人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第一课时导学案及答案

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第四章 物质结构 元素周期律


第二节 元素周期律课时作业


第一课时 元素性质的周期性变化规律


1．元素的下列性质不随原子序数的递增呈周期性变化的是( )


A．相对原子质量 B．化合价


C．原子半径 D．金属性


答案 A


解析 随着原子序数的递增，核外电子排布、元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性呈现周期性变化，但由于相对原子质量的决定因素是原子的质子数、中子数及同一元素的各种原子在自然界中的百分含量，所以相对原子质量不呈周期性变化，A符合题意。


2．下列关于元素周期律的叙述正确的是( )


A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现


B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从小到大(稀有气体元素除外)发生周期性变化


C．随着元素原子序数的递增，元素最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－7到－1重复出现


D．元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因


答案 D


解析 从第二周期开始，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到8重复出现，但在第一周期，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到2，A错误；随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从大到小(稀有气体元素除外)发生周期性变化，B错误；元素的最低化合价是－4价，最高化合价是＋7价，随着元素原子序数的递增，一般情况下同周期主族元素的最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－4到－1重复出现，C错误；元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，D正确。


3．下列各组物质的性质比较中，不正确的是( )


A．稳定性：CH4>NH3


B．碱性：NaOH>Mg(OH)2


C．氧化性：F2>O2


D．酸性：HClO4>H2SO4


答案 A


解析 C和N都是第二周期的非金属元素，N的非金属性较强，所以N元素的气态氢化物的稳定性较强，A错误；Na和Mg都是第三周期的金属元素，Na的金属性较强，所以Na的最高价氧化物对应水化物的碱性较强，B正确；F和O都是第二周期的非金属元素，F的非金属性较强，所以F2的氧化性强于O2，C正确；Cl和S都是第三周期的非金属元素，Cl的非金属性较强，所以Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性较强，D正确。


4．电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判断错误的是( )


A．原子半径：X>Y>Z


B．简单气态氢化物的稳定性：X>Y>Z


C．元素原子得电子能力：X>Y>Z


D．单质与氢气反应的容易程度：X>Y>Z


答案 A


解析 同一周期的元素，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性：X>Y>Z，元素的原子序数：X>Y>Z。同一周期的元素，原子序数越大，元素的原子半径越小，所以原子半径：XZ，B正确；元素的非金属性越强，其原子获得电子的能力越强，所以原子得电子能力：X>Y>Z，C正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气化合越容易，单质与氢气反应的容易程度：X>Y>Z，D正确。


5．已知N、O、Si、S四种元素原子的半径数据如下表：





根据以上数据，试估计磷原子的半径可能是( )


A．80 pm B．110 pm


C．120 pm D．70 pm


答案 B


解析 同周期主族元素随原子序数增大，原子半径减小，故原子半径：SMg2＋>Al3＋


B．热稳定性：HF>H2O>H2S


C．还原性：F－CsOH


答案 D


解析 四种简单离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋，故A正确；元素非金属性越强，其对应简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：F>O>S，则热稳定性：HF>H2O>H2S，故B正确；元素非金属性越强，其对应阴离子的还原性越弱，非金属性：F>Cl>I，则还原性：F－A


C．原子半径：A>B>C>D


D．最高价氧化物对应水化物的碱性：A>B，酸性：C>D


答案 D


解析 A＋、B2＋、C－、D2－为同周期主族元素的离子，则C－、D2－的电子层结构相同，A＋、B2＋的电子层结构也相同，而且A＋、B2＋比C－、D2－少一个电子层。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，对于核外电子层数不同的离子来说，电子层数越多，离子半径越大，所以离子半径：D>C>A>B，A错误；金属元素原子失去最外层电子变为阳离子，非金属元素的原子获得电子变为阴离子，所以原子序数关系是C>D>B>A，B错误；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：A>B>D>C，C错误；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，元素的金属性：A>B，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：A>B，元素的非金属性：C>D，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：C>D，D正确。





粒子半径大小的比较


影响粒子半径大小的因素有：①电子层数的多少；②原子核对核外电子的吸引力的大小；③核外电子的多少。


(1)同周期、同主族原子半径的比较


①同一周期，从左到右，核电荷数依次增大，原子半径依次减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。


②同一主族，自上而下，电子层数依次增多，原子半径依次增大。如r(Li)r(Fe3＋)。


8．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－，离子半径：A2－>C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列比较不正确的是( )


A．原子序数：A>B>C


B．原子半径：C>B>A


C．离子半径：A2－>C－>B2＋


D．原子核外最外层电子数：C>A>B


答案 B


解析 根据“A、C的最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于ⅥA族，C位于ⅦA族；根据“A、B同周期”“B2＋与C－具有相同的电子层结构”，可知A在C的左下方，B位于A的左侧。A、B、C的相对位置如图所示：


。由图可知：原子半径的大小关系应该是B>A>C，B错误。


9．图中曲线表示短周期元素的原子序数(按递增顺序连续排列)与常见最高化合价之间的关系，下列叙述不正确的是( )





A．①、②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g/ml


B．①、③可以按原子个数比1∶1形成化合物


C．②、③形成的化合物是两性物质


D．简单离子半径大小为②Al3＋，D错误。


10．A、B、C、D、E是同周期主族元素，A、B的最高价氧化物对应水化物的水溶液呈碱性，且B比A的碱性强，C、D的最高价氧化物对应水化物是酸，且C比D的酸性强，E是这五种元素中原子半径最大的，则它们的原子序数由小到大的顺序为( )


A．E