第四章 物质结构 元素周期表（含解析）——2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第一册大单元复习学案
文档属性
| 名称 | 第四章 物质结构 元素周期表（含解析）——2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第一册大单元复习学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 866.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-11 17:54:25 | ||
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文档简介
第四章 物质结构 元素周期表
一、大单元思维知识整合
原子结构与元素周期表
原子结构
原子结构模型的演变
道尔顿——实心球模型；汤姆孙——葡萄干面包模型；1926-现在——电子云模型。
原子的组成
原子
质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
质子数＝核电荷数＝核外电子数
原子核外电子排布
（1）电子层
各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核远近 由近到远
能量高低 由低到高
核外电子排布规律
能量最低原理：由内层排起，当一层充满后再填充下一层，即按K→L→M…顺序排列。
第n层最多容纳的电子数为2n2；
最外层中的电子数不超过8个，（K层不超过2个）
次外层不超过18个电子
倒数第三层不超过32个电子
简单阴阳离子质子数与核外电子数的关系
阳离子(Rm＋)：质子数＝电子数＋m
阴离子(Rm－)：质子数＝电子数－m
常见10电子微粒
元素周期表
排列原则
依据：原子核电荷数由小到大
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
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
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
元素周期表的组成
周期：（7个横行——7个周期）
周期序数=电子层数
族：（18个纵列——16个族）
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)
主族序数=原子最外层电子数
核素
元素：具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称
核数：具有一定数目质子和一定中子的一种原子叫核数。
同位素：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。
天然存在的同位素，相互保持一定的比率
同位素的用途：146C-考古年代推断； 21H、31H-制氢弹
元素、核素、同位素、单质之间的关系
原子结构与元素的性质
核外电子排布与元素性质的关系
原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质
稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易得失 稳定
金属元素 一般少于4 易失去 不稳定
非金属元素 多于4 易得到 不稳定
同主族元素原子结构与化学性质的递变规律
元素周期律
1、内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
2、实质：元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果
3、主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
4、同周期元素原子结构与化学性质的递变规律
由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。
5元素金属性、非金属性强弱的比较
1．金属性强弱的判断方法
金属性是指金属元素在化学反应中失电子的能力，通常用如下两种方法判断其强弱：
(1)根据金属单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断，置换出氢气越容易，则金属性越强。
(2)根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断，碱性越强，则金属元素的金属性越强。
2．非金属性强弱的判断方法
非金属性是指非金属元素的原子得电子的能力，通常用如下两种方法判断：
(1)根据非金属单质与H2化合的难易程度、生成气态氢化物的稳定性判断，越易化合，生成的气态氢化物越稳定，则非金属性越强。
(2)根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，酸性越强，则元素的非金属性越强。
6.微粒半径大小的比较
一、“四同法”比较微粒半径的大小
二、“三看法”比较微粒半径的大小
一看层，层多径大；
二看核，层同核多径小；
三看e－，层同核同e－多径大，如Cl－>Cl，Fe2＋>Fe3＋。
化学键
离子键
离子键
概念：带相反电荷之间的相互作用叫离子键。
成键微粒：阴阳离子
成键本质：静电作用（包括静电引力和静电斥力）
组成元素和存在范围：
组成元素：一般是活泼金属和活泼非金属（+铵盐，其中AICl3除外）
存在范围：强碱、大部分盐（包括铵盐）、活泼金属氧化物等。
离子化合物：由离子键构成的化合物
形成条件：阴离子、阳离子
注：铵根离子与氢氧根离子结合为分子（与是否溶于水无关）
电子式
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
原子的电子式：以第三周期元素为例
Na原子：·Na Mg原子：Mg或·Mg· Al原子： 或··
Si原子：·或·· P原子：· S原子：··
Cl原子：· Ar原子：
注：每个方向最多一对电子(两个电子)。
(2)简单阳离子的电子式：
简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。
