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第二讲　元素周期表和元素周期律　
考点一　元素周期表(命题指数★★★★)
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＝核外电子数＝质子数。
2．元素周期表的编排原则：
—把电子层数目相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排成横行
—把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成纵列
3．元素周期表的结构：
注意：熟记每周期的元素种类，各族的相对位置、金属与非金属的区域。
(1)元素周期表中的特殊元素位置。
①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。
(2)分区。
①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。
②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)最外层电子数是2的元素，都是第ⅡA族元素。(　　)
提示：×。He是最外层电子数为2的元素，但属于零族。
(2)铁位于元素周期表的第四周期第ⅧB族。(　　)
提示：×。铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。
(3)每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束。(　　)
提示：×。第一周期从H元素开始。
(4)元素种类最多的族为第Ⅷ族。(　　)
提示：×。应为第ⅢB族。
(5)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，但它们不是同位素。(　　)
提示：√。同位素是同种元素的不同原子，要求质子数相同而质量数不同，显然，镧系、锕系不符合。
2．结合如图所示元素周期表，回答下列问题：
(1)表中所列元素，属于短周期元素的有____________________(填字母，下同)，属于主族元素的有________________________________；
g元素位于第____________周期________族，i元素位于第________周期第________族。
(2)f元素位于第________周期第________族，请按氦元素的格式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：____________。
(3)简述元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系。
______________________________________。
提示：(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　三　0　四　ⅡB　(2)三　ⅥA　
(3)元素所在周期数等于原子的电子层数，元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数
命题角度1：周期表的结构
【典例1】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(　　)
①两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1
②L层电子数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
③某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期ⅦA族
④除0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
⑤副族元素没有非金属元素
⑥碱金属元素是指第ⅠA族的所有的元素
⑦元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素
A．①③④　　B．④⑤⑦　　C．④⑥⑦　　D．②④⑦
【解析】选C。①在短周期里，除第一周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是8种。若两元素原子序数相差8，则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，正确；②L层电子数为奇数，则一定是核外最外层，其所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，正确；③稀有气体元素Xe是54号元素，故核电荷数为53的元素位于第五周期ⅦA族，正确；④氟没有正价，氧没有最高正价，错误；⑥第ⅠA族中的氢元素不是碱金属元素，错误；⑦第ⅦA族中没有金属元素，第ⅡA族中没有非金属元素，错误。
　
(1)(证据推理与模型认知)由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中的位置，你能判断87号元素在周期表中的位置吗？
提示：87号元素位于第七周期第ⅠA族。
(2)(科学探究与创新意识)若周期表中第八周期排满，则第八周期应含多少种元素？
提示：50种。前七周期所含元素种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，按规律推断第八周期应含50种元素。
【备选例题】
下列有关元素周期表结构的说法中正确的是(　　)
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
B．在元素周期表中金属元素和非金属元素分界线附近可以寻找合金材料
C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第六周期副族元素
D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族没有非金属元素
【解析】选C。原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族，如He，A错误；在元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近可寻找半导体材料，B错误；63－2－8－8－18－18＝9，该元素处于第六周期，属于副族元素，C正确；第六周期有32种元素，D错误。
命题角度2：根据周期表确定原子序数
【典例2】如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(　　)
A．5x＋10　　　　
B．5x
C．5x＋14
D．5x＋16
【解析】选A。由四种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核电荷数为x，则A的核电荷数为x－1，C的核电荷数为x＋1，D的核电荷数为x－8，E的核电荷数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，故选A。
　
如图A、B、C、D、E是元素周期表中的5种元素(不包括镧系和锕系)。下列说法不正确的是(　　)
A．A、E原子序数之差可能为2
B．D、E原子序数之差可能是18或32
C．B、C原子序数之差一定是2
D．B、D原子序数之差不可能是7
【解析】选A。由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素，因为A若为氢元素，则其位于最左边一族，就不会有B；A若为氦元素，则其位于最右边一族，那么不会有C。既然A不是氢元素或氦元素，则A、E原子序数之差不可能为2，A错误；由表中位置关系可知，D、E原子序数之差可能是18或32，B正确；B、C之间仅隔有E一种元素，故原子序数之差一定为2，C正确；B、D原子序数之差应大于8，D正确。
【思维升华】
两道试题均考查了元素周期表中元素原子序数间的关系，不同的是例题中能确定各元素所在周期数，“求同存异·姊妹比对”各元素所在周期数未定，需根据元素周期表的特点进行分析。解答此类题目时需明确同主族、相邻周期元素原子序数之差的判断：
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
②ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。
【备选例题】
某周期的第ⅠA族元素的原子序数为x，那么同一周期第ⅢA族元素的原子序数为(　　)
A．肯定是x＋2
B．肯定是x＋2或x＋8或x＋32
C．肯定是x＋2或x＋12或x＋26
D．肯定是x＋2或x＋10或x＋26
【解析】选C。元素周期表中同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的两种元素，第ⅠA族的原子序数为x，若在短周期，中间相隔1列，二者原子序数相差2，则第ⅢA族元素的原子序数为x＋2；若元素在四、五周期，中间相隔11个纵列，二者原子序数相差12，第ⅢA族元素的原子序数为x＋12；若元素在六、七周期，中间有11个纵列，且存在镧系和锕系(各有15种元素)，第ⅠA族元素、第ⅢA族元素的原子序数相差26，即第ⅢA族元素的原子序数为x＋26，故选C。
1．元素周期表结构中需注意的问题：
(1)周期表18个纵列共16个族，第8、9、10纵列为一族，称为第Ⅷ族，既不是主族，也不是副族，在描述元素在第Ⅷ族时，不要写成第ⅧA族或第ⅧB族。
(2)主族是由长、短周期元素共同构成的族，但由长、短周期元素共同构成的族不一定是主族，还有零族；同样的，副族是仅由长周期元素构成的族，而仅由长周期元素构成的族不一定是副族，还有第Ⅷ族。
(3)同主族元素的原子序数差的关系。
①位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA族、第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。
②位于过渡元素右侧的主族元素，即第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4周期所含元素的种数)。
(4)元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。
2．由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中的位置：
原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
(1)若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；
(2)若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
例如35号元素(最邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，为溴元素。
命题点1：考查元素周期表的结构(基础性考点)
1.(双选)下列说法正确的是
(　　)
A.原子的最外层电子数相同的元素,一定属于同一族
B.电子层数相同的粒子,对应元素不一定属于同一周期
C.元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
D.元素周期表中有十六个纵列,也就是十六个族
【解析】选B、C。原子的最外层电子数相同的元素,不一定同族,如He为0族元素,Mg为第ⅡA族元素,Fe为第Ⅷ族元素,最外层电子数均为2,故A错误;电子层数相同的粒子,可能为离子或原子,如钠离子、氧离子、Ne等,均为2个电子层,均有10个电子,Na与O不在同周期,故B正确;元素周期表中,原子的核电荷数逐渐增大,则元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数,故C正确;元素周期表中有18个纵列,16个族,包括7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族,故D错误。
2．下列各图为周期表中一部分，原子序数与其位置不相符的是(　　)
【解析】选B。2号元素位于第一周期、9和10号元素位于第二周期，2和10号元素位于同一族且属于0族，所以其原子序数相差8，故A正确；3、4、5号元素属于第二周期元素，12号元素属于第三周期元素，同一族相邻元素原子序数相差8，但周期表中4号和5号元素不相邻，故B错误；21号元素属于第ⅢB族元素，和第ⅡA族相邻，第三周期和第四周期中第ⅠA族、第ⅡA族同一族相邻元素原子序数相差8，第四周期和第五周期第ⅠA族、第ⅡA族同一族相邻元素原子序数相差18，故C正确；第二周期和第三周期同一族相邻元素原子序数相差8，第三周期和第四周期，第ⅢA族到第ⅦA族元素，其同一族相邻元素原子序数相差18，故D正确。
命题点2：周期表中元素位置的判断(综合性考点)
3．下列有关原子序数为6、8、11、13的元素的表述正确的是(　　)
①原子序数为8的元素的最高化合价为＋6
②原子序数为6的元素是4种元素中最活泼的非金属元素
③原子序数为11的元素原子核电荷数和中子数一定均为11
④原子序数为13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA
族
A．①②　　　B．①③　　　C．④　　　D．③④
【解析】选C。原子序数为6、8、11、13的元素分别为C、O、Na、Al。O没有最高正价，①错误；4种元素中O是最活泼的非金属元素，②错误；钠原子核电荷数一定为11，中子数不确定，③错误；Al位于元素周期表的第三周期第ⅢA
族，④正确。
4．原子序数为34的元素R，在周期表中的位置为(　　)
A．第三周期第ⅥA族
B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅣA族
D．第四周期第ⅥA族
【解析】选D。与34号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因34比36少2，故R元素与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移2个格，即第四周期第ⅥA族。
【加固训练——拔高】
1．如表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3∶8。下列说法错误的是(　　)
X
Y
Z
W
　A．气态氢化物的稳定性：ZB．原子半径由大到小的顺序为Z>W>X>Y
C．X元素只能形成一种单质
D．Y元素可形成多种氧化物
【解析】选C。根据Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3∶8，则Z的最外层电子数是6，总电子数是16，是硫元素，即X、Y、Z、W分别是C、N、S、Cl，C可以构成石墨、金刚石等多种单质，C错误。
2.如图是元素周期表中短周期的一部分，若A原子最外层的电子数比次外层少3，则下列说法正确的是(　　)
A．A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的关系是C>B>A
B．D的最高正价与B的最高正价相等
C．D与C不能形成化合物
D．原子半径的大小顺序是C>B>A>D
【解析】选A。A原子最外层的电子数比次外层少3，说明A只能为15号元素磷，则B、C、D依次为硫、氯、氧。A选项中酸性由强到弱的顺序为高氯酸>硫酸>磷酸；B选项中氧元素无最高正价；C选项中氧和氯可形成氧化物如Cl2O7；D选项中原子半径的大小顺序是A>B>C>D。
考点二　元素周期律(命题指数★★★★★)
1．元素周期律：
2．主族元素的周期性变化规律：
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小(稀有气体元素除外)
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小;r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外),最低负化合价=-(8-主族序数)
最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强
碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)根据最高正化合价与族序数的关系可知，氧元素的最高正价为＋6价。(　　)
提示：×。氧元素无最高正价。
(2)氢化物稳定性：H2S>SiH4>PH3。(　　)
提示：×。元素非金属性：Si(3)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。(　　)
提示：×。应为非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(4)常温下Cl2是气体，I2是固体，说明Cl的非金属性大于I。(　　)
提示：×。单质的状态不能作为判断非金属性强弱的依据。
(5)H2SO3的酸性强于H2CO3，所以S的非金属性强于碳的非金属性。(　　)
提示：×。H2SO3不是S元素的最高价含氧酸。
2．如表是元素周期表中的一部分。
　　族周期　　　
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
E
F
H
J
3
B
C
D
G
I
根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
(1)化学性质最不活泼的元素是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。
(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是_____________________，
酸性最强的是________，呈两性的是________。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中，最稳定的是________。
(4)在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是________。
提示：(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　HClO4　Al(OH)3　(3)HF　(4)Na
命题角度1：微粒半径的大小比较
【典例1】(双选)已知X+、Y2+、Z-、W2-四种简单离子具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种主族元素的描述不正确的是
(　　)
A.金属性X>Y;还原性Z->W2-
B.原子半径:Y>X>Z>W
C.离子半径:Y2+D.原子序数:Y>X>Z>W
【解析】选A、B。由X+、Y2+、Z-、W2-具有相同的电子层结构及X、Y、Z、W为主族元素可知,X、Y处于Z、W的下一周期,X、Y处于同一周期,且X的原子序数小于Y,Z、W处于同一周期,且W的原子序数小于Z。同一周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故金属性X>Y,非金属性WY>W>Z,B项错误;具有相同电子层结构的离子,原子序数越小,离子半径越大,故离子半径Y2+X>Z>W,D项正确。
　
在题干条件不变的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．X、Y、W、Z原子的电子层数相同
