2025年高考化学一轮复习（新人教新高考）第七章原子结构与性质复习讲义（教师版）

第31讲原子结构核外电子排布规律[复习目标]1.掌握原子结构中微粒数目的关系。2.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。3.能正确书写1～36号元素原子核外电子排布式、价层电子排布式和轨道表示式。考点一原子结构、核素、同位素1．原子结构(1)构成微粒及作用(2)微粒间的数量关系①阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。②阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。(3)微粒符号周围数字代表的信息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eq\o\al(1,1)H：名称为氕，不含中子；eq\o\al(2,1)H：用字母D表示，名称为氘或重氢；eq\o\al(3,1)H：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eq\o\ar(235,92)Ueq\o\ar(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\ar(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子两种相对原子质量辨析(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的eq\f(1,12)的比值，其近似值可用质量数代替。(2)元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值，即Ar(Cl)≈35×a%＋37×b%。1．一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()2．所有原子核内一定都有中子()3．质量数就是元素的相对原子质量()4．质子数相同的微粒一定属于同一种元素()5．核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同()6．氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完全相同()答案1.√2.×3.×4.×5.×6.√一、元素、核素、同位素1．(2021·天津，3)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一。氘(eq\o\al(2,1)H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是()A.eq\o\al(2,1)H的中子数为2B.eq\o\al(2,1)H的核电荷数为1C.eq\o\al(2,1)H是自然界中最轻的原子D.eq\o\al(2,1)H是氢元素的一种同素异形体答案B解析eq\o\al(2,1)H的中子数为2－1＝1，故A错误；eq\o\al(2,1)H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；自然界中最轻的原子是eq\o\al(1,1)H，不是eq\o\al(2,1)H，故C错误；eq\o\al(2,1)H是氢元素的一种同位素，故D错误。2．现有下列9种微粒：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\ar(13,6)C、eq\o\ar(14,6)C、eq\o\ar(14,7)N、eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋、eq\o\ar(16,8)O2、eq\o\ar(16,8)O3。按要求完成以下各题：(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)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)eq\o\al(56,26)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。答案(1)核素同位素(2)eq\o\ar(16,8)O2、eq\o\ar(16,8)O3(3)3024(4)75解析(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H分别是氢元素的一种核素；eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H是质子数相同而中子数不同的氢元素的不同原子，它们互称为同位素。(2)eq\o\ar(16,8)O2和eq\o\ar(16,8)O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。(3)eq\o\al(56,26)Fe2＋的中子数为56－26＝30，核外电子数为26－2＝24。二、核反应方程式3．(2022·山东，3)eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\ar(13,8)O＋eq\o\al(a,b)X；eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\ar(15,8)O＋eq\o\al(m,n)Y。下列说法正确的是()A．X的中子数为2B．X、Y互为同位素C.eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O可用作示踪原子研究化学反应历程D．自然界不存在eq\o\ar(13,8)O2、eq\o\ar(15,8)O2分子是因其化学键不稳定答案B解析根据质量守恒可知，X微粒为eq\o\al(6,2)He，Y微粒为eq\o\al(4,2)He，据此分析解题。X微粒为eq\o\al(6,2)He，中子数为4，A错误；X微粒为eq\o\al(6,2)He，Y微粒为eq\o\al(4,2)He，二者为具有相同的质子数和不同的中子数的原子，互为同位素，B正确；由题干信息可知，eq\o\ar(13,8)O与eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在eq\o\ar(13,8)O2与eq\o\ar(15,8)O2分子并不是因其化学键不稳定，而是由于eq\o\ar(13,8)O与eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，D错误。4．(2021·河北，5)用中子轰击eq\o\al(N,Z)X原子产生α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)的核反应为eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He。已知元素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是()A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C．X和氢元素形成离子化合物D．6Y和7Y互为同素异形体答案A解析H3BO3为硼酸，NaOH溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3以中和碱液，A正确；Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；X为B，与H元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误。