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第五章
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
(60分钟，100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1．根据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年多所消耗的能量。这给科学家提供了解决能源危机的新途径，在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列说法中正确的是
(　　)
A.He原子核内含有4个质子
B.He和He互为同位素
C.He原子核内含有3个中子
D.He的最外层电子数为2，所以He具有较强金属性
【解析】　X型原子，A为质量数，Z为质子数，中子数＝质量数－质子数。氦的最外层有2个电子(K层最多2个)，达到饱和状态；He属于稀有气体元素。
【答案】　B
2．下列分子的电子式书写正确的是
(　　)
A．氨气　　　B．四氯化碳　
C．氮气　∶N N ∶ D．二氧化碳
【解析】　对共价分子电子式的书写应注意：①原子最外层上未成键的电子也应全部标出；②弄清成键原子间的共用电子对数目。A项忽略了N原子最外层还有一对孤对电子，B项忽略了Cl原子最外层还有3对孤对电子，D项中C、O原子共用电子对标错。(错认为碳氧之间为单键，实际上为CO双键)
【答案】　C
3．(2010年西安质检)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
【解析】　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等，D项错。
【答案】　C
4．有关元素周期表中的原子序数之差错误的是
(　　)
A．同周期的第ⅠA族和0族元素的原子序数之差可能为1、7
B．同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32
C．同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序数之差可为1、11、24
D．同主族的第三、四周期的两元素原子序数之差为8或18
【解析】　同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序数之差为1、11、25，C错，A、B、D均正确。
【答案】　C
5．下列各数值表示有关元素的原子序数，各原子组能以离子键相互结合形成稳定化合物的是
(　　)
A．10与19 B．6与16
C．11与17 D．14与8
【解析】　离子键的形成一般是金属元素和非金属元素之间才能形成。A项是Ne和K，Ne一般不参与形成化合物；B项是C和S，只能形成共价化合物；C项是Na和Cl，形成的NaCl是典型的离子化合物；D项是Si和O，形成的SiO2是共价化合物。
【答案】　C
6．下列关于化学键的叙述正确的是
(　　)
A．构成单质分子的粒子一定含有共价键
B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C．非极性键只存在于双原子分子的单质里
D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键
【解析】　稀有气体的单质是单原子分子，不含共价键，故A项错；NH4Cl、NH4HCO3等都是由非金属元素组成的离子化合物，故B项对；Na2O2、H2O2等分子中存在着非极性键，故C项错；H2O2、CH3—CH3分子里的O—O键、C—C键是非极性键，故D项错。
【答案】　B
7．最新研究表明生命起源于火山爆发，因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(化学式为COS，就是羰基)，已知羰基硫分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构，结合元素周期表知识，下列有关说法正确的是
(　　)
A．羰基硫中O为－2价，C、S都是＋1价
B．羰基硫分子中共含有3个原子核、16个电子
C．羰基硫的电子式为：
D．羰基硫分子结构中只含有极性共价键
【解析】　根据题中所提供的信息，我们可以逐项进行分析、判断。选项C：由电子式可看出碳原子未满足8电子稳定结构，故此选项错误，结合题意及提示内容可知正确的电子式应为，这表明羰基硫的结构与二氧化碳是相似的，其实就是CO2中的一个O原子被一个S原子代替。根据正确的电子式可知羰基硫分子结构中，均是极性共价键，故选项D正确；B选项：羰基硫分子中有3个原子核，共有30(6＋8＋16)个电子，所以选项B错误；选项A：根据电子式可知C为＋4价，O、S都是－2价，故选项A错误。
【答案】　D
8．(2010年漳州质检)根据下表信息，判断以下叙述正确的是
(　　)
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.061
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
A.氢化物的沸点为H2TB．单质与稀盐酸反应的速率为LC．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
【解析】　由主要化合价为＋2价知，L、Q为第ⅡA族元素，又r(L)>r(Q)，所以L为Mg元素，Q为Be元素；由主要化合价＋3价及r(L)>r(M)>r(Q)知，M与L同周期且为第ⅢA族Al元素；由主要化合价为＋6、－2价知，R为ⅥA族元素，又r(Q)>r(R)知，R为三周期硫元素；由主要化合价为－2价，r(T)H2R(H2O>H2S)，故A错误；B项中单质与盐酸反应速率，Mg>Be，故B项错误；C项中三氧化二铝是两性氧化物，故C正确；D项中Mg2＋与S2－电子数不等，故D错误。
【答案】　C
9．元素X、Y和氧元素可结合形成化合物X2YO3；X、Y的原子序数之和为17。下列有关推测正确的是
(　　)
A．X2YO3可能是一种可溶于水的酸，且X与O可形成共价化合物XY
B．X2YO3可能是一种易溶于水的盐，且X与O可形成离子化合物X2O
C．X2YO3可能是一种易溶于水的盐，且Y与O可形成离子化合物YO
D．X2YO3可能是一种离子化合物，且Y与O可形成共价化合物YO3
【解析】　X、Y的原子序数之和为17。若Y为硫，则X为氢。若Y为碳，则X为钠。若X2YO3是一种可溶于水的酸，则S与H形成H2S，A不正确。若X2YO3是一种易溶于水的盐，则为Na2CO3，X与O可形成离子化合物Na2O，B正确，C不正确。若X2YO3是一种离子化合物，则为Na2CO3，Y与O不能形成CO3，D不正确。
【答案】　B
10．如图是元素周期表中短周期的一部分，B原子与C原子核外电子数之和是A的4倍，则下列推断正确的是
(　　)
A．A、B、C三者均为非金属元素
B．A、B、C三者可以共同形成一种离子化合物
C．A、B、C三者核电荷数之和为32
D．B的氢化物比C的氢化物稳定
【解析】　设A的原子序数为x，则B为x＋7，C为x＋9。依题意：x＋7＋x＋9＝4x，x＝8，A、B、C分别是O、P、Cl，三者均为非金属元素，A对；三者之间只能形成共价键，不可能形成一种离子化合物，B错；三者核电荷数之和为8＋15＋17＝40，C错；非金属性C>B，因此氢化物的稳定性C>B，D错。
【答案】　A
11．砷为第四周期VA族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是
(　　)
A．砷在通常状况下是固体
B．可以有－3、＋3、＋5等多种化合价
C．As2O5对应水化物酸性比H3PO4弱
D．砷的还原性比磷弱
【解析】　砷为第四周期ⅤA族元素，第ⅤA族元素最外层有5个电子，可以失去5个电子而呈＋5价，也可以得到3个电子而呈－3价，而ⅤA族的N、P除有－3、＋5价外，还有＋3价；砷在周期表中位于磷的下一周期，磷为固体，可推知砷也为固体；同主族从上到下，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。故A、B、C项性质可能具有。同主族从上到下元素单质的还原性增强，砷的还原性比磷强。
【答案】　D
12．如右图所示是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是(　　)
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐　②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y＜Z　
③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应　④Z的原子序数比Y大19　⑤Z所在的周期中含有32种元素
A．①②③④ B．①②③④⑤
C．只有③ D．①④
【解析】　从题中各元素在周期表中所处的位置，得出该图为元素周期表右上角的一部分，由此可以依次判断出各元素：R为He，X为N，Y为S，Z为Br。X的气态氢化物为NH3，而Y的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，它们可反应生成硫酸铵，①正确；Y、Z的气态氢化物分别为H2S、HBr，HBr的水溶液为强酸，H2S的水溶液为弱酸，故②正确；说法③符合客观事实，正确；Z的原子序数为35，而Y的原子序数为16，④正确；Z所在周期为第四周期，从19号元素开始，到36号元素结束，共18种元素，⑤错误。综上所述，正确的答案为A。
【答案】　A
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(13分)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________。
【解析】　本题考查常见含18电子的微粒。解答本题的关键是要明确常见的18电子微粒，核外电子为18电子的微粒主要有如下几类：
阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－、O；阳离子：K＋、Ca2＋；分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、N2H4(联胺)、CH3OH等。
(1)根据常见的18电子微粒，可知A为K，B为Cl，C为S；
(2)18电子微粒中由两种元素组成的双原子分子只有HCl；(3)F2是常见18电子微粒中氧化性最强的双原子分子；(4)18电子微粒中由两种元素组成的三原子分子只有H2S；(5)18电子微粒中的四原子分子有H2O2和PH3；(6)18电子微粒中的八原子分子只有C2H6。
【答案】　(1)K　Cl　S　
(2)HCl
(3)F2
(4)H2S　H∶ ∶H
(5)H2O2(或PH3)
(6)C2H6
14．(12分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和X均可形成10个电子的化合物；B与Z的最外层电子数比为2∶3，常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红。请回答下列问题：
(1)Z的原子结构示意图为________；化合物BA4的电子式为______________。
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有________(填序号)。
A．离子键 B．极性共价键
C．非极性共价键 D．氢键
(3)化合物A2X和A2Z中，沸点较高的是____________(填化学式)，其主要原因是________________________________________________________________________。
(4)A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物，此两种化合物发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
【解析】　Y2X2与水反应生成X单质，其溶液可使酚酞试液变红，则Y为Na，X为O，又X与Z同主族，则Z为S，A、B、X、Y、Z原子序数递增，B与Z最外层电子数之比为2∶3，则B为C，又A与B和X均可形成10电子化合物，则A为H。
(1)化合物BA4为CH4。
(2)Y2X2为Na2O2，既含有离子键又含有非极性共价键。
(3)H2S和H2O相比，H2O沸点高，因为水分子间存在氢键作用。
(4)H2O2具有氧化性，H2S具有强还原性，H2O2与H2S反应生成H2O和S。
【答案】　(1)
(2)AC　(3)H2O　水分子间存在氢键
(4)H2O2＋H2S===2H2O＋S↓
15．(15分)(2009年福建高考)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如下图所示，其中，T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列问题：
(1)T的原子结构示意图为________。
(2)元素的非金属性(原子的得电子能力)：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是________________________。
(5)R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成R的含氧酸盐只有一种，则该含氧酸盐的化学式是________。
(6)在298 K下，Q、T的单质各1 mol完全燃烧，分别放出热量a kJ和b kJ。又知一定条件下，T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3 mol Q的单质，则该反应在298 K下的ΔH＝____________(注：题中所涉单质均为最稳定单质)。
