2011年新版人教版必修2化学同步学案：第1章第2节 元素周期律（带详细解析）
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| 名称 | 2011年新版人教版必修2化学同步学案：第1章第2节 元素周期律（带详细解析） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 399.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-03-03 18:16:00 | ||
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文档简介
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第二节 元素周期律
重难点一 原子核外电子的排布
1．核外电子的排布规律
(1)原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)，即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数不超过8个(K层为最外层不能超过2个)。
(4)次外层最多能容纳的电子数目不超过18个。
特别提醒 (1)以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。
(2)上述为核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其他规律。
(3)最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定。
(4)最外层电子较少的(<4)一般易失去电子达到稳定结构，表现出金属性；最外层电子较多的(>4)一般易得电子或通过形成共用电子对形成稳定结构，表现出非金属性。
2．1～18号元素原子的结构特征
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(9)电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。
(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。
(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
3．粒子的结构示意图
(1)表示方法
结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。如：
(2)原子结构示意图和离子结构示意图的比较
结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数；离子结构示意图中，二者则不相等。例如：
即阳离子：核外电子数小于核电荷数(核内质子数)，阴离子：核外电子数大于核电荷数(核内质子数)，其差值均为离子所带电荷的数值。
(3)粒子核内质子数与核外电子数之间的关系
原子：核内质子数＝核外电子数
阳离子：核内质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数
阴离子：核内质子数＝核外电子数－离子所带电荷数
重难点二 元素周期律
1．同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外)
项目 同周期(从左至右) 同主族(自上而下)
电子层数 相同 逐一增加
最外层电子数 逐一增加(除第一周期外均为1～7) 相同
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
氧化性 逐渐增强 逐渐减弱
还原性 逐渐减弱 逐渐增强
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
非金属形成气态氢化物难易程度 由难到易 由易到难
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
化合价 最高正价由(＋1)～(＋7)价，负价(－4)～(－1) 最高正价等于族序数，最低负价等于－(8－族序数)
2.粒子半径大小比较
(1)电子层数相同的原子的半径，随核电荷数的增加逐渐减小(稀有气体除外)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)。即同周期元素的原子半径随核电荷数的增大，自左至右逐渐减小。
(2)稀有气体元素的原子半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。如r(Ar)>r(Cl)。
(3)最外层电子数相同的元素的原子半径，随电子层数(或核电荷数)的增多而增大。如r(F)(4)核外电子排布相同的粒子的半径，随核电荷数的增多而减小。如核外是18个电子的离子的半径大小是r(Ca2＋)(5)对同一元素来讲，价态越高半径越小。如r(Fe3＋)(6)不同周期、不同主族元素原子半径大小的比较。先找参照元素，使其建立起同周期、同主族的关系，然后进行比较。比较S与F的原子半径大小，先找O做参照，因为O与F同周期，r(F)重难点三 元素周期表和元素周期律的应用
1．元素周期表中的规律
(1)“三角形”规律
所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，如图所示。
应用：处于A、B、C位置上的元素，可排列出其原子结构、性质等方面的规律。例如：原子序数C>B>A；原子半径C>A>B。A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>A>C；单质的氧化性B>A>C；阴离子的还原性Cn－8>An－8>Bn－7(设A为n族，则B为n＋1族，下同)；气态氢化物的稳定性H7－nB>H8－nA >H8－nC。A、B、C若为金属，则其失电子能力C>A>B；单质的还原性C>A>B；阳离子的氧化性B(n＋1)＋>An＋>Cn＋；最高价氧化物对应的水化物的碱性：C(OH)n>A(OH)n>B(OH)n＋1。
(2)“对角线”规律
有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg，B和Si等。这一规律称为“对角线”规律。
如图所示：
应用：根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质。
(3)“相似”规律
①同族元素性质相似；
②左上右下对角线上元素性质相似；
③同位素的化学性质几乎完全相同。
2．“位”、“构”、“性”之间的关系在解题中的应用
(1)“位”、“构”、“性”的关系
元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：
可以从下列三个方面理解这个关系图：
①从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质；
②从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质；
③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。
(2)结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式：
a．电子层数＝周期序数
b．质子数＝原子序数
c．最外层电子数＝主族序数
d．主族元素的最高正价＝族序数，最低负价＝主族序数－8
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。
(3)性质与位置互推问题是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸、碱性。
(4)结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
④判断元素金属性和非金属性的方法。
特别提醒 很多规律方法只适用于主族元素，而不适用于副族元素，解题时注意不要随
意将其适用范围扩大化。
题型1 核外电子的排布规律
例1 下列说法中肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
