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第1章 原子结构与元素性质
2025年高考化学一轮复习
选择性必修第二册鲁科版
第3节 元素性质及其变化规律
题型一 微粒半径大小比较与判断
1.（2023山东省实验中学月考）已知、、、 四种离子具有相同的电子层结
构。现有以下排列顺序：、 、
、 。四种元素的原子序数由大到小以及
离子的半径由大到小的顺序分别是( )
A
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【解析】 原子得到电子形成阴离子，失去电子形成阳离子，设A、B、C、D四种
原子的原子序数分别为、、、，、、、 四种离子具有相同的电子层结
构，即四种离子的核外电子数相同，存在关系 ，则原子
序数： 。四种离子为具有相同电子层结构的简单离子，根据二看核：核
小径大。核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越小，粒子半径越大，故离子半
径： 。
解题有道·高
三看法比较粒子半径大小
1.影响半径的因素：电子层数和核电荷数。电子层数越多，电子离核越远，粒子半径越
大；核电荷数越多，对电子的吸引能力越强，粒子半径越小。二者相互作用，得出半径
规律。
2.因为稀有气体元素与其他元素的原子半径的测定依据不同，一般不将其原子半径与其
他原子的半径相比较。
2.（2024北京顺义区牛栏山一中月考）下列所述的粒子号元素 ，按半径由大到小
的顺序排列正确的是( )
C
①基态 原子的结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态 的轨道表示式为
④基态 的最高电子层的电子对数等于其原子的最高电子层序数
A. B. C. D.
【解析】 ①基态原子的结构示意图为 ，即 的原子序数为9，则
基态原子为 。
②基态的价电子排布式为，最高电子层序数为3，则 位于第3周期，价电子数
为7，则位于第族，故为，为 。
③由基态的轨道表示式知，基态的核外电子数为18，则为 。
④若原子的最高电子层序数为2，则的核外电子排布为 ，电子对数为1，二者不
相等，不符合题意；若原子的最高电子层序数为3， 的最高电子层的电子排布为
，电子对数为4，二者不相等，不符合题意；若原子的最高电子层序数为4，
的最高电子层的电子排布为，电子对数为4，二者相等，符合题意，则为 。
一看层：一般情况下，层多径大。原子核外电子层数为2，、和 的电子
层数均为3，则 的半径最小。二看核：核小径大。电子层排布相同的情况下，原子序数
越小，半径越大，则 ，故半径从大到小的关系为
。
题型二 元素的电离能及其变化规律
3.（2024山东青岛一中月考）下列关于元素电离能的说法不正确的是( )
B
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，故第一电离能一定依次增大
C.最外层电子排布式为（当时为 ）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
【解析】 钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，说明钾失电子能力比钠
的强，所以钾的活泼性强于钠。
同周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，第一电离能随着
原子序数的增大而呈增大趋势，但有两特例：第ⅡA族 第ⅢA族，第ⅤA族 第 族。
最外层电子排布为（当时为 ）的原子达到全充满稳定结构，较难
失去电子，所以其第一电离能较大。
同一元素原子的核电荷数不变，随着失去的电子数增多，其失电子能力就越弱，
需要外力就越大，所以元素的电离能是逐级增大的，即 。
4.（2024江苏无锡第三高级中学期中）根据下列五种元素的电离能数据（单位：
），判断下列说法不正确的是( )
元素代号
2 080 4 000 6 100 9 400
500 4 600 6 900 9 500
740 1 500 7 700 10 500
580 1 800 2 700 11 600
420 3 100 4 400 5 900
B
A. 元素可能是0族元素
B.、和 可能位于同一主族
C.元素可能位于元素周期表的 区
D.外围电子排布式为的基态原子的元素可能是 元素
【解析】 由题表可知，与其他四种元素相比， 的第一电离能很大，
且逐级电离能没有出现剧增情况，则该元素原子不易失去电子，可能为0族元素。
根据同种元素的逐级电离能判断元素化合价：和 的第一电离能较小，第二电离
能剧增，故这两种元素易失去第一个电子，常表现价； 的第一、第二电离能较小，
