新高考化学一轮复习考点讲义第6章第29讲 元素周期表元素的性质（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点讲义第6章第29讲 元素周期表元素的性质（2份，原卷版+解析版），共7页。试卷主要包含了元素周期表的编排原则，原子结构与元素周期表的关系，元素周期表的应用，对角线规则，根据信息回答下列问题，9~1，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
考点1 元素周期表的结构与价层电子排布
1.元素周期表的编排原则
(1)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行。
(2)族：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而下排成的纵列。
2.原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系
原子的最大能层数=周期序数。
(2)原子结构与族的关系
(3)元素周期表的分区
各区价层电子排布特点
(4)金属和非金属的分界线
①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋、与硼、硅、砷、碲、砹、的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非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。
③分界线附近元素的性质：既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
3.元素周期表的应用
(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
【小试牛刀】
微考点1 元素周期表的结构
1.请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：
(1)标出族序数、周期序数。
(2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。
(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(4)标出镧系、锕系的位置。
(5)写出各周期元素的种类。
(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113~117号元素的位置。
【答案】
2.(1)铝元素在周期表中的位置是 。
(2)已知X为第ⅡA族元素(前四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第ⅢA族元素，写出Y的原子序数b= (用含a的代数式表示)。
【答案】(1)第三周期第ⅢA族 (2)a＋1或a＋11
微考点2 元素周期表的应用
3.按要求回答下列问题。
(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第 周期第 族。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价层电子排布式和元素符号：
①第四周期第ⅣB族 ；
②第五周期第ⅦA族 。
(3)某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，则
①M原子的核外电子排布式为 。
②M元素在元素周期表中的位置为第 周期。
【答案】(1)四 ⅤA
(2)①3d24s2、Ti ②5s25p5、I
(3)①1s22s22p63s23p63d54s2 ②四
4.A、B、C均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为 (填元素符号)。
【答案】O、P、Cl
【解析】设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)=4x，解得x=8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
考点2 元素周期律 电离能、电负性
1.元素周期律
2.主族元素周期性变化规律
(1)熟记四个重要的关系
①电子层数=周期数；
②最外层电子数=主族序数；
③主族元素的最高正化合价=主族序数(O、F除外)；
④主族元素的最低负化合价=主族序数－8。
(2)周期表中同周期元素性质的递变规律
同周期元素从左到右，核电荷数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力依次增强，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，第一电离能和电负性呈增大趋势，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
(3)周期表中同主族元素性质的递变规律
同主族元素从上到下，电子层数依次增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，失电子的能力依次增强，得电子的能力依次减弱，第一电离能和电负性呈减小趋势，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(4)比较元素金属性、非金属性强弱的常用方法
[应用举例]
根据元素周期律比较下列各组性质(填“>”或“ > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)><
(5)原子或离子半径比较
①“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
②“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
③“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
[应用举例]
比较下列微粒半径大小(填“>”或“ > (2)< < (3)< < (4)> > > (5)>
3.电离能
(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·ml－1。
(2)规律
①同周期元素：从左到右，元素第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能出现反常。
②同族元素：从上到下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1r(As)
B.第一电离能：I1(N)Cn－>D(n＋1)－
B.原子序数：a>b>c>d
C.原子半径：A>B>D>C
D.四种元素一定均属于短周期元素
【答案】C
【解析】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：
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；D项，四种元素也可以为长周期元素。
3.(2024·上海宝山高三模拟)S与Cl为同一周期元素，下列事实正确且能比较两者非金属性强弱的是( )
A.热稳定性：H2S>HCl
B.酸性：HCl>H2SO3
C.氢化物的沸点：H2S>HCl
D.将氯气通入Na2S溶液中，观察到有淡黄色沉淀产生
【答案】D
【解析】元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，HCl比H2S稳定，说明非金属性：Cl>S，A错误；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，但是HCl和H2SO3不是元素的最高价含氧酸，B错误；氢化物的沸点高低不能用于比较元素的非金属性强弱，C错误；Cl2可以从含有S2－的溶液中将S置换出来，则Cl2的氧化性强于S，说明非金属性：Cl>S，D正确。
4.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
【答案】B
【解析】Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应的难易程度即可判断出氯、溴的非金属性强弱，A项正确；向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀，无法比较二者的金属性强弱，B项错误；利用Fe、Cu放入稀盐酸中所产生的现象不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱，D项正确。
微考点2 电离能、电负性的应用
5.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·ml－1)。
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A.R的最高正价为＋3价
B.R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C.R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
【答案】C
【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距较大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，故A、B、D错误；短周期第ⅡA族的元素，因ns轨道全充满，np轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确。
6.根据信息回答下列问题：
一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：
(1)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围： 。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系： 。
(3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物：
AlF3 ，AlCl3 ，AlBr3 。
(4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显 (填“正”或“负”)价，理由是 。
【答案】(1)0.9~1.5
(2)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小
(3)离子化合物 共价化合物 共价化合物
(4)负 Cl的电负性大于P，Cl对键合电子的吸引能力强
考点3 电离能大小比较
1.电离能与原子结构
答题策略：从原子核对最外层电子的吸引力来判断。
答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B，故第一电离能A小于B。
2.电离能与半充满、全充满
答题策略：能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)时，比较稳定，难失电子。
答题模板：A原子的价层电子排布式为×××，处于半充满(全充满)，比较稳定，难失电子，×××电离能大。
【小试牛刀】
1.[2023·北京，15(2)]比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
【答案】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
2.[2022·河北，17(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 。
【答案】Cu Cu的第一电离能失去的是4s1的电子，第二电离能失去的是3d10的电子，Zn的第一电离能失去的是4s2的电子，第二电离能失去的是4s1的电子，失去2个电子后Zn2＋的3d10电子处于全充满状态
3.如图是1~20号元素第一电离能变化的曲线图。
其中有四种元素的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价层电子排布式，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在原子轨道p能级中处于半充满或全空的稳定状态，失去电子较为困难，故第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大。
【真题挑战】
1.(2024·江苏，1)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是( )
A.OB.PC.CaD.Fe
【答案】A
【解析】O、P、Ca、Fe依次在第二、三、四、四周期，只有A符合。
2.[2024·浙江1月选考，17(2)]下列说法正确的是 。
A.电负性：B>N>O
B.离子半径：P3－Z(H3AsO4)，D错误。
12.(2024·哈尔滨模拟)已知X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期元素。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数是p能级的两倍，M原子核外有8种运动状态不同的电子，Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能：Z>M
B.Q与M形成的化合物中可能含有非极性共价键
C.最高正价：XGa
③锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的价层电子排布式为 。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有 种。
④硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排布式为 。
【答案】(1)①4s24p4 ②As>Se>Ge (2)①3d104s1 N>O>C ②AB ③4s24p2 3 ④1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
【解析】(1)②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是As>Se>Ge。(2)①Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，其基态原子的价层电子排布式为3d104s1；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，由于N元素原子的2p能级处于半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻的元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是N>O>C。②同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：As>Ga，故A正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As>Ga，故B正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：AsBr2
B
BrCl中Br显正价
电负性：Cl>Br
C
原子半径：S>Cl
最外层电子数：SH2Se
H2S中有氢键
元素
X
Y
Z
L
M
最低化合价
－4
－2
－1
－2
0
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
1.0
电离能
元素
代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
元素
电离能
/(kJ·ml－1)
p
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957