解析 K层、L层、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A有可能；当M层上排有电子时，L层电子数已经排满，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B一定错误；符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是K＋、Ca2＋；对选项D来说，最外电子层上的电子数可为2或8，符合的为O2－，所以D也有可能。
答案 B
元素的性质是由原子结构决定的，元素周期律是由元素原子结构的周期性变化所导致的。因此掌握原子结构，特别是掌握核外电子的排布规律，掌握1~20号元素原子和离子核外电子排布特点，在元素推断过程中非常重要。
题型2 原子半径和元素主要化合价的应用
例2 根据下列信息，判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
A.M与Q在同一周期
B．单质与稀盐酸反应的速率为LC．M与T形成的化合物具有两性
D．L2＋与R2－的核外电子数相等
解析 由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg，Al和Be不在同一周期，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。
答案 C
根据元素化合价和原子半径推断元素，要掌握以下技巧：（1）审题时，要区分主要化合价、常见化合价、部分化合价及化合价。（2）根据化合价先将元素锁定范围，即利用元素最高正化合价等于元素所在的主族序数，确定元素所在的主族。（3）根据元素周期律，结合原子半径数据确定元素具体位置。
题型3 元素性质递变规律的应用
例3 下列说法正确的是( )
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析 非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的，P的非金属性强于As的，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，A、D选项错误；同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强，C选项正确。
答案 C
对元素周期表结构和同周期、同主族元素性质的递变规律不熟悉是造成错误判断的主要原因，它要求学生对元素周期表的结构，尤其是主族元素的名称、符号要熟练掌握，对元素性质的周期性变化要予以重点关注。
题型4 元素同周律和元素周期表的应用
例4 A、B、C、D 4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层电子数之和等于电子总数的一半。
请回答下列问题：
(1)4种元素的符号依次是A____________，B__________，C____________，D____________。它们的原子半径由大到小的顺序是______________________。
(2)试写出4种元素的离子结构示意图：
A__________，B__________，C__________，D________________________________________________________________________。
它们离子的半径由大到小的顺序________________________________________________________________________。
(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
分别比较它们酸性和碱性的强弱________________________________________________________________________。
(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：________________________________________________________________________，
比较其稳定性：________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L
层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
答案 (1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)S2－ Cl－ K＋
Ca2＋ r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2
酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2
(4)HCl、H2S HCl>H2S 因非金属性氯元素强于硫元素
1．在下表中写出元素周期表前三周期元素(1～18号)的符号……
提示 1～18号元素原子的核外电子排布及主要化合价
2.观察上面的表格，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的……
提示 核外电子排布及元素主要化合价的变化规律
原子序数 电子层数 最外层电子数 最高或最低化合价的变化
1～2 1 1―→2 ＋1―→0
3～10 2 1―→8 ＋1―→＋5 －4―→－1―→0
11～18 3 1―→8 ＋1―→＋7 －4―→－1―→0
结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布和主要化合价都呈现周期性变化
1．实验：
(1)取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入……
提示
现象 与冷水反应缓慢，滴加酚酞无明显现象；加热时，镁条表面有气泡产生，溶液变红
化学方程式 Mg＋H2OMg(OH)2＋H2↑
(2)取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别……
提示
Mg Al
现象 与酸反应剧烈，有大量气泡产生 与酸反应较剧烈，有气泡产生
化学方程式 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2.讨论：……
提示 (3)钠、镁、铝的金属性强弱
钠 镁 铝
单质与水(或酸)反应 与冷水反应非常剧烈，产生气体推动钠球运动，放出大量热，使钠熔化 与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；与酸反应剧烈，放出氢气 与酸反应较为剧烈，放出氢气
最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 氢氧化钠(强碱) 氢氧化镁(中强碱) 氢氧化铝(两性)
(4)结论：金属性：Na>Mg>Al
4．通过以上对第三周期……
提示 第三周期元素的金属性、非金属性强弱递变规律：从钠至氯，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。非金属气态氢化物稳定性逐渐增强，还原性逐渐增强，水溶液酸性逐渐增强。
什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置？
提示 周期表中最活泼的金属元素是铯，最活泼的非金属元素是氟，前者位于周期表的左下角，后者位于周期表的右上角。
1．减小 减弱 增强 Na NaOH Al(OH)3 HClO4
2．B 3.C
4．(1)金属性：NaB；非金属性：AlP (4)非金属性：Cl>S
(5)非金属性：O>S
解析 依据元素在周期表中的位置及其同周期、同主族元素性质的递变规律即可判断。
5．(1)酸性：HNO3>H3PO4 (2)碱性：Mg(OH)2(3)碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3
解析 元素金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。
