高中化学 核外电子排布与元素周期律学案

1.1.3 元素周期表及其应用

【典例导悟】

【典例1】国际无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为第 1～18列，第ⅠA族为第1列，稀有气体元素为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是

A．第15列元素的最高价氧化物为R2O5

B．第2列元素中肯定没有非金属元素

C．第17列元素的第一种元素无含氧酸

D．第16、17列元素都是非金属元素

【思路点拨

【规律方法】短周期上下两种元素的原子序数的关系

【变式训练】在元素周期表中，第3、4、5、6周期元素的数目分别是（）

A．8、18、32、32 B．8、18、18、32

C．8、18、18、18 D．8、8、18、18

【解析】选B。此题考查了核外电子的排布规律和元素周期表的结构。1～6各周期元素的数目分别是2、8、8、18、18、32。

【典例2】（广东理基）下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是

A.e的氢化物比d的氢化物稳定

B.a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a

C.六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼

D.c 、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强

【思路点拨】

【自主解答】选D。d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；

a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，为短周期中最活泼的非金属单质，a为钠，为短周期中最活泼的金属单质，C项错；c、e、f 的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SO4和HCl O4，酸性依次增强，D项正确。

【变式训练】（重庆高一检测）如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子，则下列说法中不正确的是（）

A．d的单质可与b的氢化物的水溶液反应

B．a的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱

C．b的氢化物比c的氢化物稳定

D．原子半径：a＞b＞c

【解析】选C。a原子的最外层上有5个电子，所以a为ⅤA族，所以a为P，b为S，c 为Cl，d为O。b的氢化物为H2S，它的水溶液和氧气反应的化学方程式为：2H2S+O2

====2S↓

+2H2O，A选项正确；P的非金属性比S的弱，所以H3PO4的酸性比H2SO4的弱，B选项正确；S的非金属性比Cl的弱，所以H2S的稳定性比HCl的弱，C选项错误；a、b、c处于同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，D选项正确。

【典例3】根据表中信息，判断以下叙述正确的是

A.氢化物的沸点为H2T＜H2R

B.单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q

C.M与T形成的化合物具有两性

D.L2+与R2-的核外电子数相等

【规范解答】选C。由原子半径及化合价可判断L为Mg，M为Al，Q为Be，R为S，T为O。因为H2O中含有氢键，故沸点H2O＞H2S，A错；因Mg的金属性比Be强，所以与盐酸反应，Mg的速率快，故B错；M与T形成的化合物为Al2O3，具有两性，C正确；Mg2+与S2-

差一个电子层，核外电子数不相等，D错。

【变式训练】（杭州高一检测）H－和H+的微粒半径，前者和后者之间的关系为（）A．大于 B．小于

C．等于 D．不能肯定

【解析】选A。H－、H+是核外电子层结构不同的两种离子，H+核外无电子，H－核外有1个电子层、2个电子，所以半径H－＞H+。

【学业达标训练】

1．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是（）A．元素周期表有7个周期

B．元素周期表有18个族

C．第ⅠA族的元素全部是金属元素

D．短周期是指第1、2、3、4周期

【解析】选A。元素周期表中共有7个周期，16个族，第ⅠA族的元素除了氢元素外全部是金属元素，短周期是指第1、2、3周期。

2．（宁波高一检测）下列微粒的结构示意图中属于ⅥA 族元素原子结构示意图的是（）

【解析】选D。在元素周期表中，主族序数等于原子的最外层电子数，周期序数等于原子的电子层数，所以ⅥA族元素原子最外层有6个电子。

3.X、Y、Z三种元素位于周期表中的同一周期，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序是（）A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞X

C．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y

【解析】选C。同一周期元素的最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物，所以X的原子序数最大，Y的原子序数最小。

4．下列各组元素中，属于同一周期的是（）

A．H、He、Li B．Ne、Na、Mg

C．C、N、F D．Li、Na、K

【解析】选C。H、He属于第1周期元素，Li、C、N、F、Ne属于第2周期元素，N a、Mg属于第3周期元素，K属于第4周期元素。

5．试根据硼在元素周期表中的位置，推测硼的最高价含氧酸的化学式不可能是（）A．H2BO4 B．H3BO3

C．HBO2 D．H2B4O7

【解析】选A。硼在元素周期表中位于第2周期第ⅢA族，其最高价为+3价，H2BO4中硼元素的化合价为+6价，不符合。

6．（泰安高一检测）下列叙述不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是（）

A.原子的核电荷数

B.原子的中子数

C.原子的质子数

D.原子的核外电子数

【解析】选B。元素周期表中元素是按照原子序数由小到大的顺序排列的，而在原子中，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，但是不一定等于中子数，所以不能用原子的中子数作为元素周期表中元素排列顺序的依据。

7．（金华高一检测）元素R的原子序数是15，下列关于R元素的说法中，错误的是（）

A．R的最高正化合价是+5

B．R是第2周期第ⅤA族的元素

C．R的氢化物分子式是RH3

D．R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性

【解析】选B。原子序数是15的元素是磷，它在元素周期表中位于第3周期ⅤA族，最高正化合价是+5，最低负化合价是－3，其氢化物分子式是PH3，最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，水溶液呈酸性。

8．下列各组微粒半径的排列顺序正确的是（）

A．Na＜Si＜P B．O2－＞Mg2+＞Al3+

C．Ca＞Ba＞Ca2+ D．Cl－＞F＞F－

【解析】选B。先看电子层数，层数越多半径越大；当层数相同时看核电荷数，核电荷数越大半径越小；当层数和核电荷数都相同时看核外电子数，核外电子数越多半径越大。依据此原则可得：A选项P＜Si＜Na；B选项Al3+＜Mg2+＜O2－；C选项Ca2+＜Ca＜Ba；D选项F＜F－＜Cl－；对照选项可得答案为B。

9．指出下列元素在周期表中的位置：

（1）元素原子只有一个电子层，电子层上有两个电子_____。

（2）17X的元素____________。

（3）氘所属的元素_______________。

（4）质子数与中子数相等的16R元素_________。

【解析】首先推断出各元素分别是He、Cl、H、O，然后再写出它们在周期表中的位置。

答案：（1）第1周期0族

（2）第3周期第ⅦA族

（3）第1周期第ⅠA族

（4）第2周期第ⅥA族

10．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：