第二節原子結構與元素的性質第1課時原子結構與元素周期表[核心素養發展目標]1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的關系。2.能從核外電子排布角度，解釋元素周期系的基本結構。3.通過原子結構和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性質，培養學生的模型認知能力。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1．元素周期律：元素的性質隨元素原子的核電荷數遞增發生周期性遞變。2．元素周期系：元素按其原子核電荷數遞增排列的序列。3．元素周期表：呈現周期系的表格，元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。4．三張有重要歷史意義的周期表(1)門捷列夫周期表門捷列夫周期表又稱短式周期表，重要特征是從第四周期開始每個周期截成兩截，第1～7族分主副族，第八族稱為過渡元素。(2)維爾納周期表維爾納周期表是特長式周期表，每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素上下對齊，它確定了前五個周期的元素種類。(3)玻爾元素周期表玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用方框框起，這說明他已經認識到，這些框內元素的原子新增加的電子是填入內層軌道的，他已經用原子結構解釋元素周期系了，玻爾元素周期表確定了第六周期為32種元素。為紀念門捷列夫發表第一張元素周期表(部分如下)150周年，聯合國宣布2019年為“國際化學元素周期表年”。關于下表的說法正確的是()A．表中數字代表元素的原子序數B．表中元素的排列依據是元素的原子結構C．推測表中“？＝70”指代的元素的最高化合價為＋4D．每一縱列都對應現在常用的元素周期表中的一族答案C解析表中數字代表元素的相對原子質量，故A錯誤；表中元素的排列依據是相對原子質量的大小，故B錯誤；推測表中“？＝70”和C、Si在同一橫排，屬于同主族，所以元素的最高化合價為＋4，故C正確；每一橫行都對應現在常用的元素周期表中的同一族，故D錯誤。二、構造原理與元素周期表1．元素周期表的基本結構(1)周期元素種數的確定第一周期從1s1開始，以1s2結束，只有兩種元素。其余各周期總是從ns能級開始，以np結束，從ns能級開始以np結束遞增的核電荷數(或電子數)就等于每個周期里的元素數目。周期ns～np電子數元素數目一1s1～222二2s1～22p1～688三3s1～23p1～688四4s1～23d1～104p1～61818五5s1～24d1～105p1～61818六6s1～24f1～145d1～106p1～63232七7s1～25f1～146d1～107p1～63232(2)元素周期表的形成若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫排，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可得到如下元素周期表：若將p段與p段對齊，d段與d段對齊、f段單獨列出，將2s2與p段末端對齊，則得到書末的元素周期表2．元素周期表探究(1)元素周期表的結構元素周期表eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(周期：7個共7個橫行\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(短周期：3個第一、二、三周期,長周期：4個第四、五、六、七周期)),族：16個共18個縱列\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主族：7個ⅠA～ⅦA族,副族：7個ⅢB～ⅦB族，ⅠB～ⅡB族,Ⅷ族：1個第8、9、10縱列,0族：1個稀有氣體元素))))(2)元素周期表的分區①根據核外電子的排布分區按電子排布式中最后填入電子的能級符號可將元素周期表分為s、p、d、f4個區，而ⅠB、ⅡB族這2個縱行的元素的核外電子因先填滿了(n－1)d能級而后再填充ns能級而得名ds區。5個區的位置關系如下圖所示。②根據元素的金屬性和非金屬性分區3．元素的對角線規則(1)在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖)的有些性質是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為“對角線規則”。(2)處于“對角線”位置的元素，它們的性質具有相似性。實例分析：①鋰和鎂的相似性a．鋰與鎂的沸點較為接近：元素LiNaBeMg沸點/℃1341881.424671100b.鋰和鎂在氧氣中燃燒時只生成對應的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應都十分緩慢。4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Li2O、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO。c．鋰和鎂與水的反應都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應的進行。d．鋰和鎂都能直接與氮氣反應生成相應的氮化物Li3N和Mg3N2。e．鋰和鎂的氫氧化物在加熱時，可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。f．在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是難溶于水的，相應的鎂鹽也難溶于水。②鈹和鋁的相似性a．鈹與鋁都可與酸、堿反應放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發生鈍化。b．二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強酸又能溶于強堿溶液：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O。c．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。d．BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。③硼和硅的相似性a．自然界中B與Si均以化合物的形式存在。b．B與Si的單質都易與強堿反應，且不與稀酸反應：2B＋2KOH＋2H2O=2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O=K2SiO3＋2H2↑。c．硼烷和硅烷的穩定性都比較差，且都易水解。d．硼和硅的鹵化物的熔、沸點比較低，易揮發，易水解。(1)價電子一定是最外層電子()(2)元素的價電子數一定等于其所在族的族序數()(3)同一族元素的價電子數一定相同()(4)基態原子的N層上只有一個電子的元素，一定是ⅠA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)基態原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√1．在元素周期表中，同族元素的價層電子數相同，這是同族元素性質相似的結構基礎。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外層電子排布的通式分別為ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6。2．從第四周期開始，比短周期多出的元素全部是金屬元素的原因。提示四、五周期多出來的各10種元素，它們的最外層電子數不超過2個，即為ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出來的各14種元素，它們基態原子最外層也只有2個s電子，所以它們都是金屬元素。3．(1)s區、d區、p區分別有幾個列。提示s區有兩列；d區有8列，p區有6列。(2)寫出s區、p區、d區、ds區、f區價電子排布式的通式。提示s區：ns1～2p區：ns2np1～6(He除外)d區：(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)ds區：(n－1)d10ns1～2f區：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2(3)元素周期表中的第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞為什么稱為ds區？