6．具有金属光泽的固体，与水剧烈反应，比钾和钠的性质活泼，金属性更强。
7．(1)Be与水反应比镁更缓慢，Ba与水反应比钙更快。
(2)Ba也要密封保存。
8．(1)C、O、Na、Al
(2)根据原子的结构示意图来推断其在周期表的位置。如Na的原子结构示意图：，可知Na有三个电子层(第三周期)，最外层有1个电子(第ⅠA族)。其他元素以此类推。
(3)X与Y：C＋O2CO2(或2C＋O22CO)
Z与Y：2Na＋O2Na2O2(或4Na＋O2===2Na2O)
W与Y：4Al＋3O22Al2O3
9．锗、锡、铅都位于第ⅣA族，分别在第四、五、六周期。同一周期元素，从上到下金属性增强，与氧气、盐酸反应的能力增强，所以出现(1)(2)中的现象，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以出现(3)中的性质。
10．略。
11．(1)7 4 (2)第七周期第ⅣA族 (3)金属元素
解析 114号元素的原子序数86<114<118，它位于周期表的第七周期第14列，属于第ⅣA族元素，同主族的铅元素为金属元素，由同主族元素性质递变规律可知114号元素为金
属元素。
1．具有下列结构的原子，其元素一定属于第ⅡA族元素的是( )
A．最外层电子数与次外层电子数相等的原子
B．M层电子数为L层电子数一半的原子
C．最外层有2个电子的原子
D．M层电子数等于其内层电子数之和的的原子
答案 D
解析 若该元素位于第ⅡA族，则其原子最外层电子数为2(He除外)，A项中元素原子最外层可能为2或8；B项中元素最外层电子数为4；C项中元素可能是He，位于0族；D项中，元素有三个电子层，其最外层电子数一定为2。
2．同一周期中，X、Y、Z三种元素，其气态氢化物稳定性按X、Y、Z的顺序不断增强，下列说法正确的是( )
A．非金属性X>Y>Z
B．原子半径X>Y>Z
C．它们氧化物水化物的酸性按X、Y、Z顺序增强
D．气态氢化物的还原性按X、Y、Z顺序增强
答案 B
解析 同周期三种元素的气态氢比物稳定性增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周期律可推知B项正确。
3．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( )
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 c d
三 a b e f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 D
解析 d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。
4．目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，对这16种非金属元素的相关判断：①都是主族元素，最外层电子数都大于4；②单质在反应中都只能作氧化剂；③氢化物常温下都是气态；④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。其中不正确的有( )
A．只有①② B．只有①③ C．只有③④ D．①②③④
答案 D
解析 16种元素中H、C的最外层电子数分别为1和4，①错误；大多数非金属元素，既有正价又有负价，其单质既有氧化性又有还原性，②错误；常温下水为液态，③错误；SiO2不能与水反应生成相应的酸，④错误。
5.如下图是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。下列叙述中不正确的是( )
A．三种元素的原子半径的大小顺序是WB．W最高价氧化物对应水化物具有强酸性，气态氢化物的水溶液具有弱碱性
C．X元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D．Y元素的单质是非金属单质中唯一能跟水发生激烈反应的单质
答案 A
解析 设X元素原子的质子数为Z，因为W、X、Y三种元素是短周期元素，所以，W元素原子的质子数为(Z－9)，电子数为(Z－9)；Y元素原子的质子数为(Z－7)，电子数为(Z－7)。而X原子核内质子数和中子数相等，则X原子的质量数为2Z。又W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，即(Z－9)＋Z＋(Z－7)＝2Z，解之，Z＝16。因此，X是硫(S)元素；W是氮(N)元素；Y是氟(F)元素。它们的原子半径大小为r(S)>r(N)>r(F)，选项A不正确；氮元素的最高价氧化物是N2O5，对应水化物是硝酸(HNO3)，它是一种强酸，氮元素的气态氢化物是氨气(NH3)，其水溶液氨水是一种弱碱；硫元素的氧化物有SO2、SO3，它们的水溶液分别是亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)，其水溶液显酸性，硫元素的氢化物是硫化氢(H2S)，其水溶液是氢硫酸，显酸性；Y的单质是氟气(F2)，氟是非金属性最强的元素，氟气能置换出水中的氧：2F2＋2H2O===4HF＋O2。所以，选项B、C、D都正确。
6．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题：
(1)属于金属元素的有_________种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物为__________________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是____________(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是______________________________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)____________________________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：________>________(填化学式)。
答案 (1)7 K2O、K2O2、KO2(任选2个)
(2)He、Ne、Ar (3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
解析 (1)1～20号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。
(2)属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。
(4)同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。
(5)由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。
7．已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
(1)X是________，Y是________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的常见离子有________________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3，该盐的化学式(分子式)是________。
答案 (1)氢(H) 氮(N) 氧(O) (2)N2O5 (3)NH、OH－、H3O＋ (4)NH4NO3
解析 (1)短周期元素中，电子层数与它的核外电子总数相同的只有氢元素，故X为氢元素；因Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，所以Z为氧元素；短周期元素中与Z(氧)形成两种以上气态化合物的只有氮，故Y为氮元素。(2)设Y、Z组成的化合物中Y与Z的原子个数比为a∶b，则＝，所以a∶b＝2∶5，即分子式为N2O5。(3)由X、Y、Z中的两种元素组成且与X2Z即H2O分子具有相同电子数的常见离子有NH、H3O＋和OH－。(4)由X、
Y、Z形成的盐，且符合X、Y、Z元素原子个数比为4∶2∶3的只有NH4NO3。
第1课时 原子核外电子的排布
