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模块4 主题1 第2讲 元素周期律与元素周期表 课件 2025高考化学一轮复习
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这是一份模块4 主题1 第2讲 元素周期律与元素周期表 课件 2025高考化学一轮复习，共50页。PPT课件主要包含了学习目标，活动方案，链接真题等内容，欢迎下载使用。
1. 认识元素的原子半径、元素的主要化合价、元素的金属性、非金属性、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化。2. 知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。3. 知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。4. 了解元素周期律(表)的应用价值。
1. 了解长式元素周期表的结构。请按下列要求在虚线表格中绘制元素周期表，并按下列要求填写相关内容。
活动一 元素周期表
(1) 标出族序数、周期序数。(2) 填入1～36号元素的元素符号，并将主族元素的元素符号补充完整。(3) 画出金属与非金属的分界线。(4) 根据元素原子外围电子排布的特征，标出元素周期表分区情况。
2. 早在20世纪80年代，美国化学会、国际纯粹与应用化学联合会就提出1～18列的新标法。把长式元素周期表原先主、副族及族号取消，由左到右改为18列，如碳族元素为第14列。请指出原主族、副族、Ⅷ族和0族所在的列序号，按从小到大的顺序填入下表。
1、2、13、14、15、16、17
3、4、5、6、7、11、12
元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律叫元素周期律。1. 原子核外电子排布的周期性变化。(1) 简述同周期从左往右主族、0族元素原子最外层电子数的递变规律。【答案】 除第一周期外，每周期从左往右，主族元素原子最外层电子数从1递增至7；0族元素原子最外层电子数为8(第一周期0族元素原子最外层电子数为2)。
活动二 元素周期律
(2) Cl、Br、I、At的最外层电子排布与F相同，Cl、Br、I、At元素与F元素原子序数之差分别是多少？【答案】 8、26、44、76。(3) 锰元素外围电子排布式为3d54s2，分别写出锰元素的前一种元素和后一种元素外围电子排布式，并预测与锰元素同族下一周期元素的价层电子排布式。【答案】 3d54s1、3d64s2、4d55s2。
2. 原子半径的周期性变化。(1) 根据原子半径的周期性变化规律，对下列数据进行比较。①元素第一电离能：Na________K；C________Si；He________Ne。②共价键键长：F—F________Cl—Cl；C—H________N—H________O—H。③共价键键能：O—H________F—H；Cl—H________F—H。④离子晶体晶格能：NaF_______NaCl；MgO_______CaO。
(2) 已知下列元素的原子半径如表所示。 根据以上数据，请你判断，下列哪一个数据可能是磷原子的半径？①0.8×10－10 m ②1.10×10－10 m ③1.20×10－10 m ④0.70×10－10 m【答案】 ②
3. 主要化合价的周期性变化。(1) 主族元素最高正化合价有什么规律？非金属元素的最低负化合价有什么规律？【答案】 主族元素最高正化合价等于其主族序数(说明：O元素没有最高正化合价，F元素没有正化合价)。非金属元素的最低负化合价等于该元素所在主族序数减去8。(2) 已知：Tl(第六周期ⅢA族)＋1价的化合物稳定。推论Pb元素稳定的化合价是多少？【答案】 ＋2价
(3) 20 世纪80 年代初，中科院上海硅酸盐研究所成功研制出在基本粒子、空间物理和高能物理等领域有广泛应用的大尺寸锗酸铋单晶。已知：该单晶中铋(Bi)的化合价为＋3 价，Bi与O元素的原子个数比为1∶3。试推导该锗酸铋单晶的化学式。【答案】 Bi4Ge3O12
4. 元素第一电离能的变化规律。(1) 1～20号元素第一电离能变化的曲线如图所示。请分别归纳同周期、同主族元素第一电离能变化的规律，并分析原因。 【答案】 同周期元素从左往右，元素第一电离能呈增大趋势，原因是同周期主族元素从左往右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。同一主族元素从上往下，元素第一电离能逐渐减小。
(2) 上图共有4种元素第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这4种元素的元素符号及其外围电子排布式，分析发生该现象的原因。【答案】 Be：2s2 N：2s22p3 Mg：3s2 P：3s23p3 发生该现象的原因是它们原子核外价层电子排布(外围电子排布)在原子轨道p亚层中处于半满或全空的稳定状态，失去电子较为困难，故第一电离能比相邻元素的第一电离能大。
(3) 下表是第三周期三种元素的逐级电离能数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是多少？这三种元素分别是什么元素？ 【答案】 X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是2、3、1；这三种元素分别是Mg、Al、Na。
5. 元素电负性的周期性变化。(1) 同一周期元素电负性的变化规律是什么？同一主族元素电负性的变化规律是什么？【答案】 同一周期从左到右，元素电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性逐渐减小。(2) 电负性与元素金属性、非金属性的关系是什么？【答案】 金属性越强，电负性越小；非金属性越强，电负性越大。
