2024年人教版高一化学寒假提升专题04 物质结构 元素周期律（解析版）

【淘宝店铺：向阳百分百】【淘宝店铺：向阳百分百】【淘宝店铺：向阳百分百】专题04物质结构元素周期律目录考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升学以致用：经典好题，及时演练，全面突破复习要点聚焦1.原子结构与元素周期表2.元素周期律3.化学键知识网络聚焦一、原子的构成1．原子的构成（1）有关粒子间的关系①质量关系质量数：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，用A表示。质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。原子的相对原子质量近似等于质量数。②电性关系(ⅰ)电中性微粒(原子或分子)：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。(ⅱ)带电离子：质子数≠电子数，具体如下表：阳离子(Rm＋)质子数>电子数质子数＝电子数＋m阴离子(Rm－)质子数<电子数质子数＝电子数－m③量关系原子序数＝质子数。④符号eq\o\al(A,Z)eq\o(X,\s\up6(±c))eq\o\al(m±,n)中各个字母的含义：2．质量数（1）概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。（2）构成原子的粒子间的两个关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。②质子数＝核电荷数＝核外电子数。【知识拓展】原子、离子中质子、中子、电子数目的计算1.原子中的质子、中子、电子数目的计算（1）质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数（2）中子数=相对原子质量-质子数2.离子中的质子、中子、电子数目的计算（1）阳离子中：质子数=阳离子核外电子数+阳离子的电荷数阴离子中：质子数=阴离子核外电子数-阴离子的电荷数（2）中子数=质量数-质子数（3）阳离子电子数=质子数-阳离子的电荷数阴离子电子数=质子数+阴离子的电荷数二、原子核外电子排布1．电子层（1）概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。（2）不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高2.核外电子排布规律（1）电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，即按K→L→M……顺序排列。（2）K层为最外层时最多容纳的电子数为2，除K层外，其他各层为最外层时，最多容纳的电子数为8。（3）K层为次外层时，所排电子数为2，除K层外，其他各层为次外层时，最多容纳的电子数为18。3．核外电子排布（1）简单离子中，质子数与核外电子数的关系阳离子(Rm＋)质子数＞电子数质子数＝电子数＋m阴离子(Rm－)质子数＜电子数质子数＝电子数－m（2）与Ne电子层结构相同的阳离子有：Na＋、Mg2＋、Al3＋；阴离子有：F－、O2－、N3－等。【拓展知识】常见等电子粒子1．2电子粒子：H-、Li+、Be2+；H2、He2．10电子粒子：分子Ne、HF、H2O、NH3、CH4；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；阴离子N3-、O2-、F-、OH-、NH2-3．18电子粒子：分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4；阳离子K+、Ca2+；阴离子P3-、S2-、Cl-、HS-、O22-4．14电子粒子：Si、N2、CO、C2H2；5．16电子粒子：S、O2、C2H4、HCHO三、元素周期表的编排原则与结构1．元素周期表的编排原则（1）原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。（2）原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。（3）横行原则：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列。（4）纵列原则：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由上而下排列。2．元素周期表的结构（1）周期元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数稀有气体原子序数位置与结构的关系短周期一H～He212周期序数＝电子层数二Li～Ne8210三Na～Ar8318长周期四K～Kr18436五Rb～Xe18554六Cs～Rn32686七Fr～118号327118（2）族个数元素周期表中有18个纵列，共有16个族特点主族元素的族序数＝最外层电子数分类主族共有7个，包括第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族共有7个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列0族占据元素周期表的第18纵列，最外层电子数为8(He为2)（3）常见族的别称族别名第ⅠA族(除氢外)碱金属元素第ⅦA族卤族元素0族稀有气体元素【方法技巧】主族元素在周期表中的位置确定方法1．依据原子序数若已知某元素原子序数为7，则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图，由其电子层数为2，确定其处于第二周期，由其最外层有5个电子确定其处在第ⅤA族；2．比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。3．求差值定族数（1）若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；（2）若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族；（3）若差其他数，则由相应差数找出相应的族。四、核素同位素1．元素（1）概念：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。（2）决定元素种类的是质子数。2．核素（1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。（2）表示方法——原子符号①质子数为19，中子数为20的核素为eq\o\al(39,19)K；②质子数为6，中子数为6的核素为eq\o\al(12,

