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第2课时　元素周期律
[核心素养发展目标]　1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能、电负性之间的递变规律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能、电负性的相对大小。2.通过原子半径、元素第一电离能、电负性递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。
一、原子半径
1．影响原子半径大小的因素
(1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的排斥作用使原子半径增大。
(2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸引作用就越大，使原子半径减小。
2．原子半径的递变规律
(1)同周期：从左到右，核电荷数越大，原子半径越小。
(2)同主族：从上到下，核电荷数越大，原子半径越大。
3．原子或离子半径的比较方法
(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
(2)能层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。
(3)带相同电荷的离子：能层数越多，半径越大。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，
r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。
(4)核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比较r(K＋)与r(Mg2＋)，可选r(Na＋)为参照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。
若短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构。
(1)四种元素在周期表中的相对位置如何？
提示　短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则：a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在周期表中C、D的下一周期。
(2)原子序数从大到小的顺序是什么？
提示　a＞b＞d＞c。
(3)离子半径由大到小的顺序是什么？
提示　C3－＞D－＞B＋＞A2＋。
1．正误判断
(1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径(　　)
(2)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同(　　)
(3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大(　　)
(4)各元素的原子半径总比离子半径大(　　)
(5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
2．下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是(　　)
A．Na、K、Rb B．F、Cl、Br
C．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－
答案　C
解析　同主族元素，从上到下，原子半径(或离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；能层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2＋、Al3＋能层数相同但铝的核电荷数大，所以Al3＋的半径小，故C项微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。
3．下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是(　　)
A．NaF B．MgI2
C．BaI2 D．KBr
答案　B
解析　题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg2＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Ba2＋)，阴离子半径由大到小的顺序为r(I－)＞r(Br－)＞r(F－)。要使r(阳)/r(阴)最小，应取r(阳)最小的与r(阴)最大的相比，即r(Mg2＋)/r(I－)最小。
粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。
(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。
(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。
二、元素的电离能
1．元素第一电离能的概念与意义
(1)概念
①第一电离能：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叫做第一电离能，符号：I1。
②逐级电离能：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1(2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。
2．元素第一电离能变化规律
(1)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，同周期随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。
(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。
3．电离能的应用
(1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1 I2(2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。
特别提醒——电离能的影响因素及特例
(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。
(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。
1．元素周期表中，第一电离能最大的是哪个元素？第一电离能最小的应出现在周期表什么位置？
提示　最大的是He；最小的应在周期表左下角。
2．第二周期中，第一电离能介于B和N之间的有几个元素？分别是哪几个？
提示　Be、C、O共三个。
3．碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？
提示　碱金属元素的第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属的活泼性越强。
1．正误判断
(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强(　　)
(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小(　　)
(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大(　　)
(4)H的第一电离能大于C的第一电离能(　　)
(5)在所有元素中，氟的第一电离能最大(　　)
(6)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大(　　)
(7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√
2．在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是(　　)
A．3s23p3 B．3s23p5 C．3s23p4 D．3s23p6
答案　C
解析　同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小。3s23p3属于第ⅤA族元素、3s23p5属于第ⅦA族元素、3s23p4属于第ⅥA族元素、3s23p6属于0族元素，这几种元素都是第三周期元素，分别是P、Cl、S、Ar，其第一电离能大小顺序是Ar＞Cl＞P＞S，所以第一电离能最小的原子是S。
3．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是(　　)
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