(3) 一般认为，电负性大于1.8的元素为非金属，小于1.8的为金属；而两成键元素之间电负性差值小于1.7，一般形成共价键。查阅电负性的数据，判断下列化合物中，哪些属于离子化合物？①Al2O3 ②AlCl3 ③MgCl2 ④OF2【答案】 ①③。
6. 元素的金属性、非金属性的周期性变化。 (1) 分别说明同周期、同主族元素金属性、非金属性的变化规律，并从原子结构的角度解释。【答案】 同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强。因为同周期主族元素从左往右，随着核电荷数的增加，原子半径减小，原子失电子能力减弱，得电子能力增强。 同主族元素从上往下，金属性增强，非金属性减弱。因为同主族元素从上往下，原子半径增大，原子失电子能力增强，得电子能力减弱。
(2) 下列哪些实验事实能比较出相应元素金属性的强弱？若能则在括号内填“能”，并写出比较结果；否则填“不能”，并说明理由。①Na与水发生剧烈反应，Cs与水立即爆炸。 ( )【答案】 能 Na＜Cs②Al(OH)3溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2不溶。( )【答案】 能 Al＜Mg③1 ml Al与盐酸反应失去3 ml e－，1 ml Pb与盐酸反应失去2 ml e－。( )【答案】 不能 不能根据得失电子数的多少，判断元素的金属性强弱。
④Fe与CuSO4溶液反应，可置换出Cu。( )【答案】 能 Fe＞Cu⑤Mg元素的第一电离能比Al的大。( )【答案】 不能 Mg原子中2s能级上电子全充满，比较稳定，与Mg的金属性比Al的强无关。⑥Sn与Tl的电负性相等，都等于1.8。( )【答案】 不能 电负性数据只能粗略地反映元素非金属性、金属性的强弱。
(3) 下列哪些实验事实能比较出相应元素非金属性的强弱？若能则在括号内填“能”，并写出比较结果；否则填“不能”，并说明理由。①HCl水溶液的酸性比HF水溶液的酸性强。 ( )【答案】 不能 不能根据非金属元素气态氢化物水溶液的酸性强弱判断元素非金属性强弱。②CH4高温下发生分解，SiH4加热即可分解。 ( )【答案】 能 C＞Si③HClO4的酸性比H2SO4的强。( )【答案】 能 Cl＞S
④Fe与稀硫酸反应产生H2，而与稀硝酸反应无H2产生。( )【答案】 不能 该事实不能反映出硫酸与硝酸的强弱。⑤Cl2通入H2S的水溶液，有黄色固体析出。 ( )【答案】 能 Cl＞S⑥N元素的第一电离能比O元素的大。( )【答案】 不能 尽管第一电离能数据一般可以用作元素非金属性强弱的判据，但N元素的第一电离能大于O元素是特例。
1. 元素在元素周期表中位置与原子结构的关系。(1) 原子序数＝____________________________________；周期数＝__________；主族序数＝_______________。(2) 同一周期元素，原子半径的变化规律是什么？同一主族元素，原子半径的变化规律是什么？【答案】 同一周期主族元素，原子半径从左往右逐渐减小；同一主族元素，原子半径从上向下逐渐增大。
活动三 了解元素原子结构、元素性质、元素在元素周期表中的位置三者之间的关系
核内质子数或核电荷数或核外电子数
(3) 比较下列离子半径的大小。①r(Na＋)______r(Mg2＋) ②r(O2－)______r(F－)③r(Na＋)______r(O2－) ④r(Na＋)______r(Na)⑤r(O2－)______r(O) ⑥r(Na＋)______r(K＋)⑦r(O2－)______r(S2－) ⑧r(Mg2＋)______r(K＋)
2. 元素性质与原子结构的关系。(1) 请描述原子结构与元素性质的关系。【答案】 原子价电子排布相同，原子半径越大，金属性越强，非金属性越弱；电子层数相同，价电子数越少，原子半径越大，金属性越强，非金属性越弱；主族元素的最外层电子数(价电子数)等于最高正化合价。(2) 稀有气体的化学性质稳定，很难与其他物质发生反应。现准备制取稀有气体的化合物，假如你是化学家，根据原子结构与元素性质的关系，你将选择哪两种气体单质发生反应？【答案】 F2与Xe
3. 元素在周期表中位置与元素性质的关系。
1 (江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )A. 半径大小：r(Al3＋)＜r(Na＋) B. 电负性大小：χ(F)＜χ(O)C. 电离能大小：I1(O)＜I1(Na) D. 碱性强弱：NaOH＜Al(OH)3【答案】 A
2 (江苏卷)前4周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是( )A. 原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大C. Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱【答案】 B
3 (2023江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是( )A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)B. 第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【解析】 同主族元素原子半径从上往下逐渐增大，故原子半径：r(C)I1(Si)>I1(Ge)，B错误；晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，石墨为混合型晶体，C60为分子晶体，C错误；周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。