提示第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞，由于該區開始的第11列銅、銀、金按構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為(n－1)d9ns2，而事實上卻是(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。(4)為什么s區(H除外)、d區、ds區的元素都是金屬元素？提示因為s區、d區和ds區元素的最外層電子數為1～2個。(5)典型非金屬元素的價電子數有什么特點。提示一般典型非金屬元素的價電子數大于或等于4個(注：H、B除外)。(6)為什么副族元素又稱為過渡元素？提示由于副族元素是從典型的金屬元素(s區元素)過渡到非金屬元素(p區元素)的中間元素，因而又被稱為過渡元素。4．(1)寫出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外電子排布式，并判斷它們在元素周期表中的位置。①13Al：__________________，____________________。②24Cr：__________________，____________________。③26Fe：__________________，____________________。④29Cu：__________________，____________________。⑤30Zn：__________________，____________________。⑥33As：__________________，____________________。(2)Cu、Cr的電子排布式不符合構造原理，此外還有哪些元素的基態原子電子排布不符合構造原理。答案(1)①1s22s22p63s23p1第三周期ⅢA族②1s22s22p63s23p63d54s1第四周期ⅥB族③1s22s22p63s23p63d64s2第四周期Ⅷ族④1s22s22p63s23p63d104s1第四周期ⅠB族⑤1s22s22p63s23p63d104s2第四周期ⅡB族⑥1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期ⅤA族(2)Mo(鉬)、Ag(銀)、Au(金)、Ru(釕)、Rh(銠)、Pd(鈀)、Pt(鉑)5．(1)寫出下列價電子層所對應的元素在周期表中的位置和所屬的區，并指明屬于金屬還是非金屬。序號①4s24p5②4d105s2③5s1④3d74s2在周期表中的位置所屬的區金屬還是非金屬(2)預言119號元素基態原子的最外層電子排布式。答案(1)①第四周期ⅦA族p區非金屬②第五周期ⅡB族ds區金屬③第五周期ⅠA族s區金屬④第四周期Ⅷ族d區金屬(2)8s1根據原子結構特征判斷元素在元素周期表中的位置電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))價電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))1．(2019·廣南縣第三中學校高二開學考試)下列對元素周期表的認識正確的是()A．有9行7個周期B．有16列16個族C．有三個短周期四個長周期D．非金屬元素存在于主族與副族中答案C解析元素周期表有7個橫行，分為7個周期，故A錯誤；元素周期表有18列16個族，其中7個主族、7個副族、1個第Ⅷ族和1個0族，故B錯誤；元素周期表有7個周期，其中一、二、三為短周期，四、五、六、七為長周期，故C正確；副族中沒有非金屬元素，非金屬元素全部是主族或0族元素，故D錯誤。2．下列敘述中正確的是()A．除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數值上都等于該元素所屬的族序數B．除短周期外，其他周期均有18種元素C．副族元素中沒有非金屬元素D．堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素答案C解析A項中F的最高化合價為0價，O的最高化合價不是＋6，與族序數不等；B項中六、七周期所含元素數均不是18種；D項中H不屬于堿金屬。3．外圍電子排布為4d55s1的元素在周期表中的位置是()A．第四周期ⅠB族 B．第五周期ⅠB族C．第四周期ⅥB族 D．第五周期ⅥB族答案D解析由于該元素的能級最高為5s，所以處于第五周期，外圍電子排布為4d55s1。所以位于第ⅥB族。因此該元素在周期表中的位置是第五周期ⅥB族。4．已知M2＋的3d軌道中有6個電子。試推斷：(1)M原子的電子排布式。(2)M原子的最外層電子數為多少？(3)M元素在周期表中的位置。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)2(3)第四周期Ⅷ族解析因3d能級未滿，4p能級肯定無電子，故M應在過渡元素區，M一定為第四周期元素。該元素失電子時應先失去4s電子再失3d電子，故4s軌道應有2個電子。綜上可推知M的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，應在第四周期Ⅷ族，最外層有2個電子。5.仔細觀察下圖，回答下列問題：(1)B的原子結構示意圖為________，B元素位于元素周期表的第________周期________族。(2)鈹的最高價氧化物的水化物是________(填“酸性”“堿性”或“兩性”)化合物，證明這一結論的有關離子方程式是_________________________________________________。(3)根據周期律知識，硼酸酸性比碳酸______________，理由是__________________________________________________________________________________________________。(4)根據Mg在空氣中的燃燒情況，Li在空氣中燃燒生成的產物為________(用化學式表示)。答案(1)二ⅢA(2)兩性Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O，Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O(3)弱硼的非金屬性比碳弱(4)Li2O、Li3N解析(1)B是5號元素，原子結構示意圖為。(2)Be(OH)2與Al(OH)3的化學性質相似，但差別在于Be的化合價是＋2價。(3)B比C的非金屬性弱。(4)Mg在空氣中與O2、CO2、N2反應得MgO、Mg3N2，將Li與Mg類比得答案。6．在研究原子核外電子排布與元素周期表的關系時，人們發現價電子排布相似的元素集中在一起。據此，人們將元素周期表分為5個區，如圖所示。請回答下列問題：(1)在s區中，族序數最大、原子序數最小的元素，其原子的價電子的電子云形狀為________。(2)在d區中，族序數最大、原子序數最小的元素，其常見離子的電子排布式為________________，其中較穩定的是________。(3)在ds區中，族序數最大、原子序數最小的元素，其原子的價電子排布式為________。(4)在p區中，第二周期ⅤA族元素原子的價電子的軌道表示式為________。(5)當今常用于核能開發的元素是鈾和钚，它們在______區中。答案(1)球形(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5Fe3＋(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s區為ⅠA族、ⅡA族，符合條件的元素為Be，其電子排布式為1s22s2，價電子的電子云形狀為球形。(2)d區為ⅢB～ⅦB族(不包括鑭系、錒系)、Ⅷ族，族序數最大且原子序數最小的元素為Fe，其常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d能級為半充滿狀態，其穩定性大于Fe2＋。(3)符合條件的元素為Zn，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，價電子排布式為3d104s2。(4)符合題意的元素為N，其價電子的軌道表示式為。(5)鈾和钚均為錒系元素，位于f區。一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．關于元素周期表中元素的分區，下列說法正確的是()A．元素周期表的s區全部是金屬元素B．元素周期表的d區包含所有的過渡元素C．過渡元素包括d區和ds區的元素D．p區元素都是非金屬元素答案C解析s區中的H是一個特例，它屬于非金屬元素，故A錯誤；d區包括ⅢB～ⅦB族(鑭系和錒系除外)元素和Ⅷ族元素，ds區包括ⅠB族和ⅡB族元素，過渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d區和ds區的元素，故B錯誤、C正確；p區包括ⅢA～ⅦA族元素和0族元素，其中的鋁、鉛等都是金屬元素，故D錯誤。