6)C；③核素eq\o\al(14,

6)C的质子数为6，中子数为8。（4）决定原子(核素)种类的是质子数和中子数。3．同位素（1）概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。（2）氢元素的三种核素互为同位素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H名称氕氘(重氢)氚(超重氢)符号HDT质子数111中子数012（3）同位素的特征①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同；物理性质略有差异。②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。【归纳提升】元素、核素、同位素区别与联系1．元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称2．核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素3．同位素：具有相同质子数而有不同中子数的同一元素的原子即同一元素的不同核素互称为同位素。4．同位素中各核素的特点①三同：同种元素（同质子数、同核电荷数、同电子数），相同位置（元素周期表中），化学性质几乎相同。②三不同：不同种原子（中子数不同、质量数不同），不同物理性质，不同丰度（原子个数百分比）③两特性：同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同；在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。五、碱金属元素1．碱金属元素的原子结构元素名称锂钠钾铷铯元素符号LiNaKRbCs核电荷数311193755原子结构示意图原子半径/nm0.1520.1860.2270.2480.265相同点最外层均有1个电子，均有较强还原性递变性从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大2．碱金属单质性质（1）物理性质碱金属单质颜色和状态密度／g·cm－3熔点／℃沸点／℃锂（Li）银白色、柔软0.534180.51347钠（Na）银白色、柔软0.9797.81882.9钾（K）银白色、柔软0.8663.65774铷（Rb）银白色、柔软1.53238.89688铯（Cs）略带金属光泽、柔软1.87928.40678.4a．相似性：除铯外，其余都呈银白色；都比较柔软；有延展性；导电性和导热性也都很好；碱金属的密度都比较小，熔点也都比较低。b．递变性：随着核电荷数的递增，碱金属单质的密度依次增大（钾除外）；熔沸点逐渐降低。（2）化学性质①相似性(用R表示碱金属元素)②递变性具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)a．与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。b．与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。c．最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。【归纳总结】（1）碱金属元素原子结构的特点：①相同点：碱金属元素原子的最外层都有1个电子，②不同点：碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同。（2）碱金属元素性质的相似性和递变性①相似性：由于碱金属元素原子最外层都只有一个电子，所以都容易失去最外层电子，都表现出很强的金属性，化合价都是+1价。②递变性：随着核电荷数的递增，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故从锂到铯，金属性逐渐增强。六、卤族元素1．卤族元素的原子结构及其特点卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At(写元素符号)。前4种元素的原子结构示意图依次是：F、Cl、Br、I【特别提醒】（1）相似性：最外层电子数都是7。（2）递变性：F→I，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。2．卤素单质的物理性质卤素单质颜色和状态密度熔点／℃沸点／℃F2淡黄绿色气体1.69g/L（15℃）－219.6－188.1Cl2黄绿色气体3.215g/L（0℃）－101－34.6Br2深红棕色液体3.119g/cm3（20℃）－7.258.78I2紫黑色固体4.93g/cm3113.5184.4【特别提醒】随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深；状态由气→液→固；密度逐渐增大；熔沸点都较低，且逐渐升高。3.卤素单质的化学性质（1）卤素单质与氢气反应卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2＋F2=2HF很稳定Cl2光照或点燃H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照或点燃))2HCl较稳定Br2加热H2＋Br2eq\o(=,\s\up7(△))2HBr不如氯化氢稳定I2不断加热H2＋I2eq\o(,\s\up7(△))2HI不稳定，同一条件下同时分解结论从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱（2）卤素单质间的置换反应的实验探究实验内容将少量氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。现象静置后，液体均分为两层。上层液体均呈无色，下层液体分别呈橙色、紫色。静置后，液体分为两层。上层液体呈无色，下层液体呈紫色。方程式①2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2②2KI+Cl2==2KCl+I2③2KI+Br2==2KBr+I2结论随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐减弱：Cl2>Br2>I2【归纳总结】卤素的特殊性（1）氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。