第三电离能剧增，故易失去前两个电子，常表现价；和 的第一至第四电离能变化
规律相似，即和可能位于同一主族， 不可能与这两种元素位于同一主族。
的第一电离能较小，第二电离能剧增，常表现价，可能位于元素周期表的
区。
根据同种元素的逐级电离能判断元素化合价： 的第一、第二、第三电离能较小，
第四电离能剧增，元素易失去三个电子，常表现价，因此外围电子排布式为
的基态原子可能是 元素。
题型三 元素的电负性及其变化规律
5.（2024湖南郴州月考）下列对电负性的理解不正确的是( )
D
A.电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准
B.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小
C.可在电负性1.8附近寻找半导体材料
D.元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关
【解析】 电负性是以氟的电负性4.0作为标度计算出来的，是人为规
定的一个相对数值，不是绝对标准。
元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小。
根据两性 ，处于金属与非金属交界处的元素性质比较特殊，可在此处寻找半导
体材料。
一般，同周期，从左到右，主族元素的电负性递增；同主族，从上到下元素的电
负性递减，因此元素的电负性与原子结构有关。
6.（2024北京海淀区期末）元素、、、 的电负性如表所示。其中，最易形成离子
键的两种元素是( )
元素
电负性 3.5 2.5 2.1 0.9
A
A.和 B.和 C.和 D.和
【解析】 当两种元素原子的电负性相差大于1.7时，易形成离子键；
小于1.7时，易形成共价键。根据题给元素电负性数据可知，和 两种元素电负性差值
最大，最易形成离子键。
7.（2024上海松江区月考）8种常见元素的电负性数值如表所示，根据表中数据估算钙
元素的电负性的取值范围( )
元素
电负性 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 0.8
A
A.在0.8与1.2之间 B.小于0.8 C.大于1.2 D.在0.9与1.5之间
【解析】 元素的电负性越小，元素原子越易失去电子，元素的金属性
越强；元素的电负性越大，元素原子越难失去电子，元素的非金属性越强，金属性越弱。
依据金属活动性顺序表，钙的金属活动性比钾的弱，则钙的电负性大于钾；钙的金属活
动性比镁的强，则钙的电负性小于镁，所以钙的电负性介于钾和镁之间，即在0.8与1.2
之间。
8.［大招6、7］（2024上海进才中学期末）下列关于电离能和电负性的说法不正确的是
( )
D
A.同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性
B.通常元素的第一电离能越小，元素的金属性越强
C.根据主族元素逐级电离能的数值可以确定其最高化合价
D.在形成化合物时，元素电负性大的显正价，电负性小的显负价
【解析】 同主族元素原子的最外层电子数相同，由结构决定性质可知，原子价电
子排布的相似性决定同族元素在性质上的相似性。
元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子所需要的最低能量，则第一电离能越
小，表示气态时该原子越易失去电子，元素的金属性越强。
对于同一元素来说，失去该元素原子同一电子层上的电子需要的能量相近；失去不
同电子层上的电子需要的能量相差较大，故根据逐级电离能的数值可确定元素原子核外
电子的分层排布情况，主族元素的最高化合价等于其最外层电子数。
利用电负性判断元素化合价：在形成化合物时，元素电负性大的显负
价，电负性小的显正价。
9.（2024浙江舟山检测）和两元素的阳离子具有相同的电子层结构。 元素的阳离子
半径大于元素的阳离子半径。和两元素的原子核外电子层数相同， 元素的原子半
径小于元素的原子半径。则、、 三种元素原子序数的关系是( )
B
A. B. C. D.
【解析】 、两元素的阳离子具有相同的电子层结构， 元素的阳离子半径大于
元素的阳离子半径，根据二看核：核小径大，电子层结构相同的粒子，原子序数越小，
粒子半径越大，则原子序数大小关系为。和 两元素的原子核外电子层数相同，
则二者在同一周期，元素的原子半径小于 元素的原子半径，根据二看核：核小径大，
同周期原子序数越小，原子半径越大，则原子序数大小关系为，所以、、 三种
元素原子序数大小关系为 。
10.［大招6］（2024河南许昌期末）下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电