2．(2019·山東濟寧高二期末)下列說法中正確的是()A．所有金屬元素都分布在d區和ds區B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素C．ns電子的能量不一定高于(n－1)p電子的能量D．電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了洪特規則答案B解析在周期表中金屬元素分布在s區、d區、ds區、f區和p區，故A錯誤；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素，稱為過渡元素，全部為金屬，故B正確；電子能量與能層和能級都有關，ns電子的能量一定高于(n－1)p電子的能量，故C錯誤；根據能量最低原理知，電子先排能量低的軌道后排能量高的軌道，則21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2，故D錯誤。3．下面元素周期表中全部是金屬元素的區域為()A．只有s區 B．只有d區C．s區、d區和ds區 D．d區和ds區答案D解析s區的氫為非金屬，d區和ds區全部為金屬，p區包含大多數非金屬元素。4．閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強度大、無磁性等優良的機械性能，被廣泛地應用于軍事、醫學等領域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列關于金屬鈦的敘述中不正確的是()A．上述鈦原子中，中子數不可能為22B．鈦元素在周期表中處于第四周期C．鈦的不同同位素在周期表中處于不同的位置D．鈦元素是d區的過渡元素答案C解析題給三種同位素原子中，中子數最小為26，故A項正確；Ti位于第四周期ⅣB族，屬于d區元素，故B、D項正確；同種元素的不同同位素在周期表中的位置相同，故C項錯誤。5．元素周期表中共有18縱列，從左到右排為18列，第1列為堿金屬元素(氫元素除外)，第18列為稀有氣體元素，則下列說法正確的是()A．第9列元素中沒有非金屬元素B．第15列元素原子的最外層電子排布式是ns2np5C．最外層電子排布式為ns2的元素一定在第2列D．第11、12列為d區元素答案A解析A項，第9列為Ⅷ族，全部為金屬元素；B項，第15列為ⅤA族，其元素原子的最外層電子排布式為ns2np3；C項，He的最外層電子排布式為1s2，卻在第18列；D項，第11、12列元素原子的價電子排布式為(n－1)d10ns1～2，所以為ds區元素。6．已知某元素＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于()A．ⅤB族 B．ⅡB族C．Ⅷ族 D．ⅡA族答案D解析由題意推知，該元素的外圍電子排布為4s2，故該元素位于第四周期ⅡA族。7．某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應在()A．s區B．p區C．d區D．f區答案D解析元素在周期表中的分區，取決于元素原子的最后一個電子所進入的能級，因最后一個電子進入f能級，所以該元素為f區元素。二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。8．外圍電子排布為3d104s2的元素在周期表中的位置是()A．第三周期ⅦB族 B．第三周期ⅡB族C．第四周期ⅦB族 D．第四周期ⅡB族答案D解析該元素的最大能層為4，應位于第四周期，3d和4s電子數之和為12，應在第12列，是ⅡB族。9．某元素的最外層電子數為2，價電子數為5，并且是同族中原子序數最小的元素，關于該元素的判斷錯誤的是()A．電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2B．該元素為VC．該元素為ⅡA族元素D．該元素位于ds區答案CD解析某元素的最外層電子數為2，價電子數為5，說明最外層電子數和價電子數不相等，則價電子應存在d能級電子，并且是同族中原子序數最小的元素，則可知應為第四周期元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，為第四周期ⅤB族元素，為V元素，位于d區。10．已知某元素原子的價電子排布式為(n－1)dansb，則下列說法正確的是()A．該元素是金屬元素B．該元素可能位于周期表中d區C．該元素的族序數為a＋bD．該元素位于周期表中第四周期答案AB解析由原子的價電子排布式為(n－1)dansb可知該元素應為過渡元素，是金屬元素，A正確；該元素可能位于周期表的d區或ds區，B正確；其族序數不一定是a＋b(如銅)，C錯誤；該元素可能位于周期表中的第四、第五或第六周期，D錯誤。11．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()A．基態原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素B．基態原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C．基態原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區D．基態原子的價電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數一定為x＋y答案C解析基態原子的N層上只有一個電子的元素，可能為K、Cr或Cu，K為主族元素，Cr、Cu為副族元素，故A錯誤；副族元素的d能級電子數為10或1～5，原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素為Ⅷ族元素，故B錯誤；基態原子的p能級上半充滿的元素，電子最后填充p能級，屬于p區，故C正確；ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序數為外圍電子中d、s能級含有的電子數目之和，族序數一定為x＋y，ⅠB族、ⅡB族元素，族序數等于外圍電子排布中s能級中的電子數，族序數為y，故D錯誤。三、非選擇題12．某元素原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1，根據原子核外電子排布與元素在元素周期表中的位置關系，完成下列各題：(1)該元素處于元素周期表的第________周期，該周期的元素種數是________。(2)該元素處于元素周期表的第________族，該族的非金屬元素種數是________。(3)該元素處于元素周期表的________區，該區包括________族的元素。答案(1)四18(2)ⅢA1(3)pⅢA～ⅦA、0解析(1)根據元素原子有4個電子層容納電子，則該元素處于第四周期，故共有18種元素。(2)由外圍電子排布為4s24p1可以知道，該元素處于p區，為主族元素，最外層電子數為3，處于第ⅢA族，該族元素只有一種非金屬元素——硼。(3)由外圍電子排布為4s24p1可以知道，該元素處于p區，由該區元素的價層電子的電子排布為ns24p1～6，可以確定所包含元素族的種數為ⅢA～ⅦA族、0族。13．下表為元素周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。請回答下列問題：(1)表中屬于d區的元素是________(填編號)。(2)表中元素①的6個原子與元素③的6個原子形成的某種環狀物名稱為________。(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn＋1，該元素原子的核外最外層電子數為________。答案(1)⑨(2)苯(3)5解析(1)⑨屬于d區元素。(2)元素①是氫元素，元素③是碳元素，依題意，形成的環狀物是苯。(3)從nsnnpn＋1可知，n＝2，該元素為N元素，最外層電子數為5。14．結合元素周期表回答下列問題：(1)表中的實線是元素周期表的部分邊界，請在圖中用實線補全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素，屬于短周期元素的有________(用元素符號回答，下同)，屬于主族元素的有________。(3)g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。(4)元素f是第________周期________族元素，請按氦元素的式樣寫出該元素的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量________。(5)寫出b元素的基態原子的電子排布式________，寫出h元素的符號________，該原子的價層電子的軌道表示式________。