1、第第 2 2 课时课时 元素周期律元素周期律 1.具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是( ) A.1s22s22p3 B.1s22s22p1 C.1s22s22p63s23p1 D.1s22s22p63s23p4 解析 根据原子的核外电子排布式可知， A项中原子为氮(N)， B项中原子为硼(B)， C 项中原子为铝(Al)， D 项中原子为硫(S)。 根据原子半径变化规律可知， r(B)r(N)、 r(Al)r(S)、r(Al)r(B)，故 Al 原子半径最大。 答案 C 2.下列元素按电负性由大到小顺序排列的是( ) A.K、Na、Li B.N、O、F C.As、P、N D.F、Cl
2、、S 解析 同一周期元素从左到右电负性逐渐增大；同一主族元素从上到下电负性逐 渐减小。 答案 D 3.下列原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是( ) A.ns2np1 B.ns2np2 C.ns2np3 D.ns2np4 解析 当原子轨道处于全满、半满时，具有的能量较低，原子比较稳定，第一电 离能较大。 答案 C 4.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，原子半径最小的元素是_，电负性最大的元素是 _。 (3)最活泼的气态非金属原子是_。 (4)第二周期中，其最高价氧化物对应水化物是强酸的元素
3、是_，在第三周 期中，其最高价氧化物对应水化物是强碱的元素是_。 解析 同周期中从左到右，元素的第一电离能(除A 族、A 族反常外)逐渐增 大，同周期中金属元素第一电离能最小，稀有气体元素第一电离能最大，故第三 周期中第一电离能最小的为 Na，最大的为 Ar。电负性的递变规律：同周期从左 到右逐渐增大， 同主族从上到下逐渐减小， 故周期表中， 电负性最大的元素是氟， 第二周期中， 元素最高价氧化物对应水化物是强酸的只有 HNO3， 在第三周期中， 元素最高价氧化物对应水化物是强碱的只有 NaOH。 答案 (1)Na Ar (2)H F (3)F (4)N Na 5.(1)元素 Mn 与 O 中
4、，第一电离能较大的是_。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJ mol 1、I Ni1 753 kJ mol 1，I Cu INi的原因是_ _。 (3)根据元素周期律， 原子半径： Ga_As， 第一电离能： Ga_As。 (填 “大于”或“小于”) (4)N、O、S 中第一电离能最大的是_(填元素符号)。 答案 (1)O (2)铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子 (3)大于 小于 (4)N 基础巩固 1.下列各组微粒，半径大小比较中错误的是( ) A.KNaLi B.Na Mg2Al3 C.Mg2 NaF D.Cl FF 解析 Li、Na、K 为
5、同主族元素，随核电荷数增大，原子半径依次增大，A 项正 确；Na 、Mg2、Al3电子层结构相同，核电荷数越小，半径越大，B 项正确； Mg2 、Na、F的电子层结构也相同，故半径大小顺序为 FNaMg2，C 项不 正确；Cl 、F是同主族的阴离子，原子序数越大，半径越大，F、F 为同一元素 的不同价态的微粒，价态越低，半径越大，故 D 项正确。 答案 C 2.元素 X 的各级电离能数据如下： I1 I2 I3 I4 I5 I6 I/(kJ mol 1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378 则元素 X 的常见化合价是( ) A.1 B.2 C.3 D.6
6、解析 对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3数值相对较小，I4数值突然增大，说 明元素 X 的原子中有 3 个电子容易失去，因此该元素的常见化合价为3。 答案 C 3.下列叙述正确的是( ) A.同周期元素中第A 族元素的第一电离能最大 B.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C.第A、A 族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大 D.同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 解析 A 项，同周期元素中 0 族元素的第一电离能最大，错误；B 项，氯元素是 主族元素， 形成的单原子离子的化合价的绝对值是 1， 与其族序数不相等， 错误； C 项，第A、
7、A 族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越小， 错误；D 项，同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小，正确。 答案 D 4.下列是几种基态原子的核外电子排布式， 其中对应的元素电负性最大的是( ) A.1s22s22p4 B.1s22s22p63s23p3 C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s1 解析 由元素原子的核外电子排布式可知，A 为 O，B 为 P，C 为 Si，D 为 K， 根据元素电负性在周期表中的变化规律可知，电负性最大的为 O。 答案 A 5.下列有关电负性的说法中正确的是( ) A.主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离