离能逐渐升高的顺序排列的是( )
B
A.、、C B.、、 C.、、 D.、、
【解析】 、 、C位于同一周期，根据二看核：核小径大，比较原
子半径，原子半径 。同周期，第一电离能按13246570依次增大，则第一电离
能 ，不符合题意。
、、 位于同一主族，根据一看层：一般情况下层多径大，比较原子半径，则
原子半径 。同主族：从上到下，第一电离能依次减小，则第一电离能
，符合题意。
、、 位于同一周期，根据二看核：核小径大，比较原子半径，原子半径
。同周期，第一电离能按13246570依次增大，则第一电离能 ，
不符合题意。
、、 位于同一周期，根据二看核：核小径大，比较原子半径，原子半径
。同周期，第一电离能按13246570依次增大，则第一电离能 ，不符
合题意。
11.［大招5、6、7］（2024河北邢台四校联考）雌黄和雄黄 都是自然界
中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒功效也用来入药。下列说法正
确的是( )
C
A.元素属于区 B.电负性：
C.原子半径： D.酸性：
【解析】 为33号元素，价电子排布为，最后填入的能级是
能级，则位于 区。
根据元素在元素周期表中的位置进行判断：越靠近的元素电负性越大。由于 位
于右上方可知，则电负性 。（【另解】（1）找与这两种元素相关的第三种元
素进行比较，如，与 位于同一周期，一般同周期主族元素从左往右，电负性递增，
则电负性；与 位于同一主族，一般同主族元素从上到下，电负性递减，则电负
性，故电负性。（2）根据化合物判断，为价，为 价，结合
显负价的电负性大可知，电负性 ）
一看层：一般情况下，层多径大。的电子层数为4， 的电子层数为3，则原子半
径 。
根据电负性判断元素的非金属性，元素的电负性越大，非金属性越强，由B项可知，
电负性，则非金属性 ，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性
。
12.［大招6］（2024福建三明一中月考）下表列出了某短周期元素 的各级电离能数据
（用、 表示，单位为 ）。
……
740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于元素 的判断一定正确的是( )
B
的最高正价为 元素位于元素周期表中第ⅡA族
元素第一电离能大于同周期相邻元素 元素基态原子的电子排布式为
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】 根据逐级电离能数据判断元素化合价： ，说明该原子易失
去2个电子，最高正价为 ，该元素处于第ⅡA族，该元素原子存在第五电离能，说明
其核外电子数目大于4，又为短周期元素，则为 。
①由上述分析知，的最高正价为 ，处于第ⅡA族。
根据同周期，第一电离能存在两特例：第ⅡA族 第ⅢA族，第ⅤA族 第 族。
故 的第一电离能大于其同周期相邻元素。
④为，其基态原子的核外电子排布式为 。
13.［大招5、6、7］（2024江苏连云港阶段练习，双选）工业上电解熔融 和冰晶
石 的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
BC
A.电离能： B.电负性：
C.半径： D.碱性：
【解析】 和 位于不同周期不同主族，无法直接比较第一电离能
大小，可找与这两种元素均有联系的第三种元素，与 位于同一主族，同主族，从上
往下，元素的第一电离能呈减小趋势，则第一电离能；与 位于同一周期，同
周期，从左往右，元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能 ，故电离能
。
一般，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，故电负性 。
核外电子排布相同时，根据二看核：核小径大可知，离子半径 。
元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期从左到右，元
素的金属性逐渐减弱，故碱性 。
14.［大招7］（2024广东广州二中月考）电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸
引力的大小，是元素的一种基本性质。下表为一些元素的电负性（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，
且差值越大，键的极性越强）。
元素 B C
电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 0.9 1.5 1.8 3.0 1.0
下列说法不正确的是( )