【解析】　由四种短周期元素在周期表中的位置可知T在第三周期，由于T所处的周期序数与主族序数相等，则T在第ⅢA族为Al，则可推Q是C，R是N，W是S。(1)Al原子结构示意图为：。(2)由硫酸的酸性强于碳酸可知S元素非金属性强于C元素，即Q弱于W。(3)S单质与浓硫酸可发生氧化还原反应生成SO2气体，因为产物只有两种，产物中一定含H2O，则另一种为SO2，则反应化学方程式为：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。(4)比N原子序数多1的元素是氧元素，其一种氢化物H2O2可分解生成它的另一种氢化物H2O，方程式为：2H2O22H2O＋O2↑。(5)N的氧化物中相对分子质量最小的是NO，由反应方程式：2NO＋O2===2NO2可知2 L NO与0.5 L O2混合后生成1 L NO2及余1 L NO，再由反应：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，混合气体被完全吸收后生成一种N的含氧酸盐为NaNO2。(6)由题目信息可知：4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－4b kJ/mol　①， C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－a kJ/mol　②，①－②×3可得：4Al(s)＋3CO2(g)===2Al2O3(s)＋3C(s)　ΔH＝(3a－4b)kJ/mol。
【答案】　(1) 　(2)弱于
(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O
(4)2H2O22H2O＋O2↑(或其他合理答案)
(5)NaNO2
(6)(3a－4b)kJ·mol－1
16．(12分)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同多核粒子，它们之间存在如下关系：
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，且X为OH－，请写出：A的结构式________，D的电子式________。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，且X为H＋，请写出：
①A与B在溶液中反应的离子方程式______________________________________。
②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)：________>________。
(3)已知肼(H2N—NH2)和甲胺(H3C—NH2)都是含18个电子的分子，分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式：________________________________________________________________________。
【解析】　(1)能与OH－反应的多核10电子微粒主要有NH、H3O＋、HF等，而HF一旦与OH－反应后生成的F－就是单核微粒了，结合A、B、C、D之间的反应关系可知：A为NH3，B为H3O＋，C为NH，D为H2O。
(2)18电子多核微粒在酸性条件下转化的有：H2S和HS－，故A为H2S，C为HS－，B为OH－，D为H2O。OH－可夺取H2S中的H＋，可见吸H＋能力：OH－>HS－。
(3)9电子自由基有：—F、—OH、—CH3、—NH2等，两两组合形成的分子均含18个电子。
【答案】　(1) 　H H
(2)①H2S＋OH－===HS－＋H2O
②OH－　HS－
(3)CH3—CH3(或CH3—OH)
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第1讲　元素周期表
最新
展示 1.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3.以第ⅠA和第ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
4.了解元素、核素和同位素的含义。
5.了解原子构成。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。
热点
定位 1.判断元素在周期表中的位置。
2.根据元素周期表中的位置判断元素原子的结构。
3.辨别元素、核素、同位素等概念。
4.分析计算质子数、中子数、电子数、质量数等。
一、元素周期表
1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号，原子序数＝ ＝ 。
核电荷数
质子数
2．编排原则
(1)横行：按 递增顺序从左到右排列，把 相同的元素排成一横行。
(2)纵行：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。
原子序数
最外层电子数
电子层数
电子层数
3．结构
(1)周期(七个横行，七个周期)
短周期 长周期
序号 1 2 3 4 5 6 7
元素种数 不完全周期最多容纳32种元素
0族元素原子序数
2
8
8
18
18
32
2
10
18
36
54
86
(2)族(18个纵行，16个族)
第 纵行
0族
第 共3个纵行
第Ⅷ族
族序
12
11
7
6
5
4
3
列序
副族
族序
17
16
15
14
13
2
1
列序
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
8、9、10
18
1．(1)最外层电子数是2的元素都是第ⅡA族元素吗？
(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？
【提示】　(1)不是，如0族的He，副族和Ⅷ族中的许多元素的原子最外层电子数也是2。
(2)不一定。第2、3周期相差1；第4、5周期相差11；第6周期相差25。
二、元素的性质与原子结构
1．碱金属元素
(1)碱金属元素：包括 。
(2)原子结构
相似性： 。
递变性：电子层数逐渐 ；核电荷数依次 ；原子半径依次 。
Li、Na、K、Rb、Cs
最外层均有1个电子
增多
增大
增大
(3)元素性质
相似性：都具有较强的 ；最高正价均为 价。
递变性：金属性依次 。
(4)单质性质
①物理性质
相似性：都呈 色(Cs除外)，密度较小，熔点较低。
递变性：密度依次 ；熔点依次 。
金属性
＋1
增强
银白
增大
降低
②化学性质
相似性：都具有较强的 。
递变性：还原性依次 ；与O2反应越来越易，且产物越来越复杂。
还原性
增强
2．卤族元素
(1)卤族元素：包括 。
(2)相似性和递变性
F、Cl、Br、I、At
相似性 递变性(由F－I)
原子结构 最外层均为 个电子 电子层数逐渐
核电荷数逐渐
原子半径逐渐
元素性质 都具有较强的
，最高正价均为 价(F除外) 非金属性逐渐
单质性质 物理
性质 都具有 颜色逐渐
密度逐渐
熔沸点逐渐
化学
性质 都具有较强的 氧化性逐渐
与H2化合越来越，生成的氢化物越来越
非金属性
＋7
减弱
加深
增大
升高
颜色
氧化性
减弱
难
不稳定
7
增多
增多
增大
　3.同主族元素性质与原子结构的关系
原子核外电子层数依次增加―→原子半径依次增大―→原子核对最外层电子引力依次 ―→原子失电子能力 ；得电子能力 ―→元素金属性 ；非金属性 。
减弱
增强
减弱
增强
减弱
三、核素
1．原子
(1)表示：X表示一个 为A， 为Z的原子。
(2)有关粒子间的关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋
②质子数＝ ＝中性原子的核外电子数
③阳离子：质子数＝核外电子数 电荷数；
阴离子：质子数＝核外电子数 电荷数。
质量数
质子数
中子数(N)
核电荷数
＋
－
2．元素、核素、同位素
(1)概念
①核素：具有一定数目的 和一定数目的
的一种原子。
②同位素： 相同而 不同的同一元素的不同核素，互称为同位素。
③元素：具有相同 的同一类原子的总称。
质子
中子
质子数
中子数
核电荷数
(2)三者关系
(3)同位素的两个特征
①同一元素的各种同位素的化学性质 相同，物理性质 。
②在天然存在的某种元素里，各种同位素所占的原子个数百分数一般是 的。
(4)重要的核素
几乎完全
不同
不变
1．(2009年全国卷Ⅱ)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
【解析】　根据题意，用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63－2－8－8－18－18＝9，属于第六周期从左到右的第9种元素，而第六周期中包含镧系，所以它属于副族，A、B均正确；因原子核外电子数等于质子数，C正确；因其两种同位素的百分含量相同，且平均相对原子质量为152.0，所以两种同位素的相对原子质量一个比152.0大，一个比152.0小，即中子数一个比89大，一个比89小，D错误。
【答案】　D
2．(2008年四川高考)下列叙述中正确的是(　　)
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18个元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
【解析】　A项中F的最高化合价为0价，与族序数不相等；B项中第六、七周期所含元素总数均不是18种；D项中H不属于碱金属。
【答案】　C
3．(2009年山东高考)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
【解析】　Al元素既表现金属性又表现非金属性，故A项错误；氢元素失去1个电子为H＋，最外层没有电子，得到1个电子为H－，为2电子稳定结构，故C项错误；ⅠA族中氢元素与钠元素的最外层电子数相同，但化学性质不同。
【答案】　B
4．(2009年广东高考)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素 的说法正确的是(　　)
【答案】　A
一、根据原子结构推断元素在周期表中的位置
1．推断中常利用的数值关系
(1)常见的等量关系
①核外电子层数＝周期数；
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。
(2)序差关系
①同主族、邻周期元素的原子序数差
a．位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；
b．位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为：35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
②同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差
第二、三周期元素，原子序数差为1；
第四、五周期元素，原子序数差为11；
第六周期元素，原子序数差为25。
2．推断方法
(1)根据核外电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素又可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。
(2)零族元素原子序数定位法
首先熟记各周期0族元素原子序数，然后拿已知元素原子序数去比较。
ⅠA ⅡA … ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
……
… bB aA
bB …
①若b－a＝1～2，则B元素处于A元素的下周期ⅠA或ⅡA族，如38号元素比第4周期氪的原子序数(36)多2，故该元素处在第5周期ⅡA族。
②若a－b＝1～5，则B元素处于A元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如49号元素比第5周期的氙(54号)原子序数少5，因此该元素处在第5周期ⅢA族。
(1)甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是________。
A．x＋2　　　　　　　　B．x＋4
C．x＋8 D．x＋18
(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别是为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是______。
A．n＝m＋1 B．n＝m＋18
C．n＝m＋25 D．n＝m＋11
【思路点拨】　解答本题应重点抓住以下两点：
(1)同主族各周期元素原子序数的差值。
(2)长周期中每周期过渡元素的种数。
【尝试解答】　因各周期元素的种数最多分别为：2,8,8,18,18,32；同一主族的乙的原子序数可以是x＋2，x＋8，x＋18，x＋32，也可以是x－2，x－8，x－18，x－32。对于第二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族的元素原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于过渡元素，相差11；而对于第六、七周期来说，由于镧系和锕系元素，相差25。
【答案】　(1)B　(2)B
【拓展训练】　1.A、B两元素为某周期第ⅡA族和第ⅢA族元素，若A元素的原子序数为x，则B元素的原子序数可能为 (　　)
①x＋1　②x＋8　③x＋11　④x＋18　⑤x＋25　⑥x＋32
A．①③ B．②④
C．①③⑤ D．②④⑥
【解析】　在同一周期的前提下，若A、B为第二或第三周期元素，其原子序数之差为1，即B的原子序数为x＋1。若A、B为第四或第五周期元素，其原子序数之差要加上10种过渡元素，B的原子序数为x＋11。若A、B为第六或第七周期元素，其原子序数之差还包括15种镧系或锕系元素，即有24种过渡元素；B的原子序数为x＋25。故答案为C。
【答案】　C
2．2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是 (　　)
A．钅仑　第七周期　　　　　B．镭　第七周期
C．铼　第六周期 D．氡　第六周期