U 420 3 100 4 400 5 900
A．Q元素可能是0族元素
B．R和S均可能与U在同一主族
C．U元素可能在元素周期表的s区
D．原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素
答案　B
解析　根据第一电离能的数据可知，R的最外层应该有1个电子，S的最外层应该有2个电子，不属于同一主族的元素，B项错误；U的最外层有1个电子，可能属于s区元素，C项正确；T元素最外层有3个电子，价电子排布式为ns2np1，D项正确。
(1)第一电离能与元素的金属性有本质的区别。
(2)由电离能的递变规律可知：同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期ⅢA族的B、Al的第一电离能要大；ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，较稳定；而ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比ⅥA族的ns2np4状态稳定。
三、电负性
1．有关概念与意义
(1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
(2)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。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。
(3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。
2．递变规律
(1)同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。
(2)同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。
3．应用
(1)判断元素的金属性和非金属性强弱
①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于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金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。
(2)判断元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
(3)判断化合物的类型
如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。
特别提醒　电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。
1．按照电负性的递变规律推测：元素周期表中电负性最大的元素和电负性最小的元素位于周期表中的哪个位置？
提示　根据电负性的递变规律，在元素周期表中，越往右，电负性越大；越往下，电负性越小，由此可知，电负性最大的元素位于周期表的右上方，最小的元素位于周期表的左下方。
2．电负性越大的元素，非金属性越强吗？第一电离能越大吗？
提示　元素的电负性越大，非金属性越强；但第一电离能不一定越大，例如电负性：N＜O，而第一电离能：N＞O。
1．正误判断
(1)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(　　)
(2)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强(　　)
(3)同一周期电负性最大的元素为稀有气体元素(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×
2．下列说法不正确的是(　　)
A．第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而第ⅦA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能力越强
D．NaH的存在能支持可将氢元素放在第ⅦA族的观点
答案　A
解析　第ⅠA族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，所以电负性从上到下逐渐减小；第ⅦA族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以电负性从上到下逐渐减小，故A错误；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，所以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，故B正确；元素的电负性表示其原子在化合物中吸引电子能力的大小，元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强，故C正确；NaH中的H元素为－1价，则H可以放在第ⅦA族中，故D正确。
3．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测不正确的是(　　)
①Be的氧化物的水化物可能具有两性
②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用，均产生氢气
③At单质为有色固体，At难溶于水易溶于四氯化碳
④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
⑤SrSO4是难溶于水的白色固体
⑥H2Se是无色、有毒，比H2S稳定的气体
A．①②③④ B．②④⑥
C．①③⑤ D．②④⑤
答案　B
解析　由“对角线规则”知氧化铍与氧化铝相似；铊不能与氢氧化钠溶液作用产生氢气；锂燃烧只能生成氧化锂；硒化氢的稳定性小于硫化氢。
4．一般认为，如果两个成键元素的电负性相差大于1.7，它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于1.7，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断下列化合物：①NaF　②AlCl3　③NO　④MgO　⑤BeCl2　⑥CO2
(1)属于共价化合物的是_______________________________________________________。
(2)属于离子化合物的是_______________________________________________________。
元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
答案　(1)②③⑤⑥　(2)①④
解析　根据表格中的数据分别分析上述各化合物中两种元素的电负性的差值与1.7作比较，得出结论。
1．下列选项中的各组元素(从左到右)同时满足下列三个条件的是(　　)
①原子半径依次减小；②第一电离能逐渐升高；③电负性逐渐增大。
A．Na、Mg、Al B．C、O、N
C．Li、Na、K D．I、Cl、F
答案　D
解析　Na、Mg、Al为同周期元素，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，电负性逐渐增大，Mg原子的3s能级处于全充满状态，故Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，A项错误；C、O、N为同周期元素，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：N>O，B项错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故Li、Na、K的原子半径逐渐增大，C项错误；I、Cl、F是同主族元素，同主族元素从下到上，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐升高，电负性逐渐增大，D项正确。
2．下列有关微粒性质的排列顺序错误的是(　　)
A．原子半径：Na＞S＞O
B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O
C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋
D．第一电离能：O＜F＜Ne
答案　C
解析　根据能层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，C项错误。
3．下列关于Al、Na原子结构的分析正确的是(　　)
A．原子半径：Al＞Na
B．第一电离能：Al＞Na
C．电负性：Na＞Al
D．基态原子未成对电子数：Na＞Al
答案　B
