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学案28　化学键
[考纲要求]　1.了解化学键的定义。2.了解离子键、共价键的形成。
知识点一　化学键
1．化学键
(1)概念：________________________，叫做化学键。
(2)类型
根据成键原子间的电子得失或转移可将化学键分为______________和__________。
(3)化学键与化学反应
旧化学键的________和新化学键的________是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。
问题思考
1．(1)所有物质中都存在化学键吗？
(2)有化学键的断裂或生成就一定是化学反应吗？
　
　
2．离子键
(1)定义：
________________________________________________________________________。
(2)形成条件
活泼金属与活泼非金属之间化合时，易形成离子键，如ⅠA族、ⅡA族中的金属与ⅥA族、ⅦA族中的非金属化合时易形成离子键。
(3)离子化合物：____________________的化合物。
问题思考
2．(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗？
(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗？仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？
　
　
　
3．共价键
(1)共价键
①定义：原子间通过____________所形成的相互作用(或化学键)。
②形成条件
a．一般________的原子间可形成共价键。
b．某些金属与非金属(特别是不活泼金属与不活泼非金属)原子之间也能形成共价键。
③共价化合物：___________________________________________________________
的化合物。
(2)共价键的种类
①非极性共价键：________元素的原子间形成的共价键，共用电子对____偏向任何一个原子，各原子都________，简称________。
②极性共价键：________元素的原子间形成共价键时，电子对偏向__________的一方，两种原子，一方略显_______________________________________________________，一方略显__________，简称________。
问题思考
3．共价键仅存在于共价化合物中吗？
　
　
知识点二　分子间作用力和氢键
1．分子间作用力
(1)定义：______________________的作用力，又称__________。
(2)特点
①分子间作用力比化学键____得多，它主要影响物质的________、________等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数__________和绝大多数气态、液态、固态非金属________分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间__________分子间作用力。
(3)变化规律
一般说来，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力________，物质的熔、沸点也______。例如，熔、沸点：I2____Br2____Cl2____F2。
2．氢键
(1)定义：分子间存在的一种比分子间作用力________的相互作用。
(2)形成条件
除H外，形成氢键的原子通常是____、____、____。
(3)存在
氢键存在广泛，如蛋白质分子，H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点________。
问题思考
4．水分子内H与O之间能形成氢键吗？
　
　
5．水的沸点高是氢键所致吗？水的热稳定性也是氢键所致吗？
　
　
知识点三　电子式与结构式
1．电子式
在元素符号周围用________或__________来表示元素原子最外层电子的式子，叫做电子式。如：硫原子的电子式______________，氨分子的电子式____________，氢氧根离子的电子式________________，氯化铵的电子式______________。写离子的电子式，要正确地标出离子所带的电荷，对于阴离子和复杂的阳离子还要加“[　]”。
问题思考
6．所有物质都能用电子式表示其组成吗？
　
2．结构式
(1)含义：用一根短线“—”表示____________，忽略其他电子的式子。
(2)特点：仅表示成键情况，不代表空间构型，如H2O的结构式可表示为H—O—H或
都行。
一、化学键与物质类别的关系以及对物质性质的影响
1．化学键与物质类别的关系
(1)只含共价键的物质
①________________元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②__________________元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
(2)只含有离子键的物质：__________元素与__________元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(3)既含有离子键又含有共价键的物质，如Na2O2、CaC2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。
(4)无化学键的物质：__________，如氩气、氦气等。
2．离子化合物和共价化合物的判断方法
(1)根据化学键的类型判断
凡含有________键的化合物，一定是离子化合物；只含有________键的化合物，是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断
大多数________氧化物、强碱和____都属于离子化合物；________氢化物、________氧化物、含氧酸都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔化状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl，不导电的化合物是共价化合物，如HCl。
3．化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质，硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。
(2)对化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例导悟1　化学键使得一百多种元素构成了世界的万事万物。关于化学键的下列叙述中正确的是(　　)
A．离子化合物可能含共价键，共价化合物中可以含离子键
B．共价化合物可能含离子键，离子化合物中只含离子键
C．构成单质分子的微粒一定含有化学键
D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
听课记录：　
　
变式演练1　下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是(　　)
A．NH4ClNH3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
二、8电子结构的判断
判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构，主要方法有两种：
1．经验规律法
凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构。
2．试写结构法
判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如：①H2O，O原子最外层有6个电子，H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，所以H2O中的O原子最外层有6＋2＝8个电子；但H2O中的H原子最外层有2个电子；②N2，N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
典例导悟2　含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是(　　)
A．CH4 B．CH2===CH2
C．CO2 D．N2
听课记录：　
变式演练2　(2011·郑州模拟)下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是(　　)
A．PCl5 B．P4 C．CCl4 D．NH3
题组一　离子键与共价键
1．(2010·海南，11)短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是(　　)
A．Z2Y B．X2Y2 C．Z2Y2 D．ZYX
2．(2009·北京理综，10)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是(　　)
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C．丙中含有第二周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
题组二　离子化合物与共价化合物、电子式
3．判断下列说法是否正确
(1)Na2O2的电子式为 (　　)
(2010·课标全国卷－7A)
(2)PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构(　　)
(2008·天津理综－10B)
(3)Na2O2为含有非极性键的共价化合物(　　)
(2006·上海－6B)
(4)四氯化碳的电子式为 (　　)
(2005·上海－2C)
(5)NH4Cl的电子式为 (　　)
(2009·江苏－2B)
4．(2008·海南，1)HBr分子的电子式为(　　)
题组一　电子式的书写及8e－稳定结构的判断
1．下列有关化学用语的说法中不正确的是(　　)
A．次氯酸的结构式为H—Cl—O
B．—OH与都表示羟基
C．氯化铵的电子式：
D．乙酸的分子比例模型为
2．(2011·威海联考)下列有关表述错误的是(　　)
A．IBr的电子式为
B．H2O2的结构式为H—O—O—H
C．HIO各原子都满足8电子结构
D．MgO的形成过程可以表示为
3．下列各图中的大黑点代表原子序数从1～18号元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是(　　)
A B C D
NH3 C2H2 CCl4 CO2
题组二　分子间作用力、氢键
4.如果取一块冰放在容器里，不断地升高温度，可以实现：“冰→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化，在各步变化时破坏的粒子间的相互作用依次是(　　)
A．氢键、极性键、非极性键 B．氢键、氢键、极性键
C．氢键、氢键、非极性键 D．氢键、非极性键、极性键
5．由解放军总装备部军事医学院研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储存时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是(　　)
A．水分子的化学性质改变
B．水分子中氢氧键缩短
C．水分子间的作用力减小
D．水分子间结构、物理性质改变
6．下列事实与氢键有关的是(　　)
A．水加热到很高的温度都难以分解
B．水结成冰，体系膨胀，密度变小
C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高
D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
题组三　化学键与物质类别的关系
7．下列各组化合物中，化学键的类型相同的是(　　)
A．CaCl2和Na2S B．Na2O和Na2O2
C．CO2和NaCl D．HCl和NaOH
8．(2010·新乡调研)下列叙述不正确的是(　　)
A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
9．下列说法正确的是(　　)
A．由分子组成的物质中一定存在共价键
B．由非金属组成的化合物一定是共价化合物
C．非极性键只存在于双原子单质分子里
D．两个非金属元素原子间不可能形成离子键
10．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：
元素代号 K L M Q R T N
原子半径/nm 0.183 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074 0.152
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3＋1 ＋6、－2 ＋2 －2 ＋1
下列叙述正确的是(　　)
A．K、L、M三元素的金属性逐渐增强
B．在RCl2分子中，各原子均满足8电子的稳定结构
C．Q元素的最高价氧化物为电解质，其水溶液能够导电
D．K在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离子键
11．在下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(　　)
A．将SO2通入水中
B．烧碱溶于水
C．将HCl通入水中
D．硫酸氢钠溶于水
12．(2010·哈尔滨调研)固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层结构，则下列有关说法中不正确的是(　　)
A．1 mol NH5中含有5NA个键(NA表示阿伏加德罗常数)
B．NH5中既有共价键又有离子键，是离子化合物
C．NH5的熔沸点高于NH3
D．NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
题组四　创新探究
13．有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，但均小于18，A和B在同一周期，A的电子式为 ，B原子L层的电子总数是K层的3倍；0.1 mol C单质能从酸中置换出2.24 L氢气(标准状况)，同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同；D离子的半径比C离子的小，D离子与B离子的电子层结构相同。
(1)写出A、B、C、D四种元素的名称：
A________，B________，C________，D________。
(2)D元素在周期表中属第________周期________族。
(3)用电子式表示A的最简单气态氢化物的形成过程：
________________________________________________________________________。
(4)A和B的单质充分反应生成化合物的结构式是____________________________
________________________________________________________________________。
(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？如何证明？
　
　
　
14．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同。A与E形成的化合物的化学式为AE，其分子中含18个电子。请回答下列问题：
(1)A元素单质的化学式为__________，D元素的原子结构示意图为____________。
(2)由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为________________，这种化合物中所含的化学键类型有___________________________________________________________。
(3)A2B的沸点高于A2D，其原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1∶1∶1，在25℃时，将该盐溶于水，测得溶液pH>7，理由是____________________________________________
(用离子方程式表示)；将该盐溶液在空气中露置一段时间后(充分光照，不考虑水分的挥发)，溶液的pH近似为7，则该过程的总反应方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
学案28　化学键
【课前准备区】
知识点一
1．(1)相邻原子间强烈的相互作用
(2)离子键　共价键 (3)断裂　形成
2．(1)带相反电荷的离子间的相互作用
(3)由离子键构成
3．(1)①共用电子对　②a.非金属　③以共用电子对所形成
(2)①同种　不　不显电性　非极性键
②不同　非金属性强　正电性　负电性　极性键
知识点二
1．(1)把分子聚集在一起　范德华力
(2)①弱　熔点　沸点
②共价化合物　单质　不存在
(3)越大　越高　>　>　>
2．(1)稍强　(2)O　F　N
(3)升高
知识点三
1.
