原子结构与元素的性质复习学案第四课时

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《第一章第二节 原子结构与元素的性质》复习学案
考点一： 元素周期表结构
1．原子结构
2.元素周期表 三长三短一未满，七主七负一零一VIII
3.元素周期律
本质：核外电子周期性排布。

元素周期表是元素周期律
的表现。

（1）最外层e-数：同周期1－8(K 层例外)
（2）原子半径：横减竖增(不包括稀有气体)
（3）主要化合价：同周期+1→+7(F 、O 例外);-4→
-1
4.位、构、性关系的图解、表解与例析
[例1].某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则
同周期的Ⅲ族元素的原子序数是( )
A．只有x+1 B．可能是x+8或x+18 C．可
能是x+2 D．可能是x+1或x+11或x+25
[例2].原子序数小于18的八种连号元素，它
们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。

图中X元素应属（）
A．ⅢA族 B．ⅣA族 C．ⅤA族D ．ⅥA族
[例3].X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期。

X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。

Z原子的核外电子数比Y原子少1.下列说法正确的是 ( )
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学可表示为H3YO4
C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
[例4].几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列叙述正确的是( )
A．X、Y元素的金属性X<Y
B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
考点二：核外电子排布与元素周期表的分区
1.原子核外电子排布规律
(1)各原子轨道的能量高低
①相同电子层上原子轨道能量的高低为：n s<n p<n d<n f。

②形状相同的原子轨道能量的高低为：1s<2s<3s<4s……。

③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2 p x、
2 p y、2 p z轨道的能量相等。

(2)核外电子分层排布的一般规律
a．能量最低原理 b．泡利原理 c．洪特规则及洪特规则特例
2.元素的分区
注意：
（1）处于金属与非金属交界线附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。

（2）原子最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素、主族元素ⅠA（如H、Cu等）；原子最外层只有两个电子的元素不一定是金属元素、ⅡA族元素（如He、Fe等）；最外层有3－7个电子（即ns2np1-5）的元素一定是主族元素。

3.原子核外电子排布表示式：a．原子结构简图 b．电子排布式 c．轨道表示式
原子核外电子运动状态的描述：电子云
4.根据元素金属性与非金属性分区
5．确定元素性质的方法
(1)先推断元素在周期表中的位置。

(2)一般说，族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A族除外)。

(3)若主族元素族序数为m，周期数为n，则：
①m/n<1时为金属，m/n值越小，金属性越强;
②m/n>1时是非金属，m/n越大，非金属性越强；
③m/n=1时是两性元素。

[例5].某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在( )
A．s区B．p区C．d区 D．f区
[例6].A、B、C、D、E代表5种元素。

请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为_____。

(4)E元素基态原子的M层为全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。

考点三：元素的金属性与非金属性的递变规律
1．金属性与非金属性：
(1)同周期从左到右，金属性递减、非金属性递增；同主族从上至下，金属性增强，非金属性减弱
(2)元素的金属性与非金属性强弱判断依据：
金属性强弱：①与水反应置换氢的难易②最高价氧化物
的水化物碱性强弱③单质的还原性或离子
的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）
④互相置换反应⑤原电池反应中正负极
非金属性强弱：①与H2化合的难易及氢化物的稳定性
②最高价氧化物的水化物酸性强弱③
单质的氧化性或离子的还原性④互相
置换反应
2.元素及化合物性质递变规律表解
[例7].四种短周期元素的性质或结构信息如下表。

请根据信息回答下列问题。

(1)B元素在周期表中的位置为________，写出A原子的电子排布式________。

(2)写出C单质与水反应的化学方程式________________________。

A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)A、B两元素非金属性较强的是_____(写元素符号)。