解析　同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，即原子半径：Na＞Al，故A错误；同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但是第一电离能：第ⅡA族＞第ⅢA族，第ⅤA族＞第ⅥA族，则第一电离能：Al＞Na，故B正确；同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大(稀有气体除外)，则电负性：Al＞Na，故C错误；Na属于第ⅠA族元素，有1个未成对电子，Al属于第ⅢA族元素，有1个未成对电子，则基态原子未成对电子数：Al＝Na，故D错误。
4．不能说明X的电负性比Y的大的是(　　)
A．与H2化合时X单质比Y单质容易
B．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强
C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
答案　C
解析　A项，与H2化合时X单质比Y单质容易，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大；B项，X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大；C项，X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X的电负性比Y的大，如Si的电负性比H的小；D项，X单质可以把Y从其氢化物中置换出来，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大。
5．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，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，并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是_______________________________________
___________________________________________________________________________。
(2)同一周期内，随着原子序数的增大，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________(填序号)。
①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒)
③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)
(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：________＜E＜________。
(4)10号元素E值较大的原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________________。
答案　(1)随着原子序数的增大，E值变小
(2)①③　(3)485　738　(4)10号元素为氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构
解析　(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数的增大，E值变小。(2)从第二、第三周期看，第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低，可以推出E(砷)＞E(硒)、E(溴)＞E(硒)。(3)据同主族、同周期元素E值变化规律可知，E(K)＜E(Ca)＜E(Mg)。(4)10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。
题组一　原子或离子半径大小的比较
1．下列关于粒子半径的比较不正确的是(　　)
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．①④
C．③④ D．①②③
答案　C
解析　同主族元素，从上到下，同价态离子半径逐渐增大，所以①②正确；能层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径逐渐减小，③错误；不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，④错误。
2．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的能层结构，则下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：A>B>D>C
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋
D．单质的还原性：A>B>D>C
答案　C
解析　aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的能层结构，则四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
…… C D
B A ……
据此可知，原子半径：B＞A＞C＞D；原子序数：a＞b＞d＞c；离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋；单质的还原性：B＞A＞C＞D。
3．下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　)
①基态X的原子结构示意图：
②基态Y的价电子排布式：3s23p5
③基态Z2－的轨道表示式：
④W基态原子有2个能层，电子式：
A．③>①>②>④ B．③>②>①>④
C．①>③>④>② D．①>④>③>②
答案　A
解析　①根据结构示意图可知X为S；②基态Y的价电子排布式为3s23p5，可知Y为Cl；③根据基态Z2－的轨道表示式可知Z2－为S2－；④根据W基态原子有2个能层，电子式为，可知W为F；能层数越多，半径越大，则FS>Cl>F，即③>①>②>④；A正确。
题组二　电离能、电负性及应用
4．下列说法正确的是(　　)
A．第三周期元素中氯的第一电离能最大
B．氮的第一电离能比氧小
C．在所有的元素中氦的第一电离能最大
D．钠的第一电离能比铍大
答案　C
解析　同周期自左而右，元素的第一电离能呈增大趋势，注意能级处于半满、全满的稳定特殊情况，所以第三周期所含元素中Ar的第一电离能最大，故A错误；N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，O原子核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道半充满的原子能量低，较稳定，所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，故B错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，同族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则氦的第一电离能最大，故C正确；同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Li＞Na，同周期元素自左到右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Be＞Li，所以第一电离能：Be＞Na，故D错误。
5．下表中：X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4 562 6 912 9 543
Y 578 1 817 2 745 11 575
根据表中所列数据的判断错误的是(　　)
A．元素X是第ⅠA族的元素
B．元素Y的常见化合价是＋3
C．元素X与O形成化合物时，化学式可能是X2O2
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
答案　D
解析　X的第一电离能和第二电离能相差较大，说明最外层有1个电子，则元素X是第ⅠA族的元素，故A正确；Y元素的第三电离能和第四电离能相差较大，Y原子核外有3个电子，为第ⅢA族元素，则化合价为＋3，故B正确；元素X与O形成化合物时，X的电负性小于O元素的，所以在二者形成的化合物中X显＋1价、O元素显－1或－2价，则化学式可能是X2O或X2O2，故C正确；如果Y是第三周期元素，则为Al，Al和冷水不反应，故D错误。
6．已知X、Y两元素同周期，且电负性：X＞Y，下列说法错误的是(　　)
A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y小于X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应酸的酸性弱于Y对应酸的酸性