答案(1)(2)H、C、Na、Mg、Al、S、ArH、C、Na、Mg、Al、S(3)三0四ⅡB(4)三ⅥA(5)1s22s22p2Ti15．有A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區，其余元素位于p區，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對電子；B元素基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn＋1；D元素單質的氧化性在同周期主族元素的單質中排第二位；F的基態原子核外成對電子數是單電子數的3倍；G的基態原子占據兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數均相同。回答下列問題：(1)寫出下列元素的符號：D________，G________。(2)E元素位于周期表________區，________族。(3)寫出C的電子排布式：________。(4)B的原子結構示意圖為________。(5)基態A原子中含有的未成對電子數為________。答案(1)SMg(2)sⅠA(3)1s22s22p3(4)(5)1解析A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s區，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對電子，則A為H，E為第四周期ⅠA族元素，即E為K；B、C、D、F元素位于p區，C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn＋1，n＝2時符合，則C為N元素；B元素基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，電子排布式為1s22s22p2，則B為C元素；D元素單質的氧化性在同周期主族元素的單質中排第二，D排在N元素之后則D為S；F的基態原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，F的原子序數比C元素的大，其電子排布為1s22s22p4，即F為O元素，G的基態原子占據兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數相同，G位于元素周期表的s區，則G電子排布式為1s22s22p63s2，則G為Mg元素。

第2課時元素周期律(一)[核心素養發展目標]1.能從原子結構的角度理解原子半徑、元素第一電離能之間的遞變規律，能利用遞變規律比較原子(離子)半徑、元素第一電離能的相對大小。2.通過原子半徑、元素第一電離能遞變規律的學習，建立“結構決定性質”的認知模型，并能利用認知模型解釋元素性質的規律性和特殊性。一、原子半徑1．影響原子半徑大小的因素(1)電子的能層數：電子的能層越多，電子之間的排斥作用使原子半徑增大。(2)核電荷數：核電荷數越大，核對電子的吸引作用就越大，使原子半徑減小。2．原子半徑的遞變規律(1)同周期：從左至右，核電荷數越大，半徑越小。(2)同主族：從上到下，核電荷數越大，半徑越大。3．原子或離子半徑的比較方法(1)同種元素的離子半徑：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。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。(2)能層結構相同的離子：核電荷數越大，半徑越小。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。(3)帶相同電荷的離子：能層數越多，半徑越大。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。(4)核電荷數、能層數均不同的離子：可選一種離子參照比較。例如：比較r(K＋)與r(Mg2＋)，可選r(Na＋)為參照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。(1)能層數少的元素原子半徑一定小于能層數多的元素的原子半徑()(2)核外能層結構相同的單核粒子，半徑相同()(3)質子數相同的不同單核粒子，電子數越多，半徑越大()(4)各元素的原子半徑總比離子半徑大()(5)同周期元素從左到右，原子半徑、離子半徑均逐漸減小()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×1．下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是()A．Na、K、Rb B．F、Cl、BrC．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－答案C解析同主族元素，從上到下，原子半徑(離子半徑)逐漸增大，故A、B、D三項中的各微粒的半徑逐漸增大；電子層數相同，核電荷數越大半徑越小，Mg2＋、Al3＋能層數相同但鋁的核電荷數大，所以Al3＋的半徑小，故C項微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的。2．下列化合物中陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的是()A．NaF B．MgI2C．BaI2 D．KBr答案B解析題中陽離子半徑由小到大的順序為r(Mg＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Ba2＋)，陰離子半徑由大到小的順序為r(I－)＞r(Br－)＞r(F－)。要使r(陽)/r(陰)最小，應取r(陽)最小的與r(陰)最大的相比，即r(Mg2＋)/r(I－)最小。粒子半徑比較的一般思路(1)“一層”：先看能層數，能層數越多，一般微粒半徑越大。(2)“二核”：若能層數相同，則看核電荷數，核電荷數越大，微粒半徑越小。(3)“三電子”：若能層數、核電荷數均相同，則看核外電子數，電子數多的半徑大。二、元素的電離能1．元素第一電離能的概念與意義(1)概念①第一電離能：氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量叫做第一電離能，符號：I1。②逐級電離能：氣態基態一價正離子再失去一個電子成為氣態基態二價正離子所需的最低能量叫做第二電離能，第三電離能和第四、第五電離能依此類推。由于原子失去電子形成離子后，若再失去電子會更加困難，因此同一原子的各級電離能之間存在如下關系：I1<I2<I3……(2)意義：可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。第一電離能數值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數值越大，原子越難失去一個電子。2．元素第一電離能變化規律(1)每個周期的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，即一般來說，隨著核電荷數的遞增，元素的第一電離能呈增大趨勢。(2)同一族，從上到下第一電離能逐漸減小。3．電離能的應用(1)根據電離能數據，確定元素原子核外電子的排布及元素的化合價。如Li：I1?I2<I3，表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個電子，易失去一個電子形成＋1價陽離子。(2)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；I1越小，元素的金屬性越強。特別提醒——電離能的影響因素及特例(1)電離能數值的大小主要取決于原子的核電荷數、原子半徑及原子的電子構型。(2)具有全充滿、半充滿及全空的電子構型的元素穩定性較高，其電離能數值較大，如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，N為半充滿、Mg為全充滿狀態，其電離能均比同周期相鄰元素大。一般情況，第一電離能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。(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)在所有元素中，氟的第一電離能最大()(6)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()(7)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()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√1．某主族元素的第一、二、三、四電離能依次為899kJ·mol－1、1757kJ·mol－1、14840kJ·mol－1、18025kJ·mol－1，則該元素在元素周期表中位于()A．