(fā)現(xiàn)提供線索B．在金屬與非金屬的分界處，尋找可作催化劑的合金材料C．在氟、氯、硫、磷元素中，尋找制造農(nóng)藥的主要元素D．在過渡元素中，可以找到半導(dǎo)體材料解析：AC元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，它反映元素原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和它們之間相互聯(lián)系的規(guī)律，為元素性質(zhì)的系統(tǒng)研究提供指導(dǎo)，為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索，故A正確；在周期表中金屬和非金屬的分界處可以找到半導(dǎo)體材料，故B錯(cuò)誤；通常制造農(nóng)藥的主要元素有F、Cl、S、P等元素，故C正確；在過渡元素中尋找耐高溫、耐腐蝕的合金材料，并不是半導(dǎo)體材料，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二元素周期律1．元素周期律(1)內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。2．主族元素的周期性變化規(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(稀有氣體元素除外)逐漸增大離子半徑陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減小，r(陰離子)>r(陽離子)逐漸增大性質(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))(H顯－1價(jià))相同，最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性、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)非金屬性逐漸減弱第一電離能有逐漸增大的趨勢逐漸減小電負(fù)性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸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3.元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法三表元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性逐漸減弱(其中Pb>Sn)非金屬活動(dòng)性順序表：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性逐漸減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對應(yīng)單質(zhì)的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應(yīng)單質(zhì)的非金屬性越強(qiáng)4.電離能(1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(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：I1，單位：kJ·mol－1。(2)規(guī)律①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，從左到右總體呈現(xiàn)逐漸增大的變化趨勢。②同族元素：從上到下第一電離能變小。③同種原子：逐級電離能越來越大(即I1＜I2＜I3…)。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。5．電負(fù)性(1)含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。(2)標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。(3)變化規(guī)律金屬元素的電負(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。在元素周期表中，同周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大，同主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。6．對角線規(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，如。(1)原子的電子層數(shù)越多，半徑越大。(×)(2)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。(×)(3)在所有元素中，氟的第一電離能最大。(×)(4)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大。(×)(5)元素的電負(fù)性越大，則元素的非金屬性越強(qiáng)。(√)題點(diǎn)一微粒半徑大小比較(雙選)已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，下列關(guān)于A、B、C、D四種元素的敘述正確的是()A．離子半徑：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－B．原子序數(shù)：b>a>c>dC．原子半徑：A>B>D>CD．四種元素一定均屬于短周期元素【解析】由于四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，可以推知四種元素在周期表中的位置關(guān)系如圖。A項(xiàng)，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故離子半徑：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B項(xiàng)，原子序數(shù)：b>a>c>d；C項(xiàng)，原子半徑：A>B>D>C；D項(xiàng)，四種元素也可以為長周期元素?！璂CAB……【答案】BC[母題變式](1)電子層越多原子半徑一定越大嗎？(2)同一周期離子半徑是否逐漸增大？提示：(1)不一定，例如Li>Al的半徑。(2)同一周期陽離子半徑逐漸減??；陰離子半徑逐漸減小，陰離子半徑大于陽離子半徑。