写出证明这一结论的一个实验事实__________
考点四：原子半径和离子半径的变化规律
1.微粒半径：
①电子层数：相同条件下，电子层数越
多，半径越大。

②核电荷数: 相同条件下，核电荷数越
多，半径越小。

③核外电子数:核电荷数相同条件下，核外电子数越多，半径越大。

2.判断微粒半径大小的规律：
①同周期从左到右，原子半径依次减小(稀有气体元素除外)。

②同主族从上到下，原子或同价态离子半径均增大。

③阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。

④电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r (Cl
－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。

⑤不同价态的同种元素的离子，核外电子数多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。

[例8].下列元素原子半径排列顺序正确的是（）
A.Mg>B>Si>Ar
B.Ar>Mg>Si>B
C.Si>Mg>B>Ar
D.B>Mg>Si>Ar
[例9].下列半径大小关系错误的是( )
A.Li<Na<K<Rb<Cs B .F--<Cl--<Br--<I-- C.F-> Na+>Mg2+>Al3+ D. O < S < C < N
[例10].根据元素周期律和物质结构的有关知识，以下有关排序错误的是（）
A.离子半径：S2-＞Cl-＞Ca2+
B.原子半径：Ca ＞S＞Cl
C.热稳定性：HCl＞H2S＞H2Se
D..酸性：HClO4＜HBrO4＜HIO4
考点五：电离能及其变化规律
(1)气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的最低能量叫做元素的第一电离能。

单位是KJ/mol。

(2)第一电离能越小，原子越容易失去电子，金属性越强；第一电离能越大，原子越难失去电子，金属性越弱。

(3)同周期从左到右，第一电离有逐渐增大的趋势；同主族从上到下，第一电离能逐渐减小。

对同一周期元素而言，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大；从左到右呈现从小到大的变化趋势。

同主族元素从上到下的第一电离能逐渐减小。

注意：通常ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素，ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素。

这是由于ⅡA、ⅤA族元素原子的价电子排布分别为ns2、ns2np3，是较稳定的全充满、半充满状态，因而失去电子所需要的能量较高
[例11].下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
C．最外层电子排布为n s2n p6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一元素而言，原子的电离能I1<I2<I3<…
[例12].已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol －1。

请根据下表所列数据判断，错误的是
( )
元
素
I1I2I3I4
X 50
460
690
950
Y 58
180
270
116
00
A.元素X的常见化合价是＋1 B．元素Y是ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
[例13].不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为E)如图所示。

试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。

(1)同主族内不同元素
的E值变化的特点是
________。

各主族中E 值的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。

(2)同周期内，随原子序数增大，E值增大。

但个别元素的E值出现反常现象。

试预测，下列关系式中正确的是________。

①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒) ③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒)
(3)估计1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：________<E<________。

(4)10号元素E值较大的原因是__________________________________________。

考点六：元素电负性及其变化规律
1.电负性及其变化规律
(1)电负性：用来描述不同元素的原子
吸引电子的能力强弱。

(2)电负性的意义：电负性越大的原子，
对键合电子吸引力越大。

(3)电负性大小的标准：电负性以氟的电负性为 4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。

电负性没有单位。

(4)变化规律：同一周期的元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族元素的电负性从上而下逐渐减小。

(5)应用
①判断元素的金属性和非金属性的强弱：金属的电负性一般小于 1.8，非金属的电负性一般大于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”（如锗、锑等）的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。

②判断化学键的类型：一般认为，如果两个成键
元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常
形成离子键；如果两个成键元素原子间的电负差
值小于1.7，它们之间通常形成共价键。

③解释元素“对角线”规则：
2.对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。

[例14].根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是：
A.硼和硅
B.铝和铁
C.铍和铝
D.铜和金
[例15].在下列空格中，填上适当的元素符号：
(1)在第三周期中，第一电离能最小的元素是
________。

第一电离能最大的元素是________。

(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是________，电负性最小的元素是________。