(3)简单阴离子的电子式：
画出最外层电子数，用“[ ]”括起来，并在右上角标出“”以表示其所带的电荷。例如：
氯离子、硫离子。
(4)离子化合物的电子式：
氧化钙：、硫化钾。
4．用电子式表示物质的形成过程
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：。
共价键
共价键
概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
成键微粒：原子
作用力实质：共用电子对
组成元素和存在范围
组成元素：非金属元素和非金属元素（+AICl3，其中铵盐除外）
存在范围：多原子非金属单质、共价化合物、复杂的离子化合物中
共价化合物
概念：以共用电子对形成的化合物
形成条件：非金属与非金属之间通过共用电子对形成共价化合物（铵盐除外）
共价化合物的电子式
NH：； OH－：；
NH4Cl：； NaOH：。
共价化合物的形成过程：
(1)H2：H·＋·H―→H∶H；
(2)NH3：；
(3)CO2：。
共价键的分类
三、分子间的作用力
(1)分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。
(2)由分子构成的物质，其熔点、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
四、氢键
(1)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱，比范德华力强。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
五、离子化合物和共价化合物的比较
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)
二、大单元综合试题训练
1.根据表中短周期元素性质的数据判断，下列说法中正确的是( )
元素原子 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
半径/nm 0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54 0.70 1.18
最高正价或最低负价 -2 +2 +1 +5，-3 +7，-1 +1 +5，-3 +3
A.元素①⑧形成的化合物具有两性
B.元素⑦位于第三周期第ⅤA族
C.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
D.元素③的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强
2.下列叙述正确的是( )
A.和具有相同的质子数和电子数
B.不溶于水，因此是弱电解质
C.和互为同位素，化学性质几乎相同，物理性质不同
D.和是中子数不同质子数相同的同种核素
3.根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba与冷水反应更快
B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料 该族元素的单质都能作半导休材料
C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与高温时能反应，S与加热时能反应 P与高温时能反应
A.A B.B C.C D.D
4.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X原子的质子数与电子层数相同，W原子的核外电子数是M原子的最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示。下列说法中正确的是( )
Y Z M
W
A.原子半径：W>Y>Z>M>X
B.稳定性：
C.仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键
D.分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构
5.下列事实不能作为实验判断依据的是( )
A.钠、镁分别与冷水反应，判断钠和镁的金属性强弱
B.铁投入溶液中能置换出铜，钠投入溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱
C.酸性：，判断硫与碳的非金属性强弱
D.与分别与足量的反应，判断溴与碘的非金属性强弱
6.科技文献记载：与在-40℃合成了无色气体，其反应可用如图表示，其中主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X同周期，X与Y同主族，Z的原子半径在第四周期中最大。下列有关说法正确的是( )
A.Z与W、X、Y均可形成离子化合物
B.Y的氧化物的水化物均为强酸
C.原子半径：ZD.四种元素的最高正价均与其主族序数相等
7.下列说法不正确的是( )
①中既含极性键又含非极性键
②若和的电子层结构相同，则原子序数：R>M
③的氧化性随原子序数的增大而降低
④中各原子均达到稳定结构
⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键
⑥水分子很稳定是由于水分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性：Cl>Br>I，所以酸性：HCl>HBr>HI
A.②⑤⑥⑦ B.①③⑤ C.②④⑤ D.③⑤⑦
8.根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性：
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性：
D.用中文“”（ào）命名的第118号元素在元素周期表中位于第七周期0族
9.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法中正确的是( )
A.NaOH的碱性比的强
B.得到电子的能力比的弱
C.原子半径
D.原子的最外层电子数
10.下列各组化合物中，化学键的类型完全相同的是( )
①和
②和
③和
④HCl和NaOH
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