2．(1)一对共用电子
问题思考
1．(1)不是，稀有气体中无化学键。
(2)不一定，如NaCl溶于水，属于物理变化，其中仅有离子键的断裂，而将NaCl蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化，同理，NaCl熔化也是物理变化，其中仅有离子键断裂。
2．(1)有阴、阳离子间的静电吸引，也有原子核与原子核之间、电子与电子之间的相互排斥。
(2)都不一定，如铵盐全是非金属元素形成的。
3．不是，有些离子化合物如NaOH、Na2O2及NH4Cl等物质中皆存在共价键。
4．氢键可看作一种分子间作用力，应存在于水分子之间，水分子内部的是H—O化学键。
5．沸点高是由于水分子之间存在氢键，分子间作用力大，难于汽化，而稳定性是指H2O分子不易断裂成H、O原子，是由于分子内H、O原子之间较强的共价键所致。
6．不是。
【课堂活动区】
一、1.(1)①同种非金属　②不同非金属　(2)活泼非金属　活泼金属　(4)稀有气体
2．(1)离子　共价
(2)碱性　盐　非金属　非金属
典例导悟
1．D　[依据概念分析选项。含有离子键的化合物是离子化合物，只含共价键的化合物是共价化合物，A项错误，B项错误；稀有气体分子内不含化学键，C项错误；化学键是原子或离子之间的强烈的相互作用，既有静电吸引，又有静电排斥，D项正确。]
2．C　[CH4、CH2===CH2中氢不满足8电子稳定结构，A、B项错；N2中只含有非极性键且为单质，D项错。]
变式演练
1．D　[本题以四个化学反应为载体综合考查了学生对离子键、极性共价键和非极性共价键的认识程度。A、B中无非极性键的断裂和形成；C中有非极性键(Cl－Cl)的断裂但无非极性键的形成；D中Na2O2既有离子键又有非极性共价键，CO2中有极性共价键，Na2CO3有离子键和极性共价键，O2中有非极性共价键，故选D。]
2．C　[判断原子满足最外层8电子结构的方法为：最外层电子数＋所成价键数＝8，故A项、D项错；P4为单质，而非化合物，故B项错；C项中两原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。]
【课后练习区】
高考集训
1．B　[由Y2－与Z＋核外电子层的结构相同，可知Y在Z的上一周期，所以Y为氧元素、Z为钠元素，X为氢元素；A选项Na2O只有离子键；B选项H2O2有非极性共价键，也有极性共价键；C选项Na2O2有离子键、非极性共价键，没有极性共价键；D选项NaOH有离子键、极性共价键。]
2．D　[本题考查物质结构知识。选项A，甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H2S，其中NaHS溶液中含有HS－、S2－，但NaHS既能与盐酸反应，又能与NaOH反应；选项B，O2的摩尔质量为32 g·mol－1，乙的摩尔质量也为32 g·mol－1，且含有18个电子，若为N2H4时既含极性键，又含非极性键，但若为CH3OH时，只含有极性键无非极性键；选项C，第二周期第ⅣA族元素为C，如CH3OH符合，但CH3OH不是CH4的同系物；选项D，H2S中元素的质量比为1/16(H/S)，H2O2分子中元素的质量比也为1/16(H/O)，H2O2中氧元素的价态为－1价，符合。]
3．(1)×
解析　Na2O2为离子化合物，电子式为。
(2)×
解析　PCl3的电子式为，各原子均已达到最外层8电子稳定结构，BCl3的电子式为，B原子未达到最外层8电子稳定结构。
(3)×
解析　Na2O2为离子化合物。
(4)×
解析　四氯化碳的电子式应为：。
(5)×
解析　NH4Cl的电子式应为：。
4．A　[电子式是用“×”或“·”来表示价电子和成键电子的式子，H核外电子层只有一个电子，Br最外层有7个电子能与H形成一个共用电子对，因此A正确。]
考点集训
1．A
2．C　[I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结构，H原子最外层只有2个电子，C不正确；D中MgO是离子化合物，正确。]
3．C
4．B　[冰→水→水蒸气之间的转化是物理变化，克服的主要作用力是H2O分子之间的氢键；水蒸气→氢气和氧气的转化是化学变化，克服的主要作用力是H2O分子中的H—O之间的极性键。]
5．D　[水的化学性质、化学键不可能改变，改变的是水分子间结构，使水更易被人体吸收。水分子间的作用力是不会改变的，仍然是范德华力。故D项正确。]
6．B　[A、D中应由化学键的键能来说明；C中应由分子间作用力说明。]
7．A　[A项CaCl2和Na2S中都仅含离子键；但B项Na2O中仅含离子键而Na2O2中还含有O－O共价键，C项CO2中仅含共价键而NaCl中仅含离子键，D项HCl中无离子键而NaOH中既有离子键又有共价键。]
8．B　[活泼金属与活泼非金属反应时，金属失去电子形成阳离子，非金属得到电子形成阴离子；阴、阳离子相互作用，形成离子键，阴、阳离子的静电作用包括静电引力和静电斥力；原子失去电子变成阳离子，电子层数变少，半径变小；原子得到电子变成阴离子，电子层数不变，而电子数目增多，排斥作用力增大，半径变大，故答案为B。]
9．D　[由分子组成的物质也可能是稀有气体，稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错；由非金属元素组成的化合物，如NH4Cl则是离子化合物，B错；非极性键不仅存在于双原子单质分子里，也存在于离子化合物(如Na2O2)和多原子共价化合物(如H2O2)中，C错；两个非金属元素原子间不能得失电子形成离子键，只能通过共用电子对形成共价键，D正确。]
10．D　[K、L、M三种元素最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，应都为第三周期元素，则金属性逐渐减弱；R应为第二周期，化合价为＋2，则应该是Be，BeCl2中Be原子不满足8e－结构；Q应为S，其最高价氧化物是SO3，是非电解质；T应为氧元素，K为钠元素，燃烧后生成Na2O2，既有非极性共价键又有离子键。]
11．D　12.A
13．(1)碳　氧　镁　铝　(2)三　ⅢA
(3) 　(4)O＝C＝O
(5)B与C形成的化合物是MgO，应为离子化合物；检验方法为验证其熔融态是否导电，若导电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物。
解析　由A的电子式可知，A为C或Si；又因为原子序数依次增大且小于18，则A为C；根据B的原子结构可知B为氧；0.1 mol C可从酸中置换出0.1 mol H2，则C为＋2价金属，故为Mg；根据D的电子层结构可知D为Al。
14．(1)H2　
(2) 　离子键、共价键
(3)H2O分子之间存在氢键
(4)ClO－＋H2O??HClO＋OH－
2NaClO2NaCl＋O2↑
解析　由AE分子中含18个电子，可知A为H，E为Cl。A、C同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同，则B的最外层电子数为6，为O，D为S，则C为Na。
(3)H2O中因含有氢键，其沸点高于H2S。
(4)B、C、E按原子个数比1∶1∶1构成的盐是NaClO，因为ClO－＋H2O??HClO＋OH－，故pH>7。第五章　物质结构　元素周期律
学案25 原子结构
[考纲要求]　1.了解元素、核素、同位素的含义。2.了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子的排布。4.以IA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
知识点一　原子的组成
1．原子
(1)原子结构
原子(X)
(2)有关粒子间的关系
①质量数(A)＝________＋________；
②中性原子：质子数＝________＝__________；
③阳离子：质子数＝核外电子数＋________；
④阴离子：质子数＝核外电子数－________。
2．核素、同位素、元素
(1)概念
①核素：具有一定数目________和一定数目________的一种________，如氢元素有三种核素，符号为__________________________________________。
②同位素：________相同而________不同的同一元素的不同________互称同位素。
③元素：具有相同____________的同一类__________的总称。
(2)三者的关系
问题思考
1．(1)任何原子内都有中子吗？
　
(2)同位素的性质相同吗？
　
知识点二　核外电子排布
1．电子层的表示方法及能量变化
电子层数 由内向外
数字表示法 1 2 3 4 5 6 7
字母表示法
离核远近
电子能量
2.原子核外电子排布规律
(1)能量最低原理：核外电子总是尽可能先排布在能量________的(离原子核________)的电子层里。
(2)每层最多容纳的电子数为______个。
(3)最外层电子数最多不超过____个(K层为最外层时不超过____个)。
(4)次外层电子数最多不超过____个。
(5)倒数第三层电子数最多不超过____个。
问题思考
2．核外电子排布的各条规律之间有怎样的关系？以19号元素K的原子结构示意图不能写成为例来说明。
　
　
3．“核外电子排布相同的微粒，化学性质相同”这一说法是否正确？
　
　
知识点三　原子结构和性质
1．碱金属元素
(1)原子结构
原子最外层都只有____个电子，随原子序数的递增，电子层数依次增加，原子半径逐渐________。
(2)元素性质
从上到下，元素原子失电子能力逐渐________，金属性逐渐________，单质的还原性逐渐________。
问题思考
4．最外层只有一个电子的元素是否都是碱金属元素？
　
　
2．卤族元素
(1)原子结构
原子最外层都有____个电子，随原子序数递增加，电子层数依次增加，原子半径逐渐________。
(2)元素性质
从上到下，得电子能力逐渐________，非金属性逐渐________，单质的氧化性逐渐________。
3．元素性质与原子结构的关系
元素的性质决定于原子核外电子的排布，特别是__________。同主族元素化学性质上表现出相似性和递变性，随着原子核外电子层数的增加，它们的失电子能力逐渐增强，金属性逐渐________。
一、元素、核素和同位素
1.X中各符号表示的含义
元素符号X的左上角的A表示该核素的质量数，它可近似地代表该核素原子的相对原子质量，左下角的Z表示该核素的核内质子数，元素的种类取决于构成该元素的原子核内的质子数，Z相同的所有核素都称为同一元素；Z相同，A不同，称为同位素——周期表中处于同一位置。Z和(A－Z)决定核素的种类，即在核素中，Z相同的不同核素称为同位素。
2．元素、同位素、核素概念的辨析(见下表)
元素 同位素 核素
概念 具有相同核电荷数的一类原子的总称 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
对象 宏观概念，对同类原子而言；既有游离态，又有化合态 微观概念，对某种元素的原子而言，因为有同位素，所以原子种类多于元素种类 微观概念，指元素的具体的某种原子
特征 以单质或化合物形式存在，性质通过形成单质或化合物来体现 同位素化学性质几乎相同，因为质量数不同，物理性质有差异，天然存在的各种同位素所占的原子个数百分比一般不变 具有真实的质量，不同核素的质量不相同
决定因素 质子数 质子数和中子数 质子数和中子数
特别提醒　同位素是同一元素的不同核素之间的互称，大多数元素有同位数(但Na、Al、F等没有同位素)。因此目前发现的元素有一百多种，但核素有一千多种。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例导悟1　下列说法正确的是(　　)
A．12C、13C、14C、金刚石、石墨都是碳元素的同位素
B．同种元素的原子，质量数一定相同
C．互为同位素的原子，质子数一定相同
D．由一种元素组成的物质，一定是纯净物
听课记录：　
　
　
变式演练1　据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的会导致温室效应的气态化合物，它的结构式为16O===C===18O。下列说法正确的是(　　)
A．16O与18O为同种核素
B．16O===C===18O与16O===C===16O互为同位素
C．16O===C===18O的化学性质与16O===C===16O完全不同
D．目前提出的“低碳经济”，目标是减少向环境中排放CO2，控制温室效应
二、原子核外电子排布的特殊规律及电子数相等的微粒
1．记住1－20号元素的特殊的电子层结构
名师提醒：记熟是准确快速解题的前提
(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；
(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：__________________________________；
(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；
(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：______；
(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：_______________________________；
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；
(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：________；
(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S；
(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：________。