1．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A．C>D>B>A B．D>B>A>C C．A>D>C>B D．B>A>C>D
答案 A
解析 A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数是6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11，故原子序数：C>D>B>A。
2．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是
________________________________________________________________________。
(2)该微粒的盐溶液能使氯水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是__________。
(3)该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是__________。
(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是__________。
答案 (1)Ar (2)S2－ (3)K＋ (4)Cl－
解析 (1)该微粒为中性微粒，即核电荷数等于核外电子数，为18号元素氩。
(2)该微粒能使氯水褪色，即为还原性微粒，且出现浑浊，即有难溶性的非金属单质。符合条件的为硫元素。
(3)该微粒得到一个电子可变成原子，故为19号元素钾。
(4)该微粒失去一个电子可变成原子，故为17号元素氯。
1．在原子的第n电子层中，当n为最外层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同；当n为次外层时，最多容纳的电子数比(n＋1)层最多容纳电子数多10个，则n层是( )
A．N层 B．M层 C．L层 D．K层
答案 B
解析 n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以n－1层应为8个电子，为L层，则n应为M层；若n为次外层，则n＋1层为最外层，其次外层电子数为10＋8＝18，则进一步证明为M层，故选B。
2.
张青莲是我国著名的化学家。1991年，他准确测得In的原子量为114.818，被国际原子量委员会采用为新的标准值。这是原子量表中的首次采用我国测定的原子量值。已知In的原子结构如图所示，则下列关于In的说法不正确的是( )
A．In为长周期元素 B．In为过渡元素
C．In易导电导热 D．In在反应中容易失电子
答案 B
解析 由In原子结构示意图可知，它位于周期表中第五周期第ⅢA族，由同主族元素性质递变规律知，它是一种金属元素。由以上分析可知B错误。
3．核电荷数为1～18的元素中，下列说法正确的是( )
A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B．最外层有2个电子的元素不一定是金属元素
C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D．最外层电子数为7的原子，最高正价为＋7
答案 BC
解析 A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中可以是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正价。综上所述可知，B、C正确。
4．下列粒子的结构示意图正确的是( )
A．Mg2＋： B．Cl： C．Ar： D．K：
答案 A
5．某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为( )
①8－n ②n－8 ③10－n ④n－10
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
答案 C
解析 若该微粒为阳离子，其所带电荷数为n－10，若为阴离子，其所带电荷数为10－n。
6．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )
A．K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
答案 C
解析 K层为奇数的元素，只能是H元素，符合题意；L层为奇数的元素，说明该层还没有排满，符合要求；L层为偶数的元素，该层可能达到8个，已经排满，不是最外层，也可能没有排满，为2、4、6等情况，是最外层，故不正确；D选项与B项类似，正确；故选择C。
7．已知X、Y均为1～18号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为( )
A．19 B．18 C．16 D．9
答案 A
解析 方法一(联想)：根据以往知识，符合X2Y、X2Y2形式的分子式有Na2O、Na2O2和H2O、H2O2两组，但第二组不符合Y的原子序数小于X的原子序数的条件，而第一组不仅符合，而且选项中有。
方法二(推理)：由X2Y化学式看。
(1)X的化合价如为＋1价，则Y为－2价。
(2)X的化合价如为＋2价，则Y为－4价(不成立)。故只有第一种情况可行。由化合价分析1～18号元素之间具有题设条件的元素X只可能为Na、Y为O。故选A项。
8．短周期的三种元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是( )
A．X2YZ4 B．XYZ3 C．X3YZ4 D．X4Y2Z7
答案 A
解析 本题主要考查由原子结构推断元素及形成的化合物的化学式。由题意可知X为H、Li、Na三种元素中的一种，Y的M层为5个电子即为P，Z的L层为6个电子，即为O，则P在含氧酸及其盐中可呈现＋3、＋5两种价态，A中Y为＋6价，故A不可能。
9．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下列有关元素X的说法中不正确的是( )
A．元素X能形成化学式为X(OH)3的碱
B．元素X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．元素X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．元素X能与某些金属元素形成化合物
答案 A
解析 当n＝1时，没有此元素存在；当n＝2时，最外层电子数为5，核电荷数为7，该元素X为氮元素；当n＝3时，最外层电子数为7，核电荷数为17，该元素X为氯元素；所以C对；由于元素X可能为氮元素或氯元素，因此不可能形成X(OH)3的碱，所以A不正确；可形成KNO3或KClO3，所以B对；N元素能与金属Mg元素形成化合物Mg3N2，Cl元素能与金属Na元素形成化合物NaCl，所以D对。
10．元素A和元素B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有( )
A．能与水反应 B．能与硫酸反应
C．能与氢氧化钠反应 D．能与碳酸钠反应
答案 CD
解析 已知A、B均为短周期元素，B的L层电子数为(a＋b)，则a＋b＝8，根据A元素的次外层电子数为b，且b小于8，只能为2；由此推得a＝6，b＝2，a－b＝4，A元素为氧，B元素为硅，1它们形成的化合物SiO2能与氢氧化钠反应，在高温下能与碳酸钠反应。
11．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
(1)A元素原子的M层电子数是L层电子数的一半：________________。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________________。
(4)C元素原子的次外层电子数是最外层电子数的：
____________________________。
答案 (1) (2) (3)
12．A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A大2，C原子的电子总数比B原子的电子总数大4,1 mol A的单质跟足量盐酸反应可置换出11.2 L (标准状况)氢气，这时A变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答：