考点二核外电子运动状态与排布原理1．核外电子运动状态核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。回答下列问题：(1)填写下表，熟悉原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。能层(n)一二三四能层符号KLMN能级符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能级原子轨道数1131351357各能层原子轨道数14916最多容纳电子数281832(2)常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈球形、p电子云轮廓图呈哑铃形。p电子云有3种伸展方向。(3)预测第五电子层上原子轨道总数是多少？最多能容纳的电子数是多少？答案25,50(4)比较下列基态原子能级或原子轨道的能量高低。①1s、2s、2p、3s、3p、3d②2s、2px、2py、2pz答案①1s<2s<2p<3s<3p<3d②2s<2px＝2py＝2pz2．基态与激发态原子光谱(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。(2)原子光谱不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。3．原子核外电子排布的规范书写(1)排布原则①能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。②泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。③洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。如2p3的电子排布为，不能表示为或。注意当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4价层电子排布式3s23p4价层电子轨道表示式(电子排布图)1．p能级能量不一定比s能级的能量高()2．Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()3．22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()4.表示的原子能量处于最低状态()5.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布()6.某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色，是由于电子跃迁时能量以一定频率的光释放出来()答案1.√2.×3.×4.×5.√6.√一、核外电子的运动状态及排布式的书写1.完成下列各小题：(1)基态硅原子最外层电子的轨道表示式为___________________________________________________________________。(2)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。(3)铜或铜盐的焰色试验为绿色，该光谱是________________(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。答案(1)(2)K＋和P3－(3)发射光谱2.下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填字母)。A．B．C．D．答案DC解析根据核外电子排布规律可知Li的基态原子核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。3.钾发生焰色试验的原因是______________________________________________________。答案电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以光的形式释放能量核外电子排布常见错误(1)在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：①(违反能量最低原理)；②(违反泡利原理)；③(违反洪特规则)；④(违反洪特规则)。(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。二、核外电子排布规律的应用4.判断电子的运动状态(1)基态F原子核外电子的运动状态有______种。(2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。(3)基态Si原子价层电子的运动状态有________种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23peq\o\al(2,x)违背了________。(4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。答案(1)9(2)3d24s21222(3)4洪特规则(4)15解析(1)基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种。(2)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2；s轨道有一种空间运动状态，p轨道有三种空间运动状态，d轨道有五种空间运动状态，3d轨道只有两个电子，有两种空间运动状态，因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种；核外有22个电子，就有22种运动状态。(4)基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Cu原子核外有几个轨道，其核外电子就有几种空间运动状态，则基态Cu原子核外电子的空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15种。核外电子运动状态的判断电子的运动状态与原子核外电子数目相等；空间运动状态与核外电子填充原子轨道的数目相等。5.判断原子中未成对电子数目(1)基态Ti3＋中未成对电子数有________个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为________。与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有________种。(2)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为________。(3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为________。(4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为________。答案(1)14d25s23(2)4(3)3∶1(4)解析(1)Ti位于第四周期，Ti的基态原子未成对电子数是2，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se。(3)基态铬原子价层电子排布式为3d54s1，核外有6个未成对电子，基态镍原子价层电子排布式为3d84s2，核外有2个未成对电子，则铬与镍的基态原子核外未成对电子数之比为3∶1。