2．核外电子数相等的微粒
(1)“10电子”的微粒
分子 离子
一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
二核10电子 HF
三核10电子 NH
四核10电子
五核10电子
(2)“18电子”的微粒
分子 离子
一核18电子 Ar K＋、Ca2＋、Cl－、S2－
二核18电子
三核18电子 H2S
四核18电子
五核18电子
六核18电子
其他微粒 C2H6、CH3NH2 N2H、N2H
(3)“14电子”微粒有Si、______、______、______等四种。
典例导悟2　用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答；
(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________。(用元素符号表示)
(2)D 是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________；电子式是________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。
变式演练2　(2011·济南模拟)通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答。
(1)用化学符号表示下列四种微粒：
A：________，B：________，C：________，D：________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．判断正误
(1)C.在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7(　　)
D．Cl－的结构示意图为(　　)
(2010·课标全国卷一7C、D)
(2)1 mol羟基中电子数为10NA(　　)
(2010·江苏－5B)
(3)钠离子的结构示意图为(　　)
(2010·上海－2D)
2．[2010·福建理综－23(1)]M是地壳中含量最多的金属元素，则M的离子结构示意图为__________。
3．(2010·山东理综，9)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)
A．16O2与18O2互为同分异构体
B．16O与18O核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．标准状况下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1NA个氧原子
4．(2009·广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是(　　)
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
　　
题组一　元素、核素、同位素
1．无放射性的同位素称之为“稳定同位素”，在陆地生态系统研究中2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关一些“稳定同位素”的说法正确的是(　　)
A．34S原子核内中子数为16
B．2H＋酸性比1H＋的酸性更强
C．16O与18O的化学性质相同
D．13C与15N原子核内的质子数相差2
2．下列微粒结构示意图中，不正确的是(　　)
3．放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用，对人类的科学研究有很大的帮助，其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性14C的羟酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病。下面有关14C的叙述中正确的是(　　)
A．14C与14N含有相同的中子数
B．14C与C60是同分异构体
C．14C与C60中普通碳原子的化学性质不同
D．14C与12C互为同位素
4．(2008·全国理综Ⅱ，11)某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是(　　)
A.(A－N＋m) mol
B.(A－N) mol
C.(A－N) mol
D.(A－N＋m) mol
5．据报道医学界通过用14C标记的C60发现一种C60的羟酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则有关14C的叙述正确的是(　　)
A．与12C的化学性质不同
B．与14N含的中子数相同
C．14C的质子数与中子数相差1
D．与12C、13C互为同位素
6．(2011·武汉质检)有下列符号：35Cl和37Cl、O2和O3、1HO和2HO。下列有关说法正确的是(　　)
A．35Cl和37Cl互为同分异构体
B．O2和O3是氧元素的两种同位素
C．35和37表示的是质量数
D．1HO和2HO表示同一种水分子
7．X、Y、Z三种主族元素，X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构，Z原子核内质子数比Y原子核内质子数少9，Y－在一定条件下可被氧化成YZ。下列说法正确的是(　　)
A．离子半径X＋>Y－
B．X、Y、Z均属于短周期元素
C．化合物XYZ的溶液具有漂白性
D．Y属于ⅤA族元素
8．X、Y、Z和R分别代表四种元素，如果aXm＋、bYn＋、cZn－、 dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(　　)
A．a－c＝m－n B．a－b＝n－m
C．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋m
题组二　原子结构与元素性质
9．(2010·孝感质量检测)铯是一种碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是(　　)
A．硫酸铯的化学式为Cs2SO4
B．氢氧化铯是一种强碱
C．可以电解熔融的氯化铯制取铯
D．碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳
10．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下列有关元素X的说法中不正确的是(　　)
A．元素X能形成化学式为X(OH)3的碱
B．元素X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．元素X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．元素X能与某些金属元素形成化合物
11．下列各原子构成的单质中，肯定能与稀硫酸反应产生H2的是(　　)
A．原子核内没有中子
B．M层有5个电子
C．原子核外最外层电子数＝电子层数
D．N层上电子数与K层电子数相等，次外层有8个电子
12.有某种元素的微粒的核外电子层结构为
(1)若该微粒为电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。
(2)若含该微粒的溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。
(3)若该微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种微粒的符号是________。
(4)若该微粒还原性很弱，但失电子后氧化性很强，且这种原子得一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是________。
题组三　综合探究
13．(2011·上海调研)A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，C是金属元素；A、C元素原子的最外层都只有一个电子；B和D元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。回答下列问题：
(1)写出五种元素的元素符号：
A．________，B.________，C.________，D.________，E.________。
(2)画出B、C的原子结构示意图：B._______，C._______；画出D的离子结构示意图：________。
(3)从原子核外电子排布的角度分析C元素的化合价为什么为＋1价？
　
　
14．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D>C>A>B。已知：A、B同周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。试回答：
(1)写出元素的名称：A__________。
(2)写出由B、D组成的两种化合物的化学式：________、__________。
(3)C的氧化物属于________化合物(填“离子”或“共价”)。
(4)写出C的氧化物与D的氧化物对应的水化物反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
学案25　原子结构
【课前准备区】
知识点一
1．(1)原子核　核外电子
(2)①质子数(Z)　中子数(N)
②核电荷数　核外电子数
③电荷数
④电荷数
2．(1)①质子　中子　原子　H、H、H
②质子数　中子数　原子 ③核电荷数　原子
知识点二
1.
电子层数 由内向外
数字表示法 1 2 3 4 5 6 7
字母表示法 K L M N O P Q
离核远近
电子能量
2.(1)最低　最近　(2)2n2　(3)8　2　(4)18　(5)32
知识点三
1．(1)1　增大
(2)增强　增强　增强
2．(1)7　增大
(2)减弱　减弱　减弱
3．最外层电子数　增强
问题思考
1．(1)H中无中子。
(2)同位素的物理性质有差异，化学性质几乎完全相同。
2．核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条。第(3)、(4)条是对第(2)条的限制。如钾原子由于受第(3)条限制，最外层不能超过8个，故原子结构示意图为。
3．不正确。核外电子排布相同可以是多种离子或原子，如S2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋的核外电子排布都是，但它们的化学性质不同。若属于同位素的不同核素，化学性质相同，如H、H、H。
4．不是，氢元素原子最外层也只有1个电子，但是碱金属元素不包括氢元素。
【课堂活动区】
二、1.(2)Be、Ar　(4)O　(5)Li、P　(8)Li、Mg　(10)H、Be、Al
2．(1)
分子 离子
一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
二核10电子 HF OH－
三核10电子 H2O NH
四核10电子 NH3 H3O＋
五核10电子 CH4 NH
(2)
分子 离子
一核18电子 Ar K＋、Ca2＋、Cl－、S2－
二核18电子 F2、HCl O、HS－
三核18电子 H2S
四核18电子 PH3、H2O2
五核18电子 SiH4、CH3F、NH2OH
六核18电子 N2H4、CH3OH
其他微粒 C2H6、CH3NH2 N2H、N2H
(3)“14电子”微粒有Si、CO、C、N2等四种。
典例导悟
1．C　[根据同位素的概念，具有相同质子数、不同中子数的同一种元素的不同原子互为同位素，12C、13C、14C是碳元素的三种同位素，而金刚石和石墨是碳元素的两种不同形式的单质(同素异形体)，A项错；同种元素可以有中子数不相同的几种原子，其质量数必不相同，B项错；由于互为同位素的原子属同种元素，它们的质子数一定相同，C项正确；由一种元素组成的物质，由于原子种类、个数、排列方式不同可组成多种物质，如氢元素可组成H2、D2、T2三种分子，氧元素可组成O2、O3两种分子，碳原子由于排列方式不同可构成石墨和金刚石，D项错。]
2．(1)K　Cl　S　(2)HCl　(3)F2　(4)H2S　 　(5)H2O2(或PH3)　(6)C2H6
解析　18电子微粒来源大体分为三个部分：一是第三周期的气态氢化物及失去H＋的对应阴离子；二是第四周期的金属阳离子；三是由第二周期气态氢化物去掉一个氢原子后，两两结合得到的分子，共16种：阴离子P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。
变式演练
1．D　[A项两种原子互为同位素；B项两种分子均为化合物，不属于同位素范畴；C项两种分子的化学性质应几乎相同。]
2．(1)H2O　NH3　NH　OH－
(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
解析　本题主要考查原子、分子和离子的核外电子的结构特征。常见的核外电子总数为10个电子的微粒有：阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－；分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4。显然结合题目所给的其他条件可知：A：H2O，B：NH3，C：NH，D：OH－，E：Al3＋或Mg2＋；A、B、E反应的离子方程式：3H2O＋3NH3＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH。
【课后练习区】
高考集训
1．(1)√　×
解析　C项，N－14的质子数和中子数均为7，但氮原子还有其他的核素，质量数不等于14，中子数也就不等于7；D项，该示意图为氯原子的结构示意图，Cl－的结构示意图的最外电子层上的电子数应该为8。
(2)×
解析　羟基是9电子式，应为9NA。
(3)×
2.