B．最高正化合价：XC．电负性：W>Z
D．若元素X处于第四周期，它可与冷水剧烈反应
【解析】选D。因为X＋、Y2＋、Z－、W2－具有相同的电子层结构，X、Y应处于Z、W的下一周期，X、Y与Z、W电子层数不同，A错误；若Z、W位于第二周期，则Z为F、W为O，F没有正价，O无最高正价，B错误；由元素周期律可知，电负性W【讲台挥洒一刻】
　　　“阴上、阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
【备选例题】
下列粒子半径大小的比较正确的是(　　)
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
C．Na＜Mg＜Al＜S
D．Cs＜Rb＜K＜Na
【解析】选B。Na＋、Mg2＋、Al3＋、O2－四种微粒都是两个电子层，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，故A错误；S2－、Cl－三个电子层，Na＋、Al3＋都是两个电子层，电子层越多，半径越大，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，故B正确；电子层一样，核电荷数越多，半径越小，所以原子半径：Na＞Mg＞Al＞S，故C错误；电子层数越多，半径越大，所以原子半径：Cs＞Rb＞K＞Na，故D错误。
命题角度2：金属性和非金属性的比较
【典例2】下列实验不能达到实验目的的是(　　)
选项
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
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别与稀盐酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
【解析】选B。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，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，无法比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出H2CO3与H2SO4酸性强弱，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。
　
(1)(证据推理与模型认知)Cl2、Br2、I2的熔点能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据吗？Cl2、Br2、I2的氧化性呢？
提示：不能通过单质的熔点比较氯、溴、碘元素的非金属性，可以通过单质的氧化性进行比较。
(2)(科学探究与创新意识)如何设计实验证明氧元素的非金属性比S元素的非金属性强？
提示：可将O2通入H2S溶液中，若溶液变浑浊，则证明发生置换反应为O2＋2H2S===2S↓＋2H2O，根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，O2的氧化性大于S，故O元素的非金属性比S元素的非金属性强(也可比较H2O比H2S的热分解温度，利用H2O和H2S的稳定性证明)。
【备选例题】
不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是(　　)
A．单质氧化性的强弱
B．单质沸点的高低
C．单质与氢气化合的难易
D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
【解析】选B。A.元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强，故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱；B.S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔、沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关；C.元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强，因此可以比较元素的非金属性的强弱；D.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就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。
1．“三看法”比较微粒半径的大小：
2．元素金属性和非金属性强弱的判断方法：
金属性比较
本质
原子越易失电子,金属性越强
判断依据
①在金属活动性顺序表中位置越靠前,金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤若Xn++Y→X+Ym+,则Y的金属性比X强
非金属性比较
本质
原子越易得电子,非金属性越强
判断依据
①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④若An-+B→Bm-+A,则B的非金属性比A强
【误区警示】金属性、非金属性强弱判断的常见误区：
(1)认为根据酸性HCl>H2S，可判断非金属性Cl大于S，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。
(2)认为根据失电子数NaAl，与失电子数多少无关。
(3)认为根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI，可判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HF(4)认为同主族从上到下，元素单质熔点逐渐升高，实际上同主族从上到下，金属单质熔点降低，非金属单质熔点升高。
(5)认为元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强，实际上有特例，如N非金属性较强，但N2性质稳定。
命题点1：微粒半径大小的比较(基础性考点)
1．下列各组粒子中按半径由大到小排列的是(　　)
A．O、Cl、S、P
B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋
C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋
D．Li、Na、K、Cs
【解析】选C。比较粒子半径大小有以下原则：①原子半径同周期从左到右逐渐减小，②同主族从上到下逐渐增大，D正确顺序为Cs>K>Na>Li，③同周期元素离子核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋>Al3＋，④各层电子排布饱和时，一般电子层越多，半径越大，B正确顺序为Ba2＋>Ca2＋>Mg2＋>Al3＋。
2．已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是(　　)
A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－
B．原子序数：b>a>c>d
C．原子半径：D>C>B>A
D．四种元素一定均属于短周期元素
【解析】选B。由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图。
……
D
C
A
B
……
A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B项，原子序数：b>a>c>d；C项，原子半径：A>B>D>C；D项，四种元素也可以为长周期元素。
3．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表：
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/(10－10
m)
1.86
0.99
1.43
1.60
0.75
0.74
主要化合价
最高正价
＋1
＋7
＋3
＋2
＋5
—
最低负价
—
－1
—
—
－3
－2
下列说法不正确的是
(　　)
A.由元素X和Q组成的化合物不可能含有共价键
B.X、Z、R的最高价氧化物对应水化物可两两反应
C.Y-半径比Q2-半径小
D.M(OH)2的碱性比XOH的碱性弱
【解析】选A、C。根据提供的信息,可以推断X为Na,Y为Cl,Z为Al,M为Mg,R为N,Q为O。Na和O形成的Na2O2中含有共价键,A错误;Na、Al、N的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HNO3,两两之间可发生反应,B正确;离子半径:Cl->O2-,C错误;金属性:Na>Mg(同周期),则Mg(OH)2的碱性比NaOH的碱性弱,D正确。
命题点2：金属性与非金属性强弱的比较(综合性考点)
4．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(　　)
选项
事实
推论
A
与冷水反应，Na比Mg剧烈
金属性：Na＞Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca＞Mg
C
氧化性：HClO>H2CO3
非金属性：Cl>C
D
热稳定性强弱：HBr>HI
非金属性：Br>I
【解析】选C。A项，金属性越强，与水反应越剧烈，Na、Mg与冷水反应，Na比Mg剧烈，金属性Na>Mg，正确；B项，金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物碱性越强，Ca、Mg对应的最高价氧化物的水化物碱性Ca(OH)2强于Mg(OH)2，金属性Ca>Mg，正确；C项，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，次氯酸中氯为＋1价，不是最高价，且应比较最高价氧化物的水化物的酸性，不是比较氧化性，错误；D项，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性HBr>HI，则非金属性Br>I，正确。
【加固训练——拔高】
1．(2021·福州模拟)下列实验不能作为判断依据的是(　　)
A．向等物质的量浓度的NaNO3溶液和Na2SiO3溶液中分别滴加3滴酚酞溶液，观察溶液的颜色，判断N和Si的非金属性强弱
B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱
C．硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱
D．Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱
【解析】选B。A项，由现象可知，Na2SiO3溶液水解显碱性，则硝酸的酸性大于硅酸，则非金属性：N>Si，正确；B项，铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液先和水反应生成氢氧化钠，再和CuSO4反应，不能置换出铜，所以不能判断钠与铁的金属活动性强弱，错误；C项，CO2通入硅酸钠溶液，发生强酸制取弱酸的反应，生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸，正确；D项，卤素单质与氢气化合越容易，非金属性越强，可用Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱，正确。
2．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　)
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
　
D．用中文“”命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【解析】选C。A项，因O、N、Si元素的非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，正确；B项，氢元素与其他元素可形成共价化合物如H2O、NH3、SiH4
、H2S等，也可形成离子化合物如NaH等，正确；C项，HCl的酸性比碳酸强，但HCl不是氯的最高价氧化物对应的水化物，不能证明元素的非金属性Cl＞C，错误；D项，根据元素的原子序数与元素在周期表中位置的规律，可推出第118号元素在周期表中位于第七周期0族，正确。
3．某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性已检验)。
实验操作步骤：
Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时……关闭活塞a。请回答：
(1)B中反应的离子方程式是_______________________________。
(2)通过步骤Ⅰ、
Ⅱ
得知盐酸具有的性质是________(填字母)。
A．挥发性　　B．还原性　　C．氧化性　　D．酸性
(3)C装置的作用是___________________________，
X是________(写化学式)。
(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是
_______________________________________，
D中反应的化学方程式是_______________________________。
(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是__________________(从原子结构角度加以解释)。
【解析】B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，此反应的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。
答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(2)AD　(3)除去HCl气体　NaHCO3
(4)关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，当D中出现白色胶状沉淀后　Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱
考点三　元素周期表和元素周期律的应用(命题指数★★★★★)
1．元素周期表的三大应用：
(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了线索。
(2)寻找新材料。
(3)用于工农业生产。
探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农药材料等。
2．元素周期律的应用：
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质。
①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法。
金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。
②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法。
非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O>CH4>SiH4。
(2)预测未知元素的某些性质。
①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。
②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。
3．元素“位—构—性”三者关系的应用：
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。
(4)推断一些陌生元素的某些性质。
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。(　　)
提示：×。电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。
(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。(　　)
提示：√。最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。
(3)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。(　　)
提示：×。HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但还原性逐渐增强。
(4)第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定。(　　)
提示：×。第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越不稳定。
(5)同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。(　　)
提示：×。同一周期元素的原子，半径越小越容易得电子。
2．根据元素周期律比较下列各组性质(用“＞”或“＜”填空)：
(1)金属性：K________Na________Mg，非金属性：
F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性：PH3________NH3________H2O。
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
答案：(1)＞　＞　＞　＞　(2)＜　＜　(3)＞　＞　(4)＜　＜　(5)＞　＜　(6)＞　＞
命题角度1：元素周期表和元素周期律的应用
【典例1】(双选)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法合理的是
(　　)
A.若X+和Y2-的核外电子层结构与Ne原子相同,则离子半径:X+>Y2-
B.硅、锗都位于周期表中金属与非金属的交界处,都可以作半导体材料
C.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性强弱:Cl>S
D.K和Ga(镓)分别位于第四周期第ⅠA族和第ⅢA族,则碱性强弱:KOH>Ga(OH)3
【解析】选B、D。根据“相同电子层结构,阴上阳下”可知,阳离子的原子序数大,核内质子数多,对外层电子吸引力强,其离子半径小,A错误;金属元素和非金属元素交界处的元素可用作半导体材料,B正确;比较元素的非金属性的依据是最高价氧化物对应水化物的酸性,不是氢化物的酸性,C错误;同一周期元素,随原子序数递增,金属性逐渐减弱,由金属性K>Ga知最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>Ga(OH)3,D正确。
　
(1)(证据推理与模型认知)锗位于硅的下一周期，锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途。硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是哪种元素
?