11.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、M位于三个不同周期，它们组成一种团簇分子的化学式为。Y原子核外最外层电子数是其电子总数的，M是其所在周期中简单离子半径最小的元素。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：Z>Y
B.X与Y形成的化合物中只可能含有极性共价键
C.Z和M的最高价氧化物对应水化物的碱性：M>Z
D.含有M的化合物既可能是离子化合物，也可能是共价化合物
12.元素周期表有许多有趣的编排方式，有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列，得到如图所示的“蜗牛”元素周期表。图中每个“”代表一种元素（图中字母不表示元素符号）。下列说法中正确的是( )
A.L、M、X三元素位于同一族
B.K、Z两元素的氢化物的水溶液都呈酸性
C.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物的沸点低
D.K、L、X、Z四种元素离子半径大小顺序是
13.随原子序数递增的八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答下列问题。
（1）f在元素周期表的位置是_________。
（2）比较y、z的简单氢化物的沸点：____>_____（用化学式表示，下同）；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：_____>____。
（3）下列事实中能说明d元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是_________（填字母）。
a.d 单质与溶液反应，溶液变浑浊
b.在氧化还原反应中，1mold单质比1molS得电子多
c.d和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
（4）任选上述元素组成一种四原子18电子共价化合物，写出其电子式：_________。
（5）上述元素可组成盐，向盛有10mL1R溶液的烧杯中滴加1NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如下图所示。
①写出M点反应的离子方程式：_______。
②若向10mL1R溶液中滴加20mL1.2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_______mol。
14.Ⅰ.A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A可以形成与He原子电子层结构相同的阴离子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和的2倍。
（1）元素D在周期表中的位置是在_________。
（2）物质中所含化学键类型为_________。
Ⅱ.随原子序数的递增，八种短周期元素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：
（3）用电子式表示化合物的形成过程__________，写出一种由以上两种元素组成的6核18电子物质的结构式：__________。
（4）比较d、e两种元素对应离子的半径大小：__________>__________（用离子符号表示）；非金属性：g__________（填“<”或“>”）h，用一个离子方程式验证你的判断__________。
（5）比较和两种物质的沸点高低：__________>__________（用化学式表示）；并简述原因__________。
15.由四种短周期主族元素组成一种化合物M的结构如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和Z均位于第二周期，X和W的最低化合价相等。请回答下列问题：
（1）元素Z在周期表中的位置为______，X和W的最低化合价为______。
（2）物质M所含化学键类型为______。
（3）Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为______（填离子符号）。
（4）已知和反应可以生成Y的单质，的电子式为______，该反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：由表中数据可知，元素①只有-2价，则元素①是O元素；元素⑤的化合价是+7价、-1价，则元素⑤是Cl元素；元素④⑦的化合价都是+5价、-3价，原子半径：④>⑦，则元素④是P元素、元素⑦是Ｎ元素；元素③⑥的化合价都是+1价，原子半径：③<⑥，则元素③是Li元素、元素⑥是Na元素；元素②为+2价，其半径比Li的大，则元素②是Mg元素；元素⑧为+3价，其半径比Mg的小，而比P的大，则元素⑧是Al元素。元素①⑧形成的化合物是两性氧化物，故A正确；元素⑦是N元素，位于第二周期第ⅤA族，故B错误；元素④是P元素、元素⑤是Cl元素，形成的化合物、都是共价化合物，故C错误；元素⑥的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，为NaOH，故D错误。
2.答案：C
解析：A.的质子数为11，的质子数为9；B.虽然在水中溶解度很小，但溶解的部分完全电离，因此它属于强电解质；D.与是属于同一元素的不同核素。
3.答案：B
解析：从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断，金属性越强，金属与水反应越剧烈，Mg、Ca、Ba位于同主族，从上到下金属性逐渐增强，故Ba与冷水反应更快，A合理；Si、Ge都是第ⅣA族的元素，该族元素的单质不是都能作半导体材料，B不合理；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>Br>I，故分解温度：HCl>HBr>HI，C合理；同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，P的非金属性介于Si和S之间，则与反应的难易程度也应介于二者之间，即P与在高温时能反应，D合理。