3．D　[16O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种不同的分子，二者相对分子质量不同，不属于同分异构体，A错误；16O和18O的核外电子数都是8，且核外电子排布式相同，B错误；16O与18O是同种元素的不同核素，16O与18O之间的转化属于物理变化，C错误；根据阿伏加德罗定律，标准状况下1.12 L 16O2中含有0.1NA个16O原子，1.12 L18O2中也含有0.1NA个18O原子，D正确。]
4．A　[Sm和Sm是同一种元素的不同核素，质量数、中子数均不同，互为同位素。]
考点集训
1．C　2.B
3．D　[14C和14N中14表示质量数，而C和N的质子数分别为6和7，因此，它们的中子数不可能相等，A错；14C是原子，C60是单质，二者不可能是同分异构体，B错；自然界中，同一种元素的化学性质是相同的，14C和C60中的C原子都是碳元素的原子，故化学性质相同，C错；剩下的D是正确的。]
4．A　[同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为(A－N)。故HmX中的质子数为(m＋A－N)，又由于HmX中H为H，故a g HmX中所含质子的物质的量为：×(A＋m－N)mol。]
5．D　[14C是碳元素的一种同位素，原子核内中子数为14－6＝8，而14N的中子数为14－7＝7，故B、C项不正确；12C与14C互为同位素，最外层电子数相同，故化学性质几乎相同，A项不正确、D项正确。]
6．C　[35Cl和37Cl是氯元素的两种同位素，A错；同位素研究的对象是原子，而O2和O3是氧元素形成的两种性质不同的单质，B错；1HO由2个普通氢原子(1H)和1个16O原子构成，而2HO由2个重氢原子(2H)和1个18O原子构成，显然不是同一种水分子，D错。]
7．C　[由题意知，X应在Y的下一周期，由于Z的质子数比Y少9，故Y不可能为F，由此可推测，X为K，Y为Cl，Z为O。三者构成的KClO具有强氧化性，故其溶液具有漂白性，C项正确；电子层结构相同，核电荷数大的离子半径反而小，故A项错；K不属于短周期元素，B项错；Cl为ⅦA族元素，D项错。]
8．D　[由原子结构的知识可推出aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子数分别为a－m、b－n、c＋n、d＋m。由于四种离子的电子层结构相同，即核外电子数均相等，即a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。经转化可得：a－c＝m＋n，a－b＝m－n，c－d＝m－n，b－d＝m＋n。]
9．D　[同主族元素性质相似，所以Cs的性质与Na相似，可以利用钠的性质考虑。Na2CO3受热不分解，所以Cs2CO3受热时也不会分解生成Cs2O和CO2，D项错误。]
10．A
11．D　[所有原子中只有氢无中子，故A项为氢元素；B项各层电子数为2、8、5，为P元素；C项当电子层数为1～6时，其元素分别为H、Be、Al、Ge、Sb、Po元素；D项各层电子数为2、8、8、2，为Ca元素。因此，只有D项的单质肯定能与稀硫酸反应产生H2。]
12．(1)Ar　(2)S2－　(3)K＋　(4)Cl－
解析　由其核外电子排布知：(1)若为中性原子，则为Ar；
(2)若该微粒的溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，则为还原性离子，应为S2－；
(3)若该微粒氧化性很弱，得e－后还原性很强，且原子最外层有1个e－，则为K＋；
(4)若该微粒还原性弱，失e－后氧化性很强，得1个e－后达稳定结构，则为Cl－。
13．(1)H　O　Na　S　Cl
(2)
(3)钠元素原子的最外电子层只有1个电子，易失去而形成最外层为8个电子的稳定结构，故表现为＋1价。
14．(1)硼　(2)Na2O　Na2O2　(3)离子　(4)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
解析　4种元素都是短周期元素，原子半径：D>C>A>B，A、C处于同一主族，所以D、C在第三周期(D排在C前面)，A、B在第二周期(A排在B的前面)。C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍，若D原子最外层电子数为1(即D为钠)，则C原子最外层电子数为3(即C为铝)，此时A为硼，结合C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，可知B为氧。当D原子的最外层电子数为2时(即D为镁)，则C为硫，A为氧，此时没有能够满足条件的B。从而确定A为硼、B为氧、C为铝、D为钠。专题学案29　元素推断题的思维捷径和解答技巧
元素推断题主要考查元素周期表中“位、构、性”的关系及学生利用物质结构和性质进行综合推断的能力。该类题目综合性强，难度大，所占分值较高。学生需要掌握短周期所有元素的结构特点、它们在元素周期表中的位置和性质以及掌握它们形成的化合物的性质，在此基础上综合分析，得到答案。
一、元素推断题的一般思路
二、有关推断必备知识与题型分析
题型一　由主族元素在周期表中的位置推断
解题指导　1.牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是求解的基础，一定要“心中有表”。
2．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
(2)族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
(3)族序数等于周期数3倍的元素：O。
(4)周期数是族序数2倍的元素：Li。
(5)周期数是族序数3倍的元素：Na。
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。
(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
(8)除H外，原子半径最小的元素：F。
(9)最高正价不等于族序数的元素：O、F。
(10)第三周期原子半径最大的元素：Na。
典例导悟1　(2010·青岛二模)短周期元素A、B、C的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为10，A与C在周期表中位置上下相邻，B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．A与C可形成共价化合物
B．A的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性
C．原子半径A＜B＜C
D．B的氧化物的熔点比A的氧化物熔点高
听课记录：　
　
　
变式演练1　近年来我国政府强化了对稀土元素原料的出口管制，引起了美、日等国家的高度关注与不满。所谓“稀土元素”是指镧系元素及第五周期ⅢB族的钇(39Y)，它们被称为工业味精。它们在军工生产、高科技领域中有极为重要的作用，下列有关“稀土元素”的说法正确的是(　　)
A．它们的原子核外均有5个电子层
B．它们的原子最外层均含有3个电子
C．它们均是金属元素
D．76Y、80Y中子数不同，化学性质不同
题型二　由元素及其化合物的性质推断
解题指导　掌握常见元素及其化合物的特性是关键，解决这一关键的关键在于平时的积累。
(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
(4)单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。
(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。
(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。
(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
典例导悟2　A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，D的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：
(1)A和D的氢化物中，沸点较低的是________(选“A”或“D”)。
(2)元素C在元素周期表中位置是________________，B的最高价氧化物的水化物的电子式为________。
(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的名称为________。它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质，该反应的离子方程式为：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
变式演练2　X、Y、Z是三种短周期金属元素，原子序数依次增大，单质的物质的量分别为n(X)、n(Y)、n(Z)，它们与足量盐酸反应产生的氢气体积(标准状况下)为V(H2)X、V(H2)Y、V(H2)Z，且n(X)＝n(Y)＝n(Z)，2V(H2)X＝V(H2)Y＋V(H2)Z。下列说法正确的是(　　)
A．X、Y、Z一定处于同一周期
B．X可能是镁
C．Y和Z的最高价氧化物对应的水化物在一定条件下能反应
D．工业上冶炼X、Y、Z通常是用热还原法制得
题型三　综合利用“位”、“构”、“性”的关系推断
解题指导　这类题目综合性强，难度较大，但若对元素周期律的实质和元素周期表的结构知识熟练掌握，这一类问题便能顺利求解。
典例导悟3　(2011·许昌模拟)根据下表中有关短周期元素性质的数据，判断下列说法不正确的是(　　)
A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B．元素④处于第三周期ⅤA族
C．元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
D．元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
听课记录：　
　
变式演练3　下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别代表一种化学元素，请回答下列问题：
(1)写出j在周期表中的位置__________________。
(2)o、i、p三种元素之间能以原子个数之比1∶1两两形成互化物，这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。请写出i、p的互化物与f、l形成的化合物等物质的量反应时的化学方程式：_________________________________________________________________。
(3)假设NH是“元素NH4”的阳离子，则“元素NH4”在周期表中的位置应该是______________________；NH4的碳酸盐应________(填“易”或“不易”)溶于水。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(2009·四川理综，10)X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是(　　)
A．还原性：X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物
B．简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C．YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子
D．Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
2．(2009·广东，11)元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(　　)
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
3．甲、乙、丙为第二、三周期的元素，原子序数依次增大，甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等，甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等。下列说法中，不正确的是(　　)
A．乙是地壳中含量最多的元素
B．丙的氢化物比甲的氢化物热稳定性差
C．乙与丙形成的化合物可制作光导纤维
D．甲、乙两种元素形成的化合物中不一定含有共价键
4.(2008·海南，14)根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有____________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有____________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是____________(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是_______________________________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外) ____________________________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：____________强于__________(填化学式)。
5．X、Y、Z、W四种元素的原子序数依次增大，且均为短周期元素。X原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Y有两种常见的同素异形体，其中一种是很好的脱色剂和消毒剂。Z、W原子最外层电子数之和是X原子最外层电子数的2倍，这四种元素的原子电子层数之和为10。请填空：
(1)若W的单质是有毒气体，则它与强碱稀溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________；