6.元素推断(1)A、B、C、D4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________。(2)①A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________；其基态原子价层电子的轨道表示式为______________________________________。②元素D的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的核外电子排布式为________。答案(1)SClKCa(2)①N②Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)1.(2022·北京，3)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中eq\f(87Sr,86Sr)值不变。土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值与土壤中eq\f(87Sr,86Sr)值有效相关。测定土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值可进行产地溯源。下列说法不正确的是()A．Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B．可用质谱法区分87Sr和86SrC．87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48D．同一地域产出的同种土壤生物中eq\f(87Sr,86Sr)值相同答案A解析Sr位于元素周期表中第五周期第ⅡA族，A错误；质谱法可以测定原子的相对原子质量，87Sr和86Sr的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，B正确；87Sr的中子数为87－38＝49,86Sr的中子数为86－38＝48，C正确。2．(1)(2023·浙江6月选考，17节选改编)①基态N原子的价层电子排布式是_______________。②判断正误：能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s12p33s1()(2)[2023·北京，15(1)]基态S原子价层电子排布式是________。(3)[2023·广东，19(1)①]基态Fe2＋的3d电子轨道表示式为______________________________。(4)[2023·海南，19(5)①节选]锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为________________。答案(1)①2s22p3②×(2)3s23p4(3)(4)5s25p3解析(1)②能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级，其电子排布式：1s22s22p23s1。3．按要求解答下列问题。(1)[2019·全国卷Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填字母)。A．[Ne]B．[Ne]C．[Ne]D．[Ne](2)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________。答案(1)A(2)4∶5课时精练1.三星堆见证了中华文明起源的多样性，通过“14C测定法”初步确定其年代区间。下列有关说法正确的是()A.14C与12C互为同位素B.14C的核外电子数是14C.14C可由中子轰击14N产生，14C与14N的化学性质相同D.青铜器皿、骨头、纺织品、灰烬等都可作为检测的样品答案A2.(2023·广东梅州模拟)我国科学家在月壤粉末的部分铁橄榄石颗粒表面非晶层中发现了单质铁，产生的原因为铁橄榄石被撞击时在高温与高压下发生熔融，同时其中的Fe2＋发生歧化反应生成Fe与Fe3＋。下列说法正确的是()A.Fe2＋在生成Fe3＋时失去电子，发生还原反应B.可用X射线衍射实验测定铁橄榄石的晶体结构C.eq\o\al(58,26)Fe2＋和eq\o\al(56,26)Fe含有的电子数相同D.基态Fe3＋的核外电子有26种不同的运动状态答案B解析Fe2＋在生成Fe3＋时失去电子，被氧化，发生氧化反应，A错误；X射线衍射实验可区分晶体与非晶体，可测定铁橄榄石的晶体结构，B正确；eq\o\al(58,26)Fe2＋含有的电子数为26－2＝24，eq\o\al(56,26)Fe含有的电子数＝质子数＝26，两者电子数不相同，C错误；基态Fe3＋的核外有23个电子，所以有23种不同的运动状态，D错误。3．(2023·广东佛山模拟)下列说法正确的是()A．在多电子原子中，p道电子能量一定高于s轨道电子能量B．2p和3p轨道形状均为哑铃形C．基态氮原子的轨道表示式为D．B原子由1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)时，由基态转化为激发态，形成发射光谱答案B4．某元素的一种核素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，agHmX中所含质子的物质的量是()A.eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol B.eq\f(aA－N,m)molC.eq\f(aA－N,A＋m)mol D.eq\f(aA－N＋m,m)mol答案A解析HmX的摩尔质量为(A＋m)g·mol－1，agHmX的物质的量为eq\f(a,A＋m)mol；X原子的质量数为A，含N个中子，则质子数为A－N，所以agHmX中含质子的物质的量为eq\f(a,A＋m)mol×(A－N＋m)＝eq\f(aA－N＋m,A＋m)mol，A正确。5．下列有关构造原理的说法错误的是()A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3dB．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理D．构造原理中的电子排布能级顺序，并不代表各能级能量由低到高的顺序答案C解析绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu，故C错误。6．下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是()A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少答案A解析N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，故可容纳32个电子，所以有32种运动状态，A正确；在K能层中，只有1个轨道，能容纳自旋相反的2个电子，B不正确；电子云通常是用小黑点来表示电子出现的机会多少，但小黑点不表示电子，D不正确。7．第四周期元素中基态原子核外有3个未成对电子的共有()A．2种B．3种C．4种D．5种答案B解析第四周期元素中基态原子核外有3个未成对电子的共有3种，分别是V(3d34s2)、Co(3d74s2)、As(4s24p3)，故选B。8．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是()A.B.C.D.答案D解析原子处于基态时能量最低。