8、能一定越大 B.在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越小 C.金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性 D.在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价 解析 主族元素原子的电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能有特例，如 电负性：ON，但第一电离能：NO，A 项错误；一般来说，在元素周期表中， 元素电负性从左到右越来越大，B 项错误；有些金属的电负性大于非金属的电负 性，C 项错误。 答案 D 6.下列判断正确的是( ) A.第一电离能：BAlGa B.电负性：FNO C.最高正化合价：FSSi D.原子半径：PNC 解析 同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，A 项正确；同
9、周期元 素的电负性随原子序数的增大而增大，B 项错误；F 无正价，C 项错误；同周期 元素(0 族元素除外)的原子半径随原子序数的增大而减小， 同主族随原子序数的增 大而增大，D 项错误。 答案 A 7.下列说法不正确的是( ) A.A 族元素的电负性从上到下逐渐减小，而A 族元素的电负性从上到下逐渐 增大 B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度 C.元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强 D.NaH 的存在能支持可将氢元素放在A 族的观点 解析 同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减 小，A 项不正确；电负性的大小可以作为衡量
10、元素的金属性和非金属性强弱的尺 度，B 项正确；电负性越大，原子对键合电子的吸引力越大，C 项正确；NaH 中 H 为1 价，与卤素相似，能支持可将氢元素放在A 族的观点，D 项正确。 答案 A 8.有短周期元素的三种离子分别为 Xn 、Ym、Zn，已知 mn，且 X、Y、Z 三 种原子的 M 电子层中的电子数均为奇数，若按 XYZ 的顺序，下列说法正确 的是( ) A.最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱 B.原子半径依次增大 C.元素的第一电离能依次减小，电负性依次增大 D.原子序数依次减小 解析 X、Y、Z 为短周期元素，且 X、Y、Z 三种原子的 M 电子层中的电子数均 为奇数，则
11、X、Y、Z 一定是在第三周期，简单离子为 Xn 、Ym、Zn，且数值 mn，所以 X 为钠元素，Y 为铝元素，Z 为氯元素；A.NaOH 为强碱，Al(OH)3 是两性氢氧化物，HClO4是强酸，则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次 减弱，酸性依次增强，故 A 正确；B.同周期元素原子半径随原子序数的增加而减 小，X、Y、Z 半径依次减小，故 B 错误；C.Na、Al、Cl 的第一电离能依次增大， 电负性依次增大，故 C 错误；D.Na、Al，Cl 的原子序数依次增大，故 D 错误。 答案 A 9.以下有关元素性质的说法不正确的是( ) A.具有下列电子排布式的原子中，1s22s22p63
12、s23p2 1s22s22p3 1s22s22p2 1s22s22p63s23p4原子半径最大的是 B.具有下列价电子排布式的原子中，3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4，第 一电离能最大的是 C.Na、K、Rb O、S、Se Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而 递增的是 D.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为 738、1 451、7 733、10 540、13 630、 17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X3 解析 四种元素分别是 Si、 N、 C、 S， 电子层数多核电荷数少的原子的半径最大， 所以 Si 的原子半径最大，A 正确