4.答案：AD
解析：X、Y、Z、M、W为5种短周期元素，X原子的质子数与电子层数相同，则X为H元素；Y、Z、M同周期、相邻且位于第二周期，W位于第三周期，W原子的核外电子数是M原子的最外层电子数的2倍，设W原子的最外层电子数为x，则2+8+x=2（x+3），解得x=4，则W为Si元素、Y为N元素、Z为O元素、M为F元素。同周期从左到右原子半径依次减小，电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Si>N>O>F>H，A正确；XM为HF，为，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，由于非金属性：F>O，所以稳定性：HF>，B错误；H、N、O三种元素形成的化合物可以是，中既有离子键又有共价键，C错误；为，中Si、F原子的最外层均满足8电子稳定结构，D正确。
5.答案：B
解析：钠投入溶液中，钠与水反应，不会发生金属之间的置换反应，因此不能比较铁与钠的金属性强弱。
6.答案：A
解析：K为活泼金属，O、F、Cl为活泼非金属，K与O、F、Cl均可形成离子化合物，故A正确；Cl的氧化物的水化物不都是强酸，如HClO是弱酸，故B错误；电子层数越多，原子半径越大，原子半径：K>Cl，故C错误；F无正化合价，O无最高正化合价，故D错误。
7.答案：A
解析：中N原子和N原子之间有非极性键，N原子和H原子之间有极性键，①正确；若和的电子层结构相同，则M处于R的下一周期，即原子序数：M>R，②错误；的氧化性随原子序数的增大而降低，③正确；中各原子均满足“最外层电子数+化合价=8”，则均达到8稳定结构，④正确；固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能会破坏化学键，如氯化钠熔化时离子键被破坏，⑤错误；水分子很稳定，是因为O-H键断裂时需要吸收很多的能量，⑥错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，与氢化物的酸性强弱无关，⑦错误。故选A。
8.答案：C
解析：C.若想要比较非金属性的强弱，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性。HCl不是氯元素最高价氧化物对应的酸，因此所示实验不能证明C、Si、Cl的非金属性强弱。
9.答案：A
解析：元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Na>Mg，故碱性：NaOH>，A正确；非金属性：Cl>Br，则氧化性：，故得到电子的能力：，B错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素的原子半径随原子序数的增大而减小，所以原子半径：，C错误；原子的最外层电子数n的关系为，D错误。
10.答案：B
解析：②中含有离子键，中含有离子键和非极性共价键；④NaOH中含有离子键和极性共价键，HCl中含有极性共价键。
11.答案：D
解析：Y、Z的简单离子分别为，核外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，则半径大小为，故A错误；H与O形成的化合物可能是，也可能是，中只存在极性共价键，中存在极性共价键和非极性共价键，故B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，金属性：Mg>Al，则碱性：，故C错误；为共价化合物，为离子化合物，故D正确。
12.答案：C
解析：由题意可得P是H元素，K是N元素，L是Na元素，M是Mg元素，X是Al元素，Y是P元素，Z是Cl元素。Na、Mg、Al三种元素位于同一周期，A项错误；的水溶液呈碱性，HCl的水溶液呈酸性，B项错误；由于分子间存在氢键，增加了分子之间的相互作用，所以的沸点比的沸点低，C项正确；N、Na、Al三种元素形成的离子的电子层结构相同，电子层结构相同的离子的核电荷数越大，离子半径就越小，而则多一个电子层，离子的电子层数越多，离子半径就越大，所以这四种元素离子半径大小顺序是，D项错误。
13.答案：（1）第三周期第ⅢA族
（2）；；；
（3）ac
（4）
（5）①；②0.022
解析：根据原子序数、原子半径和化合价分析得到x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。
（1）f为Al，在元素周期表的位置是第三周期第ⅢA族。
（2）y、z的简单氢化物分别为、，存在分子间氢键，因此的沸点高，因此y、z的简单氢化物的沸点：>；同周期元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，因此g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：>。
（3）氧气与溶液反应，溶液变浑浊，生成硫单质，发生置换反应，说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故a符合题意；非金属性强弱与得电子数目多少无关，因此不能说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故b不符合题意；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，O和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，因此能说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故c符合题意。
14.答案：（1）第三周期第ⅡA族
（2）极性键、非极性键
（3）；
（4）；；<；（合理即可）
（5）；；水分子间存在氢键
解析：Ⅰ.根据题目的描述，A为氢元素。B、C形成淡黄色固体，且B的阴离子与C的阳离子具有相同的电子层结构，因此B为氧，C为钠。再由D的描述，推出D为镁。
15.答案：（1）第二周期第ⅥA族；-1
（2）离子键、共价键
（3）
（4）；2:1
解析：（1）Z为O，位于周期表的第二周期第ⅥA族；X（H）和W（Cl）的最低化合价为-1价。
（2）物质M有阴、阳离子，所以含离子键，其中阳离子和阴离子中均含有共价键。