氟化银易溶于水，无感光性。（2）氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。（3）溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。（4）碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。4.卤素单质化学性质规律（1）相似性(用X代表卤族元素)：单质X2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与氢气反应：X2＋H2===2HX,\a\vs4\al(与水,反应)\b\c\|\rc\(\a\vs4\al\co1(如X2＋H2O===HX＋HXO（X为Cl、Br、I），,[例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2]))))化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸（2）递变性具体表现如下：①与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：HF>HCl>HBr>HI；还原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。5.卤族元素的相似性和递变性（1）相似性：最外层电子数都是7个，化学反应中都容易得到1个电子，都表现很强的非金属性，其化合价均为－1价。（2）递变性：随着核电荷数和电子层的增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，元素原子的得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。卤素单质的氧化性逐渐减弱。【特别提醒】元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。七、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律1．元素周期表与元素周期律的关系（1）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。（2）元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱。2．元素周期表的金属区和非金属区【特别提醒】（1）周期表的左下方是金属性最强的元素(钫)，右上方是非金属性最强的元素(氟)。碱性最强的是FrOH，酸性最强的含氧酸是HClO4。（2）由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。【归纳总结】元素化合价与元素在周期表中位置的关系（1）同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。（2）主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。（3）非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。八、元素周期表和周期律的应用1．预测元素及其化合物的性质元素名称及符号溴(Br)原子序数35是金属还是非金属非金属原子结构示意图最高正价＋7最低负价－1中间价＋1、＋3、＋5预测依据＋1、＋3、＋5最高价氧化物Br2O7最高价氧化物的水化物HBrO4酸性HClO4>HBrO4>H2SeO4稳定性H2Se<HBr<HCl还原性Se2－>Br－>Cl－2．寻找有特殊用途的新物质【特别提醒】短周期主族元素的某些特殊性质（1）原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。（2）气体单质密度最小的元素是氢元素。（3）元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。（4）原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。（5）与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。（6）气态氢化物最稳定的元素是F。（7）只有负价而无正价的元素是F。（8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。九、离子键和电子式1．离子键和离子化合物（1）离子键（2）离子化合物（3）关系：离子化合物一定含有离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物。【易错警示】（1）含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。（2）不含金属元素的化合物也可能是离子化合物，如NH4Cl。2．电子式的定义在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫做电子式。（1）电子式的书写概念：在元素符号周围，用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子粒子的种类电子式的表示方法注意事项举例原子元素符号周围标有价电子价电子少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布阳离子单核离子符号右上方标明电荷Na＋多核元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布用“[]”，并标明电荷阴离子单核元素符号周围合理分布价电子及所得电子用“[]”，右上方标明电荷多核元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子相同原子不得加和，用“[]”，右上方标明电荷单质及化合物离子化合物用阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相邻，离子合理分布单质及共价化合物各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况原子不加和，无“[]”，不标明电荷3．