第ⅠA族 B．第ⅡA族C．第ⅢA族 D．第ⅣA族答案B解析分析該元素的各級電離能可知，第一、二電離能較小，第三電離能劇增，說明該元素原子易失去2個電子，則該元素原子的最外層電子數為2，該元素位于第ⅡA族。2．根據下列五種元素的電離能數據(單位：kJ·mol－1)，判斷下列說法不正確的是()元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.Q元素可能是0族元素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D．原子的價電子排布式為ns2np1的可能是T元素答案B解析根據第一電離能的數據可知，R的最外層應該有1個電子，S的最外電子層應該有2個電子，不屬于同一主族的元素，B項錯誤；U的最外層有1個電子，可能屬于s區元素，C項正確；T元素最外層有3個電子，價電子排布式為ns2np1，D項正確。電離能的應用(1)根據電離能數據，確定元素在化合物中的化合價，如K：I1?I2＜I3，表明K原子易失去一個電子形成＋1價陽離子。(2)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；I1越小，元素的金屬性越強。1．(2019·揚州高二月考)下列化合物中陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是()A．LiI B．NaBrC．KCl D．CsF答案A解析堿金屬離子半徑：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Cs＋)，鹵素離子半徑：r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)，顯然，陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是LiI。2．若aAm＋與bBn－的核外電子排布相同，則下列關系不正確的是()A．離子半徑：Am＋<Bn－B．原子半徑：A<BC．A的原子序數比B的大m＋nD．b＝a－n－m答案B解析因為aAm＋與bBn－的核外電子排布相同，即b＋n＝a－m，推知a－b＝m＋n，故A的原子序數比B的大m＋n；由上式可知b＝a－m－n；核外電子層結構相同時，核電荷數越大，微粒半徑越小，故離子半徑：Am＋<Bn－；比較原子半徑需要考慮兩原子的電子層數，故原子半徑：A>B。3．氣態原子生成＋1價氣態陽離子所需要的能量稱為第一電離能。元素的第一電離能是衡量元素金屬性強弱的一種尺度。下列有關說法不正確的是()A．一般來說，元素的第一電離能越大，其金屬性越弱B．元素N的第一電離能大于元素O的第一電離能C．金屬單質跟酸反應的難易，只跟該金屬元素的第一電離能有關D．金屬單質跟酸反應的難易，除跟該金屬元素的第一電離能有關外，還與該單質中固態金屬原子以及該金屬原子失去電子后在水溶液里形成水合離子的變化有關答案C4．(2019·福建三明一中段考)短周期元素X的第一至第六電離能分別為I1＝578kJ·mol－1I2＝1817kJ·mol－1I3＝2745kJ·mol－1I4＝11575kJ·mol－1I5＝14830kJ·mol－1I6＝18376kJ·mol－1以下說法正確的是()A．X原子的最外層只有1個電子B．元素X常見化合價為＋3價C．X原子核外有3個未成對電子D．元素X的最高價氧化物對應的水化物為強堿答案B解析結合題給電離能數據可知，元素X的常見化合價為＋3價，應為Al元素，據此判斷各選項。5．不同元素的氣態原子失去最外層一個電子所需要的最低能量，設其為E，如圖所示。試根據元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點，并完成下列問題。(1)同主族內不同元素的E值的變化特點是__________________________________________。(2)同一周期內，隨著原子序數的增大，E值增大，但個別元素的E值出現反常現象。試預測下列關系式中正確的是________(填編號)。①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒)③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)(3)估計1mol氣態鈣原子失去最外層一個電子所需最低能量E值的范圍：________＜E＜________。(4)10號元素E值較大的原因是___________________________________________________。答案(1)隨著原子序數的增大，E值變小(2)①③(3)485738(4)10號元素為氖，該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩定結構解析本題主要考查元素第一電離能的變化規律。(1)從1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素隨著原子序數的增大，E值變小。(2)從第二、第三周期看，第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相鄰兩元素E值都低，可以推出E(砷)＞E(硒)、E(溴)＞E(硒)。(3)據同主族、同周期元素E值變化規律可知，E(K)＜E(Ca)＜E(Mg)。(4)10號元素(Ne)原子的最外層電子排布已達到8電子穩定結構。一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．下列有關微粒半徑的大小比較錯誤的是()A．K＞Na＞Li B．Na＋＞Mg2＋＞Al3＋C．Mg2＋＞Na＋＞F－ D．Cl－＞F－＞F答案C解析A項，同一主族元素的原子，從上到下原子半徑逐漸增大；B項，核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，半徑越小；C項，半徑大小應為Mg2＋＜Na＋＜F－；D項，Cl－比F－多一個電子層，故半徑：Cl－＞F－，F－比F多一個電子，故半徑：F－＞F。2．下列關于粒子半徑的比較不正確的是()①r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)②r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)③r(Na＋)＜r(Mg2＋)＜r(Al3＋)＜r(F－)＜r(O2－)④r(Fe3＋)＞r(Fe2＋)＞r(Fe)A．②③④ B．①④C．③④ D．①②③答案C解析同主族元素，從上到下，同價態離子半徑逐漸增大，所以①②正確；電子層結構相同的離子，隨核電荷數增大，離子半徑減小，③錯誤；不同價態的同種元素的離子，核外電子多的半徑大，④錯誤。3．已知短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結構，則下列敘述正確的是()A．原子半徑：A>B>D>CB．原子序數：d>c>b>aC．離子半徑：C3－>D－>B＋>A2＋D．單質的還原性：A>B>D>C答案C解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結構，則四種元素在元素周期表中的相對位置如下：……CDBA……據此可知，原子半徑：B＞A＞C＞D；原子序數：a＞b＞d＞c；離子半徑：C3－＞D－＞B＋＞A2＋；單質的還原性：B＞A＞C＞D。4．下列四種粒子中，半徑按由大到小的順序排列的是()①基態X的原子結構示意圖：②基態Y的價電子排布式：3s23p5③基態Z2－的軌道表示式：④W基態原子有2個能層，電子式：A．③>①>②>④ B．③>②>①>④C．①>③>④>② D．①>④>③>②答案A解析①根據結構示意圖可知X為S；②基態Y的價電子排布式為3s23p5，可知Y為Cl；③根據基態Z2－的軌道表示式可知Z2－為S2－；④根據W基態原子有2個能層，電子式為，可知W為F；能層數越多，半徑越大，則F<Cl，同周期元素隨著原子序數的遞增，原子半徑逐漸減小，則Cl<S，同種元素的陰離子半徑大于原子半徑，則S<S2－；綜上半徑大小關系為S2－>S>Cl>F，即③>①>②>④；A正確。5．(2019·蒙山縣第一中學高二期末)以下說法不正確的是()A．第一電離能越小，表示該氣態原子越容易失電子B．同一元素的電離能，各級電離能逐級增大C．在元素周期表中，主族元素原子的第一電離能從左到右一定是越來越大D．在元素周期表中，同主族元素從上到下，第一電離能呈現遞減的趨勢答案C解析第一電離能越小，氣態原子失去一個電子所需要的最小能量越小，越容易失電子，故A正確；同一元素的電離能，各級電離能逐級增大，故B正確；在元素周期表中，主族元素原子的第一電離能從左到右呈增大的趨勢，當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時，原子的能量較低，元素的第一電離能較大，故C錯誤；在元素周期表中，同主族元素從上到下，第一電離能呈現遞減的趨勢，這是因為同主族元素的價電子數相同，原子半徑逐漸增大，原子核對核外電子的有效吸引作用逐漸減弱，故D正確。