【解析】　最新的元素周期表第六周期零族元素为86号元素，第七周期零族元素为118号元素，故Rg应位于第七周期。本题考查学生对元素周期表的结构是否熟悉。要求学生对元素周期表要全面掌握。
【答案】　A
二、原子的组成
1．原子的组成
2．“三同”比较
同分异构体 同素异形体 同位素
概念 分子式相同，结构不同的化合物之间互为同分异构体 同种元素组成结构不同的单质之间互为同素异形体 质子数相同，中子数不同，同一元素的不同原子间互为同位素
对象 一般为有机化合物之间 单质之间 原子之间
化学性质 可能相似也可能不同 相似，一定条件下可以相互转变 几乎完全相同
实例 CH3COOH与HCOOCH3 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷；O2与O3
3.相对原子质量
(1)核素的相对原子质量
一个原子的实际质量(kg)与C原子的实际质量(kg)的
相比，所得比值叫做该原子的相对原子质量。
(2)元素的相对原子质量
①概念：元素的相对原子质量是该元素所含的天然的稳定的各核素相对原子质量的平均值。
②计算
＝M1×x1%＋M2×x2%＋…＋Mi×xi%
Mi代表各核素的相对原子质量，xi%代表各天然核素的原子百分数。
【应用指南】　(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等。
(2)有质子的微粒不一定有中子，有质子的微粒不一定有电子。
(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。
(4)计算时，用质量数可以代替相对原子质量。
某元素的一种同位素X的原子质量数为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 (　　)
【思路点拨】　(1)先确定核素X的质子数，再确定HmX分子中质子数；
(2)HmX的相对分子质量可以用各原子的质量数计算。
【答案】　A
【拓展训练】　3.下列叙述错误的是(　　)
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B．1H和2H是不同的原子，它们的质子数相等
C．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
D．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等
【解析】　一个原子X中，核电荷数(Z)与核内质子数、核外电子数、质量数(A)及中子数(N)之间的关系为：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数
质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
而具有相同的核电荷数(Z)，不同的质量数(A)(即具有相同的质子数，不同的中子数)的一类原子互称同位素。13C和14C是C的不同核素，互称同位素。1H和2H则是H的不同核素，它们属于同一种元素、质子数也相等。6Li和7Li是Li的不同核素，它们的电子数相等，但中子数不等，14C和14N是不同的元素，其质量数相等，但由于质子数不等，它们的中子数也不等。
【答案】　C
4．在一定条件下，完全分解下列某化合物2 g，产生氧气1.6 g，此化合物是 (　　)
【解析】　由A、B项， ===2H2↑＋16O2↑
2M 32
2 1.6
可得M＝20，B正确；由C、D项
===2H2↑＋18O2↑
2M 36
2 1.6
可得M＝22.5，C、D项均不符合题意。
【答案】　B
1．短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是 (　　)
A．X和Y可能处于同一周期
B．X和Y可能处于相邻周期
C．X和Y可能处于同一主族
D．X和Y可能处于相邻主族
【解析】　同一主族上下相邻周期元素，其原子序数之差为2、8、18、32，故C错误。
【答案】　C
2．下列叙述中正确的是 (　　)
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18个元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
【解析】　A项中F的最高化合价为0价，与族序数不等；B项中六、七周期所含元素数均不是18种；D项中H不属于碱金属。
【答案】　C
3．俄美科学家联合小组宣布合成了114号元素的一种同位素原子，其N＝184，有关该元素和同位素原子叙述不正确的是 (　　)
A．该元素位于元素周期表第7周期，第ⅣA族
B．该元素为金属，性质与82Pb相似
C．该元素相对原子质量是298
D．该元素主要化合价为＋2、＋4价
【解析】　第6周期稀有气体元素氡(Rn)的原子序数为86，第7周期排满时应为32种元素，其稀有气体元素的原子序数应为118，所以该元素位于第7周期第ⅣA族，位于金属铅(Pb)的下面，根据同族元素性质的相似递变性，所以与Pb性质相似，该原子的质量数为184＋114＝298，而不是相对原子质量为298，ⅣA元素主要显＋2、＋4价。
【答案】　C
4．(2010年福州质检) 、 H＋、H2是
(　　)
A．氢的五种同位素　B．五种氢元素
C．氢的五种核素 D．氢元素的五种不同粒子
【解析】　 三种微粒质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是同一种元素的三种不同核素，互为同位素。H＋是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的微粒。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。
【答案】　D
5．用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数填写下列各空格。
(1)原子种类由________决定。
(2)元素种类由________决定。
(3)元素有无同位素由________决定。
(4)同位素相对原子质量由________决定。
(5)元素的原子半径由________决定。
【解析】　(1)原子的种类由质子数和中子数共同决定。
(2)元素是核电荷数相同的一类原子的总称，因此元素种类只与质子数有关。
(3)对一确定的元素其同位素中子数不同。
(4)原子的质量主要集中在原子核上，即相对原子质量取决于原子的质量数。
(5)元素的原子半径与电子层数和核电荷数有关。
【答案】　(1)AB　(2)A　(3)B　(4)AB　(5)AE
6．最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：
(1)铷位于周期表的第________周期________族。
(2)关于铷的下列说法正确的是________。
①与水反应比钠更剧烈　②Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳　③Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2　④是极强的还原剂　⑤RbOH碱性比同浓度NaOH弱
(3)已知RbH＋H2O===RbOH＋H2↑，则下列叙述正确的是
________。
A．氢化铷溶于水显酸性
B．氢化铷与水反应时被还原为氢气
C．氢化铷是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子
D．氢化铷与水反应时，生成1 mol H2将转移2 mol e－
【答案】　(1)五　ⅠA　(2)①②③④　(3)C(共4张PPT)
章末高效整合
本章知识网络①
质
子
原子序数核
元元
惠元性质变|蓄素
周周
原子核
质/化规律|期期
量
数
律袭
数
原
子
同位素一
子
核素
原子结构示意图
核(排布规律
外电子阴
电子式
电决定元素的化学性质
共用电子对
原几4人
物质
字L静电离
共价键
阳
作用
离
子
子键工离子化合物
极性键
非极性键
分子间作用力
氢键
PISI
(单元质量检测
27经
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第五章 第三讲
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列各组化合物中，化学键的类型相同的是(多选)
(　　)
A．CaCl2和Na2S　　　　　　　B．Na2O和Na2O2
C．CO2和CS2 D．HCl和NaOH
【解析】　A项中CaCl2和Na2S中都只有离子键；B项中Na2O只有离子键，而Na2O2除有离子键外，还有非极性共价键(过氧根离子中)；C项中CO2和CS2中都只有共价键；D项中HCl只有共价键，而NaOH中除有共价键(氢氧根离子中)，还有离子键。
【答案】　AC
2．下列性质中，可以证明其化合物内一定存在离子键的是
(　　)
A．水溶液能导电
B．由金属和非金属元素的原子组成
C．熔融状态能导电
D．可以溶于水
【解析】　在化合物中，只有离子化合物在熔融状态下因电离而导电。
【答案】　C
3．现有如下各种说法：
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合
②金属和非金属化合时一定形成离子键
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引力
④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H原子、Cl原子，而后H原子、Cl原子形成离子键的过程
上述各种说法正确的是
(　　)
A．①②⑤ B．都不正确
C．④ D．①
【解析】　水中存在分子内的H、O原子之间的相互作用，但也存在分子间的H、O原子相互作用，而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。故①叙述不正确。
不是所有金属和非金属都可形成离子键，只有活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键。故②叙述不正确。
在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用，但不单指吸引力，还有相互排斥力。故③叙述不正确。
HCl分子中不存在离子，它属于共价化合物，分子中没有离子键。故④叙述不正确。
化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，但HCl中存在的是共价键而非离子键。故⑤不正确。
【答案】　B
4．以下说法正确的是
(　　)
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素的原子间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【解析】　对本题说法的判断，我们可以通过具体的例子来说明其正确与否。共价化合物C3H8内部既有极性键C—H键，又有非极性键C—C键，故A正确；化学键是原子间的强烈相互作用，不仅仅表现为一种引力；非金属元素的原子间可以形成离子键，如NH4Cl中，NH与Cl－之间形成离子键；金属元素与非金属元素的原子间可以形成共价键，如AlCl3。故B、C、D的说法均不正确。
【答案】　A
5．下列电子式中，错误的是
(　　)
【解析】　单核阳离子的电子式为离子符号，外围并没有电子(小黑点)，A正确；OH－的电子式，要体现共价键O—H中的共用电子对，对于氧元素的外围电子都要表示出，另外电荷符号要加[　　]表示出，B正确；共价分子的电子式，除了表示成键电子外，还要将未成键的外层电子一一用小黑点标出，以体现各原子的稳定结构。C选项中，NH3的电子式应为。
【答案】　C
6．下列分子中所有原子都满足最外层8个电子结构的是
(　　)
A．光气(COCl2) B．六氟化硫
C．二氟化氙 D．三氟化硼
【解析】　逐项分析列表如下：
A B C D
成键原子最外层电子数 C：|＋4|＋4＝8 O：|－2|＋6＝8 Cl：|－1|＋7＝8 S：|＋6|＋6＝12 F：|－1|＋7＝8 Xe：|＋2|＋8＝10 F：|－1|＋7＝8 B：|＋3|＋3＝6 F：|－1|＋7＝8
【答案】　A
7．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(多选)
(　　)
A．离子化合物可能含共价键，共价化合物中不含离子键
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共价键
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
【解析】　依据概念分析选项。
(1)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项正确，B项错误。
(2)稀有气体分子内不含化学键，C项错误。
(3)化学键是原子或离子之间的强烈相互作用，既有静电吸引，又有静电排斥，D项正确。
【答案】　AD
8．读下图思考并判断，下列叙述中正确的是
(　　)
A．同主族元素形成的氢化物的组成和结构不相似
B．同主族元素形成的氢化物的沸点都是随着相对分子质量的增大而升高
C．NH3、H2O、HF分子之间可能存在与其他的氢化物的分子之间的作用力不同的作用力
D．同周期的元素的氢化物的沸点从左到右依次升高
【解析】　由图中所列举的ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族的氢化物可以看出，同主族元素形成的氢化物的组成和结构都是相似的；B选项，HF、NH3、H2O在本族的氢化物中的沸点特别高；D选项，从图中可看出ⅦA族元素的氢化物的沸点与ⅤA族元素的氢化物的沸点发生交叉，而且都比ⅥA族元素氢化物的沸点低。
【答案】　C
9．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是(多选)
(　　)
A．I2升华
B．NaCl熔化
C．HCl溶于水得盐酸
D．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