(1)写出各元素的名称：A________，B______，C______。
(2)分别写出A、B最高价氧化物对应水化物跟C的气态氢化物水溶液反应的离子方程式：________________________________，________________。
(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性________(填“强”或“弱”)，其原因是____________________。
答案 (1)钠 铝 氯 (2)OH－＋H＋===H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)弱 A原子比B原子易失电子，A离子比B离子稳定，难得电子
13．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是_________________________________________________________。
(2)已知某粒子的结构示意图为：
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为____________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称)
________、________、________、________、________。
③写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
③Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析 (1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；③y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
第2课时 元素周期律
1．同周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱，则下列判断正确的是( )
A．原子半径X最大，Z最小 B．非金属性X最强，Z最弱
C．气态氢化物中HX最不稳定 D．原子序数：Z>Y>X
答案 B
解析 由最高价氧化物对应水化物酸性强弱可知三种元素非金属性强弱顺序为X>Y>Z，则三种元素的原子序数大小关系为X>Y>Z，由同周期元素性质的递变规律可知：原子半径的大小顺序为Z>Y>X，气态氢化物的稳定性为HX>H2Y>ZH3。
2．已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是( )
A．原子半径：A>B>D>C B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C>D>B>A D．单质的还原性：A>B>D>C
答案 C
解析 对电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，由题可判断：aA2＋＝Mg2＋，bB＋＝Na＋，cC3－＝N3－，dD－＝F－，故原子半径：Na>Mg>N>F，原子序数：a>b>d>c，离子半径：N3－>F－>Na＋>Mg2＋，还原性：Na>Mg>N>F。
3．下列叙述中，A金属性肯定比B金属性强的是( )
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
答案 D
解析 本题的关键是要弄清金属性强弱的实质是原子失电子的难易程度，原子越容易失电子，其金属性越强，与原子失电子数目无关；其次得失电子的能力主要取决于原子结构，尤其与最外层电子数和电子层数密切相关。
选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确；在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确；选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1 mol Al比1 mol Na与足量盐酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼；选项D正确，因为只有很活泼的金属(如K、Ca、Na等)在常温下才可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。
1．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．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C．随着元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现
D．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
答案 BD
解析 第一周期元素原子最外层电子数是从1到2，A项不正确；C项中F元素无＋7价，而是－4―→－1价的重复出现，C项不正确。
2．下列说法正确的是( )
A．第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强
B．第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
答案 B
解析 第ⅠA族元素中含有氢，它是非金属，无金属性，故A错；同周期非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，但其他氧化物对应水化物的酸性无此规律，C错；第三周期元素中，金属元素失去最外层电子形成阳离子半径减小，而非金属元素得到电子形成阴离子半径增大，所以同周期元素阳离子半径可能小于阴离子半径，故选B。
3．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B>A，C和D的气态氢化物的稳定性C>D，E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A．A、B、C、D、E B．E、C、D、B、A
C．B、A、D、C、E D．C、D、A、B、E
答案 C
解析 A、B的最高价氧化物对应水化物碱性B>A，故A、B为金属元素，处于同周期的左侧，且原子序数BD，故C、D为非金属元素，靠近右端，故原子序数D4．某短周期主族元素R的最高正化合价与最低负化合价代数和为4。则下列叙述中正确的是( )
A．R是第ⅣA族元素
B．R的气态氢化物的化学式为RH4
C．R能形成两种氧化物RO2和RO3
D．R的气态氢化物的水溶液显强酸性
答案 C
解析 短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；硫可以形成SO2和SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项错误。
5．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
答案 C
解析 X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应 水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。
6．下列说法正确的是( )
A．核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子
B．第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C．任何条件下，0族元素的单质都是气体
D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
答案 A
解析 D项中主族元素形成的单原子离子可能是阳离子，也可能是阴离子。若为阳离子，其化合价与它的族序数相同；若为阴离子，则不同。
7．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