用电子式表示下列物质的形成过程左边写原子的电子式，右边写离子化合物的电子式，中间用“→”连接，例如：（1）NaCl：。（2）MgBr2：。【易错警示】书写电子式的注意事项（1）一个“·”或“×”代表一个电子，原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即原子的最外层电子数。（2）同一原子的电子式不能既用“×”又用“·”表示。（3）“[]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。，也不能写成。（5）用电子式表示化合物形成过程时，由于不是化学方程式，不能出现“=”。“→”前是原子的电子式，“→”后是化合物的电子式。十、共价键1．共价键和共价化合物（1）共价键（2）共价化合物2．共价分子结构的表示方法（1）电子式如H2：Heq\o\al(·,·)H；N2：eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·)；NH3：。（2）结构式化学上，常用“—”表示1对共用电子对，如氯分子可表示为“Cl—Cl”，这种图示叫做结构式。（3）几种常见的以共价键形成的分子及其结构(完成下表)分子H2OCO2CH4电子式结构式H—O—HOC=O立体构型V形直线形正四面体【归纳总结】1．下列微粒或物质的电子式（1）NHeq\o\al(＋,4)：；（2）OH－：；（3）NH4Cl：；（4）NaOH：。2．下列物质的电子式（1）H—O—Cl：；（2）H2O2：。3．用电子式表示下列共价分子的形成过程（1）H2：H·＋·H→H∶H；（2）NH3：；（3）CO2：。【特别提醒】（1）电子式中各原子一般均达8e－(H为2e－)稳定结构。（2）复杂阴、阳离子用“[]”，在“[]”外，标明离子带的电荷数，如Na2O2中Oeq\o\al(2－,2)的电子式为：[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－。3．结构式（1）概念：用一根短线表示共用电子对的式子（而其他不共用的电子省略）。（2）示例：①H2O②NH3③HClO④CO2【易错警示】（1）含有共价键的分子不一定是共价化合物，如H2、O2是含有共价键的单质。（2）含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH、Na2O2是含有共价键的离子化合物。【方法技巧】共价分子中原子是否满足最外层8电子结构的判断方法（1）共价化合物：形成共价化合物的各原子满足“最外层电子数+化合价的绝对值=8”的具有8电子结构（2）单质：满足“最外层电子数+共有电子对数目=8”的原子具有8电子结构。十一、化学键及分类1．化学键（1）化学键（2）化学反应的本质：一个化学反应过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。【知识拓展】化学键与物质类别的关系 （1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。（4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。2.分子间作用力定义把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力特点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。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：I2eq\a\vs4\al(>)Br2eq\a\vs4\al(>)Cl2eq\a\vs4\al(>)F2。3.氢键定义分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用形成条件除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。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。性质影响①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S。②氨极易液化，是因为NH3分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键。③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。4．离子化合物与共价化合物的比较离子化合物共价化合物概念由离子键构成的化合物以共用电子对形成分子的化合物构成粒子阴、阳离子原子粒子间的作用离子键共价键熔、沸点较高一般较低，少部分很高(如SiO2)导电性熔融状态或水溶液导电熔融状态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖)【特别提醒】熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如HCl。强化点一元素周期表中的序差规律1．序差规律（1）同周期相邻主族元素的“序数差”规律①除第A族和第A族外，其余同周期相邻元素序数差为1。②同周期第A族和第A族为相邻元素，其原子序数差为：第二、第三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、第七周期相差25。（2）同主族相邻元素的“序数差”规律①第二、第三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、第四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：第IA族和第ⅡA族相差8，其它族相差18。