6．(2019·蘭州一中高二期末)下列敘述正確的是()A．通常，同周期元素中第ⅦA族元素的第一電離能最大B．在同一主族中，自上而下元素的第一電離能逐漸減小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半徑越大，第一電離能越大D．主族元素的原子形成單原子離子時的最高化合價數都和它的族序數相等答案B解析稀有氣體不容易失電子，則同周期元素中稀有氣體的第一電離能最大，故A錯誤；在同一主族中，自上而下元素的失電子能力增強，則自上而下元素的第一電離能逐漸減小，故B正確；第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半徑越大，失電子能力越強，越容易失電子，第一電離能越小，故C錯誤；有的主族元素的原子形成單原子陽離子時的最高化合價數等于其族序數，如Cl元素等，但F元素形成的最高化合價為－1價，不等于其族序數，故D錯誤。二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。7．(2019·石河子第二中學高二月考)下列各組元素中，第一電離能依次減小的是()A．HLiNaKB．NaMgAlSiC．IBrClFD．FONC答案A解析H、Li、Na、K屬于同一主族元素且原子序數依次增大，其第一電離能隨著原子序數的增大而減小，所以其第一電離能依次減小，故A正確；Na、Mg、Al、Si屬于同一周期元素且原子序數依次增大，其第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第ⅡA族元素的第一電離能大于第ⅢA族的，所以其第一電離能由大到小的順序為Si、Mg、Al、Na，故B錯誤；I、Br、Cl、F屬于同一主族元素且原子序數依次減小，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，所以I、Br、Cl、F第一電離能依次增大，故C錯誤；F、O、N、C屬于同一周期元素且原子序數依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能由大到小的順序是F、N、O、C，故D錯誤。8．(2019·蒙山縣第一中學高二期末)在下面的電子結構中，第一電離能最小的原子可能是()A．ns2np3B．ns2np4C．ns2np5D．ns2np6答案B解析同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同一主族元素中，其第一電離能隨著原子序數的增大而減小。A中ns2np3屬于第ⅤA族元素、B中ns2np4屬于第ⅥA族元素、C中ns2np5屬于第ⅦA族元素、D中ns2np6屬于0族元素，如果這幾種元素都是第二周期元素，其第一電離能大小順序是Ne＞F＞N＞O，所以第一電離能最小的原子可能是第ⅥA族元素，故選B。9．Li、Be、B原子失去一個電子，所需的能量相差并不大，但最難失去第二個電子的原子是()A．LiB．BeC．BD．相差不大答案A解析Li、Be、B原子失去一個電子后的電子排布式分別為1s2、1s22s1、1s22s2，Li原子再失去一個電子時，將要失去第一電子層上的電子，失電子較難；而Be、B原子再失去一個電子時，失去同電子層上的電子，相對容易些，故Li失去第二個電子時要更難些。10．(2019·黃陵中學高新部高二期末)下表列出了某短周期元素R的各級電離能數據(用I1、I2……表示，單位為kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500……下列關于元素R的判斷中一定正確的是()A．R的最高正價為＋3價B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外層共有2個電子D．R元素基態原子的電子排布式為1s22s2答案BC解析由表中數據I3?I2，可知元素R的最高正價為＋2價，A項錯誤；元素R一定位于第ⅡA族，B項正確；元素R一定位于第ⅡA族，最外層有2個電子，但R不一定是Be元素，C項正確、D項錯誤。三、非選擇題11．根據下列5種元素的電離能數據(單位：kJ·mol－1)，回答下列問題。元素符號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600V420310044005900(1)在元素周期表中，最有可能處于同一族的是________(填字母，下同)。A．Q和RB．S和TC．T和VD．R和TE．R和V(2)它們的氯化物的化學式中，最有可能正確的是___________。A．QCl2B．RClC．SCl3D．TClE．VCl4(3)下列元素中，最有可能與Q元素處于同一族的是________。A．硼B．鈹C．鋰D．氫E．氦(4)在這5種元素中，最容易與氯元素形成離子化合物的是________。A．QB．RC．SD．TE．V(5)利用表中的數據判斷，V元素最有可能是下列元素中的________。A．HB．LiC．NaD．K理論根據是___________________________________________________________________。答案(1)E(2)B(3)E(4)E(5)DR和V都是I2?I1，應該均屬于ⅠA族元素，因為R和V都存在第四電離能，核外電子數應該至少為4個，故應該是Na或K，并且V的第一電離能小于R的，所以V的金屬性更強，應該是K解析各級電離能中發生突躍式升高的情況是R：I2?I1、S：I3?I2、T：I4?I3、V：I2?I1，化合價分別為＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一電離能比其他元素的第一電離能明顯高得多，最有可能為稀有氣體元素。(2)各元素價態與化合物中氯原子數相同的只有選項B。(3)最有可能與Q元素處于同一族的元素的第一電離能應該特別大或者性質很不活潑，只有選項E符合要求。(4)最容易與氯元素形成離子化合物的元素應該是第一電離能最小的，選項E符合要求。(5)R和V都顯＋1價，應為ⅠA族元素，都有第四電離能，核外電子數應該至少為4個，R和V的目標元素鎖定在Na、K，V的第一電離能較小，應為K，所以選項D正確。12．判斷下列微粒半徑的大小。(1)Mg________Ba。(2)K________Ca。(3)基態原子X外圍電子排布為3s23p5________基態原子Y價電子排布3s23p4。(4)S2－________S。(5)N3－________Na＋。(6)Ne________Ar。(7)基態原子W________基態原子Z。答案(1)＜(2)＞(3)＜(4)＞(5)＞(6)＜(7)＞13．現有核電荷數小于18的元素A，其電離能數據如表所示[I1表示失去第1個電子的電離能，In(n＝2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)表示失去第n個電子的電離能，單位為eV]。符號I1I2I3I4I5I6電離能7.6415.0380.12109.3141.2186.5符號I7I8I9I10I11電離能224.9226.0327.9367.41761(1)外層電子離核越遠，能量越高，電離能越________(填“大”或“小”)；陽離子所帶電荷數越多，在失去電子時，電離能越________(填“大”或“小”)。(2)上述11個電子分屬________個能層。(3)失去11個電子后，該元素還有________個電子。(4)該元素的最高價氧化物對應的水化物的化學式是________。答案(1)小大(2)3(3)1(4)Mg(OH)2解析(1)電子離核越遠，能量越高，受原子核的引力越小，失去電子越容易，則電離能越小；陽離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，原子核對核外電子的引力越大，失電子越難，則電離能越大。(2)根據題目數據知，I1、I2較小，I3突然增大，說明最外層有2個電子，I3到I10變化較小，但I11突然增大，說明次外層有8個電子，又由于核電荷數小于18，所以A為Mg。(3)Mg元素的原子失去11個電子后，還有1個電子。(4)Mg元素的最高價氧化物對應的水化物為Mg(OH)2。14．如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數變化的曲線圖。請回答以下問題：(1)認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規律，將Na～Ar之間六種元素用短線連接起來，構成完整的圖像。(2)由圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1變化規律是________。