答案 B
解析 分析题设信息可知，X、Y、Z分别为Na、Cl、O三种元素，则同周期中Na的金属性最强，HClO4的酸性最强；而氧族元素组成的氢化物中H2O的稳定性最高；离子半径Na＋8．短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，它们的原子最外层电子数之和为10，A与C同主族，B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数，则下列叙述正确的是( )
A．原子半径：AB．A的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性
C．三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到
D．常温下，A、C的氧化物均为气态
答案 B
解析 根据A、B、C原子序数和在周期表中的位置关系可知：A为C、B为Mg、C为Si，根据相关元素及化合物的性质可知B项正确。
9．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)：
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋6、－2 －1 －2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)
(2)B元素处于周期表中第________周期、第________族；
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)；
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
答案 (1)
(2)三 ⅢA
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)HClO4 (5)SO2、SO3
解析 (1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。
(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。
(3)B、C的最高价氧化物对应水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。
(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
10．动手实践：某同学在研究元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液 A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 B.有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：研究________元素性质递变规律。
(2)实验用品：试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器：①________、②________、③________、试管夹、胶头滴管、镊子 、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
实验现象(填A～F)
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
此实验的结论：__________________________________________________________。
(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)同周期 (2)①试管 ②酒精灯 ③滤纸
(3)B F A C D E
①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
②Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl
随着原子序数的递增，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
(4)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子束缚能力增强，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱
第3课时 元素周期表和元素周期律的应用
1．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( )
A．由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C. X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
答案 B
解析 由mXa＋和nYb－的电子层结构相同，可列式m－a＝n＋b(核外电子相等)，A错；在短周期中符合条件的只有O2－、F－与S2－、Cl－两对组合，X2－的还原性大于Y－的还原性，B正确；Na＋和Mg2＋是同一周期的，C错；当X的原子半径大于Y时，X的非金属性弱于Y，故HmX的稳定性应小于HnY，D错。
2．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有2对成对电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是＋7价
W 其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的电子式：____________________。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________(填化学式)，理由是________________________________________________________________________。
Z的最高价氧化物对应水化物与W的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)C (2) (3)Cl b
(4)H2CO3 H2CO3是弱酸，其余的是强酸
3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O
解析 (1)从X的原子结构：“最外层电子数是次外层的电子数的2倍”，且其一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素，其同位素符号是C。
(2)因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素，Y与H形成的YH即NH，其电子式为。
(3)Z属短周期元素，其最高正价为＋7价，则可推知Z为氯元素，它的非金属性比硫强，可以通过b来证实。
(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看，分子式为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因只有它是弱酸。
1．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
答案 C
解析 原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
2．对于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．周期表中位置靠近的元素性质相近
答案 C
解析 制备新型农药材料的元素应在非金属区域寻找，如：F、Cl、P、As等。
3．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是( )
A．3和17 B．1和8 C．1和6 D．7和12
答案 D
解析 A中两元素为Li和Cl，可以形成LiCl；B中两元素为H和O，可以形成化合物H2O2；C中两元素为C和H，可以形成化合物C2H2；而D中两元素为N和Mg，它们不可能形成原子个数比为1∶1的稳定化合物。