（3）Y、Z、W的简单离子为，电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则半径由大到小的顺序为。
（4）是，是，的电子式为；与反应生成的化学方程式为,该反应中氧化剂为，还原剂为，物质的量之比为2：1。
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一、大单元思维知识整合
原子结构与元素周期表
原子结构
原子结构模型的演变
道尔顿——实心球模型；汤姆孙——葡萄干面包模型；1926-现在——电子云模型。
原子的组成
原子
质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
质子数＝核电荷数＝核外电子数
原子核外电子排布
（1）电子层
各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核远近 由近到远
能量高低 由低到高
核外电子排布规律
能量最低原理：由内层排起，当一层充满后再填充下一层，即按K→L→M…顺序排列。
第n层最多容纳的电子数为2n2；
最外层中的电子数不超过8个，（K层不超过2个）
次外层不超过18个电子
倒数第三层不超过32个电子
简单阴阳离子质子数与核外电子数的关系
阳离子(Rm＋)：质子数＝电子数＋m
阴离子(Rm－)：质子数＝电子数－m
常见10电子微粒
元素周期表
排列原则
依据：原子核电荷数由小到大
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
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
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
元素周期表的组成
周期：（7个横行——7个周期）
周期序数=电子层数
族：（18个纵列——16个族）
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)
主族序数=原子最外层电子数
核素
元素：具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称
核数：具有一定数目质子和一定中子的一种原子叫核数。
同位素：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。
天然存在的同位素，相互保持一定的比率
同位素的用途：146C-考古年代推断； 21H、31H-制氢弹
元素、核素、同位素、单质之间的关系
原子结构与元素的性质
核外电子排布与元素性质的关系
原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质
稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易得失 稳定
金属元素 一般少于4 易失去 不稳定
非金属元素 多于4 易得到 不稳定
同主族元素原子结构与化学性质的递变规律
元素周期律
1、内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
2、实质：元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果
3、主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
4、同周期元素原子结构与化学性质的递变规律
由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。
5元素金属性、非金属性强弱的比较
1．金属性强弱的判断方法
金属性是指金属元素在化学反应中失电子的能力，通常用如下两种方法判断其强弱：
(1)根据金属单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断，置换出氢气越容易，则金属性越强。
(2)根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断，碱性越强，则金属元素的金属性越强。
2．非金属性强弱的判断方法
非金属性是指非金属元素的原子得电子的能力，通常用如下两种方法判断：
(1)根据非金属单质与H2化合的难易程度、生成气态氢化物的稳定性判断，越易化合，生成的气态氢化物越稳定，则非金属性越强。
(2)根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，酸性越强，则元素的非金属性越强。
6.微粒半径大小的比较
一、“四同法”比较微粒半径的大小
二、“三看法”比较微粒半径的大小
一看层，层多径大；
二看核，层同核多径小；
三看e－，层同核同e－多径大，如Cl－>Cl，Fe2＋>Fe3＋。
化学键
离子键
离子键
概念：带相反电荷之间的相互作用叫离子键。
成键微粒：阴阳离子
成键本质：静电作用（包括静电引力和静电斥力）
组成元素和存在范围：
组成元素：一般是活泼金属和活泼非金属（+铵盐，其中AICl3除外）
存在范围：强碱、大部分盐（包括铵盐）、活泼金属氧化物等。
离子化合物：由离子键构成的化合物
形成条件：阴离子、阳离子
注：铵根离子与氢氧根离子结合为分子（与是否溶于水无关）
电子式
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
原子的电子式：以第三周期元素为例
Na原子：·Na Mg原子：Mg或·Mg· Al原子： 或··
Si原子：·或·· P原子：· S原子：··
Cl原子：· Ar原子：
注：每个方向最多一对电子(两个电子)。
(2)简单阳离子的电子式：
简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。
(3)简单阴离子的电子式：
画出最外层电子数，用“[ ]”括起来，并在右上角标出“”以表示其所带的电荷。例如：
氯离子、硫离子。
(4)离子化合物的电子式：
氧化钙：、硫化钾。
4．用电子式表示物质的形成过程
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：。
共价键
共价键