由Z和Y可构成具有漂白作用的化合物，其电子式为________________________。
(2)若W的单质为淡黄色固体，且W与X可形成化合物XW2。
①XW2是________(填“极性”或“非极性”)分子；
②Z的单质在XY2气体中燃烧的现象为______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若W元素可形成两种常见的同素异形体，其中一种可用于制造燃烧弹和烟幕弹等，实验室里少量该单质应保存在__________________中。Z的最高价氧化物的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．(2010·福建理综，23)
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为________；元素T在周期表中位于第________族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为________________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境。其化学方程式为______________________________________。
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(ΔH>0)并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x的递增而y递减的是______(选填序号)。
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量
y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和
(5)由J、R形成的液态化合物JR20.2 mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为_____________________________________。
7．A、B、R、D、E、F、G是七种原子序数依次增大且原子序数不大于20的元素，其中有两种非金属元素位于同一主族。已知A、B、D均能与R形成原子(或离子)个数不同的几种常见化合物。请回答下列有关问题：
(1)仅由上述信息就可以确定的元素(写出代号与元素符号)是________，若X、Y是D、F形成的最高价氧化物对应的水化物，浓度均为0.1 mol·L－1的X、Y溶液的pH之和为14，则X、Y的晶体熔点相对高低为(写化学式)__________。
(2)A与B、E均可形成五原子气态分子，则它们属于__________(填“极性”或“非极性”)分子，分子空间构型为__________。
(3)R与D、F间，R与F、G间能形成两种目前广泛使用的具有消毒杀菌能力的物质Q、P，且P的摩尔质量比Q的大，则G的最高正价为________，含Q的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________________________________________________________。
(4)上述七种元素间能形成多种常见含两种不同元素的化合物，其中含有两种化学键的物质的电子式为(任写一种)______________________，两种含两种不同元素的化合物间能发生氧化还原反应的方程式为(任写一个) ____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)R能形成多种单质，如R2、R3，研究表明，新近制得的一种组成为R4的分子中，每个R原子均与另外两个R原子各形成一个键，则1 mol R4中共用电子对数为______NA，下列有关R4的说法正确的是__________(填序号)。
①R4与R3、R2互为同位素　②R4不能与A、B、D的单质反应　③R4中各原子最外电子层均为8电子结构　④R4是一种新型化合物
专题学案29　元素推断题的思维捷径和解答技巧
【专题探究区】
典例导悟
1．C　[A与C在周期表中位置上下相邻，A、C同主族，且A在第二周期，B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数，B为镁，据A、B、C三原子的最外层电子数之和为10，A为碳，C为硅，A与C可形成共价化合物SiC，CH4稳定性大于SiH4稳定性，MgO为离子晶体，A的氧化物为分子晶体，原子半径B＞C＞A。]
2．(1)D　(2)第三周期ⅢA族　
(3)次氯酸钙　ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2＋H2O
解析　A是地壳中含量最高的元素，A是氧；D的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸，D是氯，B、C、D三元素在第三周期，它们的最高价氧化物的水化物两两混合均能反应生成盐和水，根据B、C、D原子序数依次增大，因此B是钠，C是铝，据A、D、E三种元素形成的盐中，A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1知E为＋2价金属Ca。
3．C　[根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦元素分别是Li、P、Na、N，进而推断出①②⑤⑧元素分别是O、Mg、Cl、B，选项A和B正确；元素①与元素⑥形成的化合物有Na2O和Na2O2，Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键，选项C错误；选项D，由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近，且与Al处于同一族中，它们之间性质有相似之处，因此选项D正确。]
变式演练
1．C　[镧系元素属于第六周期，而周期序数等于电子层数，A错；过渡元素最外层电子均只有1～2个，B错；76Y、80Y互为同位素，化学性质几乎相同，D错。]
2．C　[解答本题的关键是要注意X、Y、Z的原子序数依次增大。由题意知等物质的量的X、Y、Z与足量盐酸反应生成氢气的体积为2V(H2)X＝V(H2)Y＋V(H2)Z，可知三者的化合价也存在这样关系，则其化合价存在两种可能性，一是X、Y、Z均为＋1价，不符合三者是短周期金属元素的条件；二是X为＋2价，Y为＋1价，Z为＋3价，则X可能为Be或Mg，要注意X、Y、Z的原子序数依次增大，则X只能是Be，Y为Na，Z为铝。]
3．(1)第四周期Ⅷ族　(2)2BrCl＋2NaI===Br2＋I2＋2NaCl　(3)第三周期ⅠA族　易
解析　(1)由元素周期表的结构知，j处于第四周期，周期表的第4个横行的结构包括，ⅠA～ⅡA族、ⅢB～ⅦB族、Ⅷ族、ⅠB～ⅡB族、ⅢA～ⅦA族部分元素，j是Ⅷ族。
(2)由题意知i、p的互化物为BrCl，f、l形成的化合物为NaI，BrCl中Cl得电子能力强，Cl为－1价，Br为＋1价，类似于卤素单质的性质，NaI与BrCl等物质的量反应生成I2。
(3)NH4的核电荷数为11，周期表中应在第三周期ⅠA族，类似于钠，NH4的碳酸盐易溶于水。
【专题集训区】
1．D　[X、Y、Z相邻，X的核电荷数为Y的核外电子数的一半，说明X为氧元素，Y为硫元素，则Z为氯元素；Y与M可形成化合物M2Y，M为＋1价，且在这四种元素中原子序数最大(前20号元素中)的元素，则M为钾元素。还原性：H2S>H2O，A项错误；离子半径：S2－>Cl－>K＋>O2－，B项错误；SO2是含有极性键的极性分子，K2S中无极性键，C项错误；Cl元素的最高价氧化物的水化物的化学式是HClO4，D项正确。]
2．B　[分析题设信息可知，X、Y、Z分别为Na、Cl、O三种元素。则同周期中Na的金属性最强，HClO4的酸性最强，而氧族元素组成的氢化物中H2O的稳定性最高。离子半径Na＋3．D　[设甲的原子序数为2＋x，乙的原子序数为y，则丙的原子序数为2＋8＋x，据题意有：，解得，甲为碳，乙为氧，丙为硅。]
4．(1)7　K2O、K2O2、KO2(任选2个)
(2)He、Ne、Ar　(3)C、H　(4)Na　(5)NH3　SiH4
解析　(1)1～20号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。
(2)属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。
(4)同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。
(5)由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。
5．(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
　(2)①非极性　②剧烈燃烧，生成白色粉末，瓶内壁有黑色固体附着　(3)盛有冷水的广口瓶
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
解析　由题意知X为碳，Y为氧，据四种元素的原子电子层数之和为10，Z、W在第三周期，若W的单质是有毒气体，则W为氯，Z为钠，Na2O2具有漂白作用；若W的单质为淡黄色固体，则W为硫，Z为镁；若W元素可形成两种常见的同素异形体，其中一种可用于制造燃烧弹和烟幕弹，W为磷，少量的白磷应保存在冰水中，Z为铝。
6．(1) 　ⅦA
(2)CH2===CH2
(3)AlCl3＋3H2O===Al(OH)3＋3HCl↑(或其他合理答案)
(4)①2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O或2NH3＋3H2O2===N2↑＋6H2O
②a、c
(5)CS2(1)＋O2(g)===CO2(g)＋SO2(g) ΔH＝－1 075 kJ·mol－1
解析　依据题意可知J为碳元素，M是铝元素。结合其他信息可知L为氮元素，R为硫元素，T为氯元素。
(4)①NH3·H2O能够清除H2O2，其原理应是发生氧化还原反应，H2O2作氧化剂，转化为H2O，NH3·H2O作还原剂转化为N2和H2O。
②NH3的分解反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0，平衡时增大a、b中的x会使平衡向正反应方向移动，c中加入H2会使平衡向逆反应方向移动，d中加入NH3会使平衡向正反应方向移动，所以a、c中y的量会随x的增加而减少。
7．(1)R：O　NaOH>HClO4
(2)非极性　正四面体
(3)＋2　c(Na＋)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)
(4) (其他合理答案也可)　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(其他合理答案也可)
(5)4　③
解析　(1)由“A、B、D均能与R形成原子(或离子)个数不同的几种常见化合物”知，R是氧元素，A、B是H、C、N中的两种，D是钠、硫中的一种，另外三种元素无法确定，故只能确定R是氧；由X、Y溶液的性质知X、Y分别是一元强碱与一元强酸，故X是NaOH、Y是HClO4，前者是离子化合物，后者是共价化合物，前者熔点高。
(2)A的原子序数最小且与B、E均可形成五原子气态分子，则A是氢、B是碳、E是硅，故它们均属于正四面体形的非极性分子。
(3)目前广泛使用的含氧、氯等的消毒杀菌试剂是NaClO、Ca(ClO)2，故D是钠，Q是NaClO，G是钙。
(4)同时含有离子键与共价键的含两种不同元素的化合物有Na2O2、CaC2、CaO2等物质，相互间能发生氧化还原反应的有Na2O2与水的反应等。
(5)O4分子形成了四个共价键，故1 mol R4中共用电子对数为4NA，O4、O2互为同素异形体，化学性质相似，由此知③正确。
一定条件学案26　元素周期表
[考纲要求]　了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)。
知识点一　元素周期表中基础知识
1．形成
1869年，由俄国化学家__________初步绘制完成。
2．编排原则
(1)按__________递增的顺序从左到右排列，把____________相同的元素排成一横行。
(2)把不同横行中________________相等的元素，按____________递增的顺序从上到下排成一纵行。
3．周期
周期表中有____个横行，叫做周期。周期的序数就是该周期元素的原子具有的电子________。第一、二、三周期称为__________；四、五、六周期称为__________；第七周期称为__________周期。
4．族
周期表有____个纵行，称为族，主族元素的族序数后标____，副族元素的族序数后标____。第8、9、10三纵行称为Ⅷ族，第18纵行称为0族。
5．相互关系
原子序数＝________数＝________数＝核外________数。
问题思考
1．(1)最外层电子数是2的元素都是第ⅡA族吗？
(2)同周期第ⅡA和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？
　
　
知识点二　元素周期表的结构
问题思考
2.观察元素周期表，确认每一纵行各代表哪一族，如：按从左 右的顺序排列，第3纵列是______族，第15纵行是____族，第9纵列是____族，ⅤB族在第____纵列，ⅢA族处于____纵列等。→右的顺序排列，第3纵列是______族，第15纵行是____族，第9纵列是____族，ⅤB族在第____纵列，ⅢA族处于____纵列等。
3．若某离子最外层电子数与次外层电子数相同，则它位于元素周期表的什么位置？
　
　
4．电子层结构相同的离子，它们一定位于同一周期吗？
　
　
知识点三　元素周期表中的特殊位置
1．过渡元素：元素周期表中部从____族到____族10个纵行共六十多种元素，通称为过渡元素，这些元素都是金属，所以又把它们叫做过渡金属。
2．镧系：元素周期表第____周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。