【解析】　A．由I2分子组成的物质的升华是物理变化，共价键未被破坏。B.NaCl是离子化合物，NaCl熔化的过程有离子键被破坏。C.HCl分子中有共价键，HCl溶于水形成盐酸的过程中有变化：HCl===H＋＋Cl－，此变化中H—Cl共价键被破坏。
D．NH4HCO3是由NH和HCO组成的离子化合物，NH与HCO之间的化学键是离子键，NH内的有关原子之间、HCO内的有关原子之间的化学键是共价键。从NH4HCO3中闻到刺激性气味，是因为发生了化学反应：NH4HCO3===NH3↑＋CO2↑＋H2O。比较NH3与NH、CO2与HCO的组成可知，NH4HCO3分解的过程既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。
【答案】　CD
10．初中时我们就知道，有新物质生成的反应属于化学反应，但从化学键的观点看化学反应的实质是“旧键的断裂，新键的形成”。据此你认为下列变化不属于化学反应的是(多选)
(　　)
A．蔗糖溶于水 B．金刚石变成石墨
C．氯化钠熔化 D．五氧化二磷吸水
【解析】　蔗糖溶于水既没有旧键的断裂，也没有新键的形成；而氯化钠熔化只有旧键的断裂，没有新键的形成，故两者都不属于化学反应。金刚石变成石墨实际上是金刚石中的碳碳键断裂，碳原子重新形成新的碳碳键而变为石墨，故属于化学变化。同理，五氧化二磷吸水变为磷酸也属于化学变化。
【答案】　AC
11．下列说法中正确的是
(　　)
A．非金属元素原子间形成的化学键一定是共价键
B．反应N2＋3H2 2NH3中每有1 molNN键断裂，同时有3 mol H—H键断裂时，反应达到平衡状态
C．化学反应过程中一定有新化学键的形成，形成新化学键时要释放一定的能量，所以化学反应都释放能量
D．氯化钠熔化时要破坏其中的离子键，需要较多的能量，所以氯化钠的熔点较高
【解析】　A项，非金属元素原子间形成的化学键不一定是共价键，如NH4Cl中Cl－和NH之间形成的是离子键；B项，N N键的断裂以及H—H键的断裂都表示的是正反应，不能判断是否达到平衡状态；C项，化学反应吸收还是释放能量取决于旧化学键断裂吸收的能量和新化学键形成释放的能量的相对大小。
【答案】　D
12．元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是
(　　)
A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2
【解析】　X、Y、Z三种元素的原子序数之和为26，且Y、Z在同一周期，X、Y、Z一定为短周期元素。Y、Z同周期，YZ可能为NO或CO。若为NO，则X为Na＋(26－7－8＝11)；若为CO，则X为Mg2＋(26－6－8＝12)。A项：XYZ3不可能是酸；B项，XYZ3是微溶于水的盐，则其为MgCO3，X与Z形成MgO是离子化合物；C项：XYZ3是易溶于水的盐，则其为NaNO3，Y与Z形成NO是共价化合物；D项：XYZ3是离子化合物，可能是NaNO3或MgCO3，Y与Z形成NO2或CO2均为共价化合物。综上所述，B正确。
【答案】　B
二、非选择题
13．下表列有四种物质的沸点
物质 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4
沸点/℃ 1 465 1 412 181(升华) 57.6
(1)从表中的数据，结合学过的化学知识，你能得到的规律是
_________________________。
(2)以上四种物质中，属于共价化合物的是________________________________。
(3)若你得到的规律具有普遍性，则以下两种物质的沸点高低是：LiCl________BCl3(填“>”“＝”或“<”)。
【答案】　(1)第3周期元素的氯化物，自钠到硅，离子化合物过渡到共价化合物，沸点显著地降低
(2)SiCl4、AlCl3　(3)>
14．元素周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，周期数相差1。
(1)这样的两种元素的组合有________种。
(2)若这样的两种元素形成化合物时原子数之比为1∶2，
①写出这些化合物的化学式：_____________________________________________；
②在这些化合物中存在的化学键是________(填“离子键”或“共价键”)；
(3)若这样的两种元素形成的化合物中有两种的原子数之比为1∶1。
①写出这两种化合物的化学式和名称：______________________________；
②在这两种化合物中存在的化学键是__________________(填“离子键”或“共价键”)；
③这两种化合物属于__________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
【解析】　(1)设这两种元素分别是M和N，且原子序数MⅠA族 ⅡA族 ⅢA族 ⅣA族 ⅤA族 ⅥA族 ⅦA族 0族
第一周期 ①M ②M
第二周期 ①N ②N ③M ④M ⑤M
第三周期 ③N ④N ⑤N ⑥M ⑦M
第四周期 ⑥N ⑦N
即这两种元素的组合有7种：①H和Be；②He和B；③O和Na；④F和Mg；⑤Ne和Al；⑥S和K；⑦Cl和Ca。
(2)这样的两种元素的组合只能是③④⑥⑦，它们相互化合时形成的化学键是离子键。
(3)这样的两种元素形成的化合物中有两种的原子数之比为1∶1，对其熟知的是Na2O2，再结合同族元素性质相似的原理进行分析可知，另一种这样的化合物是K2S2。它们都是离子化合物。
【答案】　(1)7
(2)①Na2O、K2S、MgF2、CaCl2；②离子键
(3)①Na2O2、过氧化钠　K2S2、过硫化钾　②离子键、共价键
③离子化合物
15．2009年11月中旬，河北、山东等地突遇暴雪天气，为清理高速公路上的积雪使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X原子的结构示意图为X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m＝________，该融雪剂的化学式为____________。
(2)Z、W元素的名称为__________、__________。
(3)下列说法正确的是________。
A．XY2和WZ2都为离子化合物
B．XY2分子中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键
C．H2Z比HY的稳定性强
D．X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是________。
A．XY2的电子式：
B．WZ2的结构式： Z=W=Z
C．Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为：
Y2＋Z2－===2Y＋Z↓
D．用电子式表示XY2的形成过程为：
(5)冰雪的化学成分是H2O，水的沸点比H2Z的沸点高，其原因是______________________。
【解析】　Y阴离子为Y－，应具有三个电子层结构： ，故Y为Cl元素，X的阳离子为X2＋，与Cl－电子层结构相同，故X为Ca元素。Z、W只能为中的一种，由于Z与Y(Cl)相邻，Z为S元素，则W为C元素。
【答案】　(1)20　CaCl2
(2)硫　碳　(3)B　(4)B、D
(5)水分子间含有氢键
16．有A、B、C、D、E五种元素，它们可能是原子或离子，且为短周期元素，A与B可形成BA型化合物，且A元素是非金属性最强的元素。金属B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8个；C元素有三种同位素C1、C2、C3，自然界里含量最多的是C1，C3原子的质量数是C1的3倍，C2原子的质量数是C1的2倍。D的气态氢化物水溶液显碱性，而其最高价氧化物的水化物为强酸。E元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4个，E离子的核外电子数比质子数多2个。
(1)写出A元素的名称：________，C2粒子的符号：________。
(2)画出E离子的结构示意图：________，E的氢化物的分子式________。
(3)写出B的单质与E的单质化合的化学方程式：
____________________________________。
(4)A与C形成的化合物中所含化学键的类型是________。
【解析】　由A元素是非金属性最强的元素，可知其为氟元素，A与B可形成BA型化合物，可知B为钠元素；C元素有三种同位素C1、C2、C3，自然界里含量最多的是C1，C3原子的质量数是C1的3倍，C2原子的质量数是C1的2倍，可知C为氢元素；D的气态氢化物水溶液显碱性，而其最高价氧化物对应的水化物为强酸，可知D为氮元素；E元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4个，可知其为氧元素。
【答案】　(1)氟　H
(2) 　H2O
(3)4Na＋O2===2Na2O,2Na＋O2Na2O2
(4)共价键
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第2讲　元素周期律
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展示 1.了解原子核外电子排布。
2.掌握元素周期律的实质。
3.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
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定位 1.根据核外电子排布规律分析判断原子核外电子排布特征。
2.依据元素周期律比较微粒半径的大小；元素金属性、非金属性的强弱等相关问题。
3.以推断题的形式综合考查结构、位置和性质三者之间的关系。
一、原子核外电子排布
1．电子层的表示方法及各电子层间的关系
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号
电子层能量的关系(由低到高)
电子层离核远近的关系(由近到远)
K
L
M
N
O
P
Q
KK、L、M、N、O、P、Q
2.原子核外电子排布规律
(1)核外电子一般总是尽先排布在 的电子层里。
(2)每个电子层最多容纳的电子数为 。
①最外层最多容纳电子数不超过 (K层为最外层时不超过 )。
②次外层最多容纳的电子数目不超过 ，倒数第三层不超过 。
能量较低
2n2
8
2
18
32
1．核外电子排布的几条规律之间有怎样的关系？以19号元素K的原子结构示意图为例来说明。
【提示】　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①、②条是对第(2)条的限制。如钾原子由于受第①条限制，最外层不能超过8个，故原子结构示意图为
二、元素周期律
1．内容：
，这个规律叫做元素周期律。
2．实质：元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因(实质)是 的周期性变化。
元素的性质随原子序数的递增呈周期性
变化
核外电子排布
3．元素周期表中主族元素性质的递变规律(填写以下空白)
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
最外层电子数
电子层数
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： ；
最低负价： 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 碱性
酸性
碱性
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 气态氢化物的形成逐渐变易，气态氢化物稳定性 气态氢化物形成逐渐变难，气态氢化物稳定性
依次减小
依次增大
相同
依次增加
依次增加
依次增强
依次减弱
依次减弱
依次增强
升高
主族序数－8
逐渐增强
减弱
逐渐
逐渐增强
相同
依次减弱
依次增强
依次增强
依次减弱
逐渐减弱
逐渐增强
逐渐减弱
2．(1)同一主族元素的性质一定都符合上表的规律吗？
(2)最外层电子数相同的元素化学性质一定相似吗？
【提示】　(1)第ⅠA族中的氢元素与碱金属元素的某些性质差别较大，如氢有负价，而碱金属只有＋1价等。
(2)不一定。0族的He与第ⅡA族元素原子的最外层电子数相同，但化学性质不同。
三、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
(1)分界线：沿着元素周期表中 与
的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线。
(2)各区位置：分界线左下方为 ，分界线右上方为 。
(3)分界线附近元素的性质：既表现 的性质，又表现 的性质。
金属元素
非金属
元素
金属元素
非金属元素
金属
非金属
2．元素周期表和元素周期律应用的意义
(1)科学预言：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料
①半导体材料： 与 分界处的元素；
②优良的催化剂： ；
③耐高温、耐腐蚀的特种合金材料： ；
④高效农药：含 等元素的化合物。
金属
非金属
过渡元素
过渡元素
F、Cl、S、P
3．元素的金属性、非金属性与对应元素单质的活泼性是一回事吗？
【提示】　一般情况下：元素的金属性越强，对应单质的还原性越强，单质越活泼，但也有例外，如Sn和Pb，金属性Pb>Sn，而单质的活泼性：Sn>Pb；元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，也就越活泼，有例外，如N和P，非金属性N>P，而单质的活泼性P大于N2。
1．(2007年广东高考)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是 (　　)
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
【解析】　原子半径K>Na，失电子能力K>Na，故K比Na的还原性强。
【答案】　C