13、；四种同周期原子的价电子排布式中，的 p 能 级是 3 个电子，为半充满的稳定状态，所以的第一电离能最大，B 正确；三组 元素中， 前两组是同主族元素， 从上到下元素的电负性随原子序数增大逐渐减弱， 只有第组为同周期元素，随原子序数增大，电负性增强，C 正确；根据该元素 的逐级的电离能可知，该元素的第二电离能与第三电离能的差距较大，所以该元 素的最外层有 2 个电子，与氯气反应时，失去 2 个电子，表现为2 价，所以生 成的阳离子是 X2 ，D 错误。 答案 D 能力提升 10.已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素的一种基本性质，下表给出 14 种元素的电负性： 元素 Al B Be C
14、Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 已知：一般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。 试结合元素周期律知识完成下列问题： (1) 根 据 上 表 给 出 的 数 据 ， 可 推 知 元 素 的 电 负 性 具 有 的 变 化 规 律 是 _。 (2)由上述变化规律可推知，短周期主族元素中，电负性最大的元素是_， 电负性最小的元素是_， 由这两种元素构成的化合物属于_(填“离 子”或
15、“共价”)化合物，并用电子式表示该化合物的形成过程： _ _。 解析 (1)根据表中的数据，结合题干信息知，电负性是元素的一种基本性质，而 元素的性质是随元素的原子序数递增而呈规律性变化的。这样我们可以把表中给 出的 14 种元素的电负性按原子序数由小到大的顺序整理如下： 元素 Li Be B C N O F 原子序数 3 4 5 6 7 8 9 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 元素 Na Mg Al Si P S Cl 原子序数 11 12 13 14 15 16 17 电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 经过上述整理后可以看出：从
16、 39 号元素，元素的电负性由小到大；从 1117 号元素，元素的电负性也是由小到大。所以元素的电负性同原子半径一样，随着 原子序数的递增呈周期性的变化(即同周期主族元素， 从左到右， 电负性逐渐增大)。 (2)根据上述规律不难得出短周期主族元素中电负性最大的元素为 F，电负性最小 的元素为 Na；二者形成的化合物NaF 为典型的离子化合物，从而不难用电子 式表示 NaF 的形成过程。 答案 (1)元素的电负性随着原子序数的递增呈周期性的变化(或同周期主族元素， 从左到右，电负性逐渐增大) (2)F Na 离子 11.不同元素的原子吸引电子的能力大小可用一定数值 X 表示，X 值越大，其原子
17、吸引电子的能力越强，在所形成的化合物中为带负电荷的一方。 下表是某些元素的 X 值： 元素符号 Li Be B C O F X 值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl X 值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16 (1)通过分析X值的变化规律， 确定N、 Mg的X值范围_X(Mg)_； _X(N)_。 (2)推测 X 值与原子半径的关系为_。 (3)某有机化合物的结构为，其中 SN 键中，你认为共用 电子对偏向_(填元素符号)。 (4)如果 X 值为电负性的数值，试推断 AlBr3中化学键的类型为_。 (5
18、)预测元素周期表中 X值最小的元素(放射性元素除外)是_(填元素符号)。 解析 (1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，元素的 X 值依次增大，同主族 从上到下， 元素的 X 值依次减小， 可判断 X(Na)X(Mg)X(Al)， 且 X(Be)X(Mg)， 故 0.93X(Mg)1.57。同理，X(C)X(N)X(O)，即 2.55X(N)3.44。(2)通过 思考同周期、同主族元素原子半径的变化与 X 值的变化可得出结论。(3)根据题给 信息可知 X 值越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的化合物中为带负电 荷的一方，由 X(S)2.55，X(N)X(C)2.55 知，共用电子对偏向
19、 N 原子。(4)根 据表中数据的变化规律可得 X(Br)X(Cl)， 因此 X(Br)与 X(Al)的差值要小于 X(Cl) 与 X(Al)的差值，故 AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据 X 值的变化规律，X 为最 小值的元素在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故为 Cs(铯)。 答案 (1)0.93 1.57 2.55 3.44 (2)原子半径越大，X 值越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs 12.开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。 (1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由 TiCl4和 LiBH4反应制得。 基态 Cl 原子中， 电子占据的最高能层符号为