C
A.根据电负性变化规律，确定的最小范围为
B.中键的极性比中 键的极性强
C. 是一种可溶性盐，属于离子化合物
D.可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别与
【解析】 同周期（只针对主族元素） 一般，从左到右，元素的电负
性递增，可知电负性，即 。同主族：一般，自上而下，元素
电负性递减除外，可知，即，故 的最小范围应为
。
由已知条件知，两种元素电负性差值越大，键的极性越强。根据题表中数值可
知，与的电负性差值大于与的电负性差值，则中键的极性比 中
键的极性强。
根据已知条件及题表中数值可知，中与的电负性差值为，小于 ，形
成共价键，则 为共价化合物。
是离子化合物，在熔融状态下以离子形式存在，可以导电， 是共价化合物，
熔融状态下不能导电，可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别与 。
15.［大招6、7］（2024上海南洋模范中学等级考）电离能是指由气态原子失去电子形
成阳离子需要的能量。从中性原子中失去第一个电子所需要的能量为第一电离能 ，
失去第二个电子所需要的能量为第二电离能，依次类推。如图为 号元素第一电
离能（单位为 ）。回答下列问题：
（1） 同主族内不同元素的 变化的特点是______________________________________
___。各主族中 的这种变化特点体现了元素性质________变化规律。
同主族元素从上到下，第一电离能依次减小
周期性
【解析】 根据题图中数据，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小。
（2） 同周期内，随原子序数增大，增大。但个别元素的 出现反常，预测下列关系
式中正确的是_____（填标号）。
AC
A. B. C. D.
【解析】 是第ⅤA族元素，（【提醒】也可直接根据价电子排
布式进行判断，基态原子的价电子排布为， 能级半充满，失去一个电子较
难，故第一电离能比同周期相邻元素的大）
根据同周期，随原子序数的递增，第一电离能呈增大趋势，但有两特例：第ⅡA族 第
ⅢA族、第ⅤA族 第族，则第一电离能 。
（3） 解释10号元素 较大的原因：____________________________________________
___________________。
的价电子排布式为，能级全充满，结构稳定，难失去电子
【解析】 10号元素是，基态原子的价电子排布式为， 能级全充满，结构
稳定，难失去电子，所以 的第一电离能较大。
（4） 请估计气态基态 原子失去最外层一个电子所需能量的范围：___________
_______。
【解析】 气态基态原子失去最外层一个电子所需能量即指 的第一电离能，根
据同周期，第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，则 ；同主
族，从上到下，元素的第一电离能减小，则 ；所以其范围是
。
（5） 、 均为第4周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如表所示：
元素
电离能/ 717 759
1 509 1 561
3 248 2 957
锰元素位于第4周期第族。请写出基态
的价电子排布式：_____，比较两元素的、
可知，气态再失去1个电子比气态 再
失去1个电子难，对此你的解释是 ___________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
__________ 。
由 转
化为时，能级由较稳定的 半充满状
态转变为不稳定的 状态需要的能量较多；
而转化为时，能级由不稳定的
状态转变为较稳定的 半充满状态需要的能
量相对要少
【解析】 为25号元素，基态
的价电子排布式为 ；由
转化为时， 能级由较稳
定的 半充满状态转变为不稳定的
状态需要的能量较多；而 为26
号元素，基态 的价电子排布式为
，转化为时， 能级由
不稳定的状态转变为较稳定的 半充满状态需要的能量相对要少。
（6） 短周期元素中符合“对角线规
则”的元素有和、B和 ，它们的
性质分别有一定的相似性，写出硼酸
加热至 时分解得到相
应氧化物的化学方程式：
__________________________。
【解析】 加热条件下，硅酸分解生成二氧化硅和水，根据对角线规则知，硼酸分解生
成氧化硼和水，反应的化学方程式为 。
16.［大招5、6、7］（2024浙江宁波奉化区期末）嫦娥5号
月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列关于
含量前六位元素的说法正确的是( )
D
A.原子半径：
B.第一电离能：
C.位于元素周期表的 区
D.这六种元素中，电负性最大的是
【解析】 同周期元素，根据二看核：核小
径大，可知原子半径 。
根据同周期：随原子序数的递增，元素的第一电离能呈
增大趋势可知， ；根据同主族：从上到下，
元素的第一电离能依次减小可知， 。
则第一电离能 。
铁元素的原子序数为26，其基态原子的价电子排布式为 ，电子最后填入的
能级是能级，则位于元素周期表的 区。
根据元素在元素周期表中的位置进行判断：越靠近 的电负性越大可知，电负性最
大的是 。
17.［大招6、7］（2024上海洋泾中学月考）
元素周期表有多种形式。下面分别是三种不
同形式元素周期表的局部区域。
（1） 图A中，元素的数值越大，则该元素
非金属性
【解析】 观察题图A中数据可知，的数值最大，为 ，且整体数值右上为最大，则题
图A表示元素的电负性。元素的电负性越大，说明该元素的非金属性越强，非金属性强
的单质可以将非金属性弱的单质置换出来，说明、 两元素非金属性强弱的化学方程
式为 。
的__________（填“金属性”或“非金属性”）越强，写出能说明、 两元素该性质强弱的
化学方程式：_______________________。
（2） 根据图B预测，整个元素周期表中位置最低的元素应位于第___周期第____族
（放射性元素除外）。图B所示第2周期主族元素中，某元素该性质反常偏高，则该元
素基态原子核外电子排布式为___________。
6
ⅠA
【解析】 观察题图B可知，同
周期位置高度呈增大趋势，稀有气体元素的
位置较高，且第ⅤA族元素比同周期相邻元
素的位置高，可知题图B描述的是元素的第
一电离能的变化情况。由同周期：第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势；同主族：
从上到下，元素的第一电离能依次减小可知，元素第一电离能最小的元素应位于元素周
期表的左下角，除放射性元素外，整个元素周期表中位置最低（第一电离能最小）的元
素应位于第6周期ⅠA族。题图B所示第2周期主族元素中， 元素的第一电离能比同周期
相邻主族的大，的原子核外电子排布式为。（【点拨】的 能级处于半充
满稳定状态，较难失去电子，第一电离能较大）
（3） 图C表示的意义是____________________。
元素在地壳中的含量
【解析】 观察题图C可知，的含量最大，的含量第二， 的含量第三，根据已掌握
的知识可知，题图C表示的是元素在地壳中含量。
（4） 、、、 在元素周期表中的位置如下图所示。
① 铍的最高价氧化物对应的水化物是______（填“酸性”“碱性”或“两性”）化合物，能
证明这一结论的相关离子方程式是______________________________________________
__________________。
两性
、
【解析】 铍与铝位于对角线位置，二者性质相似，由 是两性化合物可知，铍的
最高价氧化物对应的水化物 也是两性化合物，两性化合物与强酸、强碱均能反
应生成盐和水。
② 根据在空气中的燃烧情况， 在空气中燃烧生成的产物为___________（填化学式）。
、
【解析】 和位于对角线位置，化学性质相似，在空气中燃烧生成和 ，
则在空气中燃烧生成和 。

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