D．气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX
答案　C
解析　同周期元素从左到右，原子序数依次增大，原子半径依次减小，非金属性依次增强，电负性依次增大。电负性大的元素在化合物中显负价，所以X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，故A正确；同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，但第ⅤA族元素的p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于第ⅥA族元素，第一电离能Y可能大于X，也可能小于X，故B正确；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：X＞Y，则X最高价氧化物对应水化物的酸性强于Y最高价氧化物对应的水化物的酸性，故C错误；元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX，故D正确。
题组三　元素周期律的综合应用
7．下列说法正确的是(　　)
A．元素的第一电离能越大，其金属性一定越强
B．元素的第一电离能越小，其金属性一定越强
C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关
D．金属单质跟酸反应越容易，表明元素的电负性越小
答案　D
解析　一般来说，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强，但是第一电离能的大小还与原子的价电子构型有关，所以第一电离能不能作为衡量金属性强弱的依据，A、B均错误；金属单质跟酸反应的难易与金属元素的第一电离能有关，但并不是绝对的，没有必然的联系，C错误；金属单质跟酸反应越容易，元素的金属性就越强，表明元素的电负性就越小，D正确。
8．下列各组元素性质的递变情况错误的是(　　)
A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高
C．N、O、F电负性依次增大
D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大
答案　D
解析　Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3，则原子的最外层电子数依次增多，选项A正确；P、S、Cl元素最外层电子数分别为5、6、7，最高化合价分别为＋5、＋6、＋7价，最高化合价依次升高，选项B正确；同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则N、O、F电负性依次增大，选项C正确；同主族元素从上到下元素的第一电离能依次减小，则Na、K、Rb元素的第一电离能依次减小，选项D错误。
9．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是(　　)
A．X的原子半径比Y小
B．X和Y的核电荷数之差为m－n
C．电负性：X>Y
D．第一电离能：X答案　D
解析　X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，X处于Y的下一周期，且X为金属元素，Y为非金属元素。X处于Y的下一周期，原子核外能层数越多，原子半径越大，所以原子半径：X>Y，A错误；Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，假设X的核电荷数为a，Y的核电荷数为b，则a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B错误；X为金属元素，Y为非金属元素，元素的金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以元素的电负性：X10．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3　④1s22s22p5，则下列有关的比较正确的是(　　)
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞②＞①＞③
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
答案　A
解析　由四种元素基态原子的电子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：N＜F，但P元素原子的3p能级容纳3个电子，为半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能：S＜P，同主族元素自上而下第一电离能逐渐降低，所以第一电离能：N＞P，第一电离能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；同周期元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞S、N＞F，能层数越多原子半径越大，故原子半径：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；同周期元素自左而右电负性逐渐增大，所以电负性：P＜S、N＜F，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，所以电负性：P＜N，N元素的非金属性比S元素强，故电负性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。
11．已知X、Y、Z为同一周期的三种元素，其原子的部分电离能(kJ·mol－1)如下表所示：
元素 电离能/(kJ·mol－1) X Y Z
I1 496 738 577
I2 4 562 1 451 1 817
I3 6 912 7 733 2 754
I4 9 540 10 540 11 578
下列说法正确的是(　　)
A．三种元素中，X元素的第一电离能最小，其电负性在同一周期元素中也最小
B．三种元素中，Y元素的第一电离能最大，其电负性也最大
C．等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应放出氢气的物质的量之比为1∶1∶1
D．三种单质与盐酸反应放出等量氢气时，消耗X、Y、Z的物质的量之比为3∶2∶1
答案　A
解析　根据元素电离能的变化规律可知：X为第ⅠA族元素、Y为第ⅡA族元素、Z为第ⅢA 族元素，又知X、Y、Z为同一周期的三种元素，假设X、Y、Z属于第三周期，则这三种元素分别为Na、Mg、Al。第一电离能最小的为Na，电负性在同一周期元素中最小的也是钠，A正确；三种元素中，第一电离能最大的为Mg，电负性最大的为Al，B错误；三种金属和少量盐酸反应完成后，剩余的金属钠继续与水反应生成氢气，最终金属钠生成的氢气最多，C错误；根据电子守恒关系，放出1 mol氢气时，转移2 mol电子，消耗金属钠的量为2 mol，金属镁的量为1 mol，金属铝的量为 mol，消耗X、Y、Z的物质的量之比为6∶3∶2，D错误。
12．元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为－1价阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲和能。－1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能。表中给出了几种元素或离子的电子亲和能数据：
元素 Li Na K O O－ F
电子亲和能/(kJ·mol－1) 59.8 52.7 48.4 141 －844.2 327.9
下列说法正确的是(　　)
A．电子亲和能越大，说明越难得到电子
B．一个基态的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时吸收327.9 kJ的能量
C．氧元素的第二电子亲和能是－844.2 kJ·mol－1
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要放出能量
答案　C
解析　根据表中数据知，元素得电子能力越强，其电子亲和能越大，所以电子亲和能越大说明越容易得到电子，故A错误；O－的电子亲和能就是氧元素的第二电子亲和能，所以氧元素的第二电子亲和能是－844.2 kJ·mol－1，故C正确；第一电子亲和能放出能量、第二电子亲和能吸收能量，O元素的第一电子亲和能小于第二电子亲和能的绝对值，所以基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量，故D错误。
13．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。下表给出了14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F H