3．锕系：元素周期表第____周期中，89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，称为锕系元素。
4．超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素，多数是人工进行____反应制得的元素，这些元素叫做超铀元素。
一、元素周期表的结构
1．元素周期表结构记忆方法
横行叫周期，周期只有七，四三分长短，第七不完全；表中十八竖，共有十六族；七主零七副，三列是Ⅷ族；二三分主副，中间是过渡；镧锕各十五，均是ⅢB族。
2．同主族元素原子序数的确定
对于第ⅠA、ⅡA族元素，上、下周期的原子序数之差等于上一周期元素种类数；对于ⅢA族到0族元素，上、下周期的原子序数之差等于下一周期元素种类数。根据此关系可以推测原子序数。
3．同周期元素的原子序数确定
对于同周期元素，其原子序数必须根据该周期中元素的种类以及所在的位置而定，如第ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期第ⅢA族元素的原子序数为x＋1、x＋11或x＋25。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例导悟1　Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线。
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X、Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出下列元素的元素符号：X________，Y______，M________。
(2)请写出下列反应的离子方程式：
N单质与NaOH溶液反应：________________________________________________。
(3)Y与Z相比，非金属性较强的元素是__________，可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)__________ _____________________________________________
________________________________________________________________________。
二、推断元素在周期表中的位置
1．根据周期表结构与原子电子层结构的关系
依据能量最低原理和各电子层最多容纳的电子数以及最外层、次外层和倒数第三层不能超过的电子数只能画出主族元素的原子结构示意图，其中，由电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族元素的族序数＝8－|最低负价|两个等量关系，可以由原子结构推出该元素在周期表中的位置。
(1)族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。
(2)短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H(NaH中氢原子显－1价)、C、Si。
(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。
(4)除H外，原子半径最小的元素是F。
(5)最高正价不等于族序数的元素是O、F等。
2．根据元素的存在、性质等
(1)存在方面
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
③地壳中含量最多的金属元素是Al。
(2)性质方面
①最活泼的非金属元素、气态氢化物最稳定的元素是F。
②最活泼的金属元素、最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素、阳离子氧化性最弱的元素是Cs。
③单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。
④最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的短周期元素是Be、Al。
⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。
⑥常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S。
3．对于原子序数比较大的元素在周期表中的位置，一般采用稀有气体的原子序数结合周期表的结构用差值来推测，具体过程是：记住各周期稀有气体的原子序数—从第一周期至第七周期依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最近稀有气体元素原子序数的差值推断该元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。例如53号元素，由于36＜53＜54，则53号元素位于第五周期，54－53＝1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即第ⅦA族；再如88号元素，由于86＜88＜118，则88号元素位于第七周期，88－86＝2，所以88号元素位于86号元素右侧第二格，即下一周期的第ⅡA族。
典例导悟2　据报道，2008年11月9日德国科学家利用数亿个镍原子(28Ni)对数亿个铅原子(82Pb)连续轰击数天后制得一种新原子X(暂用X表示)，它属于一种新元素—第110号元素。这种新元素是有史以来制得的最重要的元素，存在时间不到千分之一秒。经推知它属于过渡元素。下列关于该元素的叙述中正确的是(　　)
A．这种原子(X)的中子数为110
B．这种元素肯定是金属元素
C．这种元素与铅属同一族
D．这种元素为第六周期元素
听课记录：　
　
　
题组一　元素周期表的结构
1．(2010·江苏，13改编)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是(　　)
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
2．(2008·全国理综Ⅰ，9)下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3和17 B．1和8 C．1和6 D．7和12
3．(2010·四川理综，8)下列说法正确的是(　　)
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
4．(2009·全国理综Ⅱ，9)某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是(　　)
A．它是副族元素
B．它是第六周期元素
C．它的原子核内有63个质子
D．它的一种同位素的核内有89个中子
题组二　微粒半径的比较
5．(2010·广东理综，10)短周期金属元素甲～戊在元素周期表的相对位置如下表所示。下列判断正确的是(　　)
甲 乙
丙 丁 戊
　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙
C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙
6．(2009·北京理综，7)W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是(　　)
A．金属性：Y>Z
B．氢化物的沸点：X>W
C．离子的还原性：X>W
D．原子及离子半径：Z>Y>X
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　元素周期表的结构
1．在元素周期表中，所含元素种类最多的族是(　　)
A．Ⅷ族 B．ⅠA族
C．0族 D．ⅢB族
2．由长周期元素和短周期元素共同组成的族是(　　)
A．0族 B．副族 C．主族 D．第Ⅷ族
3．(2011·青岛模拟)下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数)，其中正确的是(　　)
A.
2
10 11
18 19
B.
2 3 4
11
19
C.
6
11 12 13
24
D.
6 7
14
31 32
4．元素周期表中前7周期完全排满时的元素数目如下表：
周期数 1 2 3 4 5 6 7
元素数目 2 8 8 18 18 32 32
(1)第六、七周期完全排满时元素的种数比第四、五周期多了14种元素，其原因是____________________________________________________________________________。
(2)元素周期表中__________族所含元素最多，______族元素形成化合物最多。
(3)请分析周期数与元素数目的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种数为(　　)
A．18 B．32 C．50 D．64
(4)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期ⅡA族的元素。下列关于镭的性质描述中不正确的是(　　)
A．在化合物中呈＋2价
B．氢氧化物呈两性
C．单质能使水分解，放出氢气
D．碳酸盐难溶于水
5．下图是元素周期表的另一种画法—塔式周期表，在上面标有部分族序数及部分元素，请回答下列问题：
(1)请在图上把ⅤA族涂黑。
(2)短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素与B元素同族；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，试回答：
①写出B、C元素的名称：________、________；在塔式周期表相应位置标出D元素的元素符号。
②写出一种由B、D元素组成的化合物的电子式__________________________。
③写出C的最高价氧化物的水化物与D的氧化物对应的水化物反应的离子方程式：________________。
(3)在上述塔式周期表中列出了5行元素，每行所包含的元素种类分别为2、8、8、18、18，则未列出的第6行所包含的元素为________种。
6．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是
________________________________________________________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：________________。
(4)由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为(填序号)________。
a．MnO2 b．FeCl3 c．Na2SO3 d．KMnO4
题组二　元素周期表的应用
7．(2011·烟台调研)2009年7月28日莫斯科电：27日夜间，位于莫斯科郊外的杜伯纳国际联合核研究所的专家们启动新元素合成实验，如果顺利的话，实验结束时将会合成门捷列夫元素周期表中第117号新元素。下列有关117号元素叙述正确的是(　　)
A．该合成过程是化学变化
B．该元素位于第七周期ⅦA族
C．该元素是非金属元素
D．该元素性质较活泼
8．我国科研人员在兰州合成了镤元素的一种同位素镤239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　)
A．第三周期第ⅠA族
B．第四周期第ⅠA族
C．第五周期第ⅠA族
D．第二周期第ⅡA族
9．原子序数为x的元素位于周期表中的第ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能处在(　　)
A．ⅢA族 B．ⅠA族
C．镧系元素 D．ⅢB族
10．(2011·黄冈模拟)
短周期元素A、B、C在周期表中的位置如右图所示。已知B、C两元素所在族数之和是A元素族数的2倍，B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是(　　)
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
11．A、B分别为第三、四周期同一主族的不同元素的原子，它们原子核内的质子数等于中子数。①若A在ⅡA族，其质量数为X，则B的质子数为Y。②若A在ⅣA族，其质子数为m，则B的质量数为n，则Y和n的值是(　　)
A.＋18和2m＋18 B.＋8和2m＋18
C.＋8和2m＋36 D.＋18和2m＋36
题组三　实验探究
12．某同学为验证元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应的速率最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可验证同主族非金属性的变化规律。
(3)仪器B的名称为________，干燥管D的作用为__________。
(4)若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到混合溶液________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液观察到C中溶液______________________的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，应用____________溶液除去。
学案26　元素周期表
【课前准备区】
知识点一
1．门捷列夫
2．(1)原子序数　电子层数　(2)最外层电子数　电子层数
3．7　层数　短周期　长周期　不完全
4．18　A　B
5．质子　核电荷　电子
知识点二
8　8　18　32　32　短周期和长周期　7　7
知识点三
1．ⅢB　ⅡB
2．六
3．七
4．核
问题思考
1．(1)不是，如0族的He，副族中很多元素最外层电子数也是2。
(2)不一定，第二、三周期中相差1；第四、五周期中相差11(加副族和第Ⅷ族的10个纵行)；第六周期相差25(因为有镧系)。
2．ⅢB　ⅤA　Ⅷ　5　13
3．若为阴离子，则它位于第三周期，若为阳离子，则它位于第四周期。
4．不一定，若电性相同，则位于同一周期，若电性相反，则阳离子位于阴离子的下一周期。
【课堂活动区】
典例导悟
1．Ⅰ.