2．(2009年广东高考)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
【解析】　X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构，符合的元素是K、S或Na、O，又X、Y同周期且X、Y、Z原子序数之和为36，故X、Y、Z是Na、Cl、O；由元素周期律知A、C、D正确，离子半径O2－>Na＋。
【答案】　B
3．(2009年江苏高考)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
【解析】　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。A项，离子半径依次减小，不正确；B项，X可与Y形成H2O2，不正确；C项正确；D项，元素W的最高价氧化物的水化物是两性物质，不正确。
【答案】　C
4．(2009年四川高考)X、Y、Z、M都是元素周期表中前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
【解析】　根据题干所给信息可知，X为氧元素，Y为硫元素，Z为氯元素，M为钾元素。M2Y为K2S，YX2为SO2，HZO4为HClO4。A项，氢化物的还原性为：H2S>HCl>H2O；B项，简单离子半径大小关系为S2－>Cl－>K＋>O2－；C项，SO2为极性分子，而K2S是离子晶体；D项，Cl元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4，正确。
【答案】　D
一、短周期元素原子的特殊电子层排布及等电子微粒归纳
1．1～20号元素原子的特殊电子层排布
(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：Be、Ar；
(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：O；
(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P；
(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：Mg；
(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：S；
(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
2．核外电子数相等的粒子
(1)10电子微粒
①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②阳离子：Mg2＋、Na＋、Al3＋、 、H3O＋
③阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、
(2)18电子微粒
①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、F2、CH3CH3、CH3OH、N2H4、CH3F、CH3—NH2
②阳离子：K＋、Ca2＋
③阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－、
【应用指南】　若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等，则它们的关系可能是①两种原子(同位素)；②两种分子；③两种阳离子且带电荷数相同；④两种阴离子且带电荷数相同。
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4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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【思路点拨】　列举出10个电子的分子，阳离子和阴离子―→依据题给信息筛选出符合题意的微粒―→按要求回答问题。
【名师解析】　常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH，常见的10电子阴离子有F－、OH－，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”，可推出A为H2O、B为NH3、C为 、D为OH－，再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2＋或Al3＋，从而得出答案。
【答案】　(1)H2O　NH3　 　OH－
(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3
[或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2 ]
【拓展训练】　1.今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。A和B分别是 (　　)
A．硅原子和钠原子　　　　
B．硼原子和氦原子
C．氯原子和碳原子
D．碳原子和铝原子
【解析】　本题考查了原子核外电子的排布。设原子A的L、M两层电子数分别为x、y，依题意，A、B两原子的电子层结构为
　K　　L　　M
A 2 x y
B 2 2x y＋3
原子B的M层至少有3个电子，因而其L层的电子数必然是8个，求得x＝4。对原子A来说，L层有4个电子时只能是最外层，即y＝0，y＋3＝3。因此，这两个原子核外电子排布为：
　　　K　　L　　M
A 2 4 0
B 2 8 3
【答案】　D
二、微粒半径及元素金属性和非金属性的比较
1．微粒半径大小的比较
(1)原子半径大小的比较
①电子层数相同时，随着原子序数递增，原子半径逐渐减小。
例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
②最外层电子数相同时，随着电子层数递增，原子半径逐渐增大。
例：r(Li)(2)离子半径大小的比较
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：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，半径越小。
例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
③带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。
例：r(Li＋)2．比较元素的金属性、非金属性的方法
(1)比较元素金属性强弱的方法
①根据原子结构
原子半径(电子层数)越大，最外层电子数越少，金属性越强，反之越弱。
②根据在周期表中的位置
同周期元素，从左至右随原子序数的增加，金属性减弱，非金属性增强；同主族元素，从上至下，随着原子序数的增加，金属性增强；非金属性减弱。
③根据实验
a．根据金属活动性顺序表：金属的位置越靠前，其金属性越强。
b．根据金属与水(或酸)的反应的难易：越易则金属性越强。
c．根据金属与盐溶液的置换反应。A置换出B，则A活泼。
d．根据金属阳离子的氧化能力强弱：氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱，还原性越弱(Fe3＋对应的是Fe2＋，而不是Fe)。
e．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。
f．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，先析出的金属元素不活泼。
(2)比较元素非金属性强弱的方法
①根据原子结构
原子半径(电子层数)越小，最外层电子数越多，非金属性越强，反之则越弱。
②根据在周期表中的位置
同周期元素，从左到右，随着原子序数增加，非金属性增强。同主族元素，从上至下，随着原子序数增加，非金属性减弱。
③根据实验
a．根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合则非金属性越强。
b．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，则其非金属性越强。
c．根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A的非金属性强于B。
d．根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：酸性越强，则非金属性越强。
【应用指南】　(1)粒子半径不能直接比较大小时，可选一种粒子参照比较，如r(P)与r(O)可选r(N)或r(S)为参照比较；再如r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照进行比较。
(2)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。
(3)凡是能直接或间接地比较变化过程中元素得失电子难易的，即可比较元素金属性和非金属性的强弱，例如：2Fe＋3Cl2 2FeCl3，Fe＋S FeS，则元素非金属性Cl>S。
1.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)________________________________________________________________________。
【思路点拨】　先确定X和N，再由X确定Z，由Z确定Y，最后由X、Y所在周期确定M。
【尝试解答】　根据题意推知X为氧元素，N为硅元素，由X、Z同主族短周期元素知Z为硫元素；由题给信息知Y为第ⅦA族元素，又Y与Z同周期知Y为氯元素。由于X、Y分别为第二周期和第三周期元素，M与X、Y不同周期，故M为第一周期元素，M只能为氢元素，即X、Y、Z、M、N依次为氧、氯、硫、氢、硅。
【答案】　Ⅰ.
Ⅱ.(1)O　Cl　H
(2)Si＋2OH－＋H2O=== ＋2H2↑
(3)Cl　Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
【拓展训练】　2.下列说法正确的是(　　)
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4弱
【解析】　非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si，P的非金属性强于As，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，故A、D项均错误。O2－和F－的电子层结构相同，由于O原子比F原子核电荷数少，故半径：O2－>F－，B项错误。同主族元素从上到下，原子失电子能力增强，C项正确。
【答案】　C
三、元素位置、原子结构、元素性质间的关系
同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：
1．结构与位置互推是解题的基础
(1)掌握四个关系式：
①电子层数＝周期数；
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＝族序数，负价＝主族序数－8。
(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。
2．性质与位置互推是解题的关键
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)原子半径决定元素单质的性质；离子半径决定元素组成化合物的性质。
(3)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
(4)判断元素金属性和非金属性的方法。
【应用指南】　(1)在“位、构、性”三者关系中，三者相互联系，解有关推断题时，“位置”是关键，应首先根据元素的结构、性质确定其在周期表中的位置或相对位置，再根据元素周期律，推断其他的性质。
(2)很多规律方法只适用于主族元素，而不适用于副族元素，解题注意不要随意将其适用范围扩大化。在回答、判断、分析问题时特别要注意前提条件，是同周期还是同主族等等。
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上电子数是K层上电子数的3倍
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是＋7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是______________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的电子式________(用元素符号表示)。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
【名师解析】　根据题目中T、X的电子层上的电子数或电子数与电子层数的关系可确定T为S，X为C；常温下Y的氢化物水溶液呈碱性，则Y为N，Z元素最高正价为＋7价(短周期中)，故Z为Cl。
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，则为
(2)YH为NH；
(3)常温下Cl2和S的单质状态不同，属于物理性质，不能用于比较其非金属性的强弱；HCl比H2S稳定，说明Cl的非金属性比S的强；Cl2和S都能与NaOH溶液反应，说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性，不能说明Cl的非金属性比S强。
【拓展训练】　3.如右图所示是元素周期表的一部分。A、B、C、D均为短周期元素，若C原子最外层电子数是其内层电子数的3/5，则下列说法不正确的是(　　)
A．气态氢化物的稳定性：A>D
B．B元素的两种同素异形体常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：D>C
D．阴离子半径从大到小的排列顺序为：C>D>B