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1
元素 Mg N Na O P K Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。
(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)估计钙元素的电负性的取值范围：________<γ<________。
(3)请指出下列化合物中显正价的元素：
NaH：__________、NH3：__________、CH4：__________、ICl：____________。
(4)表中符合“对角线规则”的元素有Be和__________________、B和____________，它们的性质分别有一定的相似性，原因是______________________________________________
______________________________________________________________________________，
写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：__________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　(1)同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小
(2)0.8　1.2
(3)Na　H　H　I
(4)Al　Si　电负性的值相近　Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O、Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O
解析　(1)由题给信息可知，同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小。(2)结合电负性变化规律和元素周期表知，电负性大小：K14．(1)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为________。
(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________。
(3)下图是周期表中短周期的一部分，A的单质是空气中含量最多的物质，其中第一电离能最小的元素是______(填“A”“B”“C”或“D”)。
(4)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________。
答案　(1)O>N>C>K　(2)C>H>Si　(3)D　(4)1s22s22p1　N　＋3价
15．根据信息回答下列问题：
A．第一电离能(I1)是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的最低能量。如图是部分元素的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为，如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键，如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值。
元素 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)认真分析信息A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断第三周期Na～Ar这几种元素中，Al的第一电离能的大小范围为________＜Al＜________(填元素符号)。
(2)信息A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第________周期第________族。
(3)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性数值的最小范围是________。
(4)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系：_____________________________
___________________________________________________________________________。
(5)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物，说出理由并写出判断的方法：___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
答案　(1)Na　Mg
(2)五　ⅠA
(3)0.9～1.5
(4)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小
(5)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.5＜1.7，所以形成共价键，AlCl3为共价化合物；判断方法：将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物
解析　(1)由图可以看出，同周期第ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故第一电离能：Na＜Al＜Mg。(2)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其在周期表中的位置为第五周期第ⅠA族。(3)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，可知在同周期中电负性：Na＜Mg＜Al，在同主族中电负性：Be＞Mg＞Ca，则Mg元素的电负性数值的最小范围应为0.9～1.5。(4)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小，所以电负性越大，原子吸引电子的能力越强，元素非金属性越强，反之金属性越强。(5)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.5，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物，离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物在熔融状态下不能导电。
16．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L层上有2对成对电子；E＋核外有3层电子且M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题：
(1)E元素基态原子的电子排布式为________。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(填元素符号)，其原因是____________________________________________________________________________。
(3)D元素与氟元素相比，电负性：D________(填“>”“＝”或“<”)F，下列表述中能证明这一事实的是______(填字母)。
A．常温下氟气的颜色比D单质的颜色深
B．氟气与D的氢化物剧烈反应，产生D的单质
C．氟与D形成的化合物中D元素呈正价态
D．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(4)B2A4是重要的石油化工原料，B2A4的结构式为______________。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s1　(2)C、O、N　同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，但氮元素的2p能级电子为半充满的稳定结构，其第一电离能大于氧元素　(3)<　BC　(4)
解析　A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等，A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，B为C元素；D原子L层上有2对成对电子，其排布为1s22s22p4，D为O元素；C介于C、O之间，为N元素；E＋核外有3层电子且M层3d轨道电子全充满，E原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，E为Cu元素，据此回答问题。

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