提示：锗可作为半导体材料。非金属性越强，单质越容易与氢气发生反应，同主族元素随原子序数增大，非金属性渐弱，故硅的非金属性强于锗的非金属性。硅与氢气更容易化合，反应较难进行的是锗。
(2)(科学探究与创新意识)镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因是什么？为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液和哪两种试剂？
提示：二者位于同一主族，最外层电子数相同，均为3个。判断物质是否具有两性可观察该物质是否与酸、碱都发生反应，所以需要的试剂是氢氧化钠溶液、稀硫酸或盐酸。
命题角度2：元素“位—构—性”的关系
【典例2】(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)
W
X
Y
Z
A.原子半径：WB．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：ZD．X的最高价氧化物的水化物是强碱
【解析】选D。主族元素的最高化合价与最外层电子数相等，由“W与X的最高化合价之和为8”可知，W为N，X为Al，Y为Si，Z为P。原子半径：NC正确；Al的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，D错误。
　
在题干条件不变的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．Y的氧化物具有两性
B．元素X、Y、W的最高化合价分别与其主族序数相等
C．Z的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2ZO4
D．X的氧化物既可溶于W的最高价氧化物对应的水化物的水溶液，也可溶于W的氢化物的水溶液
【解析】选B。由题中信息可知X为Al，W为N，Z为P，Y为Si。SiO2是酸性氧化物，A错误；元素X、Y、W的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5，分别与其主族序数相等，B正确；P的最高价氧化物对应的水化物化学式为H3PO4，C错误；Al2O3可溶于HNO3的水溶液，但不溶于NH3的水溶液，D错误。
【讲台挥洒一刻】
　　　　“两步”快速突破元素推断题
【备选例题】
(2021·合肥模拟)W、X、Y、Z是短周期中的常见元素，其部分性质如下表，下列说法不正确的是(　　)
W
某种氧化物是淡黄色固体
X
短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强
Y
第三周期中离子半径最小的
Z
原子最外层电子数是电子总数的
A.W、Y、X的原子半径依次减小，Y、W、X简单离子的半径依次增大
B．W、X、Y的最高价氧化物对应的水化物之间可以两两反应
C．W的氧化物与Z的最高价氧化物反应一定是氧化还原反应
D．金属性W比Y强，非金属性Z比X弱
【解析】选C。W的某种氧化物是淡黄色固体，是过氧化钠，则W是Na元素；X为短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强的，则X为Cl元素；Y是第三周期中离子半径最小的，Y为Al元素；Z原子最外层电子数是电子总数的，则Z为C元素；A.同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，Na、Al、Cl的原子半径依次减小；电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，Y、W、X简单离子的半径依次增大，故A正确；B.氢氧化铝为两性氢氧化物，能够与氢氧化钠和高氯酸反应，氢氧化钠和高氯酸能够发生中和反应，故B正确；C.氧化钠与二氧化碳的反应不属于氧化还原反应，故C错误；D.同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，金属性W比Y强，碳酸的酸性比高氯酸弱，因此非金属性C比Cl弱，故D正确。
“位、构、性”综合推断题的解题方法
1．结构与位置互推是解题的核心：
(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＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。
(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律。
①“凹”型结构的“三短四长已完全，七主七副八零完”。
②各周期元素种类。
③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。
④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
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。
(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
3．结构与性质互推是解题的要素：
(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性。
(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似。
(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。
(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。
命题点1：利用元素周期律比较物质的性质(基础性考点)
1．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．酸性：H2SO4＞H3PO4
B．非金属性：Cl＞Br
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2
D．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
【解析】选D。A项，同周期元素，自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强，硫元素的非金属性强于磷元素的，则硫酸的酸性强于磷酸的；B项，同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，则氯元素的非金属性强于溴元素的；C项，同周期元素，自左向右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，钠的金属性强于镁的，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁；D项，碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠的，与元素周期律没有关系，D符合。
2．下列有关物质性质的说法错误的是(　　)
A．热稳定性：HCl＞HI
B．原子半径：Na＞Mg
C．酸性：H2SO3＞H2SO4
D．结合质子能力：S2－＞Cl－
【解析】选C。A.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性Cl＞I，所以稳定性HCl＞HI；B.Na、Mg是同一周期的元素，元素的原子序数越小，原子半径就越大，因此原子半径：Na>Mg；C.H2SO3是中强酸，H2SO4是强酸，所以酸性：H2SO4＞H2SO3，错误；D.元素的非金属性越强，其简单离子结合氢离子的能力就越弱。非金属性Cl＞S，所以结合质子能力：S2－＞Cl－，正确。
3．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是(　　)
选项
事实
推测
A
Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快
Ba(第ⅡA族)与水反应会更快
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1
500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时缓慢反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时反应
【解析】选B。在元素周期表中，位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体，Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处，所以Pb不能作半导体材料，选项B错误。
命题点2：元素“位—构—性”的关系(综合性考点)
4．(2021年广东适应性测试)2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：X>Z>W
B．非金属性：X>Z>W
C．Y的氢化物可用于刻蚀玻璃
D．X的氧化物对应的水化物均为强酸
【解析】选C。由题意可知，X在第三周期，且可以连接6个共价键，则X为S；X的电子数是Z的两倍，Z是O；Y和Z同一周期，且形成1个共价键，Y是F；W与S形成2个共价键，且再加上Li的1个电子成8电子结构，因此W原子最外层有5个电子，W是N。原子半径：S>N>O，A错误；非金属性：O>N>S，B错误；HF可用于刻蚀玻璃，C正确；X的氧化物对应的水化物之一为H2SO3，为弱酸，故D错误。
【加固训练——拔高】
1．(2021·西城模拟改编)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.原子半径：Y>Z>W，简单离子半径：M－>
Z2－>
W2－
B．单质的还原性：X>Y
，简单氢化物的沸点：Z>W
C．溴与元素M同主族，最高价氧化物对应的水化物的酸性比M的强
D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N的单质可作半导体材料
【解析】选D。由元素在周期表的位置可知，W、X、Y、Z、M、N六种主族元素分别为O、Na、Mg、S、Cl、Ge，A.电子层越多，原子半径越大，同周期从左到右原子半径减小，则原子半径：Y>Z>W，离子的核外电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：Z2－>M－>
W2－，A错误；B.同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：X>Y
，水分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：ZBr，Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Br的强，C错误；D.元素N位于金属与非金属的分界线附近，具有金属性和非金属性，则N元素的单质可作半导体材料，D正确。
2．(2021·益阳模拟)短周期的四种非金属元素m、n、p、q原子序数依次增大，n与q为同主族元素，m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和，p的单质在常温下能与水剧烈反应。下列说法一定正确的是(　　)
A．原子半径：m>n
B．氢化物的稳定性：n>p
C．q的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．n在自然界中能以游离态存在
【解析】选D。p的单质在常温下能与水剧烈反应，p为F元素；n与q为同主族元素，m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和，p为F元素，当m为H元素，n为C元素，q为Si元素；当m为B元素，n为N元素，q为P元素；当m为N元素，n为O元素，q为S元素；m为H元素，n为C元素时，原子半径：n>m，A错误；F为非金属性最强的元素，对应的氢化物的稳定性最强，B错误；q为Si元素时，H2SiO3为弱酸，C错误；C或N或O元素都能以游离态存在，D正确。
3．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子，五种化合物间的转化关系如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A.X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低
B．Y的最高价氧化物的水化物为弱酸
C．Y、Z组成的分子可能为非极性分子
D．W是所在周期中原子半径最小的元素
【解析】选A。由转化关系并借助A的相对分子质量为28和B是18电子的分子推知：A为乙烯、B为氯化氢、C为氯乙烷、D为水、E为乙醇；X、Y、Z、W分别对应元素为H、C、O、Cl。A.X、Y组成的化合物为烃类物质，沸点可能高于X、Z组成的化合物H2O，错误；B.Y的最高价氧化物的水化物为H2CO3属于弱酸，正确；C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子CO2，正确；D.W是Cl，是所在周期中原子半径最小的元素，正确。
4．(2021·南昌模拟)A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(　　)
A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C．元素A、C简单离子的半径大小关系为AD．元素B、C电负性大小关系为B>C
【解析】选C。地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙；C是第三周期第一电离能最小的元素，为钠；第三周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A的简单离子O2－和C的简单离子Na＋具有相同的电子层结构，r(O2－)>r(Na＋)，故错误。
5．化学的特征之一是从微观的层面认识物质。通过结合元素周期表与周期律，建立“位置—结构—性质”思维模型，我们可以更好地认识物质世界。
(一)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下：
元素代号
X
Y
Z
M
W
Q
R
原子半径/nm
0.186
0.143
0.104
0.099
0.070
0.066
0.032
主要化合价
＋1
＋3
＋6，－2
＋7，－1
＋5，－3
－2
＋1
(1)X在周期表中的位置是________；Y、Q各自形成的简单离子中，半径较大的是________(填离子符号)。W和R按原子个数比1∶4构成的阳离子中所含的化学键类型为________。