[對點(diǎn)訓(xùn)練1]比較下列粒子半徑的大小，用“>”或“<”填空。(1)Na________Mg________Cl。(2)H＋________H________H－________Li＋。(3)O2－________F－________Mg2＋________Al3＋。(4)Fe________Fe2＋________Fe3＋。(5)Cl－________O2－________S2－。(6)P________O________F。答案：(1)＞＞(2)＜＜>(3)＞＞>(4)>>(5)＞<(6)＞>[思維建模]微粒半徑大小比較的一般思維流程(1)同周期或同主族粒子①同周期原子半徑或同性離子半徑從左到右均減小如：r(S)>r(Cl)、r(S2－)>r(Cl－)。②同主族原子半徑或離子半徑從上到下均增大如：r(Na)<r(K)、r(Na＋)<r(K＋)。(2)同元素粒子：核外電子數(shù)越多，半徑越大，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)、r(Cl)<r(Cl－)。(3)同電子數(shù)粒子：核電荷數(shù)越大，半徑越小，如：r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)、r(H－)>r(Li＋)。(4)核電荷數(shù)、電子層數(shù)、電子數(shù)均不同的粒子：可用參照法。如：r(K＋)與r(Mg2＋)比較時(shí)可參照r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)來確定r(K＋)>r(Mg2＋)。題點(diǎn)二元素的金屬性非金屬的比較(2021·濟(jì)南一模)下列關(guān)于元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱比較的說法不正確的是()A．將大理石加入稀鹽酸中，能產(chǎn)生CO2氣體，說明Cl的非金屬性強(qiáng)于CB．Si與H2化合所需溫度遠(yuǎn)高于S與H2化合所需溫度，說明S的非金屬性強(qiáng)于SiC．Na與冷水反應(yīng)劇烈，而Mg與冷水反應(yīng)緩慢，說明Na的金屬性強(qiáng)于MgD．Fe投入CuSO4溶液中，能置換出Cu，說明Fe的金屬性比Cu的強(qiáng)【解析】鹽酸中的溶質(zhì)HCl不是氯元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，雖然HCl的酸性比碳酸的強(qiáng)，但不能作為Cl、C非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，A錯(cuò)誤；單質(zhì)與H2越易化合，元素的非金屬性越強(qiáng)，B正確；單質(zhì)與水越易反應(yīng)生成堿和H2，其金屬性越強(qiáng)，C正確；較活潑的金屬單質(zhì)可將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，D正確。【答案】A[母題延伸]上題題干不變，改變選項(xiàng)中的條件不正確的是()A．把稀鹽酸換成HClO4B．把Na2SiO3溶液中滴加H2SO4有白色沉淀生成C．把Na放入AlCl3溶液中有白色固體析出D．Fe、Cu分別放入稀H2SO4中，F(xiàn)e片上有氣體產(chǎn)生，Cu片無氣體產(chǎn)生答案：C[對點(diǎn)訓(xùn)練2](雙選)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同，X的原子半徑是元素周期表中最小的。下列敘述正確的是()A．WX的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序?yàn)閅>Z>QC．由X、Y、Q、W四種元素形成的化合物的水溶液一定呈堿性D．該化合物中與Y單鍵相連的Q滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析：ADX的原子半徑是元素周期表中最小的，X是H元素；X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，W能形成＋1價(jià)陽離子，W是Na；根據(jù)形成共價(jià)鍵數(shù)，1個(gè)Z形成3個(gè)共價(jià)鍵、1個(gè)Y形成4個(gè)共價(jià)鍵、1個(gè)Q形成2個(gè)共價(jià)鍵，Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同，所以Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。NaH與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，溶液呈堿性，故A正確；同周期主族元素，從左到右非金屬性增強(qiáng)，元素非金屬性的順序?yàn)镺>N>C，故B錯(cuò)誤；H、C、O、Na四種元素能形成化合物NaHC2O4，NaHC2O4的水溶液呈酸性，故C錯(cuò)誤；該化合物結(jié)構(gòu)圖中，與C單鍵相連的O，與C共用一對電子，并得到了Na失去的一個(gè)電子，滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D正確。[方法規(guī)律]元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①在金屬活動(dòng)性順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強(qiáng)⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)題點(diǎn)三電離能電負(fù)性及其應(yīng)用(雙選)現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是()A．最高正化合價(jià)：④>①>③＝②B．電負(fù)性：④>①>③>②C．原子半徑：④>③>②>①D．第一電離能：④>③>①>②【解析】根據(jù)①、②、③、④核外電子排布式知，這幾種元素分別是O、P、N、F元素；在主族元素中，元素的最高化合價(jià)與其族序數(shù)相等(O、F沒有正化合價(jià))，N、P同主族，最高正化合價(jià)均為＋5價(jià)，即③＝②，故A錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，四種元素的非金屬性F>O>N>P，這幾種元素電負(fù)性大小順序是④>①>③>②，故B正確；原子的電子層數(shù)越多，其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以原子半徑大小順序是②>③>①>④，故C錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以這幾種元素第一電離能大小順序是：④>③>①>②，故D正確。