Ⅱ.(1)O　Cl　H
(2)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
(3)Cl(或氯)　Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
解析　根据题意推断X为氧元素，Z为S元素；X在第二周期，Y与Z同周期，Y在第三周期，则M只能为H元素；Y的最高化合价与最低化合价代数和为6，设最高化合价为a，则最低负化合价为a－8，则有a＋(a－8)＝6 a＝7，则Y为Cl元素；N为第三周期半径最大的非金属，则N为Si。
2．B　[A项，该原子的中子数为269－110＝159，故A错；由该元素的原子序数为110，可根据推断元素在周期表中位置的方法，推知它位于第七周期第Ⅷ族，属于副族元素，故它肯定是金属元素，C、D错，答案选B。]
【课后练习区】
高考集训
1．C　[D为Al元素，符合B原子条件的为C、S，由于B的原子序数比D小，则B为碳元素，C只能为钠元素，由此确定A为H、E为Cl。A、B组成的化合物为烃，若烃中含C原子数多则常温下烃为液态或固态；NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，B不正确；Na、Al的还原性强，其单质制备只能用电解法，Cl2的氧化性强，工业制备一般也用电解法；HCl含共价键，NaCl含离子键，D错误。]
2．D　[A中两元素为Li和Cl，可以形成LiCl；B中两元素为H和O，可以形成化合物H2O2；C中两元素为C和H，可以形成化合物C2H2；而D中两元素为N和Mg，它们不可能形成原子个数比为1∶1的稳定化合物。]
3．B　[He的最外层(也是最内层)电子数为2，但它处于周期表中的0族；主族元素形成的XY2型化合物中有CO2、SiO2、NO2、SO2、MgCl2等；在HF分子间能形成氢键，使得HF的熔沸点高于HCl；CO2和SiO2是同主族元素形成的氧化物，但是CO2是分子晶体，SiO2却是原子晶体。因此只有B项正确。]
4．D　[同种元素的不同核素质量数不同，不能用元素的相对原子质量代表某种核素的质量数，故D错误。]
5．C　[本题考查元素周期表和元素周期律。同周期元素的原子半径从左向右依次减小，有丙＞丁＞戊，A选项错误；同主族元素的金属性至上而下依次增强，即丙＞甲，B选项错误；同周期元素从左到右金属性减弱，元素对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，即有丙＞丁＞戊，C选项正确；乙位于甲的右端，故乙的族序数大，最外层电子数多，D选项错误。]
6．B　[根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A，Al、Na同周期，根据同周期元素递变规律，Na的金属性大于Al；选项B，HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl；选项C，Cl－的还原性大于F－；选项D，F－的半径大于Na＋、Al3＋。]
考点集训
1．D　2.C　3.D
4．(1)第六、七周期在第ⅢB族出现了镧系、锕系
(2)ⅢB　ⅣA　(3)C　(4)B
解析　元素周期表是学好化学的有效工具，因此对元素周期表的掌握必须有相当的条理性、严密性，做到对周期表的结构烂熟于心。
(1)第六、七周期中由于在ⅢB族出现了镧系、锕系，使元素种类比前面周期的要多。也因为如此，第ⅢB族所含元素最多。
(2)已知有机物的种类远远多于无机物，而有机物中含有碳元素，可知ⅣA族元素形成的化合物最多。
(3)根据表可通过分析数据归纳出规律：
周期表 1 2 3 4 5 6 7
元素种数(最多) 22×1 82×22 82×22 182×32 182×32 322×42 322×42
可见规律是2n2(n＝1,2,3，… …)，由此可预测第八周期元素应为2×52，故答案为50。
(4)在周期表中同族元素，从上到下其金属性依次增强，因此，可以确定其单质能与水反应放出氢气；其氢氧化物呈现出比氢氧化钙更强的碱性，而不能呈两性。
5．(1)
(2)①氧　硫　D元素Na见上图
②③H＋＋OH－===H2O
(3)32
解析　本题考查塔式周期表，属中档题。此题关键是要看懂图示的周期表，理解其是如何排列的。(1)从给出的C和K分析，图中一个小方格即代表一种元素，一横行代表一个周期，竖着看，一纵行为一个族。(2)A原子最外层电子数是次外层的2倍，应为C。B原子最外层电子数为内层电子总数的3倍，应为O。C与B同族，则应为S。D最外层为1个电子，应为ⅠA族元素，又D的阳离子与B的阴离子的电子层结构相同，则应为Na。Na2O和Na2O2均为离子化合物。H2SO4与NaOH反应，为典型的酸碱中和反应。(3)每周期出现的元素种数，满足2n2，且中间重复2次。所以第6行为2×42＝32种。
6．(1)Na>Al>O　(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3) 　(4)ab
解析　由元素周期表的结构可知：①　H　②　C　③　N　④　O　⑤　Na　⑥　Al　⑦　Si　⑧　Cl
(1)由同周期原子半径递变规律可知原子半径：Na>Al，由于Na、Al均比O多一个电子层，所以半径Na>Al>O。
(2)元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，所以HNO3>H2CO3>H2SiO3。
(4)FeCl3、MnO2均可作H2O2分解的催化剂。
7．B　[该合成过程只涉及原子的核外电子变化，A错误；由元素周期表的排布规律可知117号元素位于元素周期表的第七周期ⅦA族，且是金属元素，B正确，C错误；根据元素周期律可知该元素的性质应该很稳定，D错误。]
8．C　9.B　10.C　11.C
12．Ⅰ.(1)钾　铝　铝
(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－
Ⅱ.(3)锥形瓶　防止倒吸
(4)变蓝　NaOH[或Ca(OH)2]
(5)有白色沉淀生成　饱和NaHCO3
解析　Ⅱ.(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢。学案27　元素周期律
[考纲要求]　1.掌握元素周期律。2.了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质的递变规律。3.由元素周期律和元素周期表的关系，了解元素周期表的应用。
知识点一　元素周期律
1．定义
元素的________随着________的递增而呈________变化的规律。
2．实质
元素原子____________________的周期性变化。
3．元素周期表中主族元素性质的递变规律
内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
原子半径
电子层结构 电子层数相同最外层电子数____ 电子层数递增最外层电子数____
得电子能力
失电子能力
金属性
非金属性
主要化合价 最高正价＋1→＋7(O、F除外) 最低负价：主族序数－8(H除外) 最高正价数＝主族序数(O、F除外)
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐____碱性逐渐____ 酸性逐渐____碱性逐渐____
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 气态氢化物的形成越来越____，其稳定性逐渐____ 气态氢化物形成越来越____，其稳定性逐渐________
问题思考
1．(1)同一主族元素的性质一定都符合元素周期律吗？
(2)最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似吗？
　
　
2．主族序数＝最高正价，这一关系有例外吗？请举出。
　
　
3．元素的金属性与非金属性与物质的还原性与氧化性是一回事吗？
　
　
　
4．元素金属性、非金属性的强弱与得失电子数目的多少有无关系？
　
　
知识点二　元素周期表和元素周期律的应用
1．元素周期表中元素的分区
沿着周期表中________________与______________之间画一条虚线，为金属元素与非金属元素的分界线。
(1)金属元素：位于分界线的________区域，包括所有的________元素和部分________元素。
(2)非金属元素：位于分界线的________区域，包括部分主族元素和____族元素。
(3)分界线附近的元素，既能表现出一定的________，又能表现出一定的____________。
2．元素周期表和元素周律应用的重要意义
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(2)寻找新材料：
①半导体材料：在________附近的元素中寻找；
②在__________中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；
③在周期表中的__________附近探索研制农药的材料。
(3)预测元素的性质(根据同周期、同主族性质的递变规律)。
一、微粒半径大小的比较
1．微粒半径大小的决定因素
决定因素是电子层数和核电荷数。电子层数越多，则微粒半径愈____，核电荷数越多，对核外电子层的吸引力越____，微粒半径愈____，比较时应把二者综合考虑。
2．具体比较
(1)原子半径的比较
①同一周期电子层数相同，随着原子序数递增，主族元素原子半径____________。例如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
②同一主族最外层电子数相同，随着________递增，原子半径__________。例如：r(Li)(2)离子半径的比较
①同种元素电子数越多，半径________。例如：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。
②电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径______________________________。
例如：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
③带相同电荷的离子，__________越多，半径越大。例如：r(Li＋)④核电荷数、电子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＋)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例导悟1　已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是________________，离子半径由大到小的顺序是________________，原子序数由大到小的顺序是________________。
二、元素金属性和非金属性强弱的比较方法
1．结构决定性质。金属性和非金属性归根结底是由原子结构决定的，则原子半径(电子层数)越大，最外层电子数越少，金属性________，反之，非金属性就________。
2．根据元素周期律和元素在周期表中的位置直接判断。
3．根据金属活动性顺序表：金属位置越靠前，其金属性越____。
4．根据物质之间反应的实验事实判断。请归纳总结哪些实验能够判断元素的金属性或非金属性强弱？
　
　
　
　
　
　
典例导悟2　X、Y是元素周期表中ⅦA族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是(　　)
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
听课记录：　
　
三、元素“位、构、性”三者之间的关系
同一元素的“位”、“构”、“性”三者的关系可表示如下：
在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础：
1．结构与位置互推问题是解题的基础
(1)掌握四个关系式：
①电子层数＝周期序数
②质子数＝原子序数
③最外层电子数＝主族序数
④主族元素的最高正价＝主族序数，最低负价＝主族序数－8
(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律
①各周期元素种数；
②稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
③同族上下相邻元素原子序数的关系等。
④主族序数与原子序数、化合价的关系。
2．性质与位置互推问题是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
(1)元素的金属性、非金属性。
(2)气态氢化物的稳定性。
(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
3．结构和性质的互推问题是解题的要素
(1)最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
(2)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
典例导悟3　(1)已知某元素原子的结构示意图为，则该元素在周期表中的位置是____________________；该元素的非金属性应比氯元素________，形成的氢化物是________，最高正化合价是________。
(2)已知某元素位于第五周期ⅡA族，则其原子结构示意图为________________，属于________元素(填“金属”或“非金属”)，形成的碳酸盐的化学式是________，该碳酸盐________溶于水。
(3)已知某元素X能形成稳定的X2－，其气态氢化物具有臭鸡蛋气味，则该元素原子的最外层电子数是________，处于元素周期表中________号位置。
题组一　元素周期律
1．(2010·山东理综，11)下列说法正确的是(　　)
A．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
2．(2010·全国理综Ⅰ，6)下列判断错误的是(　　)
A．沸点：NH3>PH3>AsH3
B．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
3．(2010·上海，20)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋5、＋3、－3 －2
下列叙述正确的是(　　)
A．X、Y元素的金属性XB．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
4．(2009·广东，11)元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(　　)
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
题组二　元素性质、结构与其在周期表中位置的关系
5．(2010·全国理综Ⅱ，12)短周期元素W、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W、X、 Y＋、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、 4、 2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是(　　)
A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物
B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子
C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物
D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性
6．(2009·山东理综，11)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是(　　)
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
7．(2009·江苏，8)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)
A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大
B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY＞XmR
D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
题组一　微粒半径大小的比较
1．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径比阴离子半径小
B．原子半径比阴离子半径大
C．原子半径比阳离子半径小
D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大
2．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述中不正确的是(　　)
A．X原子的原子序数比Y的大
B．X原子的最外层电子数比Y的多
C．X原子的半径比Y的大
D．X元素的最高正价比Y的低
题组二　元素金属性和非金属性的比较
3．(2011·沈阳模拟)下列推断正确的是(　　)
A．根据同浓度的两元素含氧酸钠盐(正盐)溶液的碱性强弱，可判断该两元素非金属性的强弱
B．根据同主族两非金属元素氢化物沸点高低，可判断该两元素非金属性的强弱
C．根据相同条件下两主族金属单质与水反应的难易，可判断两元素金属性的强弱
D．根据两主族金属原子最外层电子数的多少，可判断两元素金属性的强弱
4．下列事实不能作为实验判断依据的是(　　)
A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱
B．在MgCl2与AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，判断镁与铝的金属活动性强弱
C．碳酸钠溶液显碱性，硫酸钠溶液显中性，判断硫与碳的非金属活动性强弱
D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属活动性强弱
5．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y的，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是(　　)
A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m
题组三　“位、构、性”三者关系
6．(2010·苏州模拟)X、Y、Z、M是4种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子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X原子少1。M是同周期中半径最大的元素(除稀有气体元素)。下列说法正确的是(　　)
A．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3
B．Z和M组成的化合物为离子化合物，它与盐酸反应可以生成两种盐
C．X、Y、Z元素的气态氢化物中，Y的沸点最高
D．四种元素简单离子的半径由大到小依次为Y>X>Z>M
7．如表所示是元素周期表的一部分，下列有关说法正确的是(　　)
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a b
3 d e f g h i
A.a、b、e、f四种元素的原子半径：e>f>b>a
B．h、i两种元素阴离子的还原性：h>i
C．a、g两种元素氢化物的稳定性：aD．d、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强
8.(2011·滨州模拟)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 　 第三周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的原子结构示意图____________。
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________(填序号)。
a．Y单质的熔点比Z单质低
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈
d．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的电子式：_________________________________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：______________________________________。
题组四　实验探究
9．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：
实验方案 实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后的溶液中滴加酚酞 (A)浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 (B)产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 (C)反应不十分强烈，产生可燃性气体
④镁带与2 mol·L－1的盐酸反应 (D)剧烈反应，产生可燃性气体
⑤铝条与2 mol·L－1的盐酸反应 (E)生成白色胶状沉淀，既而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 (F)生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告：
(1)实验目的：
________________________________________________________________________。
(2)实验用品：
仪器：
________________________________________________________________________，
药品：
________________________________________________________________________。
(3)实验内容：(填写题给信息表中的序号)
实验方案 实验现象 有关化学方程式
(4)实验结论：
________________________________________________________________________。
(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因。
　
　
　
学案27　元素周期律
【课前准备区】
知识点一
1．性质　原子序数　周期性
2．核外电子排布
3.