【解析】　C原子最外层电子数是其内层电子数的3/5，则其内层电子数为10，最外层电子数为6，为S元素，根据题示可知，B为O，A为N，D为Cl；A项，气态氢化物的稳定性HCl>NH3；B项，B元素的两种同素异形体为O2和O3，在常温下都是气体；C项，最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4；D项，阴离子半径从大到小的排列顺序为：S2－>Cl－>O2－。故选A。
【答案】　A
1．某原子第n电子层，当它作为最外层时，容纳的电子数最多与(n－1)层相同；当它作为次外层时，其最多可容纳的电子数比(n－1)层多10个，则此电子层是(　　)
A．K层　　　　　　　　　B．L层
C．M层 D．N层
【解析】　根据核外电子排布规律可知：核外电子是分层排布的，电子层分别编号为K、L、M、N、O、P、Q，n值依次为1、2、3、4、5、6、7，每层最多可容纳的电子数为2n2个，因此，L层n值为2，无论作为最外层还是次外层，最多排布8个电子；而M层n值为3，当它作为最外层时只能排8个电子(与L层相同)，若它作为次外层，则最多可排18个，比L层多10个电子。
【答案】　C
2．(2010年黄山质检)下列排列顺序正确的是(　　)
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S
②原子半径：Na＞Mg＞O
③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4
④结合质子能力：OH－＞CH3COO－＞Cl－
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
【解析】　因O、F位于同一周期，且非金属性依次增强，则热稳定性HF>H2O，故①不正确；因Na、Mg位于同一周期，O原子比Na、Mg原子少一个电子层，且原子序数依次增大，故其原子半径依次减小，所以②正确；因P、S、Cl属同一周期元素，且原子序数依次增大，则其最高价含氧酸的酸性依次增强，即H3PO4CH3COOH>H2O，则结合质子的能力OH－>CH3COO－>Cl－，故④正确。
【答案】　B
3．(2009年广东高考)下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是 (　　)
族
周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 c d
3 a b e f
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，e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
【解析】　同主族元素从上到下元素氢化物的稳定性减弱，A项错误；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，B项错误；a到f六种元素分别为Na、Mg、C、O、S、Cl，其中金属单质Na的化学性质最活泼，非金属单质中Cl2、O2化学性质均比S活泼，C项错误。
【答案】　D
4．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是 (　　)
A．已知Ra是第七周期、ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B．已知As是第四周期、ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D．已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，故Cl的原子半径比Al的原子半径小
【解析】　同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，则最高价氧化物对应水化物碱性增强，金属活泼性增强，非金属气态氢化物稳定性减弱，A、C正确，B错误；同周期从左到右原子半径递减，D正确。
【答案】　B
5．有n种微粒的电子层结构如下所示：
(1)某电中性的微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号为________。
(2)某微粒的可溶性盐溶液，加入AgNO3溶液会出现白色沉淀，且该沉淀不溶于酸，这种微粒的符号是________。
(3)某微粒带一个单位正电荷，且氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，这种微粒的符号为________。
(4)某微粒是一种常见的还原剂，且这种微粒失去2个电子后即变为原子，这种微粒的符号是________。
【解析】　(1)若为电中性微粒，可知其核电荷数等于核外电子数，即核电荷数为18，是Ar原子。
(2)据题意可知为Cl－。
(3)带一个单位正电荷，可知其核电荷数为18＋1＝19，为K＋。
(4)由于该微粒失去2个电子后即变为原子，可知其核电荷数为18－2＝16，为S2－。
【答案】　(1)Ar　(2)Cl－　(3)K＋　(4)S2－
6．(1)下表为元素周期表短周期的一部分，下列有关A、B、C、D四种元素的叙述正确的是 (　　)
A.原子半径大小比较为A>B>C>D
B．生成的氢化物稳定性为A>B>C>D
C．A与C形成的阴离子可能有AC
D．A、B、C、D的单质常温下均不导电
(2)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①第ⅡA族元素的最外层电子数____________；
②第三周期元素的最高化合价________；
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径__________。
(3)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①N的最高价氧化物的水化物的化学式为________。
②工业上制取单质M的化学方程式为____________________。
【解析】　(1)由元素在元素周期表中的位置可知：A、B、C、D分别为C、N、O、P四种元素，四种原子半径大小为r(D)>r(A)>r(B)>r(C)，氢化物的稳定性为C>B>A>D，四种单质中C可以导电，所以答案为C。(2)①同主族元素的最外层电子数相同，所以为B；②第三周期元素的最高化合价依次升高的，所以为C；③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子层结构相同，所以离子半径依次减小。(3)Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，可知该元素为氧；最外层电子数不能超过8个，M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3，则为硅元素；N－、Z＋、X＋的离子半径逐渐减小，可知N为氯元素、Z为钠元素、X为氢元素。
【答案】　(1)C　(2)①B　②C　③A
(3)①HClO4　 ②SiO2＋2C Si＋2CO↑(共55张PPT)
第3讲　化学键
最新展示 1.了解化学键的定义。
2.了解离子键、共价键的形成。
热点定位 1.化学键的分类。
2.化学键的表示方法——电子式、结构式。
3.化学键强弱对物质性质的影响。
4.化学键与化学反应。
一、化学键
1．概念： 。
2．类型
相邻原子间的强烈相互作用
3．化学反应的实质
化学反应的本质就是 的断裂和
的形成过程。
旧化学键
新化学键
二、离子键及离子化合物
1．离子键
(1)概念： 之间的静电作用。
(2)成键微粒： 。
(3)成键实质： 作用。
2．离子化合物
(1)概念：由 构成的化合物。
(2)形成条件： 元素与 元素化合形成离子化合物。
阴、阳离子
阴、阳离子
静电
活泼金属
活泼非金属
离子键
3．表示方法
(1)用电子式表示离子化合物
(2)用电子式表示离子化合物的形成过程
1．(1)活泼金属元素和活泼非金属元素一定形成离子键吗？
(2)仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？
【提示】　(1)不一定，如AlCl3中铝元素和氯元素形成的是共价键。
(2)不一定，如NH4Cl全是由非金属元素组成，但它是离子化合物。
三、共价键
1．概念：原子间通过 形成的相互作用。
2．成键微粒： 。
3．成键实质： 。
4．形成条件：通常 的原子相结合。
5．分类
共用电子对
原子
静电作用
非金属元素
6．表示方法
(1)用电子式表示共价化合物
2．(1)所有物质中都存在化学键吗？
(2)离子化合物中一定不含共价键，共价化合物中一定不含离子键。这种说法正确吗？
【提示】　(1)不一定。稀有气体中不存在化学键，稀有气体为单原子分子。
(2)这种说法是错误的。离子化合物是阴、阳离子通过离子键形成的，只要存在离子键，则形成的一定是离子化合物，所以共价化合物中一定不含离子键是正确的。但是离子化合物中可以含有共价键，如NaOH中的OH－，O和H原子之间就是以共用电子对结合形成的共价键。各种酸根离子中的原子间多以共价键相结合，还有NH中的N和H原子之间也是以共价键相结合的。
四、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 力。
(2)特点：①分子间作用力比化学键弱；
②影响物质的 、 等物理性质；
③只存在于由共价键形成的多数 和绝大多数气态非金属 以及 之间，如CO2、H2、He分子间。
(3)变化规律：一般来说，对于 相似的物质，相对分子质量 ，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤素单质其熔沸点由高到低为：
。
相邻分子间
范德华
熔点
沸点
共价化合物
单质
稀有气体
组成和结构
越大
I2>Br2>Cl2>F2
2．氢键
(1)特点
①可看成一种较强的 。
②作用力的强弱： <氢键< 。
③含氢键的物质某些物理性质反常，如熔、沸点
，在水中的溶解度 。
(2)形成条件：除H原子外，形成氢键的原子是
。
分子间作用力
分子间作用力
化学键
化学
键
变大
N、O、
F
1．(广东高考)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．NH4 ClNH3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
【解析】　本题通过化学方程式和化学键的结合，使学生理解化学反应的实质是旧键的断裂、新键的形成，并掌握常见物质含有的化学键的类型。A、B中的物质中都没有非极性共价键；C中没有非极性键的形成，也排除；只有D满足题干条件。
【答案】　D
2．(2008年海南高考)HBr分子的电子式为(　　)
【答案】　A
3．(2009年江苏高考)下列有关化学用语使用正确的是 (　　)
【解析】　A项，硫原子核外只有16个电子；B项，离子化合物中阴离子应用中括号括起来，还要标出电子；C项正确；D项，对位与邻位搞混。
【答案】　C
4．(2009年北京高考)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2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
【解析】　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－，溶液显碱性，但NaHS能与NaOH等反应。选项B，O2的摩尔质量为32 g/mol，乙的摩尔质量也为32 g/mol，且含有18个电子，CH3OH符合，CH3OH中只含有极性键无非极性键。选项C，第2周期ⅣA族元素为C，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。
【答案】　D
一、化合物的分类与物质中化学键类型的判断
1．离子化合物与共价化合物比较
项目 离子化合物 共价化合物
定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物
结构微粒 阴、阳离子 原子
化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含共价键
与物质类别的关系 ①强碱②绝大多数盐③活泼金属氧化物 ①所有的酸②弱碱③气态氢化物④非金属氧化物⑤极少数盐
主要物理
性质 ①熔沸点较高，硬度较大，通常呈固态；②固态不导电，熔融态或溶于水后导电 ①熔沸点、硬度差异较大；②熔融态不导电，某些溶于水后导电
2.化学键与物质类别之间的关系
(1)共价键
①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②只含有极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H6、C6H6等。
(2)离子键
①只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
②既有离子键又有非极性键的物质：如Na2O2等。
③由离子键、共价键构成的物质：如NH4Cl等。
【应用指南】　应用此要点可解决在发生物理变化或化学变化时，化学键的断裂与形成，如离子化合物熔化时破坏离子键，而共价化合物熔化时仅需破坏分子间作用力；再如NaOH与酸反应时只破坏离子键不破坏共价键。
下列各组物质汽化或熔化时，所克服的粒子间的作用力属于同种类型的是 (　　)
A．二氧化碳固体和生石灰的熔化
B．氯化钠和NaHSO4分别溶解在水中
C．碘和干冰的升华
D．氯化铵受热汽化和苯的汽化
【思路点拨】　抓住各物质汽化或熔化后微粒的存在形式与原物质的区别是解答本题的关键。
【名师解析】　
选项 内容分析 结论
A CO2固体熔化时破坏分子间作用力，CaO是离子化合物，熔化需破坏离子键 错误
B 氯化钠溶于水只破坏离子键，NaHSO4溶于水既破坏离子键，又破坏共价键 错误
C 碘与干冰都是由分子构成，升华只破坏分子间作用力 正确
D 氯化铵是离子化合物，汽化破坏离子键，苯的汽化只破坏分子间作用力 错误
【答案】　C
【拓展训练】　1.下列各元素的原子在形成不同物质时，既能形成非极性键，也能形成极性键，还能形成离子键的有(多选) (　　)
A．Na　　　　　　　　　 B．Cl
C．O D．Ar