(2)M与Z相比，非金属性较强的是________(填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是__________(填化学式)。
(二)周期表中位于斜对角线(左上与右下)的两种元素性质十分相似，称为对角线法则。如锂与镁、铍与铝等，其单质或化合物的性质可参照对角线法则进行认识。
(3)锂在空气中燃烧的主要产物的电子式是________，同时生成微量的________、________(写化学式)。
(4)下列关于铍的判断正确的是________。
A．氧化铍的化学式为Be2O3
B．Be(OH)2可溶于水
C．BeCl2是离子化合物
D．Be(OH)2具有两性
(5)Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂________鉴别。
【解析】X和R的化合价都为＋1价，应为周期表第ⅠA族元素，根据半径关系可知，R为H，X为Na，Z和Q的化合价都有－2价，应为周期表第ⅥA族元素，Z的最高价为＋6价，应为S元素，Q无正价，应为O元素，Y的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，为Al元素，M有＋7、－1价，且原子半径小于S大于O，则M为Cl元素，W有＋5、－3价，且原子半径小于Cl大于O，则M为N元素，据此分析解答。
(1)X为Na元素，原子序数为11，位于周期表中第三周期第ⅠA族；Y、Q各自形成的简单离子Al3＋、O2－具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径较大的是O2－；W和R按原子个数比1∶4构成的阳离子NH中所含的化学键类型为共价键。
(2)同周期元素从左到右非金属性依次增强，故Cl和S相比，非金属性较强的是氯元素，两元素最高价氧化物的水化物中，酸性较强的也是氯的最高价氧化物对应的水化物为HClO4。
(3)根据元素周期表的结构可知，Li和Mg位于对角线上，所以二者的性质是相似的。因此Li在空气中燃烧的生成物是Li2O，同时还有Li3N、C生成。氧化锂是离子化合物，所以电子式是Li＋[]2－Li＋。
(4)Be的化合价为＋2，氧化物化学式为BeO，故A错误；Be(OH)2与氢氧化铝的性质相似，氢氧化铝不溶于水，Be(OH)2也不溶于水，故B错误；BeCl2与AlCl3相似，氯化铝是共价化合物，则BeCl2也是共价化合物，故C错误；Be(OH)2与氢氧化铝的性质相似，氢氧化铝是两性氢氧化物，则Be(OH)2也具有两性，故D正确。
(5)铍与铝位于对角线位置，Be(OH)2具有两性，而Mg(OH)2不具有两性，将Be(OH)2和Mg(OH)2放入NaOH溶液中，Be(OH)2能溶于NaOH中，而Mg(OH)2则不溶。
答案：(1)第三周期第ⅠA族　O2－　共价键　(2)氯　HClO4　(3)Li＋[]2－Li＋　Li3N　C　(4)D　(5)氢氧化钠溶液
1．(2020·江苏高考)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C．原子半径r：r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D．原子的最外层电子数n：n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
【解析】选A。A项，Na的金属性强于Mg，则最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2，正确；B项，Cl的非金属性强于Br，则得电子能力Cl2强于Br2，错误；C项，Na、Mg、Cl位于同一周期，电子层数相同，核电荷数大的原子，核对核外电子的吸引能力增强，所以原子半径会减小，则r(Na)>r(Mg)>r(Cl)，错误。
2．(2020·全国Ⅲ卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(　　)
A．非金属性：W>X>Y>Z
B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸
D．Y的氧化物水化物为强碱
【解析】选D。根据“化合物XW3与WZ相遇会产生白烟”可知XW3应为NH3，WZ为HCl，即W为氢、X为氮，Z为Cl，再根据四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，可知Y是Na。非金属性：Cl>N>H>Na，A错误；原子半径：Na>Cl>N>H，B错误；氮的含氧酸中HNO2为弱酸，C错误；NaOH为强碱，D正确。
3．(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是(　　)
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
【解析】选B。X、Y、Z为短周期主族元素，X与Z同族，所以二者最外层电子数相等，Y最外层电子数等于X次外层电子数，由于Y不是稀有气体，最外层电子数不是8，因此Y的最外层电子数为2，三种元素最外层电子数之和为10，可以求出X与Z的最外层电子数为4。结合Y原子半径大于Z，可知X为碳元素，Y为镁元素，Z为硅元素。因为CO、CO2常温下均是气体，MgO是固体，所以C的氧化物的熔点比Mg的氧化物低，A错误。因为碳元素的非金属性比硅元素强，所以碳的氢化物的热稳定性大于硅的氢化物，B正确。C和Si金属性、非金属性都不强，不易形成阴离子或阳离子，二者形成的化合物是共价化合物，C错误。金属Mg可以与浓硝酸反应而溶解，硅与浓硝酸常温下不反应，D错误。
4．(2019·北京高考)2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B．In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In＞Al
D．碱性：In(OH)3＞RbOH
【解析】选D。In为49号元素，根据元素周期表中元素的排布规律，In是第五周期第ⅢA族元素，故A正确；In的中子数为115－49＝66，电子数为49，中子数与电子数的差值为66－49＝17，故B正确；In是第五周期第ⅢA族元素，Al为第三周期第ⅢA族元素，依据元素周期律，原子半径：In＞Al，故C正确；In是第五周期第ⅢA族元素，Rb为第五周期第ⅠA族元素，金属性In5．(2018·全国卷Ⅰ)
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
【解析】选B。根据“W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃”，可以推测W与Z其中一个为氟元素，依据W与Y同族且主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，知W是氟元素；根据“W、X、Z最外层电子数之和为10”可知Z可能为Ca(或K)，X可能为Na(或Mg)，由于W与Y同族，且原子序数增加，故Y是Cl。常温常压下，Na(或Mg)为固体，A不正确；Z的氢化物CaH2(或KH)为离子化合物，B正确；Y和Z形成的化合物为CaCl2(或KCl)，其水溶液呈中性，C不正确；氟元素无正价，D不正确。
1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。
2．掌握5个关系式：
(1)质子数＝原子序数。
(2)电子层数＝周期序数。
(3)最外层电子数＝主族序数。
(4)最高正价数＝主族序数(O、F除外)。
(5)最低负价＝主族序数－8。
3．理解元素性质的2个递变规律：
(1)同周期
(从左至右)
(2)同主族
(从上到下)
4．微粒半径大小比较的“4同”：
(1)同周期。(2)同主族。(3)同电子层结构。(4)同一元素。
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-第三讲　化学键
考点一　离子键和共价键(命题指数★★★★)
1．化学键：
(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。
(2)形成与分类。
2．离子键、共价键的比较：
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对不偏向任何一方
共用电子对偏向一方原子
形成条件
通常,活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失,形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
形成的物质
离子化合物
非金属单质;某些共价化合物或离子化合物
共价化合物或离子化合物
3.化学键与物质的类别：
(1)离子化合物与共价化合物。
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
构成微粒
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
只含有共价键
(2)化学键与物质类别的关系。
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。(　　)
提示：×。除了静电吸引之外，还有静电排斥作用。
(2)非金属元素组成的化合物中只含共价键。(　　)
提示：×。某些铵盐全部由非金属元素组成，就含有离子键。
(3)所有的物质中均含化学键。(　　)
提示：×。稀有气体组成的分子中不含有化学键。
(4)
某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。(　　)
提示：×。H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成HX含共价键。
(5)
共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。(　　)
提示：×。如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。
2．(1)AlCl3是由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物。Al—Cl键是离子键吗？
提示：由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键不一定都是离子键，AlCl3中含有的化学键为共价键。
(2)HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl也是离子化合物吗？
提示：不是。HCl气体溶于水后，在水分子的作用下形成水合氢离子和氯离子而导电，HCl仅含有共价键，是共价化合物。
(3)有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？
提示：不一定是化学反应，如NaCl溶于水，属于物理变化，其中有离子键断裂，而将NaCl溶液蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化。
命题角度1：离子键和共价键
【典例1】下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是(　　)
A．NaOH、H2O、NH4Cl
B．KOH、Na2O2、(NH4)2S
C．MgO、CaBr2、NaCl
D．Na2SO4、HCl、MgCl2
【解析】选B。既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是H2O、HCl，排除A、D；只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C；既含有离子键又含有共价键的是NaOH、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4。
　
(1)(宏观辨识与微观探析)Na2O2中含有离子键，书写其电子式，判断Na2O2中阴阳离子数目的比值为多少？
提示：Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，含有钠离子和过氧根离子，阴阳离子数目的比值为1∶2。
(2)(证据推理与模型认知)有同学认为第ⅠA族氢元素只能与其他元素以共用电子对相结合，形成共价键，这种说法是否正确？
提示：不正确。氢元素也能与活泼性强的金属形成离子键，如NaH中仅含有离子键。
【备选例题】
化学反应的本质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成的过程，下列关于化学反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2的叙述正确的是(　　)
A．反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂
B．反应过程中只涉及离子键和非极性共价键的形成
C．反应过程中既涉及离子键和极性共价键的断裂，又涉及离子键和非极性共价键的形成
D．反应过程中既涉及离子键、极性键和非极性共价键的断裂，又涉及离子键、极性键和非极性共价键的形成
【解析】选D。Na2O2中存在离子键和非极性共价键，CO2中存在极性共价键，Na2CO3中存在离子键和极性共价键，O2中存在非极性共价键，D项符合题意。
命题角度2：离子化合物与共价化合物
【典例2】有如下四种物质，其中所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(　　)
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
HCl
NH4NO3
N2H4
所含化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
【解析】选B。A.MgCl2中只有离子键，属于离子化合物，故错误；B.HCl只有共价键，是共价化合物，故正确；C.硝酸铵含有离子键和共价键，是离子化合物，故错误；D.N2H4只含有共价键，是共价化合物，故错误。
　
在题干条件不变的情况下，下列说法中正确的是(　　)
A．MgCl2的电子式为Mg2＋[]
B．液态HCl不导电，可证明它是共价化合物
C．NH4NO3仅由非金属元素组成，所以它是共价化合物
D．N2H4分子中所有原子最外层均达到8电子稳定结构
【解析】选B。A项，MgCl2是离子化合物，其电子式为[]－Mg2＋[]－，错误；B项，液态HCl不导电，说明没有自由移动的离子存在，其构成微粒为分子，可证明它是共价化合物，正确；C项，NH4NO3中含有离子键，是离子化合物，错误；D项，N2H4分子中氢原子未达到8电子稳定结构，错误。
【讲台挥洒一刻】
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