A项，Be原子的2s轨道未排满电子，2p轨道排布1个电子，应为激发态，错误；B项，N原子核外电子排布不符合洪特规则，错误；C项，B原子的2s轨道未排满电子，2p轨道排布2个电子，应为激发态，错误；D项，碳原子的1s和2s轨道全部排满电子后，2p轨道排布2个电子，核外电子排布符合能量最低原理，应是基态碳原子，正确。9．下列说法正确的是()A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族B．d区元素的原子一定都有d轨道电子C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素D．基态原子价层电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素答案B解析最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于第ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，故A错误；d区元素的基态原子都含有d轨道电子，故B正确；最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定是金属元素，如H，故C错误；基态原子价层电子排布式为nsnnpn的元素，s能级上最多排列2个电子，则n＝2，所以该原子价层电子排布式为2s22p2，为C元素，是非金属元素，故D错误。10．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的是()A．1s22s22p63s23p6B．1s22s22p63s23p63d54s2C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1答案C解析1s22s22p63s23p6中未成对电子数为0；1s22s22p63s23p63d54s2中未成对电子数为5；1s22s22p63s23p63d54s1中未成对电子数为6；1s22s22p63s23p63d104s1中未成对电子数为1。11．1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)轰击金属原子eq\o\al(W,Z)X，得到核素eq\o\al(30,Z＋2)Y，开创了人造放射性核素的先河：eq\o\al(W,Z)X＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,Z＋2)Y＋eq\o\al(1,0)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.eq\o\al(W,Z)X的相对原子质量为26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的质子数大于Y的D．Y仅有一种含氧酸答案B解析由守恒关系可知元素X的质量数为27，X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有＋3价，都可以形成三氯化物，A项错误、B项正确；Al原子质子数为13，P原子质子数为15，故质子数：X<Y，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。12．A、B为两短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为()A．A2B3B．BA2C．AB4D．B3A2答案D解析由题意知：A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5，那么肯定是B原子M层上多了2个电子，而且A元素原子的L层未排满，所以得两者的原子结构示意图，A：、B：，即A为N，B为Mg，A、B构成Mg3N2，即B3A2。13．(2023·扬州模拟)X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是()A．基态X原子最外层有三个未成对电子B．Y基态原子的轨道表示式：C．P原子的价层电子排布为4s1D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同答案B解析X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O元素，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，为Cu元素。X为C元素，最外层有2个未成对电子，A错误；Y为N元素，基态原子的轨道表示式：，B正确；P为Cu元素，价层电子排布为3d104s1，C错误；Cu和O2反应生成CuO，Cu元素的化合价为＋2价，Cu和S反应生成Cu2S，Cu元素的化合价为＋1价，D错误。14．(1)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。①基态Mg原子核外电子的空间运动状态有______种；基态Al原子核外电子的运动状态有________种。②基态K原子核外电子占据最高能层的符号是________；基态K＋最高能级的电子所占据原子轨道为________形。(2)目前合成氨通常采用的压强为10～30MPa，温度为400～500℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“Fe-LiH”等催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。①基态Li原子的核外电子排布式为_______________________________________________。②从结构角度比较稳定性：Fe2＋________(填“>”或“<”)Fe3＋，其原因是______________________________________________________________________________________________。答案(1)①613②N哑铃(2)①1s22s1②<Fe3＋的3d轨道处于半充满的稳定状态，其稳定性强于Fe2＋15．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关性质如表所示：A基态A原子核外电子占据3个轨道B原子核外有6种运动状态不同的电子C元素原子的核外p电子数比s电子数少1个D基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子E基态E＋各能级电子全充满(1)元素A、E的元素符号分别是：________。画出元素A基态原子的轨道表示式：_________。(2)画出C元素原子的结构示意图：________。(3)写出D元素基态原子的电子排布式：________，其核外电子空间运动状态有______种。(4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，其原因是____________。(5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物，该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键，每个C原子与3个B原子形成共价键，其化学式为________。答案(1)B、Cu(2)(3)1s22s22p63s16(4)三种元素的非金属性依次增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强(5)C3N4解析由题意，A原子核外电子占据三个轨道，A为B元素；B原子核外有6种运动状态不同的电子，B为C元素；C元素位于第二周期，又因为其核外p能级电子数比s能级电子数少1个，因此C为N元素；D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子同时仅有1个未成对电子，s能级含1个轨道，p能级含有3个轨道，则D所含有的未成对电子在3s能级，因此D为Na元素；E＋的各能级电子均充满，因此E为Cu元素。(5)该化合物具有三维骨架结构，其中每个C原子与4个N原子形成共价键，所以C的化合价为＋4价，每个N原子与3个C原子形成共价键，所以N的化合价为－3价，则该化合物的化学式为C3N4。