③第四、第五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、第六周期的同族元素原子序数镧系之前相差18，镧系之后相差32。⑤第六、第七周期的同族元素原子序数相差32。2．奇偶差规律元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价的奇偶性一致。若原子序数为奇数时，主族族序数、元素的主要化合价均为奇数，反之则均为偶数（但要除去有多种价态的元素）。零族元素的原子序数为偶数，其化合价视为0。强化点二微粒半径大小的比较1．同周期——“序大径小”（1）规律：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小。（2）举例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。2．同主族——“序大径大”（1）规律：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。（2）举例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)，r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。3．同元素（1）同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl−)>r(Cl)。（2）同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)。4．同结构——“序大径小”（1）规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。（2）举例：r(O2−)>r(F−)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。【易错警示】“一看”电子层数:当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数:当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“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。所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2+)与r(K+)可选r(Na+)为参照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。1．（2023上·黑龙江齐齐哈尔·高一校考期末）下列有关、、的说法正确的是A．三者与互为同素异形体 B．三者是碳元素的三种不同的核素C．三者物理性质相同 D．和所含的中子数相等【答案】B【解析】A．同素异形体是指同种元素形成的具有不同化学性质的单质，是单质，、、为核素，A错误；B．一种原子就是一种核素，故题中三者接是碳元素的三种不同核素，B正确；C．、、互为同位素，物理性质不同，化学性质基本相同，C错误；D．含的中子数为14-6=8，含的中子数为14-7=7，D错误；故选B。2．（2023上·四川南充·高一校考期末）下列说法中正确的是A．元素周期表中第15个纵列为ⅥA族 B．的中子数为107C．和互为同素异形体 D．和互为同位素【答案】B【解析】A．1-2列为IA、ⅡA，3-7列为ⅢB-ⅦB，8-10列为Ⅷ族，11-12列为ⅠB、ⅡB，13-17列ⅢA-ⅦA，则15个列为VA族，A错误；B．中子数=质量数-质子数=181-74=107，B正确；C．同素异形体为由同种元素组成的不同单质，C错误；D．同位素为质子数相同，中子数不同的核素，D错误；故选B。3．（2023上·天津宁河·高一校考期末）下列关于元素周期表的说法正确的是A．第IA族的所有元素都是碱金属元素B．同周期主族元素中，第ⅦA族元素原子半径最小C．原子的最外层电子数为2的元素，一定是第ⅡA族元素D．元素周期表共有7个周期，18个族【答案】B【解析】A．第IA族除H之外的所有元素即Li、Na、K、Rb、Cs、Fr都是碱金属元素，A错误；B．同周期主族元素中从左往右原子半径依次减小，故第ⅦA族元素原子半径最小，B正确；C．He的最外层上2个电子，其位于0族，故原子的最外层电子数为2的元素，不一定是第ⅡA族元素，C错误；D．元素周期表共有7个横行，每个横行为一个周期，共有7个周期，18个纵行，除第8、9、10三纵行合为Ⅷ族，其余各纵行自成一族，共有16个族，D错误；故选B。4．（2023下·云南文山·高一校考期末）若A、B两种元素的质子数分别为x、y，它们的离子A2-与B3＋具有相同的电子数，则下列关系正确的是A．x-y=5 B．x＋y=5 C．y-x=5 D．x＋y=1【答案】C【解析】题中离子具有相同的电子数，A2-的核外电子数为x+2，B3＋的核外电子数为y-3，所以x+2=y-3，可得y-x=5，故选C。5．（2023下·山东济宁·高一统考期末）核废水入海会直接对海洋环境和生物造成无法预估的后果。研究表明核废水中含有、、和放射性等物质，下列说法错误的是A．和互为同位素B．和都位于周期表的第六周期C．原子中含有的中子数与质子数之差为27D．和用来制造氢弹【答案】B【解析】A．两个核素质子数均为6，中子数分别为8、6，因此两者互为同位素，故A说法正确；B．Cs位于第六周期，I位于第五周期，故B说法错误；C．质子数为55，中子数为137-55=82，因此中子数与质子数的差值82-55=27，故C说法正确；D．2H、3H具有放射性，用于制造氢弹，故D说法正确；故选B。6．（2023上·河南驻马店·高一统考期末）根据元素周期表与元素周期律，下列推断不合理的是A．第六周期0族元素的原子序数为86 B．第37号元素的最高化合价是＋1C．第53号元素的单质在常温常压下是固态 D．位于第四周期第ⅤA族的元素为金属元素【答案】D【解析】A．根据元素周期表规律，第六周期0族元素的原子序数为86，A不符合题意；B．第37号元素Rb，其最高化合价是＋1，B不符合题意；C．第53号元素的单质为碘单质，在常温常压下是固态，C不符合题意；D．位于第四周期第ⅤA族的元素砷元素不是金属元素，D符合题意；故选D。7．（2023上·黑龙江牡丹江·高一校考期末）下列表述正确的有几种①的电子式：