(3)圖中5號元素在周期表中的位置是________周期________族。(4)圖中出現的元素中最活潑的金屬元素位于元素周期表的________周期________族。(5)寫出圖中6號元素的價電子排布式：________。(6)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍________<Al<________(填元素符號)。答案(1)(2)從上到下依次減小(3)三ⅤA(4)五ⅠA(5)3s23p5(6)NaMg解析同一周期元素第一電離能的變化規律：從左到右，第一電離能呈增大趨勢，但有反常現象，第ⅡA族、第ⅤA族元素價電子分別是全充滿和半充滿，能量低，比較穩定，第一電離能分別大于第ⅢA族和第ⅥA族元素的第一電離能。(1)依據第二周期第一電離能的遞變規律，可以連出第三周期第一電離能的變化圖像。(2)由圖可以得出同一主族元素第一電離能的變化規律：從上到下依次減小。(3)圖中5號元素是P，P在周期表中處于第三周期ⅤA族。(4)依據同一周期元素的金屬性從左到右逐漸減弱，同一主族從上到下逐漸增強，可以得出圖中出現的元素中最活潑的金屬元素是Rb，處于第五周期ⅠA族。(5)圖中6號元素是Cl，價電子排布式為3s23p5。(6)依據第一電離能遞變規律，可以得出Al的第一電離能的大小范圍：Na<Al<Mg。

第3課時元素周期律(二)[核心素養發展目標]1.能從原子結構角度理解元素的電負性規律，能用電負性解釋元素的某些性質。2.理解元素的第一電離能、電負性與金屬性、非金屬性之間的關系。3.掌握元素周期律，分析“位—構—性”之間的關系。一、電負性1．有關概念與意義(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：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。(3)電負性大小的標準：以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準。2．遞變規律(1)同周期，自左到右，元素的電負性逐漸增大，元素的非金屬性逐漸增強、金屬性逐漸減弱。(2)同主族，自上到下，元素的電負性逐漸減小，元素的金屬性逐漸增強、非金屬性逐漸減弱。3．應用(1)判斷元素的金屬性和非金屬性強弱①金屬的電負性一般小于1.8，非金屬的電負性一般大于1.8，而位于非金屬三角區邊界的“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。②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)判斷元素的化合價①電負性數值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價為正值。②電負性數值大的元素在化合物中吸引電子的能力強，元素的化合價為負值。(3)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。特別提醒電負性之差大于1.7的元素不一定都形成離子化合物，如F的電負性與H的電負性之差為1.9，但HF為共價化合物。(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()(4)第ⅠA族元素的電負性從上到下逐漸減小，而第ⅦA元素的電負性從上到下逐漸增大()(5)NaH的存在能支持可將氫元素放在ⅦA的觀點()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√1．按照電負性的遞變規律推測：元素周期表中電負性最大的元素和電負性最小的元素位于周期表中的哪個位置？提示根據電負性的遞變規律，在元素周期表中，越往右，電負性越大；越往下，電負性越小，由此可知，電負性最強的元素位于周期表的右上方，最弱的元素位于周期表的左下方。2．(1)根據化合物SiC、CCl4判斷，Si、C、Cl的電負性大小的順序是________。答案Cl＞C＞Si(2)根據化合物HCl、HClO判斷，H、Cl、O的電負性大小順序是________。答案O＞Cl＞H3．一般認為，如果兩個成鍵元素的電負性相差大于1.7，它們通常形成離子鍵；如果兩個成鍵元素的電負性相差小于1.7，它們通常形成共價鍵。查閱下列元素的電負性數值，判斷下列化合物：①NaF②AlCl3③NO④MgO⑤BeCl2⑥CO2(1)屬于共價化合物的是_____________________________________。(2)屬于離子化合物的是_____________________________________。元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi電負性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8答案(1)②③⑤⑥(2)①④解析根據表格中的數據分別分析上述各化合物中兩種元素的電負性的差值與1.7作比較，得出結論。二、元素周期律的綜合應用1．同周期、同主族元素性質的遞變規律性質同一周期(從左到右)同一主族(從上到下)核外電子的排布能層數相同增加最外層電子數1→2或8相同金屬性減弱增強非金屬性增強減弱單質的氧化性、還原性氧化性增強減弱還原性減弱增強最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性增強減弱堿性減弱增強氣態氫化物的穩定性增強減弱第一電離能增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA)減小電負性變大變小2.電負性、第一電離能與金屬性和非金屬性的關系特別提醒第一電離能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA。(1)在同周期中，稀有氣體元素的第一電離能最大()(2)同周期，從左到右，元素的電負性逐漸增強，非金屬性逐漸增強，第一電離能也逐漸增大()(3)主族元素的電負性越大，元素原子的第一電離能一定越大()(4)同一周期(第一周期除外)元素中，第ⅦA族元素的原子半徑最大()(5)同主族(第ⅠA族除外)元素中，第二周期對應元素的電負性最大，第一電離能最大()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√1．下列選項中的各組元素(從左到右)同時滿足下列三個條件的是()①原子半徑依次減小；②第一電離能逐漸升高；③電負性逐漸增大。A．Na、Mg、Al B．C、O、NC．Li、Na、K D．I、Cl、F答案D解析Na、Mg、Al為同周期元素，同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，電負性逐漸增大，Mg原子的3s能級處于全充滿狀態，故Mg的第一電離能大于Al的第一電離能，A項錯誤；C、O、N為同周期元素，同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，故原子半徑：N>O，B項錯誤；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，故Li、Na、K的原子半徑逐漸增大，C項錯誤；I、Cl、F是同主族元素，同主族元素從下到上，原子半徑逐漸減小，第一電離能逐漸升高，電負性逐漸增大，D項正確。2．如圖是第三周期主族元素的某些性質隨原子序數變化的柱形圖，則y軸可表示()①第一電離能②電負性③原子半徑④簡單離子半徑⑤最高正化合價⑥形成簡單離子轉移的電子數A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤C．②④⑤ D．②⑤答案D解析第三周期元素中Mg元素原子的3s能級為全充滿狀態，P元素原子的3p能級為半充滿狀態，均較穩定，則第一電離能：Mg>Al，P>S，①錯誤；同周期主族元素從左到右，電負性逐漸增大，②正確；同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，③錯誤；對于電子層結構相同的離子，原子序數越大，離子半徑越小，同周期金屬元素形成的簡單陽離子半徑從左到右逐漸減小，④錯誤；Na→Cl，最高正化合價由＋1→＋7，⑤正確；同周期主族元素形成簡單離子轉移的電子數，從左到右，金屬元素逐漸增多，非金屬元素逐漸減少，⑥錯誤。綜上可知，D項正確。1．下列各元素電負性大小順序正確的是()A．K＞Na＞Li B．F＞O＞SC．As＞P＞N D．C＞N＞O答案B解析K、Na、Li為同主族元素，從下到上電負性逐漸增強，應為K<Na<Li，A錯誤；F、O為同周期元素，電負性：F＞O；O、S為同主族元素，電負性：O＞S，B正確；As、P、N為同主族元素，從下到上電負性逐漸增強，電負性：As<P<N，C錯誤；C、N、O為同周期元素，從左到右電負性逐漸增強，電負性：C<N<O，D錯誤。