第32讲元素周期表元素的性质[复习目标]1.掌握元素周期表的编排原则和整体结构。2.掌握元素周期律的内容和本质。3.掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。考点一元素周期表的结构与价层电子排布1．元素周期表的结构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号～117号元素的位置。答案2．原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与族的关系族价层电子排布式规律主族ⅠA、ⅡAns1～2价层电子数＝族序数ⅢA～ⅦAns2np1～50族ns2np6(He除外)最外层电子数＝8副族ⅠB、ⅡB(n－1)d10ns1～2最外层ns轨道上的电子数＝族序数ⅢB～ⅦB(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)价层电子数＝族序数Ⅷ(n－1)d6～9ns1～2(钯除外)除0族元素外，若价层电子数分别为8、9、10，则分别是第Ⅷ族的8、9、10列(2)元素周期表的分区各区价层电子排布特点分区价层电子排布s区ns1～2p区ns2np1～6(除He外)d区(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns23.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1．所有非金属元素都分布在p区()2．价层电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素()3．价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素()4．最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S()答案1.×2.√3.×4.√元素周期表的应用1．(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＋112．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是()A．B只能得电子，不能失电子B．原子半径：Ge＞SiC．As可作半导体材料D．Po位于第六周期第ⅥA族答案A解析B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Ge＞Si，故B正确；As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；Po为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，位于第六周期第ⅥA族，故D正确。3．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。4．已知下列元素基态原子的核外电子排布，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在元素周期表中的位置。元素元素符号原子序数区周期族A：1s22s22p63s1B:C：3d104s1D：[Ne]3s23p4E：价层电子轨道表示式为答案A：Na11s三ⅠAB：Fe26d四ⅧC：Cu29ds四ⅠBD：S16p三ⅥAE：Cl17p三ⅦA考点二元素周期律电离能、电负性1．元素周期律2．主族元素周期性变化规律项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数相同依次增加最外层电子数依次增加相同原子半径逐渐减小逐渐增大元素性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱化合价最高正化合价：＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝主族序数－8(H为－1价)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)化合物性质最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强简单气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱3.电离能(1)如图是1～20号元素第一电离能变化的曲线图。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。(2)上图前20号元素中，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价层电子排布式，分析发生该现象的原因。(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？元素XYZ电离能/(kJ·mol－1)I1738578496I2141518174562I3773327456912I410540115759543I5136301483013353I6179951837616610I7217032329320114答案(1)同周期元素从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，原因是同周期元素从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。同一主族元素从上到下，元素第一电离能逐渐减小。(2)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，故第一电离能比相邻元素的第一电离能大。(3)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。4．电负性5．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()2．元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强()3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱()4．元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强()5．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小()答案1.×2.×3.×4.×5.×一、微粒半径1．比较下列微粒半径的大小(用“＞”或“＜”填空)：(1)Si________N________F。(2)Li________Na________K。(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。