概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
成键微粒：原子
作用力实质：共用电子对
组成元素和存在范围
组成元素：非金属元素和非金属元素（+AICl3，其中铵盐除外）
存在范围：多原子非金属单质、共价化合物、复杂的离子化合物中
共价化合物
概念：以共用电子对形成的化合物
形成条件：非金属与非金属之间通过共用电子对形成共价化合物（铵盐除外）
共价化合物的电子式
NH：； OH－：；
NH4Cl：； NaOH：。
共价化合物的形成过程：
(1)H2：H·＋·H―→H∶H；
(2)NH3：；
(3)CO2：。
共价键的分类
三、分子间的作用力
(1)分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。
(2)由分子构成的物质，其熔点、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
四、氢键
(1)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱，比范德华力强。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
五、离子化合物和共价化合物的比较
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)
二、大单元综合试题训练
1.根据表中短周期元素性质的数据判断，下列说法中正确的是( )
元素原子 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
半径/nm 0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54 0.70 1.18
最高正价或最低负价 -2 +2 +1 +5，-3 +7，-1 +1 +5，-3 +3
A.元素①⑧形成的化合物具有两性
B.元素⑦位于第三周期第ⅤA族
C.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
D.元素③的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强
2.下列叙述正确的是( )
A.和具有相同的质子数和电子数
B.不溶于水，因此是弱电解质
C.和互为同位素，化学性质几乎相同，物理性质不同
D.和是中子数不同质子数相同的同种核素
3.根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba与冷水反应更快
B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料 该族元素的单质都能作半导休材料
C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与高温时能反应，S与加热时能反应 P与高温时能反应
A.A B.B C.C D.D
4.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X原子的质子数与电子层数相同，W原子的核外电子数是M原子的最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示。下列说法中正确的是( )
Y Z M
W
A.原子半径：W>Y>Z>M>X
B.稳定性：
C.仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键
D.分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构
5.下列事实不能作为实验判断依据的是( )
A.钠、镁分别与冷水反应，判断钠和镁的金属性强弱
B.铁投入溶液中能置换出铜，钠投入溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱
C.酸性：，判断硫与碳的非金属性强弱
D.与分别与足量的反应，判断溴与碘的非金属性强弱
6.科技文献记载：与在-40℃合成了无色气体，其反应可用如图表示，其中主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X同周期，X与Y同主族，Z的原子半径在第四周期中最大。下列有关说法正确的是( )
A.Z与W、X、Y均可形成离子化合物
B.Y的氧化物的水化物均为强酸
C.原子半径：Z
7.下列说法不正确的是( )
①中既含极性键又含非极性键
②若和的电子层结构相同，则原子序数：R>M
③的氧化性随原子序数的增大而降低
④中各原子均达到稳定结构
⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键
⑥水分子很稳定是由于水分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性：Cl>Br>I，所以酸性：HCl>HBr>HI
A.②⑤⑥⑦ B.①③⑤ C.②④⑤ D.③⑤⑦
8.根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性：
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性：
D.用中文“”（ào）命名的第118号元素在元素周期表中位于第七周期0族
9.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法中正确的是( )
A.NaOH的碱性比的强
B.得到电子的能力比的弱
C.原子半径
D.原子的最外层电子数
10.下列各组化合物中，化学键的类型完全相同的是( )
①和
②和
③和
④HCl和NaOH
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
11.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、M位于三个不同周期，它们组成一种团簇分子的化学式为。Y原子核外最外层电子数是其电子总数的，M是其所在周期中简单离子半径最小的元素。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：Z>Y