1．化学键类型的判断方法：
2．化合物类型与化学键类型的关系：
(1)存在离子键的化合物一定是离子化合物。
(2)离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。
(4)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl、NaOH、Na2O2等。
(5)全部由非金属元素组成的化合物也可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
3．物质熔化、溶解时化学键的变化：
(1)离子化合物的溶解或熔化过程。
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。
注意：强酸酸式盐溶解和熔化破坏的化学键不完全相同。如NaHSO4(aq)===Na＋＋H＋＋SO(破坏离子键和共价键)，NaHSO4(熔融)===Na＋＋HSO(只破坏离子键)。
(2)共价化合物的溶解过程。
①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
(3)单质的溶解过程。
某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。
命题点1：化学键的概念辨析(基础性考点)
1．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NH4Cl
D．HCl和NaOH
【解析】选A。A项，CaCl2和Na2S中都只有离子键；B项，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，CO2中只有共价键，NH4Cl中既有离子键又有共价键；D项，HCl只有共价键，而NaOH中除有共价键(氢氧根离子中)外，还有离子键。
2.(双选)下列关于NaHSO4的说法中正确的是
(　　)
A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电
B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是1∶1
C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
【解析】选B、D。虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子,因而不能导电;NaHSO4固体中阳离子(Na+)和阴离子(HSO)的个数比是1∶1;NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键,而溶于水时电离出Na+、H+和SO,破坏的是离子键和共价键。
3．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
【解析】选D。A、B两项反应物和产物中都不含非极性共价键，C项，生成物中不含非极性共价键。
命题点2：化学键类型与物质类别的关系(综合性考点)
4.(双选)下列有关化学键的叙述,正确的是
(　　)
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中可能不含化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【解析】选A、B。离子化合物中一定含有离子键,共价化合物中一定含有共价键;含有离子键的化合物一定是离子化合物,但含有共价键的化合物不一定为共价化合物,如NaOH、NH4Cl等,故A项正确,D项错误;单质分子中可能不含化学键,如稀有气体分子,B项正确;C项中,含有极性键的分子不一定是极性分子,若分子结构对称,则为非极性分子,如CO2、CH4等为非极性分子。
【加固训练——拔高】
1．下列各组粒子中，所含化学键类型有差异的是(　　)
A．CCl4和CH4　　　　　B．H3O＋和NH
C．CaO2和CaF2
D．Ba(OH)2和NaOH
【解析】选C。A项，均为共价键；B项，均为共价键；C项，CaO2含离子键和共价键，CaF2不含共价键；D项，均含有共价键和离子键。
2．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共价键和非极性共价键的是(　　)
A．Z2Y　　　B．X2Y2　　　C．Z2Y2　　　D．ZYX
【解析】选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，则X为氢元素。A项Na2O中只含有离子键；B项H2O2分子中既含有非极性共价键，又含有极性共价键；C项Na2O2中含有离子键和非极性共价键，不含有极性共价键；D项NaOH中含有离子键和极性共价键。
3．下列说法不正确的是(　　)
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键；
②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物；
③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键；
④离子化合物中一定含有离子键；
⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物；
⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键；
⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物；
⑧含离子键的化合物一定是离子化合物；
⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离，克服粒子间作用力的类型相同。
A．③④⑦⑧　　　
B．①③④⑦⑧
C．①②⑤⑥⑨
D．①④⑦⑨
【解析】选C。①稀有气体分子中不存在化学键，错误；②氯化铵是离子化合物，错误；③非金属元素与氢元素形成的共价键一定是极性键，正确；④离子化合物中一定含有离子键，正确；⑤氯化铝是共价化合物，错误；⑥化合物中可以存在多种化学键，错误；⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠中含有共价键，属于离子化合物，正确；⑧含离子键的化合物一定是离子化合物，正确；⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离，克服粒子间作用力的类型不相同，前者是离子键，后者是共价键，错误。
考点二　表征粒子结构的化学用语(命题指数★★★★★)
1．结构示意图：
(1)原子结构示意图：如Cl：。
(2)离子结构示意图：如Cl－：。
2．电子式：
(1)电子式。
在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子的式子。
(2)电子式的书写。
①原子：Na　Na·，Cl。
②简单离子：Na＋Na＋，F－[]－。
③复杂离子：NH[HN··H,··H__H]＋，OH－[H]－。
④离子化合物：MgCl2[]－Mg2＋[]－，
Na2O
Na＋[]2－Na＋，
Na2O2Na＋[]2－Na＋。
⑤非金属单质及共价化合物：N2N??N，
H2OHH，H2O2HH。
(3)用电子式表示化合物的形成过程。
①离子化合物：左边是原子的电子式，相同原子电子式可以合并，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接。如。
②共价化合物：左边是原子的电子式，相同原子电子式可合并，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。
如NH3：3H·＋·―→HN··H,··H
。
3．结构式：
用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子。结构式用—、===、≡分别表示1、2、3对共用电子，结构式可以在一定程度上反映真正的分子结构和性质，但不能表示空间构型，如甲烷分子是正四面体，而结构式为CHHHH，但不能认为碳原子和四个氢原子都在同一平面上。
说明：对于复杂的有机物，结构式可简化为结构简式等。
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)CaCl2的电子式：·[Ca2＋]·。(　　)
提示：×。CaCl2的电子式为[]－Ca2＋[]－。
(2)次氯酸(HClO)的电子式：H。(　　)
提示：×。HClO的电子式为H。
(3)IBr的电子式：。(　　)
提示：√。I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子对即可达到8电子稳定结构。
(4)HClO的结构式为H—O—Cl。(　　)
提示：√。H、Cl、O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其结构式为H—O—Cl。
(5)HIO各原子都满足8电子结构。(　　)
提示：×。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，氢原子最外层只有2个电子。
(6)MgO的形成过程可以表示为·Mg·＋·
·―→Mg2＋[]2－。(　　)
提示：√。MgO是离子化合物，形成过程中存在电子的得失。
2．按要求完成下列填空：
(1)一核10电子的原子的电子式____________。
(2)双核10电子的阴离子的电子式________________。
(3)五核10电子的阳离子的电子式________________。
(4)用电子式表示K2S的形成过程__________________________________。
提示：(1)　(2)[H]－
(3)[HN··H,··H
H]＋
(4)
命题角度1：电子式的书写与判断
【典例1】下列表达正确的是(　　)
A．NH4H的电子式为[HN··H,··H
H]＋H－
B．H2S的电子式可表示为H＋[]2－H＋
C．用电子式表示Na2O的形成过程为2Na×＋·
·―→2Na＋[]2－
D．CO2电子式为··C··
【解析】选D。NH4H的电子式为[HN··H,··H
H]＋[H]－，A项错误；H2S为共价化合物，电子式应为HH，B项错误；C项中箭头后面两个钠离子不能合并，正确的表达方法为，故错误，D项二氧化碳的电子式表达正确。
　
上述题目中所涉及的四种物质，含有共价键，且属于离子化合物的是(　　)
A．NH4H　　　B．H2S　　　C．Na2O　　　D．CO2
【解析】选A。NH4H属于离子化合物，且NH中含有共价键，A项正确；H2S属于共价化合物，B项错误；Na2O属于离子化合物，但不含共价键，C项错误，CO2属于共价化合物，D项错误。
【规律方法】电子式书写常见的四大误区
命题角度2：化学用语的正误判断
【典例2】(2021·西安模拟)下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．H2O2的电子式为H＋[]2－H＋
B．质子数为67、中子数为99的放射性同位素钬(Ho)原子为Ho
C．氯离子的结构示意图为
D．乙醇分子的球棍模型为
【解析】选B。H2O2是共价化合物，其电子式为HH，A项错误；氯离子最外层电子数为8，其结构示意图为，C项错误；D项所给的是乙醇分子的比例模型，D项错误。
【讲台挥洒一刻】
化学用语判断中常见错误
(1)结构简式需保留官能团，如CH2===CH2，不能写成CH2CH2，还要注意有机物中原子的连接情况，如—NO2，不能写成—O2N。
(2)各“式”切不可张冠李戴：名称还是化学式、分子式还是实验式、结构式还是结构简式、原子还是离子结构示意图、化学方程式还是离子方程式等。
(3)化学方程式或离子方程式要遵守质量守恒，化学计量数要最简，注明反应条件并注意“↑”“↓”“?”“===”“―→”符号的使用。
1．电子式书写“六项”注意：
①同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。
②单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
③在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。如：CaF2要写成[]－Ca2＋[]－，不能写成Ca2＋[]，也不能写成Ca2＋[]－[]－。
④不要漏写未成键的电子，如N2写成N??N是错误的。
⑤不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。
⑥在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。
2．8电子稳定结构的判断方法：
(1)经验规律法。
①凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子稳定结构。
②原子序数≤5的原子不能形成8电子稳定结构。
(2)试写结构法。
判断某化合物中的某原子最外层是否达到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。例如：①H2O中O原子最外层有8个电子，但H原子最外层只有2个电子；②COCl2可根据结构式CClOCl判断各原子最外层均为8电子稳定结构；③N2的电子式为N??N，则两氮原子最外层均满足8电子稳定结构。
命题点1：电子式的书写及正误判断(基础性考点)
1．(2021·桂林模拟)下列电子式，正确的是(　　)
A．[HN··H,··H
H]＋[Cl－]　　　B．[NH][]
C．Na＋[]2－Na＋
D．·[Ca2＋]·
【解析】选C。氯化铵的电子式为[HN··H,··H
H]＋[]－，故A错误；溴化铵的电子式为[HN··H,··H
H]＋[]－，故B错误；过氧化钠的电子式为Na＋[]2－Na＋，故C正确；氯化钙的电子式为[]－Ca2＋[]－故D错误。
2．已知：；
②H×＋·―→H。
下列说法不正确的是(　　)
A．①和②变化过程中都会放出热量
B．氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子
C．①和②中的氯原子均得到1个电子达到8电子稳定结构
D．NaCl中含有离子键，HCl中含有共价键
【解析】选C。A项，①②都表示新化学键的形成，放出热量，正确；B项，钠原子失去电子，氯原子得到电子，HCl中共用电子对偏向氯原子，说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子，正确；C项，H原子和Cl原子形成共用电子对，没有发生电子转移，错误；D项，NaCl中Na＋与Cl－形成离子键，HCl中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键，正确。