(4)F－________Cl－________Br－。(5)Cl－________O2－________Na＋。(6)H－________Li＋________H＋。答案(1)＞＞(2)＜＜(3)＞＞(4)＜＜(5)＞＞(6)＞＞电子层结构相同的微粒半径大小规律电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增大而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可归纳为电子层排布相同的离子，(表中位置)阴离子在阳离子前一周期，原子序数大的半径小，概括为“阴前阳下，序大径小”。二、元素金属性和非金属性的比较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：CH4________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)>>3．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()选项事实结论A与冷水反应，Na比Mg强烈金属性：Na＞MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca＞MgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：S＞CDT℃时，Br2＋H22HBrK＝5.6×107I2＋H22HIK＝43非金属性：Br＞I答案C解析SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强，不能说明S与C的非金属性的强弱，C项错误；相同温度时，溴与碘和氢气化合的难易程度可说明溴的非金属性比碘的非金属性强，D项正确。定性判断金属性、非金属性的一般方法(1)金属性①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强；②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强；③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。(2)非金属性①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强；②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。三、电离能、电负性的变化规律及应用4．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·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500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(ns2np0)的元素，因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。5．(1)C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是__________________。(2)观察下面四种镧系元素的电离能(单位：kJ·mol－1)，判断最有可能显示＋3价的元素是____________(填元素名称)。元素I1I2I3I4Yb(镱)604121744945014Lu(镥)532139041114987La(镧)538106718505419Ce(铈)527104719493547答案(1)N(2)镧6．根据信息回答下列问题：不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。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：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(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答题规范(4)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。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CuCu的第一电离能失去的是4s1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1．(2023·全国甲卷，11)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是()A．原子半径：X>WB．简单氢化物的沸点：X<ZC．Y与X可形成离子化合物D．Z的最高价含氧酸是弱酸答案C解析分析题干知，W为N，X为O，Y为Mg，Z为S。同周期元素从左往右，原子半径依次减小，所以原子半径：W＞X，A错误；X的简单氢化物为H2O，能形成分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，不存在氢键，所以简单氢化物的沸点：X＞Z，B错误；Y与X可形成MgO，为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。2．(2022·天津，2)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是()A．原子半径：Al<SiB．第一电离能：Mg<CaC．Fe位于元素周期表的p区D．这六种元素中，电负性最大的是O答案D3．(2022·江苏，3)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解析核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r(Al3＋)<r(Na＋)，故A正确；同周期元素核电荷数越大电负性越大，故χ(F)＞χ(O)，故B错误；同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为I1(O)＞I1(Na)，故C错误；元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为NaOH＞Al(OH)3，故D错误。4．(1)[2022·山东，16(1)]基态Ni原子的价层电子排布式为________，在元素周期表中位置为________。(2)[2016·全国卷Ⅲ，37(2)]根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As(填“大于”或“小于”)。(3)[2022·全国甲卷，35(1)(2)]①基态F原子的价层电子排布图(轨道表示式)为______________。②图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是________(填标号)，判断的根据是___________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________(填标号)。答案(1)3d84s2第四周期第Ⅷ族(2)大于小于(3)①②图a同周期元素第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高图b课时精练1．元素周期表完美地将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是()A．