B.X与Y形成的化合物中只可能含有极性共价键
C.Z和M的最高价氧化物对应水化物的碱性：M>Z
D.含有M的化合物既可能是离子化合物，也可能是共价化合物
12.元素周期表有许多有趣的编排方式，有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列，得到如图所示的“蜗牛”元素周期表。图中每个“”代表一种元素（图中字母不表示元素符号）。下列说法中正确的是( )
A.L、M、X三元素位于同一族
B.K、Z两元素的氢化物的水溶液都呈酸性
C.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物的沸点低
D.K、L、X、Z四种元素离子半径大小顺序是
13.随原子序数递增的八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答下列问题。
（1）f在元素周期表的位置是_________。
（2）比较y、z的简单氢化物的沸点：____>_____（用化学式表示，下同）；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：_____>____。
（3）下列事实中能说明d元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是_________（填字母）。
a.d 单质与溶液反应，溶液变浑浊
b.在氧化还原反应中，1mold单质比1molS得电子多
c.d和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
（4）任选上述元素组成一种四原子18电子共价化合物，写出其电子式：_________。
（5）上述元素可组成盐，向盛有10mL1R溶液的烧杯中滴加1NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如下图所示。
①写出M点反应的离子方程式：_______。
②若向10mL1R溶液中滴加20mL1.2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_______mol。
14.Ⅰ.A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A可以形成与He原子电子层结构相同的阴离子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和的2倍。
（1）元素D在周期表中的位置是在_________。
（2）物质中所含化学键类型为_________。
Ⅱ.随原子序数的递增，八种短周期元素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：
（3）用电子式表示化合物的形成过程__________，写出一种由以上两种元素组成的6核18电子物质的结构式：__________。
（4）比较d、e两种元素对应离子的半径大小：__________>__________（用离子符号表示）；非金属性：g__________（填“<”或“>”）h，用一个离子方程式验证你的判断__________。
（5）比较和两种物质的沸点高低：__________>__________（用化学式表示）；并简述原因__________。
15.由四种短周期主族元素组成一种化合物M的结构如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和Z均位于第二周期，X和W的最低化合价相等。请回答下列问题：
（1）元素Z在周期表中的位置为______，X和W的最低化合价为______。
（2）物质M所含化学键类型为______。
（3）Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为______（填离子符号）。
（4）已知和反应可以生成Y的单质，的电子式为______，该反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：由表中数据可知，元素①只有-2价，则元素①是O元素；元素⑤的化合价是+7价、-1价，则元素⑤是Cl元素；元素④⑦的化合价都是+5价、-3价，原子半径：④>⑦，则元素④是P元素、元素⑦是Ｎ元素；元素③⑥的化合价都是+1价，原子半径：③<⑥，则元素③是Li元素、元素⑥是Na元素；元素②为+2价，其半径比Li的大，则元素②是Mg元素；元素⑧为+3价，其半径比Mg的小，而比P的大，则元素⑧是Al元素。元素①⑧形成的化合物是两性氧化物，故A正确；元素⑦是N元素，位于第二周期第ⅤA族，故B错误；元素④是P元素、元素⑤是Cl元素，形成的化合物、都是共价化合物，故C错误；元素⑥的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，为NaOH，故D错误。
2.答案：C
解析：A.的质子数为11，的质子数为9；B.虽然在水中溶解度很小，但溶解的部分完全电离，因此它属于强电解质；D.与是属于同一元素的不同核素。
3.答案：B
解析：从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断，金属性越强，金属与水反应越剧烈，Mg、Ca、Ba位于同主族，从上到下金属性逐渐增强，故Ba与冷水反应更快，A合理；Si、Ge都是第ⅣA族的元素，该族元素的单质不是都能作半导体材料，B不合理；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>Br>I，故分解温度：HCl>HBr>HI，C合理；同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，P的非金属性介于Si和S之间，则与反应的难易程度也应介于二者之间，即P与在高温时能反应，D合理。
4.答案：AD