命题点2：8电子稳定结构的判断(综合性考点)
3．(2021·贵阳模拟)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
【解析】选C。判断原子满足最外层8电子稳定结构的方法为最外层电子数＋所成价键数＝8，A、D项错误；P4为单质，而非化合物，B项错误；C项中5个原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。
4．下列说法正确的是(　　)
A．1个乙烷分子中存在8个共用电子对
B．NaOH和Na2O2中均含共价键和离子键
C．将NaH溶于水，得到的水溶液能导电，说明NaH是离子化合物
D．PCl3和BCl3分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构
【解析】选B。A项，乙烷分子中含6个C—H共价键和1个C—C共价键，所以1个乙烷分子中存在7个共用电子对，错误；B项，NaOH的氢氧根离子中氢原子与氧原子之间存在共价键，Na2O2的过氧根离子中氧原子与氧原子之间存在非极性共价键，所以两者都是含共价键和离子键的离子化合物，正确；C项，NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气，不是NaH本身发生电离，不能说明NaH是离子化合物，错误；D项，PCl3分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构，BCl3分子中氯原子最外层达到8电子稳定结构，硼原子最外层只达到6电子结构，错误。
命题点3：常见化学用语的正误判断(应用性考点)
5．(2021年辽宁适应性测试)我国自主设计生产的长征系列运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，N2O4作氧化剂。下列相关的化学用语正确的是(　　)
A．该反应的化学方程式：C2H8N2＋N2O4===2CO2＋N2＋4H2O
B．偏二甲肼的结构简式：NH3CCH3NH2
C．N2的结构式：N===N
D．甲基的电子式：·C··H,··H
H
【解析】选D。反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O4===2CO2＋3N2＋4H2O，A错误；偏二甲肼中N原子形成3个共价键，不存在氮氮双键，B错误；N2的结构式是N≡N，C错误；D项是—CH3的电子式，正确。
6．(2021年重庆适应性测试)下列化学用语表述正确的是(　　)
A．S2Cl2结构式为Cl－S－S－Cl
B．S2－结构示意图为
C．PCl3电子式为CCl
D．丙烯的球棍模型为
【解析】选A。S2－结构示意图中最外层为8个电子，B错误；PCl3中氯原子和磷原子周围都应有8个电子，C错误；D中给的是丙烷的球棍模型，D错误。
【加固训练——拔高】
1．下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．对硝基甲苯的结构简式：NO2CH3
B．离子结构示意图既可以表示35Cl－，也可以表示37Cl－
C．NH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式：NHHHHH
D．CO2的比例模型：
【解析】选B。A.氮原子与碳原子直接相连，对硝基甲苯的结构简式：O2NCH3，与题意不符，A错误；B.35Cl－、37Cl－的质子数为17，核外电子数为18，则离子结构示意图既可以表示35Cl－，也可以表示37Cl－，符合题意，B正确；C.NH5的结构与NH4Cl相似，NH5为离子晶体，与题意不符，C错误；D.CO2中，C原子半径大于O原子，则比例模型：，与题意不符，D错误；答案为B。
2．下列化学用语正确的是(　　)
①过氧化氢的电子式：HH
②三氯化硼的电子式：B··,··
③H3O＋的电子式：[HO··,··H
H]＋
④NaHS的阴离子的电子式：[H]－
⑤硫化钾的电子式：K[]2－
⑥N2H4的结构式：NHHNHH
⑦PCl5的结构式：PClClClClCl
⑧BF的电子式：[B··,··
]－
A．①②③④⑦　　　　　　B．①③④⑦⑧
C．②③④⑤⑥
D．①③⑤⑥⑧
【解析】选B。硼原子最外层只有3个电子，BCl3的电子式为B··
，故②错误；在离子化合物中阴、阳离子应相间排布，则硫化钾的电子式应为K＋[]2－K＋，故⑤错误；在N2H4中，N与N之间是单键，故⑥错误。
考点　分子间作用力与氢键(命题指数★★★)
1．分子间作用力：
(1)定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。
(2)特点。
①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，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共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。
(3)变化规律。
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。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稍强的相互作用。
(2)形成条件。
除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。
(3)存在。
氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高。(　　)
提示：×。HF分子间存在氢键，故HF的熔沸点最高。
(2)由于分子间作用力逐渐增加，甲烷、乙烷、丙烷的沸点逐渐升高。(　　)
提示：√。分子间作用力逐渐增加，沸点逐渐升高。
(3)氢键是一种较弱的化学键。(　　)
提示：×。氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键。
(4)冰的密度比4
℃时水的密度小，是由于氢键的缘故。(　　)
提示：√。由于氢键的缘故导致分子之间的距离变大，密度减小。
2．氮和磷氢化物性质的比较：
热稳定性：NH3__________PH3(填“>”或“<”)。
沸点：N2H4__________P2H4(填“>”或“<”)，判断依据是____________________。
【解析】氮的非金属性大于磷的非金属性，热稳定性NH3大于PH3。沸点N2H4大于P2H4，因为N2H4分子间存在氢键。
提示：>　>　N2H4分子间存在氢键
命题角度：分子间作用力和氢键对物质性质的影响
【典例1】如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～第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】选D。在第ⅣA～第ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，沸点反常高，则含a的线为第ⅣA
族元素的氢化物，a点为SiH4。
　
在题干条件不变的情况下，回答下列问题：
(1)表示第ⅥA族元素气态氢化物的沸点的是曲线__________；表示第ⅣA族元素气态氢化物的沸点的是曲线________。
(2)同一主族中第三、四、五周期元素的气态氢化物的沸点依次升高，其原因是
_____________________________________________。
【解析】ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族第二周期元素的气态氢化物沸点最高的是水，最低的是甲烷；由图可知，A、B、C、D曲线中表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的是曲线A；表示ⅣA族元素气态氢化物沸点的是曲线D。同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物中分子间的范德华力依次增大，所以沸点依次升高。
答案：(1)A　D　(2)组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高
【典例2】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是(　　)
A．F2>Cl2>Br2>I2
B．CF4>CCl4>CBr4>CI4
C．HFD．CH4【解析】选D。分子晶体的熔、沸点高低由分子间作用力的大小决定，分子间作用力越大，熔、沸点越高，反之越低。A中卤素单质随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔、沸点升高，故A错误；同理B错误；C中虽然四种物质的相对分子质量逐渐增大，但是，在HF分子中存在氢键，故HF的沸点是最高的，故C错误。
1．分子间作用力对物质性质的影响：
①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F22．氢键对物质性质的影响：
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。
命题点1：对分子间作用力的认识(基础性考点)
1．下列关于范德华力的叙述正确的是(　　)
A．是一种较弱的化学键
B．分子间存在较强的电性作用
C．直接影响物质的熔、沸点
D．稀有气体的原子间存在范德华力
【解析】选D。范德华力是分子间存在的较弱的相互作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合。
2．下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是(　　)
A．食盐熔化　　　
B．HCl溶于水
C．碘升华
D．氢氧化钠熔化
【解析】选C。氯化钠、氢氧化钠均是离子化合物，熔化时离子键断裂，A、D项错误；HCl溶于水时克服的是共价键，B项错误；碘升华时克服的是范德华力，C项正确。
命题点2：对氢键的认识(综合性考点)
3．下列现象与氢键有关的是(　　)
①NH3的熔、沸点比PH3的熔、沸点高　②小分子的醇、
羧酸可以和水以任意比互溶　③冰的密度比液态水的密度小　④水分子高温下很稳定
A．①②③④　　B．①②③　　C．①②　　D．①③
【解析】选B。水分子高温下很稳定是因为分子中O—H键的键能大。
4．下列物质性质的变化规律，与共价键的强弱有关的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次降低
C．碱金属单质的熔点随原子序数递增依次降低
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
【解析】选B。A中F2、Cl2、Br2、I2熔沸点的影响因素为分子间作用力，A错误；B中非金属性F>Cl>Br>I，非金属性越强，形成氢化物的键越稳定，对应的氢化物越稳定，正确；C中Li、Na、K、Rb、Cs为金属单质，不存在共价键，错误；D中NaF、NaCl、NaBr、NaI为离子化合物，影响熔点的因素是离子键，错误。
5．中科院国家纳米科学中心的科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是(　　)
A．氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
B．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
C．由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF
D．由于氢键的存在，水分子变得更稳定了
【解析】选B。氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故A错误；冰中分子排列有序，含有氢键数目增多，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，是氢键的原因，故B正确；卤素的氢化物中只有HF含有氢键，卤素的氢化物的沸点：HF>HI>HBr>HCl，故C错误；水分子的稳定性与化学键的强弱有关，与氢键无关，故D错误。
1．(2019·江苏高考)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是(　　)
A．中子数为18的氯原子：Cl
B．N2的结构式：N===N
C．Na＋的结构示意图：
D．H2O的电子式：H
【解析】选D。A项，Cl的质子数为17，中子数为18，则质量数为35，表示为Cl，错误；B项，N2分子中N与N之间形成叁键，结构式为N≡N，错误；C项，Na失去最外层一个电子为Na＋，结构示意图为，错误；D项，H2O为共价化合物，H和O之间为共用电子对，正确。
2．(2017·海南高考)下列分子中，其中子总数为24的是(　　)
A．18O3　　B．2HO2　　C．14N16O2　　D．14C16O2
【解析】选D。氧原子的质子数为8，18O3中的中子总数为3×(18－8)＝30；氢原子的质子数为1，氧原子的质子数为8，2HO2中的中子总数为2×(2－1)＋2×(17－8)＝20；氮原子的质子数为7，氧原子的质子数为8，14N16O2中的中子总数为1×(14－7)＋2×(16－8)＝23；碳原子的质子数为6，氧原子的质子数为8，14C16O2中的中子总数为1×(14－6)＋2×(16－8)＝24。
3．根据要求，完成下列填空：
(1)(2015·全国卷Ⅰ)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为____________________________。
(2)(2016·上海高考)HClO的电子式为________________________。
(3)(2016·新课标全国Ⅱ)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。联氨分子的电子式为____________________，其中氮的化合价为____________________。
(4)(2017·海南高考)H(氢)与P(磷)组成的最简单化合物的电子式为______________________________。
【解析】(1)硼氢化钠(NaBH4)电子式是由离子键和阴离子内部的共价键两部分合成。根据钠失电子，硼和氢之间形成共价键等知识，可知电子式为Na＋[HB··H,··H
H]－。
(2)HClO含有共价键，氧分别与氢和氯形成共价键，可得次氯酸的电子式为H。
(3)联氨的结构式为NHHNHH，故其电子式为HN··H,··N··H,··H；N2H4中H为＋1价，故N为－2价。
(4)H与P形成最简单化合物是PH3，其电子式为HP··,··H