【答案】BD[母題變式]判斷下列說法是否正確？①越活潑的金屬第一電離能越小()②越活潑的非金屬第一電離能越大()③越活潑的金屬電負(fù)性越小()④越活潑的非金屬電負(fù)性越大()答案：①×②×③√④√[對點(diǎn)訓(xùn)練3]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XYZW分子式H3ZO4最高價(jià)氧化物的水化物，0.1mol·L－1溶液對應(yīng)的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素電負(fù)性：Z<WB．簡單離子半徑：W<YC．元素第一電離能：Z<WD．簡單氫化物的沸點(diǎn)：X<Z解析：A從Z的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式和W的最高價(jià)氧化物的水化物的pH可知，Z、W是磷、硫元素，結(jié)合X、Y的最高價(jià)氧化物水化物的0.1mol·L－1溶液的pH，可知X、Y是氮、鈉元素。電負(fù)性：P<S，A項(xiàng)正確；離子半徑：S2－>Na＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磷的3p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于硫，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3分子間存在氫鍵，導(dǎo)致其沸點(diǎn)高于PH3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[對點(diǎn)訓(xùn)練4](2021·山東卷，4)X、Y為第三周期元素、Y最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列說法錯(cuò)誤的是()A．原子半徑：X>YB．簡單氫化物的還原性：X>YC．同周期元素形成的單質(zhì)中Y氧化性最強(qiáng)D．同周期中第一電離能小于X的元素有4種解析：DY位于第三周期，且最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，則Y是Cl元素，由X、Y形成的陰離子和陽離子知，X與Y容易形成共價(jià)鍵，根據(jù)化合物的形式知X是P元素。P與Cl在同一周期，則P半徑大，即X>Y，A項(xiàng)正確；X、Y對應(yīng)的簡單氫化物分別是PH3和HCl，半徑是P3－>Cl－，所以PH3的失電子能力強(qiáng)，還原性強(qiáng)，即X>Y，B項(xiàng)正確；同周期元素從左往右，金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，各元素對應(yīng)的金屬單質(zhì)還原性減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)，所以Cl2的氧化性最強(qiáng)，C項(xiàng)正確；同一周期，從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，第ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5種，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1．(2021·廣東卷，13)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)解析：CX的原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子，則X為H；元素Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，且均位于X的下一周期，再根據(jù)題給麻醉劑分子結(jié)構(gòu)式中各原子的成鍵情況，可知Y、Z、W分別為C、O、F；元素E的原子比W原子多8個(gè)電子，E為Cl。XEZ4為HClO4，是一種強(qiáng)酸，A說法正確；非金屬性：F>O>C，即W>Z>Y，B說法正確；電子層數(shù)多的原子半徑大，當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)大的原子半徑小，則原子半徑：Cl>C>F，即E>Y>W，C說法錯(cuò)誤；OF2中F為－1價(jià)，O為＋2價(jià)，D說法正確。2．(2021·浙江6月選考，15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相對位置如圖所示，其中Y的最高化合價(jià)為＋3。下列說法不正確的是()A．還原性：ZQ2<ZR4B．X能從ZO2中置換出ZC．Y能與Fe2O3反應(yīng)得到FeD．M最高價(jià)氧化物的水化物能與其最低價(jià)氫化物反應(yīng)解析：AY的最高化合價(jià)為＋3價(jià)，結(jié)合各元素在周期表中的相對位置，則Y為Al元素、X為Mg元素、Z為C元素、M為N元素、Q為S元素、R為Cl元素。S的非金屬性比Cl的非金屬性弱，故還原性CS2>CCl4，A不正確；鎂能與CO2反應(yīng)生成C，B正確；鋁比鐵活潑，鋁與鐵的氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)可把鐵置換出來，C正確；M的最高價(jià)氧化物的水化物為HNO3，M的最低價(jià)氫化物為NH3，兩者反應(yīng)生成NH4NO3，D正確。3．(2020·山東卷，3)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是()A．第一電離能：W>X>Y>ZB．簡單離子的還原性：Y>X>WC．簡單離子的半徑：W>X>Y>ZD．氫化物水溶液的酸性：Y>W解析：C根據(jù)題目信息可推知，X、Y、Z、W四種元素分別為O、F、Na、Cl。