20、_， 该能层具有的原子轨道 数为_。 Li、B、H 元素的电负性由大到小的排列顺序为_。 (2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。 LiH 中，离子半径：Li _(填“”“”或“”)H。 某储氢材料是短周期金属元素 M 的氢化物。M 的部分电离能如表所示： I1/(kJ mol 1) 738 I2/(kJ mol 1) 1 451 I3/(kJ mol 1) 7 733 I4/(kJ mol 1) 10 540 I5/(kJ mol 1) 13 630 则 M 是_(填元素符号)。 解析 (1)Cl 原子核外电子数为 17，基态原子核外电子排布为 1s22s22p63s23p5， 由此可
21、得基态 Cl 原子中电子占据的最高能层为第三能层，符号为 M，该能层有 1 个 s 轨道、3 个 p 轨道、5 个 d 轨道，共有 9 个原子轨道。元素的非金属性越强 其电负性越大，非金属性最强的是 H 元素，其次是 B 元素，最小的是 Li 元素， 所以 Li、B、H 元素的电负性由大到小的排列顺序为 HBLi。(2)核外电子排 布相同的离子，核电荷数越大，其离子半径越小。锂的核电荷数为 3，氢的核电 荷数为 1，Li 、H的核外电子数都为 2，所以半径：LiH。该元素的第三 电离能剧增，则该元素属于第A 族元素，为 Mg 元素。 答案 (1)M 9 HBLi (2) Mg 13.第一电离能
22、(I1)是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子 所需要的最低能量。如图是部分元素的第一电离能随原子序数变化的曲线(其中 1217 号元素的有关数据缺失)。 请回答下列问题： (1)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断 NaAr 元素中，Al 的第一 电离能的最小范围为_Al_(填元素符号)。 (2)同主族元素的第一电离能的变化规律是_ _。 (3)图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是_。 (4)根据对角线规则，Be、Al 的最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具 有 _ 性 ， 其 中Be(OH)2表 现 出 这 种 性 质 的 离 子 方 程 式 是 _。
23、解析 (1)根据第二周期元素第一电离能的变化规律可推出 Al 的第一电离能介于 Na 和 Mg 之间。 (2)从图中可看出， 同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小。 (3) 由图可知，第一电离能最小的元素是 Rb，位于第五周期第A 族。(4)根据对角 线规则，Be 与 Al 的化学性质相似，其最高价氧化物对应的水化物均具有两性， 有关反应的离子方程式为 Be(OH)22H =Be22H 2O、Be(OH)22OH =BeO2 22H2O。 答案 (1)Na Mg (2)从上到下逐渐减小 (3)第五周期第A 族 (4)两 Be(OH)22H =Be22H 2O、Be(OH)22OH =BeO2
24、22H2O 14.A、B、C、D、E、F 六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B 的阴离子与 C、D 的阳离子的电子排布式均为 1s22s22p6，A 原子核外有 2 个未成对电子，C 的单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F 的基态原子有 9 个非空原子轨道， 且 E 原子核外有 3 个未成对电子，F 能与 A 形成相同价态的阴离子，且离子半径 A 小于 F。试回答： (1)上述六种元素中第一电离能最大的是_(填元素符号)元素，理由是 _。 (2)C 元素原子的第一电离能_(填“”“”或“”)D，理由是 _。 (3)上述六种元素按电负性从小到大的排列顺序是_(用 元素符号表示)。 (4)
25、C、 D、 E、 F 元素形成的最高价氧化物分别是_(填“离子”或“共价”， 下同)、_、_、_化合物。 解析 电子排布式为 1s22s22p6的常见阴离子有 N3 、O2、F，常见阳离子有 Na 、Mg2、Al3。A 原子核外有 2 个未成对电子，其原子 2p 能级有 2 个电子或 4 个电子，可知 A 是 O，B 是 F；C 的单质可与热水反应但不能与冷水反应，C 是 Mg，故 D 是 Al；E、F 的基态原子有 9 个非空原子轨道，说明有 3p 轨道且均填 有电子，E 原子核外有 3 个未成对电子，则 E 是 P；F 能与 A 形成相同价态的阴 离子，故 F 是 S。(1)六种元素中第一电离能最大的是 F。(2)Mg 的第一电离能大 于 Al，是因为 Mg 原子最外层 3p 轨道处于全空状态，是相对稳定的结构。 答案 (1)F 其最外层电子数为 7， 且原子半径在六种元素中最小， 容易得到电子， 不容易失去电子 (2) Mg 原子最外层 3s 轨道处于全充满状态， 3p 轨道处于全空状态， 是相对稳 定的结构 (3)Mg、Al、P、S、O、F (4)离子 离子 共价 共价