4．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是( )
A．X的原子半径比Y小 B．X和Y的核电荷数之差为m－n
C．Y原子核内所含质子数比X多 D．X和Y的族序数之差为|8－m－n|
答案 D
解析 由Xm＋和Yn－的核外电子排布相同知，X在Y的下一个周期，原子序数比Y大，X的原子半径比Y的大，X的核电荷数与Y的核电荷数之差为m＋n，X的族序数为m，Y的族序数为8－n，二者的族序数之差为|8－m－n|。
5．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是( )
A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m
答案 A
解析 因X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在Y的上一周期，因此A项中若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，A正确；B项中HnXOm为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，如HNO3―→NH3，B错；C项中X元素单质是X2，但Y元素单质不一定为Y2，如O2和S，C错；D项中若Y的最高正价为＋m，而X的最高正价不一定为＋m，如F无正价，而Cl的最高正价为＋7，D错。
6．X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是( )
A．Mg、Al、Si B．Li、Be、Mg C．N、O、S D．P、S、O
答案 C
解析 情况分析法，X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况：
如为①，设Y的原子序数为y，则Z(X)＝y－1，Z(Z)＝y＋8，则Z(X)＋Z(Y)＋Z(Z)＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得Z(Y)＝8，则Z(X)＝7，Z(Z)＝16，故X、Y、Z分别是N、O、S，且三者最外层电子数之和为17，所以选项C符合。如为②同理可得：y－1＋y＋y－8＝31，y＝不合理，舍去。如为③同理可解得y＝不合理。如为④可解得y＝不合理。此题若用代入法更为简便快捷。
7．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大
B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmR
D．元素W、R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
答案 C
解析 由题干中信息知：X为H元素，Y为O元素，R为S元素，Z为Na元素，W为Al元素，元素Y、Z、W的离子具有相同的电子层结构，离子半径：O2－>Na＋>Al3＋，依次减小，A错；H与O可形成化合物H2O2，B错误；Y、R与X形成的化合物H2O和H2S，由于氧的氧化性强于硫，故热稳定性：H2O>H2S，C正确；W的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，为两性氢氧化物，R的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，为强酸，D错误。
8．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的气态氢化物沸点比X的气态氢化物的沸点高
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
答案 D
解析 本题通过元素在周期表中的位置推断元素种类，考查单质的沸点、元素原子的电子层结构、氢键及同周期元素非金属性大小判断等知识，侧重考查分析、判断、推理能力。单质的沸点高低取决于单质形成的晶体类型，由R、W、X、Y、Z五种元素所在的位置看，它们分别是Ar、P、N、S、Br，它们形成的单质中常温下，P、S为固体，Br2为液体，N2、 Ar为气体，故A错；Br的核外电子层比S2－和Ar多一层，B错；N、P元素的气态氢化物中NH3分子间可形成氢键，沸点高，C错。
9．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下
列问题：
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ⑥ ⑦
三 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
四 ② ④ ⑨
(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是________。
(2)①②⑤中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
(4)元素⑦的氢化物分子式为________，该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是________________________________________________________________________，
该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式为
________________________________________________________________________
和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为
________________________________________________________________________，
该化合物灼烧时焰色为________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________，该化合物溶解⑨的单质所得溶液为________。
(8)⑧⑨三种元素形成的气态氢化物最稳定的是___________________________。
答案 (1)Ar (2)KOH (3)K＋>Ca2＋>Mg2＋
(4)H2O 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
(5)NaOH HBrO4 NaBr 黄色
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
(6)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
(7)CCl4 溴的CCl4溶液 (8)HF
10．在水溶液中，YO和S2－发生反应的离子方程式如下：
YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O
(1)YO中Y元素的化合价是____________。
(2)Y元素原子的最外层电子数是__________。
(3)比较S2－和Y－的还原性强弱：________>________。
答案 (1)＋5 (2)7 (3)S2－ Y－
解析 由离子方程式：YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O，离子方程式遵守电荷守恒：可知n＝1，故YO中Y的化合价为＋5，由还原产物Y－，可知Y元素原子的最外层电子数是7，结合氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故可确定S2－与Y－还原性的相对强弱。
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第二节 元素周期律
重难点一 原子核外电子的排布
1．核外电子的排布规律
(1)原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)，即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数不超过8个(K层为最外层不能超过2个)。