第一電離能：F>O>Cl>Na，A項(xiàng)錯(cuò)誤；簡單離子還原性：Cl－>O2－>F－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子層數(shù)越多，離子半徑越大；對于核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，C項(xiàng)正確；氫氟酸為弱酸，鹽酸為強(qiáng)酸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2021·全國甲卷，11)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)是W和X的最外層電子數(shù)之和，也是Y的最外層電子數(shù)的2倍。W和X的單質(zhì)常溫下均為氣體。下列敘述正確的是()A．原子半徑：Z>Y>X>WB．W與X只能形成一種化合物C．Y的氧化物為堿性氧化物，不與強(qiáng)堿反應(yīng)D．W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物解析：D由綜合推斷知，W為H、X為N、Y為Al、Z為S。一般來說，電子層數(shù)越多，原子半徑越大；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，所以原子半徑：Y>Z>X>W，A錯(cuò)誤。H、N可以形成NH3、N2H4等多種化合物，B錯(cuò)誤。Y的氧化物為Al2O3，Al2O3是兩性氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿反應(yīng)，C錯(cuò)誤。H、N和S可以形成(NH4)2S，該化合物中既含有離子鍵也含有共價(jià)鍵，D正確。5．(2021·全國乙卷，11)我國嫦娥五號探測器帶回1.731kg的月球土壤，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成與地球土壤類似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族。下列結(jié)論正確的是()A．原子半徑大小順序?yàn)閃>X>Y>ZB．化合物XW中的化學(xué)鍵為離子鍵C．Y單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于Z單質(zhì)的D．Z的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸解析：B由于X、Y、Z為同周期相鄰元素，因此它們的最外層電子數(shù)之和必然是3的倍數(shù)并且小于15。假設(shè)是12，則X、Y、Z最外層電子數(shù)依次為3、4、5，W的最外層電子數(shù)為3，則W與X同族，與題意不符；假設(shè)是9，則X、Y、Z最外層電子數(shù)依次為2、3、4，W的最外層電子數(shù)為6，符合題意。由W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大可知，W、X、Y、Z分別是O、Mg、Al、Si。原子半徑：Mg>Al>Si>O，即X>Y>Z>W，A錯(cuò)誤；MgO是由離子鍵構(gòu)成的化合物，B正確；Al是導(dǎo)體，而Si是半導(dǎo)體，Al的導(dǎo)電性大于Si，C錯(cuò)誤；Si的氧化物的水化物為H2SiO3，其酸性弱于碳酸，D錯(cuò)誤。1．依據(jù)原子結(jié)構(gòu)或物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷元素(1)根據(jù)核外電子的排布三大規(guī)律推斷元素①最外層電子規(guī)律最外層電子數(shù)(N)3≤N＜8N＝1或2N＞次外層電子數(shù)元素在周期表中的位置ⅢA族～ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be)除外②“陰三、陽四”規(guī)律某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期。如S2－、K＋最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，則S位于第三周期，K位于第四周期。③“陰上、陽下”規(guī)律電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋電子層結(jié)構(gòu)相同，則Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。(2)依據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷元素突破口是元素的價(jià)態(tài)。①常見非金屬元素。H、Cl、F：一價(jià)，形成一個(gè)共價(jià)鍵；O、S：二價(jià)，形成兩個(gè)共價(jià)鍵；N、P：三價(jià)，形成三個(gè)共價(jià)鍵；C、Si：四價(jià)，形成四個(gè)共價(jià)鍵。②常見金屬元素。K、Na、Li：形成＋1價(jià)陽離子；Ca、Mg：形成＋2價(jià)陽離子。2．依據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)片段推斷元素族序數(shù)等于周期數(shù)的元素H、Be、Al族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素C、S族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素O周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素Li、Ca周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素Na、Ba最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素H、C、Si最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值3倍的短周期元素S除H外，原子半徑最小的元素F3.