(3)最活泼的金属元素是________。

(4)最活泼的气态非金属原子是________。

(5)第二、三、四周期原子中p轨道半充满的元素是
________。

(6)电负性相差最大的元素是________。

[例16].已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列
说法错误的是( )
A．第一电离能Y可能小于X B．气态氢化物的稳定性：H m Y大于H n X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
[例17].对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
A．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3 B．第一电离能：Na＜Mg＜Al
C．电负性：Na＞Mg＞Al D．还原性：Na＞Mg＞Al
【复习效果自测】
1.下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )
A.各原子轨道电子均已填满
B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外
电子排布
C.化学性质非常不活泼
D.同周期中第一电离能最大
2.在短周期元素中，原子最外层只有1个电子或2个
电子的元素是( )
A.金属元素 B．稀有气体元素 C.非金属元素
D．无法确定是哪一类元素
3.同一主族的两种元素的原子序数之差可能为
( )
A.6 B．12 C．26 D．30
4.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，
A与C的核电荷数之比为3∶4，D能分别与A、B、C
形成电子总数相等的分子X、Y、Z。

下列叙述正确的
是( )
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B.A、B、
C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔、沸点逐渐升高
D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
5.我国的纳米基础研究能力已跻身于世界的前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是合成一种一维纳米的材料，化学式为RN。

已知该化合物里与氮微粒结合的R n＋核外有28个电子，则R位于元素周期表的( )
A.第三周期ⅤA族 B．第四周期ⅢA族 C.第五周期ⅢA族 D．第四周期ⅤA族
6.下列关于碱金属性质的叙述中错误的是( )
A.它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属)
B.它们都能与水反应生成氢气和碱
C.所形成的阳离子的氧化性依次减弱
D.碱金属中密度最小、熔、沸点最高的是铯
7.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( )
A.1s22s22p63s23p2 B．1s22s22p3 C.1s22s22p2 D．1s22s22p63s23p4
8.已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是( )
A.第一电离能：Y小于X
B.气态氢化物的稳定性：H m Y强于H n X
C.最高价含氧酸的酸性：X对应酸的酸性强于Y的
D.X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
9.下列说法中正确的是( )
A.第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大
10.下列元素电负性最大的是( )
A.C B．Cl C．F D．N
11.某短周期元素原子的最外层有2个电子，则( )
A.一定是ⅡA族元素
B.其最外层电子已形成了稳定结构
C.一定是镁元素
D.可能是氦元素或ⅡA族元素
12.下列说法错误的是( )
A.欲研制新农药，应着重研究非金属元素化合物
B.耐高温、耐腐蚀的合金材料应在过渡元素中寻找
C.当发现第七周期零族元素时，其原子序数肯定是118
D.第七周期零族元素是金属元素
13.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属
于同一周期的是( )
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个
未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布
为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，
而d轨道上尚未有电子的两种原子
14.下列原子的第一电离能最大的是( )
A.B B．C C．Al D．Si
15.下列各组元素属于p区的是( )
A.原子序数为1、2、7的元素
B.O、S、P
C.Fe、Ar、Cl
D.Na、Li、
Mg
16.某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据
原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关
系，完成下列各题：
(1)该元素处于元素周期表的第______周期，该周期
的元素种数是__________；
(2)该元素处于元素周期表的第______族，该族的非金属元素种数是________；
(3)试推测该元素处于周期表的______区，该区包括元素族的种类是________。

17.已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。

下面给出14种元素的电负性：
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。

(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是
_____________________________________________ ___________________________。

(2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？Mg3N2 BeCl2 AlCl3
SiC
18.处于相邻两个周期的主族元素A、B、C、D，它们的原子半径依次变小；A离子和B离子的电子层相差两层，且能形成BA2型的离子化合物；C的离子带3个正电荷；D的气态氢化物通式为H2R，D在它的最高价氧化物中的质量分数是40%，原子核中有16个中子。

试回答：
(1)写出A、B、C、D的元素符号：
A：________B：________C：________D：________
(2)B、C、D的第一电离能从大到小的顺序如何排列？______________________。

(3)A、B、C的电负性从大到小的顺序如何排列？________________________。