2．不能說明X的電負性比Y的大的是()A．與H2化合時X單質比Y單質容易B．X的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性強C．X原子的最外層電子數比Y原子的最外層電子數多D．X單質可以把Y從其氫化物中置換出來答案C解析A項，與H2化合時X單質比Y單質容易，則X的非金屬性強于Y，元素非金屬性越強電負性越大，能說明X的電負性比Y的大；B項，X的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性強，則X的非金屬性強于Y，元素非金屬性越強電負性越大，能說明X的電負性比Y的大；C項，X原子的最外層電子數比Y原子的最外層電子數多不能說明X的電負性比Y的大，如Si的電負性比H小；D項，X單質可以把Y從其氫化物中置換出來，則X的非金屬性強于Y，元素非金屬性越強電負性越大，能說明X的電負性比Y的大。3．X和Y是原子序數大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說法中正確的是()A．X的原子半徑比Y小B．X和Y的核電荷數之差為m－nC．電負性：X>YD．第一電離能：X<Y答案D解析X和Y是原子序數大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，則兩種離子核外電子數相等，X處于Y的下一周期，且X為金屬元素，Y為非金屬元素。X處于Y的下一周期，原子核外電子層數越多，原子半徑越大，所以原子半徑：X>Y，A錯誤；Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，則兩種離子核外電子數相等，假設X的核電荷數為a，Y的核電荷數為b，則a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B錯誤；X為金屬元素，Y為非金屬元素，元素的金屬性越強，電負性越小，元素的非金屬性越強，其電負性越大，所以元素的電負性：X<Y，C錯誤；元素的金屬性越強，其第一電離能越小，故第一電離能：X<Y，D正確。4．下列四種元素的基態原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，則下列有關的比較中正確的是()A．第一電離能：④＞③＞②＞①B．原子半徑：④＞③＞②＞①C．電負性：④＞②＞①＞③D．最高正化合價：④＞③＝②＞①答案A解析由四種元素基態原子的電子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能：N＜F，但P元素原子的3p能級容納3個電子，為半充滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能：S＜P，同主族自上而下第一電離能降低，所以第一電離能：N＞P，所以第一電離能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正確；同周期自左而右原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：P＞S、N＞F，電子層數越多原子半徑越大，故原子半徑：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B錯誤；同周期自左而右電負性增大，所以電負性：P＜S、N＜F，同主族自上而下電負性減小，所以電負性：P＜N，N元素的非金屬性比S元素強，故電負性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C錯誤；F元素沒有正化合價，所以最高正化合價：①＞②＝③，故D錯誤。5．X、Y是同周期的兩種非金屬元素，不能說明X元素的非金屬性比Y元素強的事實是________(填字母)。A．將X的單質通入HnY溶液中產生渾濁B．加熱至300℃，HnY發生分解而HmX不分解C．第一電離能：X>YD．電負性：X>YE．單質的熔點：X>YF．氣態氫化物的水溶液的酸性：HmX>HnYG．X與Y形成的化合物YmXn中X元素顯負價答案CEF解析將X的單質通入HnY溶液中產生渾濁，X能夠置換出Y，說明X元素的非金屬性比Y元素強，A錯誤；加熱至300℃，HnY發生分解而HmX不分解，說明HmX穩定而HnY不穩定，說明X元素的非金屬性比Y元素強，B錯誤；第一電離能指的是氣態電中性基態原子失去一個電子時需要的能量，第一電離能：I1(Cl)>I1(P)>I1(S)，而非金屬性：Cl>S>P，不能說明X元素的非金屬性比Y元素強，C正確；電負性是元素的原子在化合物中吸引電子的能力的標度，非金屬性強的電負性大，能說明X元素的非金屬性比Y元素強，D錯誤；判斷物質熔、沸點高低先看晶體類型，不能說明X元素的非金屬性比Y元素強，E正確；水溶液的酸性：HCl>HF、HCl>H2S，而非金屬性Cl<F、Cl>S，不能說明X元素的非金屬性比Y元素強，F正確；X與Y形成的化合物YmXn中X元素顯負價，可以說明X元素的非金屬性比Y元素強，G錯誤。6．元素的電負性(用γ表示)和元素的化合價一樣，也是元素的一種性質。下表給出了14種元素的電負性：元素AlBBeCClFH電負性1.52.01.52.53.04.02.1元素MgNNaOPKSi電負性1.23.00.93.52.10.81.8已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，一般形成離子鍵；兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，一般形成共價鍵。(1)根據表中給出的數據，可推知元素的電負性具有的變化規律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)估計鈣元素的電負性的取值范圍：________<γ<________。(3)請指出下列化合物中顯正價的元素：NaH：__________、NH3：__________、CH4：__________、ICl：____________。(4)表中符合“對角線規則”的元素有Be和________________、B和____________，它們的性質分別有一定的相似性，原因是__________________________________________________，寫出表示Be(OH)2顯兩性的離子方程式：____________________________________________。答案(1)同周期從左到右，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(2)0.81.2(3)NaHHI(4)AlSi電負性的值相近Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O、Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O解析(1)由題給信息可知，同周期從左到右，元素原子的電負性逐漸增大；同主族從上到下，元素原子的電負性逐漸減小。(2)結合電負性變化規律和元素周期表知，電負性大小：K<Ca<Mg，所以Ca的電負性的取值范圍為0.8<γ<1.2。(3)電負性數值小的元素在化合物中顯正價，NaH、NH3、CH4、ICl中電負性數值小的元素分別是Na、H、H、I。(4)“對角線規則”指在元素周期表中某些主族元素與其右下方的主族元素的性質相似，其原因是元素的電負性的值相近。一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．下列不是元素的電負性的應用的是()A．判斷一種元素是金屬元素還是非金屬元素B．判斷化合物中元素化合價的正負C．判斷化學鍵的類型D．判斷化合物的溶解性答案D2．(2019·蒙山縣第一中學高二期末)下列關于元素電負性大小的比較中，不正確的是()A．P＜S＜O＜F B．C＜N＜O＜FC．O＜S＜Se＜Te D．K＜Na＜Mg＜Al答案C解析同一周期從左到右，元素電負性逐漸增大，因此F＞O、S＞P，同一主族從上到下，元素電負性逐漸減小，所以電負性O＞S，故電負性：F＞O＞S＞P，故A正確；同周期自左而右電負性逐漸增大，則電負性：C＜N＜O＜F，故B正確；元素的非金屬性越強，電負性越強，元素的非金屬性：Te＜Se＜S＜O，則電負性：Te＜Se＜S＜O，故C錯誤；一般來說，元素的金屬性越強，電負性越小，則電負性：K＜Na＜Mg＜Al，故D正確。3．已知X、Y元素同周期，且電負性：X＞Y，下列說法錯誤的是()A．X與Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價B．第一電離能可能Y小于XC．最高價含氧酸的酸性：X對應酸的酸性弱于Y對應酸的酸性D．氣態氫化物的穩定性：HmY＜HnX答案C解析同周期元素從左到右，原子序數依次增大，原子半徑依次減小，非金屬性依次增強，電