4 (江苏适应性考试)X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径和最高正化合价见下表。
下列有关说法正确的是( )A. 元素X在周期表中位于第二周期ⅣA族B. 元素Y最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强C. 元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比H2O的强D. 四种元素中，元素W形成的化合物的种类最多【答案】 D
5 (2023广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )A. 元素电负性：E>Y>ZB. 氢化物沸点：M>Y>EC. 第一电离能：X>E>Y
6 (2023新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。下列说法正确的是( )A. 该晶体中存在N—H…O氢键B. 基态原子的第一电离能：C＜N＜OC. 基态原子未成对电子数：B＜C＜O＜ND. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【解析】 由晶体结构图可知，[C(NH2)3]＋中的—NH2的H与[B(OCH3)4]－中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N—H…О氢键，A正确；同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是ⅡA、ⅤA族元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C
(全国Ⅰ卷)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。 I1(Li)>I1(Na)，原因是_________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________________________________。
【解析】 (1) C是第27号元素，位于周期表中第四周期第Ⅷ族。(4) 元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2－xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2－xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为＋2、＋4和－2，x＋2－x＝2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为＋2。(5) S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。
【答案】 (1) 四 Ⅷ (2) B Si(硅) (3) N>C>H (4) O＞Si＞Fe＞Mg ＋2 (5) I1(O)＞I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (6) Na与Li同族，Na原子电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
8 (河北卷)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题。(1) 基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为____________________。(2) Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是______，原因是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1的电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2的电子，3d10的电子处于全充满状态，其与4s1的电子能量差值更大
(4) 将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是________(填字母)。A. [Cu(NH3)2]Cl B. [Cu(NH3)4]SO4 C. [Zn(NH3)4]SO4 D. Na2[Zn(OH)4]
9 元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同主族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题。(1) b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道表示式为___________________。(2) a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_______________(填化学式，写出两种)。
(3) 这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________________；酸根呈三角锥结构的酸是__________(填化学式)。(4) c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图甲所示，则e离子的电荷为________。