H
答案：(1)Na＋[HB··H,··H
H]－　(2)H
(3)HN··H,··N··H,··H　－2
(4)HP··,··H
H
1．熟记化合物的2种类型：
(1)离子化合物：含有离子键的化合物。
(2)共价化合物：只含有共价键的化合物。
2．牢记共价键的2种分类：
极性键和非极性键
3．能正确书写四类电子式：
(1)原子。
(2)离子。
(3)离子化合物。
(4)非金属单质及共价化合物。
4．熟悉常见的分子间作用力：
氢键和范德华力
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-第一讲　原子结构　核外电子排布　
考点一　原子结构与核素、同位素(命题指数★★★★)
1．原子构成：
(1)构成原子的微粒及作用。
(2)微粒之间的关系。
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数。
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数。
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义。
2．元素、核素、同位素：
(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系。
(2)同位素的特征。
①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素。
①H：名称为氕，不含中子。
②H：用字母D表示，名称为氘或重氢。
③H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途。
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数。(　　)
提示：√。原子最外层电子数决定元素的化学性质。
(2)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。(　　)
提示：√。一种元素可以存在质子数相同，中子数不同，质量数不同的同位素，是不同的核素，所以一种元素可以有多种核素，有几种核素就有几种原子。
(3)核聚变如H＋H―→He＋n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(　　)
提示：×。化学变化指的是有新物质生成，但原子种类不变；从微观上讲，既有化学键的断裂，也有化学键的生成，所以核聚变不是化学变化。
(4)Cl与Cl得电子能力几乎相同。(　　)
提示：√。Cl与Cl属于同位素，物理性质不同，化学性质相同，所以Cl与Cl得电子能力几乎相同。
(5)一种核素只有一种质量数。(　　)
提示：√。核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，因此一种核素只有一种质量数。
2．现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题：
(1)H、H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)互为同素异形体的微粒是________。
(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为__________________。
(4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。
(5)C、C的化学性质________。
提示：(1)核素　同位素　(2)O2和O3　(3)30　24　(4)7　5　(5)相同
命题角度1：原子结构
【典例1】(双选)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是(　　)
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为
g
【解析】选A、D。A项,中子数为b-a;B项,电子数为a+n;C项,质量数为b。1
mol
Xn-的质量约为b
g,则1个X原子的质量约为
g。
　
在题干不变的条件下，完成下列内容：
X原子与1H原子构成HnX分子，在m
g
HnX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为__________，所含质子数为________，所含电子数为__________。
【解析】X原子的质子数为a，质量数为b，中子数则为(b－a)，它与1H原子构成HnX分子，其质量数为(n＋b)，中子数为(b－a)，质子数为(n＋a)，若质量为m
g，则该物质的物质的量为
mol，故所含原子的物质的量为(n＋1)
mol，所含中子的物质的量为(b－a)
mol，所含质子数为(n＋a)NA，所含电子数与质子数相等，为(n＋a)NA。
答案：
(n＋1)
mol　(b－a)
mol
(n＋a)NA　(n＋a)NA
【讲台挥洒一刻】
求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
物质的质量物质的量指定粒子的物质的量粒子数
命题角度2：核素、同位素
【典例2】下列说法错误的是(　　)
A．H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B．Ca和
Ca、石墨和金刚石均互为同位素
C．H和
H是不同的核素
D．12C和
14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
【解析】选B。A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体，B错误；H和
H是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；12C和
14C的质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同，D正确。
　
(1)(宏观辨识与微观探析)12C和
14C核外电子排布方式是否相同？
1H2与
2H2是否互为同素异形体？
提示：12C和
14C互为同位素，质子数相同，核外电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同；同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，1H2与
2H2结构相同，并不是同素异形体。
(2)(变化观念与平衡思想)通过化学变化是否可以实现12C和
14C间的相互转化？
提示：12C和
14C都是碳原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现12C和
14C间的相互转化。
【备选例题】
(2021·石家庄模拟)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是(　　)
A．Th元素的质量数是232
B．Th元素的相对原子质量是231
C．232Th
转化成233U是化学变化
D．230Th和232Th的化学性质相同
【解析】选D。Th有质量数为230、232的两种同位素，因此无法确定Th的质量数，A错误。不知230Th与232Th的丰度，无法确定Th的相对原子质量，B错误。化学变化过程中原子种类不变，而232Th转化为233U原子种类发生变化，C错误。230Th与232Th互为同位素，二者化学性质相同，D正确。
1．原子结构与同位素的认识误区：
(1)原子核内不一定都有中子，如H。
(2)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。
(3)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。
(4)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
2．抓住描述对象突破“四同”判断：
(1)同位素——原子，如H、H。
(2)同素异形体——单质，如O2、O3。
(3)同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
(4)同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。
命题点1：微粒中“粒子数”的确定(基础性考点)
1．(2021·临汾模拟)放射性人造元素钷Pm的原子核内的中子数与核外电子数之差是(　　)
A．23　　　　B．61　　　　C．84　　　　D．145
【解析】选A。Pm的核外电子数＝质子数＝61，中子数＝质量数－质子数＝145－61＝84，则原子核内的中子数与核外电子数之差＝84－61＝23，A项正确。
2．(2021年湖北适应性测试)C的衰变反应为C―→X＋e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5
730年。下列说法正确的是(　　)
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C与C的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中C的量应为其11
460年前的
【解析】选D。由C―→X＋e可知，X为N，C与N质子数不同，不互为同位素，故A错误；C的中子数为14－6＝8，N中子数为14－7＝7，中子数不同，故B错误；C和C的核外电子数都为6，价层轨道电子数相等，故C错误；11
460年经历了2个半衰期，()2＝，C的量应为其11
460年前的，故D正确。
命题点2：元素、核素、同位素的概念辨析(综合性考点)
3.(双选)YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法正确的是(　　)
A．Y的中子数与质子数之差为11
B．Y和Y为同位素
C．Y和Y的核外电子数不相等
D．Y和Y是钇元素的两种不同的核素，具有不同的化学性质
【解析】选A、B。中子数＝89－39＝50，中子数与质子数之差为(89－39)－39＝11，故A正确；Y和Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，属于同位素，故B正确；Y和Y质子数相同，核外电子数相同，最外层电子数相同，两者具有相同的化学性质，故C、D错误。
【加固训练——拔高】
1．当宇宙射线射到地面时，会将石英(主要成分SiO2)中的硅原子和氧原子打破，生成铝和铍的同位素。我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例来确定“北京人”的年龄，这种测量方法叫铝铍测年法。下列关于26Al和10Be的说法不正确的是(　　)
A．10Be和9Be是中子数不同、质子数相同的不同原子
B．10Be原子核内的中子数比质子数多
C．5.2
g
26Al3＋中所含的电子数约为1.204×1023
D．26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同
【解析】选C。10Be和9Be互为同位素，中子数不同，质子数相同，所以A选项是正确的；10Be的原子核内质子数为4，中子数为10－4＝6，中子数比质子数多，所以B选项是正确的；5.2
g
26Al3＋中所含的电子数约为×(13－3)×6.02×1023＝1.204×1024，故C错误；26Al和26Mg的质子数分别为13、12，中子数分别为13、14，质子数等于核外电子数，所以D选项是正确的。
2．(2021·德州模拟)现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH、H3O＋、OH－；③C、O、CN－；④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是(　　)
A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①
B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②
C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③
D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④
【解析】选D。①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；②NH、H3O＋、OH－的原子数和质子数不等，电子数都为10；③C、O、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。
3．下列说法正确的是(　　)
①在氮原子中，质子数为7，而中子数不一定为7　②O与O是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的分子化学性质不同　③O2和O3互为同素异形体　④Ti和Ti的质量数不同，属于两种元素
⑤实际存在的H、H、H、H＋和H2，是氢的五种核素
⑥H2、H2、H2互为同位素　⑦稀土元素Sm与Sm
是同一种核素
A．①⑥　　　B．②④　　　C．⑤⑦　　　D．①③
【解析】选D。②中的原子核外电子数相同，所以其分子化学性质相同，②错误；④⑦分别属于同一种元素的不同核素，④⑦错误；H、H、H是氢元素的三种核素，H＋与H2不是氢元素的核素；同位素研究对象是原子与原子之间，⑥均为分子，⑥错误。
考点二　核外电子排布与等电子微粒(命题指数★★★★)
1．核外电子排布规律：
2．原子结构示意图：
3．元素的性质与原子的核外电子排布的关系：
元素结构与性质
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
最外层电子数
8(He为2)
一般小于4
一般大于或等于4
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
得失电子能力
既不易得电子，也不易失电子
易失电子
易得电子
化合价
0
只显正价
既显正价，又显负价(F无正价)
　判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)最外层电子数为8的“粒子”一定是稀有气体元素原子。(　　)
提示：×。Mg2＋最外层有8个电子。
(2)核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同。(　　)
提示：×。Na＋和O2－核外电子排布相同，化学性质不同。
(3)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子。(　　)
提示：√。碱金属中Li原子次外层有2个电子，其他的碱金属原子次外层都有8个电子。