解析：X、Y、Z、M、W为5种短周期元素，X原子的质子数与电子层数相同，则X为H元素；Y、Z、M同周期、相邻且位于第二周期，W位于第三周期，W原子的核外电子数是M原子的最外层电子数的2倍，设W原子的最外层电子数为x，则2+8+x=2（x+3），解得x=4，则W为Si元素、Y为N元素、Z为O元素、M为F元素。同周期从左到右原子半径依次减小，电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Si>N>O>F>H，A正确；XM为HF，为，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，由于非金属性：F>O，所以稳定性：HF>，B错误；H、N、O三种元素形成的化合物可以是，中既有离子键又有共价键，C错误；为，中Si、F原子的最外层均满足8电子稳定结构，D正确。
5.答案：B
解析：钠投入溶液中，钠与水反应，不会发生金属之间的置换反应，因此不能比较铁与钠的金属性强弱。
6.答案：A
解析：K为活泼金属，O、F、Cl为活泼非金属，K与O、F、Cl均可形成离子化合物，故A正确；Cl的氧化物的水化物不都是强酸，如HClO是弱酸，故B错误；电子层数越多，原子半径越大，原子半径：K>Cl，故C错误；F无正化合价，O无最高正化合价，故D错误。
7.答案：A
解析：中N原子和N原子之间有非极性键，N原子和H原子之间有极性键，①正确；若和的电子层结构相同，则M处于R的下一周期，即原子序数：M>R，②错误；的氧化性随原子序数的增大而降低，③正确；中各原子均满足“最外层电子数+化合价=8”，则均达到8稳定结构，④正确；固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能会破坏化学键，如氯化钠熔化时离子键被破坏，⑤错误；水分子很稳定，是因为O-H键断裂时需要吸收很多的能量，⑥错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，与氢化物的酸性强弱无关，⑦错误。故选A。
8.答案：C
解析：C.若想要比较非金属性的强弱，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性。HCl不是氯元素最高价氧化物对应的酸，因此所示实验不能证明C、Si、Cl的非金属性强弱。
9.答案：A
解析：元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Na>Mg，故碱性：NaOH>，A正确；非金属性：Cl>Br，则氧化性：，故得到电子的能力：，B错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素的原子半径随原子序数的增大而减小，所以原子半径：，C错误；原子的最外层电子数n的关系为，D错误。
10.答案：B
解析：②中含有离子键，中含有离子键和非极性共价键；④NaOH中含有离子键和极性共价键，HCl中含有极性共价键。
11.答案：D
解析：Y、Z的简单离子分别为，核外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，则半径大小为，故A错误；H与O形成的化合物可能是，也可能是，中只存在极性共价键，中存在极性共价键和非极性共价键，故B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，金属性：Mg>Al，则碱性：，故C错误；为共价化合物，为离子化合物，故D正确。
12.答案：C
解析：由题意可得P是H元素，K是N元素，L是Na元素，M是Mg元素，X是Al元素，Y是P元素，Z是Cl元素。Na、Mg、Al三种元素位于同一周期，A项错误；的水溶液呈碱性，HCl的水溶液呈酸性，B项错误；由于分子间存在氢键，增加了分子之间的相互作用，所以的沸点比的沸点低，C项正确；N、Na、Al三种元素形成的离子的电子层结构相同，电子层结构相同的离子的核电荷数越大，离子半径就越小，而则多一个电子层，离子的电子层数越多，离子半径就越大，所以这四种元素离子半径大小顺序是，D项错误。
13.答案：（1）第三周期第ⅢA族
（2）；；；
（3）ac
（4）
（5）①；②0.022
解析：根据原子序数、原子半径和化合价分析得到x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。
（1）f为Al，在元素周期表的位置是第三周期第ⅢA族。
（2）y、z的简单氢化物分别为、，存在分子间氢键，因此的沸点高，因此y、z的简单氢化物的沸点：>；同周期元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，因此g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：>。
（3）氧气与溶液反应，溶液变浑浊，生成硫单质，发生置换反应，说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故a符合题意；非金属性强弱与得电子数目多少无关，因此不能说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故b不符合题意；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，O和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，因此能说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故c符合题意。
14.答案：（1）第三周期第ⅡA族
（2）极性键、非极性键
（3）；
（4）；；<；（合理即可）
（5）；；水分子间存在氢键
解析：Ⅰ.根据题目的描述，A为氢元素。B、C形成淡黄色固体，且B的阴离子与C的阳离子具有相同的电子层结构，因此B为氧，C为钠。再由D的描述，推出D为镁。
15.答案：（1）第二周期第ⅥA族；-1
（2）离子键、共价键
（3）
（4）；2:1
解析：（1）Z为O，位于周期表的第二周期第ⅥA族；X（H）和W（Cl）的最低化合价为-1价。
（2）物质M有阴、阳离子，所以含离子键，其中阳离子和阴离子中均含有共价键。
（3）Y、Z、W的简单离子为，电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则半径由大到小的顺序为。
（4）是，是，的电子式为；与反应生成的化学方程式为,该反应中氧化剂为，还原剂为，物质的量之比为2：1。
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