(5) 这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图乙所示)。该化合物中阴离子为_______，阳离子中存在的化学键类型有__________________；该化合物加热时首先失去的组分是______，判断理由是____________________ _____________________。
H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
1. 认识元素的原子半径、元素的主要化合价、元素的金属性、非金属性、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化。2. 知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。3. 知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。4. 了解元素周期律(表)的应用价值。
1. 了解长式元素周期表的结构。请按下列要求在虚线表格中绘制元素周期表，并按下列要求填写相关内容。
活动一 元素周期表
(1) 标出族序数、周期序数。(2) 填入1～36号元素的元素符号，并将主族元素的元素符号补充完整。(3) 画出金属与非金属的分界线。(4) 根据元素原子外围电子排布的特征，标出元素周期表分区情况。
2. 早在20世纪80年代，美国化学会、国际纯粹与应用化学联合会就提出1～18列的新标法。把长式元素周期表原先主、副族及族号取消，由左到右改为18列，如碳族元素为第14列。请指出原主族、副族、Ⅷ族和0族所在的列序号，按从小到大的顺序填入下表。
1、2、13、14、15、16、17
3、4、5、6、7、11、12
元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律叫元素周期律。1. 原子核外电子排布的周期性变化。(1) 简述同周期从左往右主族、0族元素原子最外层电子数的递变规律。【答案】 除第一周期外，每周期从左往右，主族元素原子最外层电子数从1递增至7；0族元素原子最外层电子数为8(第一周期0族元素原子最外层电子数为2)。
活动二 元素周期律
(2) Cl、Br、I、At的最外层电子排布与F相同，Cl、Br、I、At元素与F元素原子序数之差分别是多少？【答案】 8、26、44、76。(3) 锰元素外围电子排布式为3d54s2，分别写出锰元素的前一种元素和后一种元素外围电子排布式，并预测与锰元素同族下一周期元素的价层电子排布式。【答案】 3d54s1、3d64s2、4d55s2。
2. 原子半径的周期性变化。(1) 根据原子半径的周期性变化规律，对下列数据进行比较。①元素第一电离能：Na________K；C________Si；He________Ne。②共价键键长：F—F________Cl—Cl；C—H________N—H________O—H。③共价键键能：O—H________F—H；Cl—H________F—H。④离子晶体晶格能：NaF_______NaCl；MgO_______CaO。
(2) 已知下列元素的原子半径如表所示。 根据以上数据，请你判断，下列哪一个数据可能是磷原子的半径？①0.8×10－10 m ②1.10×10－10 m ③1.20×10－10 m ④0.70×10－10 m【答案】 ②
3. 主要化合价的周期性变化。(1) 主族元素最高正化合价有什么规律？非金属元素的最低负化合价有什么规律？【答案】 主族元素最高正化合价等于其主族序数(说明：O元素没有最高正化合价，F元素没有正化合价)。非金属元素的最低负化合价等于该元素所在主族序数减去8。(2) 已知：Tl(第六周期ⅢA族)＋1价的化合物稳定。推论Pb元素稳定的化合价是多少？【答案】 ＋2价
(3) 20 世纪80 年代初，中科院上海硅酸盐研究所成功研制出在基本粒子、空间物理和高能物理等领域有广泛应用的大尺寸锗酸铋单晶。已知：该单晶中铋(Bi)的化合价为＋3 价，Bi与O元素的原子个数比为1∶3。试推导该锗酸铋单晶的化学式。【答案】 Bi4Ge3O12
4. 元素第一电离能的变化规律。(1) 1～20号元素第一电离能变化的曲线如图所示。请分别归纳同周期、同主族元素第一电离能变化的规律，并分析原因。 【答案】 同周期元素从左往右，元素第一电离能呈增大趋势，原因是同周期主族元素从左往右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。同一主族元素从上往下，元素第一电离能逐渐减小。
(2) 上图共有4种元素第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这4种元素的元素符号及其外围电子排布式，分析发生该现象的原因。【答案】 Be：2s2 N：2s22p3 Mg：3s2 P：3s23p3 发生该现象的原因是它们原子核外价层电子排布(外围电子排布)在原子轨道p亚层中处于半满或全空的稳定状态，失去电子较为困难，故第一电离能比相邻元素的第一电离能大。
(3) 下表是第三周期三种元素的逐级电离能数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是多少？这三种元素分别是什么元素？ 【答案】 X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是2、3、1；这三种元素分别是Mg、Al、Na。
5. 元素电负性的周期性变化。(1) 同一周期元素电负性的变化规律是什么？同一主族元素电负性的变化规律是什么？【答案】 同一周期从左到右，元素电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性逐渐减小。(2) 电负性与元素金属性、非金属性的关系是什么？【答案】 金属性越强，电负性越小；非金属性越强，电负性越大。