(4)某原子M层上电子数为L层电子数的4倍。(　　)
提示：×。L层上有8个电子，M层最多18个电子，M层上电子数不可能为L层电子数的4倍。
(5)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素。(　　)
提示：×。氢元素的原子最外层只有一个电子，它不是金属元素。
(6)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同。(　　)
提示：×。同一元素的不同核素具有相同的核电荷数，原子核外电子排布相同。
命题角度1：核外电子排布规律及应用
【典例1】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增①，其原子的最外层电子数之和为13②。X与Y、Z位于相邻周期③，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍④。则下列有关说法正确的是(
)
A．X的氢化物溶于水显酸性
B．Y的氧化物是离子化合物
C．Z的氧化物的水化物是强酸
D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
信息提取
知识储备
信息整合
④
原子最外层电子数不能超过8个
Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X有两个电子层
①③
相邻周期电子层数相差1
Y、Z均位于第三周期，结合上述最外层电子数可确定元素
②
依据最外层电子数之和计算
X的最外层电子数为13－6－2＝5
【解析】选B。由题意知Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X的最外层电子数为13－6－2＝5，依据X、Y、Z的原子序数依次递增，可知X只能有两个电子层，X为N，所以Y、Z分别为Mg、S；由NH3溶于水显碱性、MgO是离子化合物、H2SO3是弱酸、HNO3和H2SO4均是强酸，可知只有B正确。
【同源异构·母题变式】在题干条件不变的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．元素X的原子核内质子数为7
B．元素Y的原子半径小于Z的原子半径
C．由元素Y和元素Z形成的简单离子的核外电子排布相同
D．元素Z形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)
【解析】选A。X、Y、Z分别为N、Mg、S，N原子核内质子数为7，A正确；Mg的原子半径大于S的原子半径，B错误；Mg2＋与S2－的电子层数不同，其核外电子的排布不相同，C错误；D项S2－最外层电子数未达到2n2个。
命题角度2：等电子微粒
【典例2】下列各微粒：①H3O＋、NH、Na＋；②OH－、NH、F－；③O、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、Ne；具有相同质子数和电子数的一组是(　　)
A．①②③　　B．①②④　　C．②③④　　D．①③④
【解析】选B。①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。
　
(1)(宏观辨识与微观探析)分析题中所涉及的物质，判断质子数相同的粒子一定是同一元素吗？电子数相同的粒子一定是同种元素吗？
提示：都不一定。粒子包括分子、原子、离子、质子、中子等，质子数相同、中子数不同的同一类原子是同一元素。但质子数相同，若一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素。如NH3和Ne质子数、电子数均相同，但不是同种元素。
(2)(证据推理与模型认知)质子数相同且电子数也相同的两种粒子可不可能一种是分子，另一种是离子？
提示：不可能。质子数相同且电子数也相同的两种粒子电性必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子。
【备选例题】
已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图中转化关系。
(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：
A的化学式：________；D的化学式：________。
(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：__________________________________。
【解析】(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，结合10电子微粒的结构性质特征判断：A为NH，B为OH－，C为NH3，D为H2O。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，观察框图，容易想到H2S＋OH－===HS－＋H2O或HS－＋OH－===S2－＋H2O，则A为H2S或HS－，B为OH－，C为HS－或S2－，D为H2O。
答案：(1)NH　H2O　(2)H2S＋OH－===HS－＋H2O(或HS－＋OH－===S2－＋H2O)
1．应用核外电子排布规律时的注意事项：
(1)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。如当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个；而当它是最外层时，则最多只能排布8个电子。
(2)核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同，如S2－、Cl－。
2．质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系：
(1)可以是两种原子，如同位素原子。
(2)可以是两种分子，如CH4、NH3等。
(3)可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O＋。
(4)可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
命题点1：核外电子的排布规律(基础性考点)
1．(2021年广东适应性测试)“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析，Ca原子核外N能层中运动的电子数为(　　)
A．8　　　　B．2　　　　C．18　　　　D．10
【解析】选B。Ca原子的原子结构示意图：，最内侧为K层，依次往外分别为L，M，N层，可知N层上的电子数为2。
2．A、B、C、D
4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于核外电子总数的一半。则4种元素的元素符号依次是A________，B________，C________，D________。
【解析】A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S元素；D原子的K、L层电子数之和等于核外电子总数的一半，所以D的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为Ca元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl元素，C为K元素。
答案：S　Cl　K　Ca
命题点2：等电子粒子的判断与应用(综合性考点)
3．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是(　　)
A．H3O＋和OH－
B．CO和N2
C．HNO2和NO
D．CH和NH
【解析】选D。CH含有8个电子，NH含有10个电子。
4．用A＋、B－、C2－、D、E分别表示含有18个电子的五种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：
(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____________，含有的化学键是____________。
(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________，其与水反应的化学方程式为____________________________。
【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＋对应的离子；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。阴离子有P3－、S2－、HS－、Cl－等；阳离子有K＋、Ca2＋；分子有HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，可确定所需答案。
答案：(1)K　Cl　S　(2)HCl　极性共价键
(3)F2　2F2＋2H2O===4HF＋O2
【加固训练—拔高】
1．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是(　　)
A.元素的非金属性大小为c>b>a
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【解析】选B。a－的电子层结构与氦相同，则a为氢元素；b和c的次外层有8个电子，且最外层电子数分别为6、7，则b为硫元素，c为氯元素；d的最外层电子数为1，且c－和d＋的电子层结构相同，则d为钾元素。A项，元素的非金属性大小为Cl>S>H，正确；H2S和HCl是共价化合物，KH、K2S和KCl是离子化合物，B项错误，C项正确；D项，氢、硫、氯三种元素的最高和最低化合价分别为＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，因此它们各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。
2．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如表所示：
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数＝主族序数＝原子序数
Y
原子最外层电子数为a，次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍
(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X________，Y________，Z________，N________。
(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：
①含10e－且呈正四面体结构的分子：________；
②含14e－的双原子分子：________；
③含16e－且能使溴水褪色的分子：________；
④含18e－且常温下呈液态的分子：________。
【解析】X的周期序数＝主族序数＝原子序数，X为H元素，Z的原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b，则a＋b＝8，Y的原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则b＝2，因此a＝6，则Y为O元素，Z为Si元素；M的单质在自然界中的硬度最大，M为C元素；N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍，N为S元素。(1)根据上述分析，X、Y、Z、N四种元素的名称分别为氢、氧、硅、硫。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，①含10e－且呈正四面体结构的分子为CH4；②含14e－的双原子分子为CO；③含16e－且能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键或分子具有还原性，该分子为C2H4；④含18e－且常温下呈液态的分子为H2O2。
答案：(1)氢　氧　硅　硫
(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2
1．(2020·全国Ⅰ卷)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：
X＋He―→Y＋n
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)
A．X的相对原子质量为26
B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的
D．Y仅有一种含氧酸
【解析】选B。原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W＋4＝30＋1，则W＝27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a＋2，解得a＝3，因此X为Al，Y为P，以此解答。Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。
2．(2017·北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
【解析】选D。Ts的原子核外最外层电子数是7，位于第ⅦA族，原子序数为117，位于第七周期，A正确；电中性原子的电子数＝质子数＝原子序数，同位素原子的原子序数相同，故电子数也相同，B正确；同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，Ts位于同族最下端，非金属性最弱，C正确；中子数为176的Ts核素符号是Ts，D错误。
1．牢记的1个符号：X
A表示质量数，Z表示质子数，X表示元素符号，
a表示电荷数，b表示粒子中所含原子数。
2．熟记“3素”“2同”：
元素、核素、同位素；同素异形体、同分异构体。
3．理解3条原子核外电子排布的规律：
(1)能量最低原则。
(2)每层最多容纳2n2个电子。
(3)最外层电子数不超过8(K层为最外层不超过2)，次外层电子数不超过18，倒数第三层电子数不超过32。
4．掌握原子中的2个关系：
(1)质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数。
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
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