②碳原子电子式为

③氨气分子的结构式：

④次氯酸的电子式

⑤用电子式表示的形成过程：

⑥核外有a个电子，核内有b个中子原子符号：A．1种 B．2种 C．4种 D．5种【答案】A【解析】①为共价化合物，电子式：

，错误；②碳原子最外层有4个电子，电子式为

，错误；③氨气分子的结构式为：

，错误；④次氯酸的中心原子为氧，电子式

，错误；⑤为镁离子和氯离子形成的离子化合物，用电子式表示的形成过程：

，错误；⑥核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；核外有a个电子，则其原子有a+2个电子，核内有b个中子，质量数等于质子数加中子数，则质量数为a+2+b，故原子符号：，正确；综上所述，正确的只有⑥；故选A。8．（2023上·浙江宁波·高一统考期末）下列物质中，既存在离子键又存在共价键的是A． B． C．NaOH D．【答案】C【解析】A．只含离子键，故A不符合题意；B．只含共价键，故B不符合题意；C．NaOH既存在离子键又存在共价键，故C符合题意；D．只含离子键，故D不符合题意。故选C。9．（2023上·河北衡水·高一校考期末）下列每组物质中含有的化学键类型相同的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．NaCl中只含离子键，HCl、H2O中只含极性键，NaOH中既含离子键、又含极性键，A项不符合题意；B．Cl2中只含非极性键，HCl、SO2中只含极性键，Na2S中只含离子键，B项不符合题意；C．HBr、CO2、H2O、CS2中都只含极性键，C项符合题意；D．Na2O2中既含离子键、又含非极性键，H2O2中既含极性键、又含非极性键，H2O中只含极性键，O3含极性键，D项不符合题意；故选C。10．（2023上·广西北海·高一统考期末）某元素原子的原子核外有2个电子层，最外层有5个电子，则该元素位于A．第三周期第ⅣA族 B．第二周期第ⅥA族C．第二周期第ⅤA族 D．第四周期第ⅣA族【答案】C【解析】原子核外有2个电子层，最外层有5个电子的原子为氮原子，氮元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族，故选C。11．（2023下·陕西渭南·高一统考期末）下列关于化学键说法正确的是A．既有离子键又有共价键 B．破坏化学键的过程，一定发生了化学变化C．含离子键的化合物一定是离子化合物 D．干冰升华过程中破坏了共价键【答案】C【解析】A．钙和氯都是活泼的金属和活泼的非金属，形成的化学键是离子键，故A错误；

B．破坏化学键的过程，不一定发生了化学变化，如氯化氢溶于水时H-Cl键断裂，故B错误；C．物质中若含有离子键，则一定是离子化合物，故含有离子键的化合物一定是离子化合物，故C正确；

D．干冰升华过程中二氧化碳分子不变，只破坏分子间作用力，故D错误；故选C。12．（2023上·黑龙江牡丹江·高一校考期末）短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中原子的质子数是其层电子数的三倍，下列说法不正确的是

A．与Y同主族的短周期元素，其最高价氧化物中氧元素的质量分数为B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．简单离子半径：D．非金属性【答案】C【分析】根据元素在周期表中的相对位置，可知X、Y为第二周期元素，Z、W、Q为第三周期元素，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，可知W元素是P元素，则X是N元素，Y是O元素，Q是Cl元素，Z是A1元素，据此分析解答。【解析】A．与Y同主族的短周期元素，其最高价氧化物为三氧化硫，三氧化硫其中氧元素的质量分数为，A正确；B．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，X是N，W是P，Q是Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性：Q(HClO4)＞X(HNO3)＞W(H3PO4)，故B正确；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，C错误；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，非金属性，D正确；故选C。13．（2023下·浙江宁波·高一统考期末）四种短周期元素X，Y，Z，W在元素周期表中的位置如下图所示，其中X原子的最外层电子数是电子总数的，下列说法正确的是XYZWA．Y的氯化物是共价化合物B．Y的离子半径大于X离子C．Z的最高价氧化物的水化物是强酸D．W位于第三周期第ⅥA族【答案】B【分析】结合X在周期表中的相对位置和X原子的最外层电子数是电子总数的，可以推断X元素是Be，Y元素是Na，Z元素是Al，W元素是Si。【解析】A．根据分析可知Y的氯化物是NaCl，是离子化合物，故A错误；B．Y的离子即Na+是两层电子，而X离子即Be2+是只有一层电子，故B正确；C．Z即Al的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3是两性氢氧化物，不是强酸，故C错误；D．W元素是Si元素，位于第三周期第ⅣA族，故D错误；故选B。14．（2023上·浙江台州·高一统考期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是A．非金属性： B．热稳定性：C．酸性： D．金属性：【答案】B【解析】A．周期元素从左到右，非金属性依次减弱，则非金属性：Cl＞S，能用元素周期律解释，A错误；B．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，不能用元素周期律解释，B正确；C．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：N＞C，则酸性：，能用元素周期律解释，C错误；D．周期元素从上到下，金属性依次增强，则金属性：，能用元素周期律解释，D错误；故选B。15．（2023上·江苏盐城·高一统考期末）短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、C的原子序数相差8，A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，单质的焰色试验结果为黄色。下列说法不正确的是A．阴离子的还原性：B．元素A与B可形成两种化合物C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．原子半径的大小顺序：【答案】A【分析】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，其原子核外只能有2个电子层，最外层电子数为6，则A为O元素；A、C的原子序数相差8，则C为S元素；B单质的焰色反应为黄色，则B为Na元素；D的原子序数大于S，且短周期为主族元素，则D为Cl元素，根据分析可知，A为O，B为Na，C为S，D为Cl元素【解析】A．非金属性越强，阴离子的还原性越弱，非金属性O>S，则阴离子的还原性为A<C，故A错误；B．O与Na形成的两种化合物为Na2O和Na2O2，故B正确；C．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性Cl>S，则最高价氧化物的水化物的酸性D>C，故C正确；D．主族元素同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径的大小顺序为r(B)>r(C)>r(A)，故D正确；故选A。16．（2023上·安徽安庆·高一统考期末）已知短周期主族元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是