(3) 一般认为，电负性大于1.8的元素为非金属，小于1.8的为金属；而两成键元素之间电负性差值小于1.7，一般形成共价键。查阅电负性的数据，判断下列化合物中，哪些属于离子化合物？①Al2O3 ②AlCl3 ③MgCl2 ④OF2【答案】 ①③。
6. 元素的金属性、非金属性的周期性变化。 (1) 分别说明同周期、同主族元素金属性、非金属性的变化规律，并从原子结构的角度解释。【答案】 同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强。因为同周期主族元素从左往右，随着核电荷数的增加，原子半径减小，原子失电子能力减弱，得电子能力增强。 同主族元素从上往下，金属性增强，非金属性减弱。因为同主族元素从上往下，原子半径增大，原子失电子能力增强，得电子能力减弱。
(2) 下列哪些实验事实能比较出相应元素金属性的强弱？若能则在括号内填“能”，并写出比较结果；否则填“不能”，并说明理由。①Na与水发生剧烈反应，Cs与水立即爆炸。 ( )【答案】 能 Na＜Cs②Al(OH)3溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2不溶。( )【答案】 能 Al＜Mg③1 ml Al与盐酸反应失去3 ml e－，1 ml Pb与盐酸反应失去2 ml e－。( )【答案】 不能 不能根据得失电子数的多少，判断元素的金属性强弱。
④Fe与CuSO4溶液反应，可置换出Cu。( )【答案】 能 Fe＞Cu⑤Mg元素的第一电离能比Al的大。( )【答案】 不能 Mg原子中2s能级上电子全充满，比较稳定，与Mg的金属性比Al的强无关。⑥Sn与Tl的电负性相等，都等于1.8。( )【答案】 不能 电负性数据只能粗略地反映元素非金属性、金属性的强弱。
(3) 下列哪些实验事实能比较出相应元素非金属性的强弱？若能则在括号内填“能”，并写出比较结果；否则填“不能”，并说明理由。①HCl水溶液的酸性比HF水溶液的酸性强。 ( )【答案】 不能 不能根据非金属元素气态氢化物水溶液的酸性强弱判断元素非金属性强弱。②CH4高温下发生分解，SiH4加热即可分解。 ( )【答案】 能 C＞Si③HClO4的酸性比H2SO4的强。( )【答案】 能 Cl＞S
④Fe与稀硫酸反应产生H2，而与稀硝酸反应无H2产生。( )【答案】 不能 该事实不能反映出硫酸与硝酸的强弱。⑤Cl2通入H2S的水溶液，有黄色固体析出。 ( )【答案】 能 Cl＞S⑥N元素的第一电离能比O元素的大。( )【答案】 不能 尽管第一电离能数据一般可以用作元素非金属性强弱的判据，但N元素的第一电离能大于O元素是特例。
1. 元素在元素周期表中位置与原子结构的关系。(1) 原子序数＝____________________________________；周期数＝__________；主族序数＝_______________。(2) 同一周期元素，原子半径的变化规律是什么？同一主族元素，原子半径的变化规律是什么？【答案】 同一周期主族元素，原子半径从左往右逐渐减小；同一主族元素，原子半径从上向下逐渐增大。
活动三 了解元素原子结构、元素性质、元素在元素周期表中的位置三者之间的关系
核内质子数或核电荷数或核外电子数
(3) 比较下列离子半径的大小。①r(Na＋)______r(Mg2＋) ②r(O2－)______r(F－)③r(Na＋)______r(O2－) ④r(Na＋)______r(Na)⑤r(O2－)______r(O) ⑥r(Na＋)______r(K＋)⑦r(O2－)______r(S2－) ⑧r(Mg2＋)______r(K＋)
2. 元素性质与原子结构的关系。(1) 请描述原子结构与元素性质的关系。【答案】 原子价电子排布相同，原子半径越大，金属性越强，非金属性越弱；电子层数相同，价电子数越少，原子半径越大，金属性越强，非金属性越弱；主族元素的最外层电子数(价电子数)等于最高正化合价。(2) 稀有气体的化学性质稳定，很难与其他物质发生反应。现准备制取稀有气体的化合物，假如你是化学家，根据原子结构与元素性质的关系，你将选择哪两种气体单质发生反应？【答案】 F2与Xe
3. 元素在周期表中位置与元素性质的关系。
1 (江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )A. 半径大小：r(Al3＋)＜r(Na＋) B. 电负性大小：χ(F)＜χ(O)C. 电离能大小：I1(O)＜I1(Na) D. 碱性强弱：NaOH＜Al(OH)3【答案】 A
2 (江苏卷)前4周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是( )A. 原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大C. Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱【答案】 B
3 (2023江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是( )A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)B. 第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【解析】 同主族元素原子半径从上往下逐渐增大，故原子半径：r(C)
4 (江苏适应性考试)X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径和最高正化合价见下表。
下列有关说法正确的是( )A. 元素X在周期表中位于第二周期ⅣA族B. 元素Y最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强C. 元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比H2O的强D. 四种元素中，元素W形成的化合物的种类最多【答案】 D