【解析】　Na为活泼的碱金属元素，只能形成离子键；Ar为稀有气体，是已达稳定结构的单原子分子，不可能形成离子键。Cl和O均既能形成非极性键，也能形成极性键，还能形成离子键，如 Cl2、HCl、NaCl；O2、H2O、CaO。
【答案】　BC
二、电子式的书写
1．在书写电子式时，应注意以下几点
(1)阴离子和复杂阳离子(如NH、CH)要加方括号，并注明所带电荷数及符号。如：
(2)要注意化学键中某些原子不直接相邻的事实
(3)要注意书写单质、化合物的电子式与单质、化合物形成过程电子式的差别。
如CO2 的电子式为：
CO2形成过程的电子式表示为
2．常见的错误
(1)漏写未参与成键的电子，如：
(2)化合物类型不清，漏写或多写[　　]及错写电荷数，如：
(3)书写不规范，错写共用电子对，如：N2的电子式为
(4)不考虑原子间的结合顺序，如HClO的结构式为H—O—Cl而非H—Cl—O。因氧原子需形成2对共用电子才稳定，而H、Cl各需形成1对共用电子就稳定。
(5)不考虑原子最外层有几个电子均写成8电子结构，如
(6)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是写一块。如：CaBr2、CaH2、CaO2中Br、H、O均为－1价，Br－、H－已达稳定结构分开写，2个氧原子需形成一对共用电子才稳定，也不能分开。它们的电子式分别为：
【应用指南】　(1)书写电子式时，首先必须弄清成键原子间是离子键还是共价键，然后按各自要求书写。
(2)用电子式表示化合物与用电子式表示化合物的形成过程是不同的，二者不能混淆。
(3)电子式的书写一般可以归纳为“括阴不括阳”，NH等例外。
已知五种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。
试回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称：A____，B____，C______，D______，E________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：
________________________________________________________________________。
(3)写出下列物质的电子式：
D元素形成的单质________________；
E与B形成的化合物________________；
A、B、E形成的化合物________________；
D与E形成的共价化合物________________。
【名师解析】　因为A、B形成的离子的电子层数相同，在电子总数为30的A2B型离子化合物中，每个离子的电子数均为10，由 推知A是Na，B是O。又因为含4个原子核共10个电子形成的分子中，每个原子平均不到3个电子，肯定有原子序数小于3的元素且为原子个数多的原子，则必有氢原子，4核10电子的分子为NH3。原子序数D>E，故D为N，E为H。C与A(Na)同周期，与B(O)同主族，则C为硫。
【答案】　(1)钠　氧　硫　氮　氢
【规律方法】　判断分子中原子的最外层电子是否满足8电子结构的经验规律
(1)分子中成键原子具有的共用电子对数与该原子最外层电子数之和为8时，该原子满足8电子结构，否则不满足8电子结构。
(2)对于不含非极性键的分子，原子对应元素化合价的绝对值与该原子最外层电子数之和为8时，该原子满足8电子结构，否则不满足8电子结构。
(3)对于含有非极性键的分子，原子对应元素化合价的绝对值与形成非极性键时所用共用电子对数，再加上该原子最外层电子数之和为8时，该原子满足8电子结构，否则不满足8电子结构。
【拓展训练】　2.下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 (　　)
A．H2O　　　　　　 B．BF3
C．CCl4 D．PCl5
【解析】　方法有两种：一种写出电子式，观察每一个原子是不是周围8个电子，二是利用规律去判断。用方法二去判断：H2O分子H原子最外层电子数为|＋1|＋1＝2，O原子最外层电子数|－2|＋6＝8，故A项不符合题意；BF3中B原子最外层电子数为|＋3|＋3＝6，F原子最外层电子数为|－1|＋7＝8；故B项不符合题意；CCl4分子中C原子最外层电子数为|＋4|＋4＝8，Cl原子最外层电子数为|－1|＋7＝8，C项符合题意；PCl5分子中，P原子最外层电子数为|＋5|＋5＝10，Cl原子最外层电子数为|－1|＋7＝8，D项不符合题意。
【答案】　C
1．(2010年潍坊质检)下列各项中表达正确的是(　　)
【解析】　CO2是直线型分子，故B选项错误。NaCl是以离子键形成的化合物。应为 ，结构式只表示成键电子对，不成键电子对略去，N2的电子式应为 。
【答案】　A
2．下列物质中含有相同的化学键类型的是(　　)
A．NaCl、HCl、H2O、NaOH　　
B．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．HBr、CO2、H2O、CS2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
【解析】　A项中：NaCl只含有离子键，HCl、H2O只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项中：Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键，而Na2S中只有离子键；D项中：Na2O2既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。
【答案】　C
3．右图中每条折线表示周期表第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 (　　)
A．H2S
B．HCl
C．PH3
D．SiH4
【解析】　含N、O、F这三种原子的分子可以形成氢键，所以NH3、H2O、HF分子之间都能形成氢键，这三者的沸点比同主族下一周期元素的氢化物的沸点高；CH4不能形成氢键，所以这一族元素的氢化物逐渐升高不出现反常，所以a点所在折线一定是第ⅣA族的氢化物的沸点，a为第三周期第ⅣA族，为Si元素的氢化物。
【答案】　D
4．下列过程中，共价键被破坏的是(　　)
A．碘升华 B．溴蒸气被木炭吸附
C．酒精溶于水 D．HCl气体溶于水
【解析】　A、B、C项中化学键均不被破坏，D项中由于HCl===H＋＋Cl－而导致共价键被破坏。
【答案】　D
5．用电子式表示下列物质的结构：
(1)NH4Cl____________，(2)Na2O____________，
(3)Na2O2____________，(4)H2S____________，
(5)CO2____________，(6)MgCl2____________。
(1)～(6)中，仅含离子键的是________，仅含共价键的是________，既含离子键又含共价键的是________。
【解析】　电子式的书写要遵循：①离子化合物中阴离子用[　　]括起来，而单核阳离子不括多核阳离子也要用[　　]括起来。②离子化合物中要标注出离子所带电荷。③要真实表示出化学键的存在形式，即离子不能合并书写。
6．X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。请回答下列问题：
(1)元素X的名称是________，丙分子的空间构型是________。
(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为________。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为
________________________________。
(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为1，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。
a．只含共价键 b．只含离子键
c．既含离子键，又含共价键
【解析】　X、Y、Z分别为H、O、N，甲、乙、丙分别为NO、H2O、NH3，NH3的空间构型为三角锥形。丁为HNO3，戊为NH4NO3，在NH4NO3晶体中既含离子键，又含有共价键。
【答案】　(1)氢　三角锥形
(2)NO　4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
(3)c本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第五章 第一讲
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．某元素的原子最外层有2个电子，则该元素可能是
(　　)
A．金属元素 B．稀有气体元素
C．第ⅡA族元素 D．以上叙述都可能
【解析】　符合题意的元素包括He、ⅡA族元素(均为金属元素)及过渡元素中的部分元素(均为金属元素)。
【答案】　D
2．已知A为ⅡA族元素，B为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期元素，下列关系错误的是
(　　)
A．n＝m＋1 B．n＝m＋11
C．n＝m＋25 D．n＝m＋10
【解析】　根据元素周期表的结构，ⅡA和ⅢA的元素在长周期中被过渡元素分开使它们的序号不相邻，因为第四、五周期的过渡元素各有10种，到了第六周期还出现了镧系元素，使该周期的过渡元素变成24种，故位于第ⅡA和ⅢA的元素要看位于哪个周期。如在二、三周期，则相差1；如位于第四、五周期，则相差11；如位于第六周期则相差25。
【答案】　D
3．A和B是同周期相邻的元素，A和C是同主族相邻的元素，已知三种元素的核电荷数之和为33，则A可能为(多选)
(　　)
A．S B．O
C．Si D．C
【解析】　因为题目中A和B是同周期相邻的元素，原子序数A大于B还是A小于B都有可能，类似的A和C同主族，原子序数也可能A大于C或A小于C，所以画出四种元素在周期表中的各种可能相对位置后分别进行计算。
①
B A
C
　②
A B
C
　③
C
A B
　④
C
B A
设A的原子序数为x，按A＋B＋C的顺序分别计算如下：
①x＋(x－1)＋(x＋8)＝33，x＝26/3，不合理；
②x＋(x＋1)＋(x＋8)＝33，x＝8，A为氧元素；
③x＋(x＋1)＋(x－8)＝33，x＝40/3，不合理；
④x＋(x－1)＋(x－8)＝33，x＝14，A为硅元素。
【答案】　BC
4．(2010年广州调研)已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是
(　　)
【解析】　从A项到D项，原子最外层电子数依次为8、4、2、7，故D项符合题意。
【答案】　D
5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是
(　　)
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C．它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【解析】　根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
【答案】　B
6．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是
(　　)
A．所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B．所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
【解析】　所有的原子都含有质子和电子，并且二者在数值上是相等的。因为质子和电子带的电荷相等，而电性却相反，故整个原子是电中性的。需要注意的是，并不是所有的原子都是由质子、中子和电子组成的。如H中就只含有一个质子和一个电子，没有中子。多数原子的中子数和质子数比较接近但没有必然的数量关系。故A、B选项均不正确。原子核对核外电子的吸引是一种电性作用，因为中子不显电性，质子和电子带相反电荷，所以C选项正确。从发展的观点出发，原子中的质子、中子和电子三种构成原子的基本微粒有可能再进一步分成更小的微粒，目前有资料介绍，科学家已经研究发现了更小的微粒——夸克，所以D选项是错误的。
【答案】　C
7．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于Bi和Bi的说法正确的是
(　　)
A.Bi和Bi都含有83个中子
B.Bi和Bi互为同位素
C.Bi和Bi的核外电子数不同
D.Bi和Bi分别含有126和127个质子
【解析】　Bi与Bi互称同位素，具有相同的质子数(83)和核外电子数，但是中子数分别为126、127，故A、C、D错误，B正确。
【答案】　B
8．(2010年莆田质检)简单原子的原子结构可用图表示方法形象表示：
其中表示质子或电子，表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是(　　)
A．①②③互为同位素
B．①②③为同素异形体
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
【解析】　从图中可知①②③中的质子数等于电子数且均为1，可知①②③分别代表H、H、H三种核素，故答案为A。
【答案】　A
9．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－离子所含中子的物质的量为
(　　)
A．(A－x＋m)mol B．(A－x－m)mol
C.(A－x＋m)mol D.(A－x－m)mol
【解析】　根据n(Rm－)＝≈mol，所以W g Rm－离子所含中子的物质的量为：(A－x＋m)mol。
【答案】　C
10．已知一个SO2分子的质量为x kg，一个SO3分子的质量为y kg，假设两种分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数，若以硫原子质量的1/32作为相对原子质量的标准，则SO2的相对分子质量可表示为
(　　)