A．简单离子半径：M>X>YB．气态氢化物的稳定性：Q>RC．最高价氧化物对应水化物的碱性：X>YD．Y能与反应得到Fe【答案】B【分析】短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，Z、M位于第二周期，X、Y、Q、R位于第三周期，其中Y的最高化合价为+3，说明位于ⅢA族，则Y为Al，结合各元素的相对位置可知，X为Mg，Z为C，M为N，Q为S，R为Cl元素，以此分析解答。【解析】结合分析可知，X为Mg，Y为Al，Z为C，M为N，Q为S，R为Cl元素A．电子层数越多离子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：N3->Mg2+>Al3+，故A正确；B．Q为S，R为Cl元素，同周期主族元素从左到右非金属性增强，其气态氢化物的稳定性增强，则非金属性：S<Cl，稳定性：H2S<HCl，故B错误；C．同周期主族元素从左到右金属性减弱，则金属性Mg>Al，最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，故C正确；D．Y为Al元素，Al能够与Fe2O3发生铝热反应生成Al2O3和Fe，故D正确；故选B。17．（2023上·江苏徐州·高一统考期末）是重要的还原剂，遇水立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气，同时生成两种碱：，合成方法：。下列说法正确的是A．金属性大小： B．半径大小：C．还原性大小： D．碱性强弱：【答案】C【解析】A．同主族从上到下金属性逐渐增强，因此金属性大小：，故A错误；B．根据同电子层结构核多径小，则半径大小：，故B错误；C．是还原剂，氢气是还原产物，因此还原性大小：，故C正确；D．根据同周期从左到右金属性逐渐减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则碱性强弱：，故D错误。故选C。18．（2023上·河北邢台·高一校考期末）下列叙述正确的是①A和B都是元素周期表的主族金属元素，A在B的左下方，则A肯定比B的金属性强②1molA能从酸中置换出1.5molH2，1molB能从酸中置换出1molH2，可以证明A比B的金属性强③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱，则可以得到Fe比Mg的金属性弱④H2S比HBr的酸性弱，证明Br比S的非金属性强⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，足以证明非金属性Br>S⑥单质A比单质B的熔沸点高，可以证明A比B的非金属性弱A．①②④⑥ B．①⑤ C．②③⑤ D．②③④⑥【答案】B【解析】①根据同周期金属性递减、同主族金属性递增可得，左下方金属的金属性肯定比右上方金属的强，故正确；②金属性强弱和酸反应置换出氢气的多少无关，故错误；③对比金属性的强弱应该利用其最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行对比，Fe(OH)2不是其最高价氧化物的水化物，故错误；④对比非金属性强弱时应该利用元素的最高价含氧酸比较，最高价氧化物的水化物的酸性越强其非金属性越强，而不是无氧酸，故错误；⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，则溴单质的氧化性强于硫，足以证明非金属性Br>S，故正确；⑥单质的熔沸点高低属于物理性质，不能用于比较元素的非金属性强弱，故错误；故选B。19．（2023下·山东青岛·高一校考期末）X、Y、Z、M、Q、R是前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法正确的是