依據(jù)元素及其化合物性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷元素物質(zhì)特性推斷元素形成化合物種類最多的元素或單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素C空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素N地殼中含量最多的元素或氫化物的沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O最活潑的金屬元素或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素或陽離子的氧化性最弱的元素Cs單質(zhì)最易著火的非金屬元素P焰色試驗(yàn)呈黃色的元素Na焰色試驗(yàn)呈紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)的元素K單質(zhì)密度最小的元素H單質(zhì)密度最小的金屬元素Li常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素S常見的一種元素存在幾種單質(zhì)的元素C、P、O、S1．(2019·全國Ⅱ卷，9)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價(jià)之和為8。下列說法錯(cuò)誤的是()A．原子半徑：W＜XB．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜WD．X的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿解析：D由題中信息和圖示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，結(jié)合W與X的最高化合價(jià)之和為8，且族序數(shù)相差2，可知X為Al，W和Z分別為N和P，Y為Si。原子半徑：N<Al，A項(xiàng)正確；常溫常壓下，單質(zhì)硅呈固態(tài)，B項(xiàng)正確；由非金屬性：P<N，可知?dú)鈶B(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3，C項(xiàng)正確；Al的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，并非強(qiáng)堿，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2020·全國Ⅱ卷，13)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲(chǔ)氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價(jià)鍵B．Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng)，也可與甲醇反應(yīng)C．Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸D．X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析：D根據(jù)圖中信息可得，Z為Na，W為H，結(jié)合題給信息“W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24”可推知，X為B，Y為N。H、B、N三種非金屬元素之間形成的化學(xué)鍵均為共價(jià)鍵，A正確；Na既可以與水反應(yīng)，也可以和甲醇反應(yīng)，B正確；N的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為硝酸，C正確；三氟化硼中硼原子最外層有3個(gè)電子，與氟原子之間形成3個(gè)共價(jià)鍵，即最外層共6個(gè)電子，不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。3．(2021·原創(chuàng))短周期元素X、Y、Z、W、R原子半徑依次增大，其中X與R位于同一主族，且可以形成離子化合物。Y與Z位于同一周期，可以形成多種化合物，且都有毒。W的化合物存在于地殼和巖石中。下列有關(guān)X、Y、Z、W、R及其化合物的說法不正確的是()A．X與R形成的化合物可以與水反應(yīng)放出氫氣B．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸C．Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)是其同主族元素的氣態(tài)氫化物中最高的D．W的氧化物可以溶于R的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的水溶液中解析：B首先通過原子半徑X最小R最大，且它們位于同一主族，可以形成離子化合物，確定X為H、R為Na；再根據(jù)Y與Z位于同一周期，可以形成多種化合物且都有毒，確定Y為O、Z為N；最后根據(jù)W的化合物存在于地殼和巖石中，確定W為Si。NaH可以與水反應(yīng)且能放出氫氣，A正確；Y是O，不存在最高價(jià)，B錯(cuò)誤；Z的氣態(tài)氫化物是NH3，因?yàn)榉肿娱g氫鍵的存在，氨氣的沸點(diǎn)在同主族元素中最高，C正確；SiO2可以和NaOH溶液反應(yīng)，D正確。4．短周期元素甲、乙、丙、丁原子序數(shù)依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常溫下，含甲的化合物r(r由不同短周期元素組成)濃度為0.1mol·L－1時(shí)溶液pH＝13，p和q分別是元素丙和丁的單質(zhì)，其中p為淡黃色固體。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(產(chǎn)物水已略去)。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：甲<乙<丙<丁B．甲與丙能形成使紫色石蕊試液先變紅后褪色的物質(zhì)C．工業(yè)上常利用反應(yīng)②制取漂白粉D．m、n的陰離子在酸性溶液中不能大量共存解析：D本題考查根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化推斷元素、元素周期律及物質(zhì)的性質(zhì)。四種元素為短周期元素，p和q分別是元素丙和丁的單質(zhì)，p為淡黃色固體，所以丙是硫元素，丁是氯元素。常溫下，化合物r的濃度為0.1mol·L－1時(shí)，溶液pH＝13，且r由不同短周期元素組成，所以r是氫氧化鈉；甲、丙同主族，所以甲為氧元素；乙、丙、丁同周期，乙為Na、Mg、Al、Si、P中的一種。一般電子層數(shù)越多，離子半徑越