内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
电子层结构 电子层数相同最外层电子数渐多 电子层数递增最外层电子数相同
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 渐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外) 最低负价：主族序数－8(H除外) 最高正价数＝主族序数(O、F除外)
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐增强碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱碱性逐渐增强
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 气态氢化物的形成越来越易，其稳定性逐渐增强 气态氢化物形成越来越难，其稳定性逐渐减弱
知识点二
1．硼、硅、砷、碲、砹　铝、锗、锑、钋
(1)左下方　过渡　主族
(2)右上方　0
(3)金属性　非金属性
2．(2)①分界线　②过渡元素　③氟、氯、磷
问题思考
1．(1)第ⅠA族的氢元素与碱金属元素的某些性质差别较大。
(2)不一定。0族的氦(He)与第ⅡA族元素最外层电子数相同，性质不同。
2．第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA元素的主族序数＝最高正价，但是第ⅥA族的氧元素无最高正价，第ⅦA族氟元素无正价。
3．不是一回事，例如氮元素和磷元素，氮元素的非金属性强于磷元素，但N2却比白磷的氧化性弱，氮原子间存在三键很稳定。
4．元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。如Mg比Na失电子数多，但Na比Mg更容易失电子，故Na的金属性比Mg强。
【课堂活动区】
一、1.大　大　小
2．(1)①逐渐减小　②电子层数　逐渐增大　(2)①越大　②越小　③电子层数
二、1.越强　越强　3.强
4．(1)判断金属性强弱的实验有：①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。
②根据金属单质与盐溶液的置换反应：A置换出B，则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。
③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。
④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。
⑤根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。
(2)判断非金属性强弱的实验有：①根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。
②根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。
③根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应的非金属元素的非金属性。
④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则对应非金属元素的非金属性越强。
⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。
典例导悟
1．A>B>D>C　D>C>A>B　B>A>C>D
解析　根据核电荷数＝离子核外电子数＋离子所带电荷数，可得原子序数大小顺序为：B>A>C>D。根据离子半径大小比较的规律，可得离子半径大小顺序为：D>C>A>B。结合原子半径大小比较的规律，可得原子半径大小顺序为：A>B>D>C。
2．C　[本题是ⅦA族元素非金属性的比较，因此必须与本族元素的特性联合考虑。A选项中X原子电子层数多于Y，因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素由上向下，非金属性减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B是氢化物的沸点问题，Y的氢化物如果是HF，X的氢化物是HCl，由于氢键的存在导致沸点反常，虽然Y的氢化物沸点比X的氢化物沸点高，但是Y的非金属性却高于X的非金属性，B选项有一定的干扰能力；C项比较的是氢化物的稳定性，X的氢化物稳定，说明其非金属性强，举例如：稳定性HF>HCl>HBr>HI；D中Y单质能够将X的离子从其盐溶液中置换出来，说明Y的非金属性强于X，与题干相反。]
3．(1)第四周期ⅦA族　弱　HBr　＋7
(2) 　金属　SrCO3　不　(3)6　16
【课后练习区】
高考集训
1．D　[离子键是阴、阳离子之间的静电作用而形成的，包括静电吸引力和排斥力，故A错；F、Cl、Br、I随着原子序数的递增，非金属性逐渐减弱，故其氢化物的热稳定性依次减弱，还原性依次增强，B项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，C项错误；元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化的结果，D项正确。]
2．A　[由于PH3的沸点小于AsH3的沸点，A项错误；Si3N4、NaCl、SiI4其晶体类型分别为原子晶体、离子晶体和分子晶体，三者的熔点依次降低，B项正确；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故C、D正确。]
3．D　[由半径和主要化合价可确定这四种元素为
N O
Mg Al
金属性Mg>Al，故A错；N2＋O22NO，故B错；Al(OH)3只溶于强碱，而不溶于氨水，故C错；因O2的非金属性比N2强，故反应4NH3＋3O22N2＋6H2O可以发生。]
4．B　[分析题设信息可知，X、Y、Z分别为Na、Cl、O三种元素。则同周期中Na的金属性最强，HClO4的酸性最强，而氧族元素组成的氢化物中H2O的稳定性最高。离子半径Na＋＜O2－，B错误。]
5．D　6.B
7．C　[X是原子半径最小的元素，即为H元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则为O元素，R、Y同族，则R为S元素；Z、W原子核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等，结合Z、W、R处于同一周期，且原子序数Z、W、R依次增大，则推出Z为Na元素，W为Al元素。]
考点集训
1．A　[同种元素的阴离子半径大于原子半径，如r(Cl－)>r(Cl)；同种元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na)>r(Na＋)；同一种元素的阳离子，电荷越多，半径越小，如r(Fe3＋)<
r(Fe2＋)。]
2．B
3．C　[元素非金属性的强弱与最高价含氧酸的酸性对应，A错；氢化物沸点高低与元素的非金属性强弱没有必然联系，B错；当电子层数相同时，才可以根据最外层电子数的多少判断金属性的强弱，D错。]
4．B　[A选项符合由金属与水反应判断金属活动性强弱的依据；C选项由盐溶液的酸碱性，判断出碳酸是弱酸，硫酸是强酸，进而推知硫的非金属性比碳强；D选项符合由非金属单质与氢气反应难易判断非金属活动性强弱的依据。B所述的反应与金属活动性强弱无关。]
5．A　[由于X、Y原子的最外层电子数相同，且X的原子半径小于Y的，所以X、Y同主族，且X位于Y的上面。由于同主族元素最高价氧化物对应的水化物的碱性从上到下逐渐增强，A正确；HNO3为强酸而氨水呈碱性，则B不正确；ⅤA族元素氮的单质为N2，而磷的单质有P4等，C不正确；ⅥA族元素，氧无正化合价，而硫的最高正化合价为＋6，故D不正确。]
6．B　[X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，X为氧，则Y为硫，Z原子的核外电子数比X原子少1，Z为氮，第三周期中原子半径最大的为钠。硫元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4，A项错；Na3N为离子化合物，与盐酸反应生成NH4Cl和NaCl，B项正确；O、S、N三种元素气态氢化物中H2O的沸点最高，C项错；四种元素简单离子的半径由大到小顺序为S2－>N3－>O2－>Na＋，D项错。]
7．B
8．(1) 　(2)Na　c、d
(3) (4)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O
解析　由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为铝元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物的水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2。氧与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2。氮与氢形成的原子个数为1∶2的化合物W是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
9．(1)验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律
(2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等　镁带、钠、铝条、新制氯水、新制饱和硫化氢溶液、2 mol·L－1的盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、酚酞、AlCl3溶液
(3)实验内容：(填写题给信息表中的序号)
实验方案 实验现象 有关化学方程式
③ A 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
① B Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
④ D Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
⑤ C 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
⑥ E AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaClAl(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
② F H2S＋Cl2===2HCl＋S↓
(4)金属性：Na>Mg>Al；非金属性：Cl>S
(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、6、7，原子半径随电子数增多而减小，所以核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。
解析　该题综合性很强，以实验探究的形式考查元素周期律的知识，并且以实验方案设计的形式考查学生的思维想象能力和创新能力。解答该题要认真审题，结合元素化合物的性质和元素周期律的知识，系统分析，填出(3)表中内容。再结合实验要求，得出实验目的、实验所需仪器，综合分析，得出实验结论。结合元素周期律的实质，分析(5)。
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