A．简单气态氢化物稳定性：B．简单离子半径：C．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐D．Q元素的碳酸盐，进行焰色反应，火焰为黄色【答案】C【分析】X、Y、Z、M、Q、R是前20号元素，由原子半径与主要化合价的关系图可知，X为+1价，且原子半径最小，X为H元素；Y只有-2价，Y为O元素；Z有+5、-3价，且原子半径比Y大，Z为N元素；M有+7、-1价，M为Cl元素；Q为+1价，且原子半径大于M，则Q为Na；R为+2价，且原子半径最大，R为Ca，以此来解答。【解析】由上述分析可知，X为H元素、Y为O元素、Z为N元素、M为Cl元素、Q为Na元素、R为Ca元素，A．同周期主族元素从左向右非金属性增强，非金属性O＞N，则简单气态氢化物稳定性：Y＞Z，故A错误；B．一般来说，离子的电子层数越多、离子半径越大，且具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：M(Cl-)＞Q(Ca2+)＞R(Na+)，故B错误；C．X为H元素、Y为O元素、Z为N元素，H、O、N三种元素组成的化合物为硝酸、一水合氨、硝酸铵，分别为酸、碱、盐，故C正确；D．Q为Na元素，碳酸钠溶液中含有钠元素，其焰色试验火焰呈黄色，颜色反应为物理变化，故D错误；故选C。20．（2023上·四川南充·高一校考期末）W、X、Y、Z为元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，W的单原子阳离子的水溶液中能使紫色石蕊试液显红色，X的最外层电子数为次外层电子数的三倍，Y的单质遇水剧烈反应生成H2，Z位于第三周期ⅦA族。下列说法正确的是A．W元素的化合价只有0价和+1价B．X元素的非金属性大于S元素C．Y的单质着火可以使用泡沫灭火器灭火D．Z单质的氧化性小于F2，故Z的氢化物的酸性小于HF【答案】B【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，其中W的单原子阳离子的水溶液中能使紫色石蕊试液显红色，可知W为H元素；X的最外层电子数为次外层电子数的三倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素；Y的单质遇水剧烈反应生成H2，则Y为Na元素；Z位于第三周期ⅦA族，则Z为Cl元素。【解析】由分析可知，W为H元素、X为O元素、Y为Na元素、Z为Cl元素；A．W为H元素，在化合物NaH中H为-1价，故A错误；B．X为O元素，O和S同一主族，从上到下非金属性减弱，则非金属性：O>S，故B正确；C．Y为Na元素，能与二氧化碳反应，不能使用泡沫灭火器灭火，故C错误；D．Z为Cl元素，HCl是强酸，HF是弱酸，故D错误；故选B。21．（2023上·山东淄博·高一校考期末）随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。回答下列问题：（1）d在元素周期表中的位置位于；写出z、d、e的简单离子半径由大到小的顺序(用离子符号表示)。（2）金属Be单质及其化合物的性质与f单质及其化合物的性质相似，写出鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2反应的化学方程式。（3）写出y、z、d的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序(用化学式表示)。（4）h与g相比，非金属性较强的是(用元素符号表示)；得出该结论所依据的实验事实是(只答一条)。（5）用电子式表示y的最高价氧化物的形成过程：。（6）z的一种氢化物分子(N2H4)中既含非极性键又含极性键，其结构式为。【答案】（1）第2周期第ⅥA族N3-＞O2-＞Na+（2）Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O（3）H2O＞NH3＞CH4（4）Cl将Cl2通入H2S溶液中，可观察到有淡黄色沉淀析出（5）（6）【分析】图中各元素都是短周期元素，