该元素位于d区B．该元素为金属元素C．该元素位于第四周期第ⅢA族D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3答案D解析33号元素，根据原子序数＝质子数＝原子核外电子数，则该元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，能层数等于电子层数，价层电子排布式为4s24p3，最外层5个电子，则该元素位于第四周期第ⅤA族，为非金属元素，故D正确。2．(2023·天津模拟)根据元素周期律判断，下列说法正确的是()A．C、N、O的原子半径逐渐增大B．Na、Mg、Al的金属性逐渐增强C．HF、HCl、HBr的稳定性逐渐增强D．Li、Na、K核外电子层数逐渐增多答案D解析同周期元素从左到右原子半径依次减小，C、N、O的原子半径逐渐减小，故A错误；同周期元素从左到右，元素金属性逐渐减弱，Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱，故B错误；同主族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，气态氢化物稳定性逐渐减弱，HF、HCl、HBr的稳定性逐渐减弱，故C错误；同主族元素从上到下，电子层数依次增多，Li有2个电子层、Na有3个电子层、K有4个电子层，故D正确。3．(2023·山东聊城模拟)镭(Ra)位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，下列关于镭元素单质及其化合物的性质推测错误的是()A．镭的原子半径比钙的大B．氯化镭的化学式为RaCl2C．单质镭不能与水反应产生氢气D．氢氧化镭的碱性比氢氧化钙强答案C4．(2023·南京模拟)祖母绿(主要成分Be3Al2Si6O18)被称为宝石之王，与其相似的天然绿色宝石有萤石(主要成分CaF2)、磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]。下列说法正确的是()A．半径大小：r(Al3＋)>r(O2－)B．电离能大小：I1(F)<I1(O)C．电负性大小：χ(P)>χ(Si)D．碱性强弱：Ca(OH)2<Al(OH)3答案C5．下列说法正确的是()A．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强B．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41C．某主族元素的电离能I1～I7数据如表所示(单位：kJ·mol－1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.原子半径由小到大的顺序：Mg、Si、N、F答案B解析元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：F>Cl>S>P，所以HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱，故A错误；①中由于P原子3p能级半充满，所以第一电离能较大；②同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以Mg的第一电离能较大；③同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，所以Si的第一电离能较大，P、Mg、Si的原子序数之和为15＋12＋14＝41，故B正确；根据表格数据可知该元素的第三电离能和第四电离能相差较大，所以应为第ⅢA族元素，故C错误；一般电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，原子半径越大，所以原子半径由大到小的顺序为Mg、Si、N、F，故D错误。6.(2023·宁波模拟)下表是元素周期表的一部分，①～⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。……①②③④⑤⑥下列说法正确的是()A．①～⑥中原子半径最大的是④B．②的最高化合价为＋4C．④的金属性比⑤的金属性弱D．⑥的最高价氧化物对应的水化物是弱酸答案A解析分析可知：①是C元素，②是N元素，③是O元素，④是Na元素，⑤是Mg元素，⑥是Cl元素。不同周期元素，一般原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以①～⑥中原子半径最大的是④号Na元素，A正确；②是N元素，N原子最外层有5个电子，其最高化合价为＋5价，B错误；同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，该原子失去电子的能力就越弱，元素的金属性逐渐减弱，则④的金属性比⑤的金属性强，C错误；⑥是Cl元素，Cl元素的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)是强酸，D错误。7．(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>MB．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：X<Z<MD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<Z答案C解析Y的s能级电子数是p能级的两倍，则电子排布式为1s22s22p2,Y为C；X的2s轨道全充满，则X可能为Be及其之后的元素，其原子序数小于Y，则X可能为Be或B；M原子核外有8种运动状态不同的电子，说明M核外有8个电子，则M为O；X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期元素，则Z为N；Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素，则为Na。N的电子排布式为1s22s22p3且p轨道为半充满稳定结构，第一电离能：N>O，A正确；Na与O可以形成Na2O2，含有氧氧非极性共价键，B正确；O无最高正价，C错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3<HNO3，D正确。8．(2023·长沙高三模拟)五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示，下列判断错误的是()元素XYZLM最低化合价－4－2－1－20电负性2.52.53.03.51.0A.元素L、M可形成离子化合物B．Z在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族C．借助电负性数值预测：YLZ2加入水中可生成YL2D．基态X原子的核外电子共占据3个原子轨道答案D解析L为O，M为金属，二者电负性差值大于1.7，可形成离子化合物，故A正确；Z为－1价、电负性小于L，可知Z为Cl，在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族，故B正确；由分析可知，L为O，Y为S，Z为Cl，YLZ2为SOCl2，加入水中生成SO2与HCl，故C正确；X为C，电子排布式为1s22s22p2，核外电子共占据4个原子轨道，故D错误。9．