A. B.
C. D.
【解析】　对于SO2和SO3的组成，可知1个氧原子的质量为(y－x)kg，根据1个SO2或1个SO3的分子质量可计算出1个硫原子的质量m(S)＝x kg－2(y－x)kg＝(3x－2y)kg，则：Mr(SO2)＝＝。
【答案】　B
11．2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。在元素周期表中，铂表示如图所示，下列有关说法解读正确的是 (　　)
A．铂是非金属元素，在常温下呈固态
B.Pt和Pt的核外电子数相同，互为同位素
C．“195.1”是铂的质量数
D．由78可以推出Pt为第五周期元素
【解析】　铂为金属元素，A错；Pt和Pt的质子数相同，中子数不同，是两种不同核素，二者互为同位素，B正确；“195.1”是铂元素的相对原子质量，C错；由78推出Pt为第六周期元素，D错。答案为B。
【答案】　B
二、非选择题
12．A、B两种元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类分别为m和n。
(1)如果A和B同在第ⅡA族：
①当B在A的上一周期时，B的原子序数为________；
②当B在A的下一周期时，B的原子序数为________。
(2)如果A和B同在第ⅢA族：
①当B在A的上一周期时，B的原子序数为________；
②当B在A的下一周期时，B的原子序数为________。
【答案】　(1)①x－n　②x＋m
(2)①x－m　②x＋n
13．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如右图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)A、B、C三种元素的名称分别为______、________、______。
(2)B位于元素周期表中第________周期，第________族。
(3)C的原子结构示意图为________，C的单质与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式________________________________________________________________________。
【解析】　依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C为x＋1，B为x＋8，则有：
(x－1)＋x＋1＝x＋8
x＝8
所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。
【答案】　(1)氮　硫　氟　(2)三　ⅥA　(3) F2＋H2===2HF
(4)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4)
14．铯的原子序数是55，是第六周期ⅠA族元素，试推断下列内容：
(1)铯的原子核外共有__________层电子层，最外层电子数为__________。
(2)铯跟水起剧烈反应，放出________气体，同时生成的溶液使石蕊显________色，因为________________________________________________________________________。
(3)碳酸铯的水溶液使酚酞显________色，因为__________________________________。
(4)同位素138Cs原子核里有________个中子。
(5)原子序数为54的元素位于元素周期表中第________周期________族，因为从原子结构来看它的原子核外有________个电子层，最外层电子数为________个。
【解析】　应先根据核外电子排布规律，原子中各粒子数之间的关系，以及元素周期表的知识，确定Cs与Na元素结构、性质的相似性，易解答各项。
由于Cs在第六周期ⅠA族，故有6个电子层，最外层有1个电子，由于Cs与Na的相似性，故放出H2，反应后溶液遇石蕊试液显蓝色。由于碳酸铯是强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，使酚酞显红色。由粒子数关系：N＝138－55＝83。
由于Cs的原子序数为55，则原子序数为54的元素位于第五周期0族。
【答案】　(1)6　1　(2)无色　蓝　生成的氢氧化铯为强碱
(3)红　CO水解造成溶液呈碱性
(4)83　(5)五　0　5　8
15．元素周期表中前7个周期完全排满时元素的种数如下表所示：
周期序数 1 2 3 4 5 6 7
元素种数(最多) 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，其原因是________________________________________________________________________。
(2)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种数的关系，然后预测第八周期最多可能含有的元素种数为________。
(4)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是________。
A．在化合物中呈＋2价　　　 B．氢氧化物呈两性
C．单质使水分解，放出氢气 D．碳酸盐难溶于水
【解析】　解答此类问题时，应在熟练掌握元素周期表结构的前提下，运用有关递变规律及数学工具来推测知识。
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潜在的规律：
周期序数 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，……)，由此预测第八周期元素种数应为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，可以确定其单质使水分解放出氢气；其氢氧化物呈现出比氢氧化钙更强的碱性，而不能呈两性。
【答案】　(1)第六、七周期中在ⅢB族出现了镧系和锕系
(2)ⅢB　ⅣA　(3)50　(4)B
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第五章 第二讲
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列各组元素性质的递变规律错误的是
(　　)
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C．B、C、N、O、F原子半径依次增大
D．Be、Mg、Ca、Sr、Ba的金属性依次增强
【解析】　周期表中同周期元素从左到右最外层电子数依次增多，最高正化合价依次升高，原子半径依次减小，非金属性依次增强。A、B项中，元素都是同周期元素，符合此规律，A、B项正确；C项中，B、C、N、O、F也是同周期元素，原子半径应是减小的趋势，C项错误；D项中，是同主族元素，同主族元素原子最外层电子数相等，但由上到下原子半径依次增大，所以失电子能力依次增强，金属性也依次增强，D项正确。
【答案】　C
2．下列各组微粒中微粒半径由大到小的是(多选)
(　　)
A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋
C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D．Cs、K、Na、Li
【解析】　比较微粒半径有以下原则：①同周期从左到右逐渐减小，所以A应为P>S>Cl>O，②同主族从上到下逐渐增大，所以D对，③核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋>Al3＋，所以B错，④各层排布都饱和，一般电子层越多，半径越大，所以C对。
【答案】　CD
3．(2010年东城区质检)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3　②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素　③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6　④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
【解析】　原子序数为15的元素为P，其最高化合价为＋5，①错误；③中叙述元素为碳元素，它存在12C、13C、14C等同位素，中子数可以为6、7、8，③错误，故C选项正确。
【答案】　C
4．下列实验不能达到预期目的的是
(　　)
序号 实验操作 实验目的
A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱
B MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3 比较镁、铝的金属性强弱
C 测定Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱
D Fe、Cu分别与盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱
【解析】　元素的非金属性强弱和金属性强弱的实质是得失电子的难易。凡是直接或间接地比较变化过程中元素得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。A项Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C项测定Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH，根据pH的数据可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，从而判断出碳、硫的非金属性的强弱；D项利用Fe、Cu与盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。
【答案】　B
5．根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是
(　　)
A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
【解析】　L层电子数为偶数时，可能有2、4、6、8，当为2、4、6时，该元素所在族的序数等于L层电子数；当为8时，元素的原子可能存在M层、N层等，其所在族的序数无法确定。
【答案】　C
6．X、Y、Z、R分别代表四种元素，若aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的核外电子排布相同，且m>n，则下列关系正确的是(多选)
(　　)
A．a－c＝m－n　　　　　　　B．b－d＝m＋n
C．a>b>d>c D．a>b>c>d
【解析】　四种离子的“核外电子排布相同”，说明四种离子间存在如下关系：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m，从而得出a－c＝m＋n，b－d＝m＋n，所以A项不正确，B项正确；四种离子的“核外电子排布相同”，还说明四种离子的核电荷数中a、b均大于c、d，又 m>n，这表明aXm＋与bYn＋中a>b，cZn－与dRm－中c>d，故a>b>c>d，所以C项不正确，D项正确。
【答案】　BD
7．同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是
(　　)
A．原子半径：X>Y>Z
B．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．元素原子得电子能力：X>Y>Z
D．阴离子的还原性：Z3－>Y2－>X－
【解析】　由题目信息可知，X、Y、Z在同一周期中的位置顺序为Z、Y、X，半径大小顺序应为Z>Y>X。利用元素、化合物的性质之间的关系进行判断。元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则元素原子的得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，阴离子的还原性越弱，B、C、D均对。
【答案】　A
8．X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的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Y原子少1。下列说法正确的是(多选)
(　　)
A．元素非金属性由弱到强的顺序为ZB．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
【解析】　X若为第二周期元素，则其最外层电子数为6，电子排布为2、6，为O元素，若X为第三周期元素，则最外层超过8个电子，不存在，所以X只能为O元素，则Y一定是S元素；Y、Z同周期，且Z的核外电子数比Y原子少1，则Z为P元素，O、S、P的非金属性为PS>O，故D正确。
【答案】　AD
9．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是
(　　)
A．由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C．X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
【解析】　二者简单离子电子层结构相似，说明两离子的核外电子数相等，若离子符号分别为mXa＋与nYb－，则有m－a＝n＋b，A错误；若二者分别为X2－、Y－，说明X、Y为同周期的非金属元素，Y比X的非金属性强，则还原性X2－>Y－，B正确；由B项分析可知，X、Y可能为同一周期的活泼金属或同一周期的活泼非金属，C错误；若X的原子半径大于Y，且二者能形成气态氢化物，说明X与Y是同一周期的非金属元素，且X的原子序数小于Y，则Y的非金属性比X强，氢化物稳定性为HnY大于HmX，D错误。
【答案】　B
10．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，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
【解析】　X、Y最外层电子数相同，说明处于同一主族，X原子半径小于Y，说明X在上一周期。A项中X(OH)n为强碱，说明X为活泼金属，Y在下一周期，金属性更强，则最高价氧化物对应水化物Y(OH)n也一定为强碱，A正确；B项中若HnXOm为HNO3，NH3溶于水显碱性，B不正确；C项中若X2为N2，则Y为P，C不正确；D项中若Y为Cl，最高正价为＋7价，则X为F，无正价，D不正确。
【答案】　A
二、非选择题
11．现有下列短周期元素性质的数据：
元素编号元素性质　　 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(10－10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 1.43
最高或最低化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
－2 －3 －1 －3
试回答下列问题：
(1)上述元素中处于第ⅤA族的有________，处于第二周期的有________(以上均用编号表示)。
(2)上述元素中金属性最强的是________(用编号表示)。
(3)写出元素①、⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式________________________________________________________________________。
①、⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的化学方程式________________________________________________________________________。
【答案】　(1)④⑦　①③⑦　(2)⑥
(3)Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
12．(2010年金丽衢十二校联考)铊的相关信息卡片如图所示：
(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位于第______周期，第______族。
(2)若设铊的质量数为A，则铊原子中中子数和质子数之差为________。
(3)下列推断正确的是________。
A．单质的还原性：Tl>Al
B．原子半径：Al>Tl
C．碱性：Al(OH)3>Tl(OH)3
D．氧化性：Tl3＋>Al3＋
(4)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是________。
A．Tl＋最外层有1个电子
B．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物
C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱
D．Tl＋的还原性比Ag强
【解析】　(1)推断Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素种类数(2、8、8、18、18、32)进行分析，81－2－8－8－18－18＝27，首先推知该元素位于第六周期，第六周期中镧系有15种元素占一个格，则27－14＝13。根据元素周期表的结构可知，第13纵行为第ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置为：第六周期第ⅢA族。
(2)根据A－Z＝N，可知铊原子中中子数和质子数之差为(A－Z)－Z，即A－162。
(3)根据元素周期律的递变规律，同主族从上至下，元素金属性逐渐增强，单质还原性增强，原子半径增大，离子氧化性减弱，碱性增强。
(4)铊位于第ⅢA族，说明铊原子最外层有3个电子，则Tl＋最外层有两个电子，A错；由Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋知，Tl3＋的氧化性比Ag＋强，Ag的还原性比Tl＋强，C、D错。
【答案】　(1)六　ⅢA　(2)A－162　(3)A　(4)B
13．制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。
根据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：
(1)氢化物的易燃性：第二周期：________>________>H2O>HF；第三周期：SiH4>PH3>H2S>HCl。
(2)化合物的毒性：PH3>NH3，H2S________H2O，CS2________CO2，CCl4>CF4(选填“>”“<”或“＝”)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8 ℃，CF4的沸点为－128 ℃，新的制冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验，一种新的制冷剂氟利昂(CF2Cl2)终于诞生，其他类似的还可以是
__________________。
(4)然而，这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是________________________。但求助于周期表中元素及其化合物的________变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的(填写字母)。
①毒性　②沸点　③易燃性　④水溶性　⑤颜色
a．①②③　　　　b．②④⑤　　　　c．②③④
【解析】　(1)根据元素周期律，非金属性越强，氢化物的稳定性越大。从题中的信息，知道第三周期的氢化物易燃性顺序为SiH4>PH3>H2S>HCl，因此很容易推出第二周期的氢化物易燃性顺序为CH4>NH3>H2O>HF。(2)根据已知化合物的毒性：PH3>NH3，CCl4>CF4，自己创造规律，得出“相同类型的化合物，相对分子质量越大，其化合物的毒性也越大”的结论，然后应用此规律，得出H2S>H2O；CS2>CO2。
【答案】　(1)CH4　NH3　(2)>　>　(3)CFCl3(或CF3Cl)
(4)使大气臭氧层出现空洞　a
14．(2009年天津高考)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
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
X溶液与Y溶液反应的离子方程__________________________________
____________________________，
N→⑥的单质的化学方程式为__________________________________________，
常温下，为使0.1 mol/L M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至____________________________________。
【解析】　根据各元素在周期表中的位置，推出各元素依次为：
①H、②C、③N、④O、⑤Na、⑥Al、⑦Si、⑧Cl。
(1)Na、Al是第三周期元素，O在第二周期，所以原子半径：Na>Al>O。
(2)因为非金属性：N>C>Si，所以酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3。
(3)H、O、Na、Cl形成的符合条件的物质很多，比较容易写出电子式的有NaOH、NaClO。
(4)该液态物质是H2O2，MnO2、FeCl3可以作H2O2分解的催化剂。
(5)⑥的单质是Al，逆推得N为Al2O3，Z为Al(OH)3；因为M是仅含非金属元素的盐，所以M是铵盐，由此推出X、Y对应的物质是氨水和铝盐，铝盐可能是AlCl3或Al(NO3)3。M可能是NH4Cl或NH4NO3，NH可以水解，要使其溶液中M电离的阴、阳离子浓度相等，则根据电荷守恒得c(OH－)＝c(H＋)，即溶液应为中性。
【答案】　(1)Na>Al>O
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3)Na＋[ H]－或Na＋[ C ]－
(4)ab
(5)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　溶液的pH等于7
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