5 (2023广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )A. 元素电负性：E>Y>ZB. 氢化物沸点：M>Y>EC. 第一电离能：X>E>Y
6 (2023新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。下列说法正确的是( )A. 该晶体中存在N—H…O氢键B. 基态原子的第一电离能：C＜N＜OC. 基态原子未成对电子数：B＜C＜O＜ND. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【解析】 由晶体结构图可知，[C(NH2)3]＋中的—NH2的H与[B(OCH3)4]－中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N—H…О氢键，A正确；同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是ⅡA、ⅤA族元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C
(全国Ⅰ卷)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。 I1(Li)>I1(Na)，原因是_________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________________________________。
【解析】 (1) C是第27号元素，位于周期表中第四周期第Ⅷ族。(4) 元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2－xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2－xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为＋2、＋4和－2，x＋2－x＝2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为＋2。(5) S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。
【答案】 (1) 四 Ⅷ (2) B Si(硅) (3) N>C>H (4) O＞Si＞Fe＞Mg ＋2 (5) I1(O)＞I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (6) Na与Li同族，Na原子电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
8 (河北卷)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题。(1) 基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为____________________。(2) Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是______，原因是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1的电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2的电子，3d10的电子处于全充满状态，其与4s1的电子能量差值更大
(4) 将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是________(填字母)。A. [Cu(NH3)2]Cl B. [Cu(NH3)4]SO4 C. [Zn(NH3)4]SO4 D. Na2[Zn(OH)4]
9 元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同主族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题。(1) b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道表示式为___________________。(2) a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_______________(填化学式，写出两种)。
(3) 这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________________；酸根呈三角锥结构的酸是__________(填化学式)。(4) c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图甲所示，则e离子的电荷为________。
(5) 这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图乙所示)。该化合物中阴离子为_______，阳离子中存在的化学键类型有__________________；该化合物加热时首先失去的组分是______，判断理由是____________________ _____________________。
H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
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