已知X、Y是短周期的两种主族元素，下列有关比较或说法中一定正确的是()选项条件结论A若原子半径：X>Y原子序数：X<YB化合物XnYm中X显负价元素的电负性：X>YC若价层电子数：X>Y最高正价：X>YD若X、Y最外层电子数分别为1、7X、Y之间一定能形成离子键答案B解析若X、Y位于同周期时，原子半径：X>Y，则原子序数：X<Y；X、Y位于不同周期时，原子半径：X>Y，原子序数：X>Y，A错误；化合物XnYm中X显负价，说明得电子能力：X>Y，则电负性：X>Y，B正确；价层电子数：X>Y，若X为F、Y为O时，F无正价，O无最高正价，C错误；若X为H，Y为Cl、F，则X与Y形成共价键，若X为Na，则X与Y形成离子键，D错误。10．根据下表中五种元素的电离能(单位：kJ·mol－1)数据，下列说法不正确的是()电离能元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3B．氦元素最有可能与Q元素位于同一族C．在周期表中，最可能处于同一族的是R和UD．U元素最有可能为K，R元素最有可能为Li答案D解析当In＋1≫In时，元素的最高化合价为＋n，故R和U最高价为＋1，S最高价为＋2，T最高价为＋3，A、C项正确；由表中数据可知，Q元素各电离能都较大，而且各级电离能之间无太大差距，故Q最可能为稀有气体元素，所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族，B项正确；R出现了I4，而锂核外只有3个电子，D项错误。11．下列有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列价层电子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，电负性最大的是③B．某主族元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④D．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①答案A解析①为铝元素，②为硅元素，③为磷元素，④为硫元素，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，因此电负性最大的是④，A错误；第三电离能远大于第二电离能，所以是第ⅡA族元素，形成的阳离子是X2＋，B正确；同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se均符合此规律，同一周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势，④Na、P、Cl符合此规律，C正确；①为硅元素，②为氮元素，③为碳元素，④为硫元素，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，因此原子半径最大的为①，D正确。12．(2023·山东济宁高三模拟)A、B、C、D、E是元素周期表中前20号的主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子的L层电子数是其K层电子数的3倍，C是短周期金属性最强的元素，D是地壳中含量最多的金属元素，E与C同主族。回答下列问题：(1)A在元素周期表中的位置为__________；A、B非金属性较强的是__________(填元素符号)。(2)A、C简单离子半径较小的是__________(填离子符号)。(3)C、E最高价氧化物对应水化物的碱性较弱的是____________________(填化学式)。(4)D、E最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)第二周期第ⅥA族F(2)Na＋(3)NaOH(4)Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2O13．(2023·广州高三模拟)丁二酮肟()可与Ni2＋反应，生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍，这个反应可用来鉴定Ni2＋的存在。请回答下列问题：(1)基态氧原子的核外电子的空间运动状态有__________种。(2)丁二酮肟()中涉及元素的电负性由大到小的顺序为__________；与氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价层电子轨道表示式：__________，该过程形成的原子光谱为________(填“吸收”或“发射”)光谱。答案(1)5(2)O>N>C>H吸收14．表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子的核外电子排布式：__________________________。(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_________________________________________________________________________________________。(3)o、p两元素的部分电离能数据如表2：元素电离能/(kJ·mol－1)opI1717759I215091561I332482957表2比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是__________(填图1中的序号)。(5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是__________(填元素符号)。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(3)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定(4)2(5)Al解析(2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以光(子)的形式释放能量。(3)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，Mn2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第3个电子时比较困难，而Fe2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，故其失去第3个电子比较容易。(4)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。(5)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。

热点强化13元素推断与元素性质元素推断与元素性质主要以元素周期表为工具考查“位—构—性”三者的关系，命题既可对原子结构、元素周期表、元素周期律进行单独考查，也可结合元素及其化合物的性质进行综合考查。原子结构知识主要考查核素、同位素、核外电子排布(电子排布式、轨道表示式和未成对电子数)、原子轨道的能量和形状等；元素周期律主要考查金属性、非金属性、气态氢化物稳定性和最高价含氧酸的酸性、原(离)子半径、电离能、电负性的比较等。元素周期表一般给出片段，结合原子结构和元素周期律进行考查。在复习过程中，应针对以下几点进行：(1)原子结构——构造原理(1～36号元素核外电子排布)、原子内粒子数量之间的关系；(2)元素性质——原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、第一电离能、电负性的周期性变化规律；(3)“位—构—性”——用好元素周期表这一工具，实现分析与推理能力、宏观辨识与微观探析的学科核心素养的提升。一、文字叙述型1．(202