(4)次外层最多能容纳的电子数目不超过18个。
特别提醒 (1)以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。
(2)上述为核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其他规律。
(3)最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定。
(4)最外层电子较少的(<4)一般易失去电子达到稳定结构，表现出金属性；最外层电子较多的(>4)一般易得电子或通过形成共用电子对形成稳定结构，表现出非金属性。
2．1～18号元素原子的结构特征
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(9)电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。
(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。
(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
3．粒子的结构示意图
(1)表示方法
结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。如：
(2)原子结构示意图和离子结构示意图的比较
结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数；离子结构示意图中，二者则不相等。例如：
即阳离子：核外电子数小于核电荷数(核内质子数)，阴离子：核外电子数大于核电荷数(核内质子数)，其差值均为离子所带电荷的数值。
(3)粒子核内质子数与核外电子数之间的关系
原子：核内质子数＝核外电子数
阳离子：核内质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数
阴离子：核内质子数＝核外电子数－离子所带电荷数
重难点二 元素周期律
1．同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外)
项目 同周期(从左至右) 同主族(自上而下)
电子层数 相同 逐一增加
最外层电子数 逐一增加(除第一周期外均为1～7) 相同
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
氧化性 逐渐增强 逐渐减弱
还原性 逐渐减弱 逐渐增强
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
非金属形成气态氢化物难易程度 由难到易 由易到难
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
化合价 最高正价由(＋1)～(＋7)价，负价(－4)～(－1) 最高正价等于族序数，最低负价等于－(8－族序数)
2.粒子半径大小比较
(1)电子层数相同的原子的半径，随核电荷数的增加逐渐减小(稀有气体除外)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)。即同周期元素的原子半径随核电荷数的增大，自左至右逐渐减小。
(2)稀有气体元素的原子半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。如r(Ar)>r(Cl)。
(3)最外层电子数相同的元素的原子半径，随电子层数(或核电荷数)的增多而增大。如r(F)
1．元素周期表中的规律
(1)“三角形”规律
所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，如图所示。
应用：处于A、B、C位置上的元素，可排列出其原子结构、性质等方面的规律。例如：原子序数C>B>A；原子半径C>A>B。A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>A>C；单质的氧化性B>A>C；阴离子的还原性Cn－8>An－8>Bn－7(设A为n族，则B为n＋1族，下同)；气态氢化物的稳定性H7－nB>H8－nA >H8－nC。A、B、C若为金属，则其失电子能力C>A>B；单质的还原性C>A>B；阳离子的氧化性B(n＋1)＋>An＋>Cn＋；最高价氧化物对应的水化物的碱性：C(OH)n>A(OH)n>B(OH)n＋1。
(2)“对角线”规律
有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg，B和Si等。这一规律称为“对角线”规律。
如图所示：
应用：根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质。
(3)“相似”规律
①同族元素性质相似；
②左上右下对角线上元素性质相似；
③同位素的化学性质几乎完全相同。
2．“位”、“构”、“性”之间的关系在解题中的应用
(1)“位”、“构”、“性”的关系
元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：
可以从下列三个方面理解这个关系图：
①从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质；
②从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质；
③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。
(2)结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式：
a．电子层数＝周期序数
b．质子数＝原子序数
c．最外层电子数＝主族序数
d．主族元素的最高正价＝族序数，最低负价＝主族序数－8
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。
(3)性质与位置互推问题是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸、碱性。
(4)结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
④判断元素金属性和非金属性的方法。
特别提醒 很多规律方法只适用于主族元素，而不适用于副族元素，解题时注意不要随
意将其适用范围扩大化。
题型1 核外电子的排布规律
例1 下列说法中肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
解析 K层、L层、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A有可能；当M层上排有电子时，L层电子数已经排满，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B一定错误；符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是K＋、Ca2＋；对选项D来说，最外电子层上的电子数可为2或8，符合的为O2－，所以D也有可能。
答案 B
元素的性质是由原子结构决定的，元素周期律是由元素原子结构的周期性变化所导致的。因此掌握原子结构，特别是掌握核外电子的排布规律，掌握1~20号元素原子和离子核外电子排布特点，在元素推断过程中非常重要。
题型2 原子半径和元素主要化合价的应用
例2 根据下列信息，判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
A.M与Q在同一周期
B．单质与稀盐酸反应的速率为L
D．L2＋与R2－的核外电子数相等
解析 由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg，Al和Be不在同一周期，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。
答案 C
根据元素化合价和原子半径推断元素，要掌握以下技巧：（1）审题时，要区分主要化合价、常见化合价、部分化合价及化合价。（2）根据化合价先将元素锁定范围，即利用元素最高正化合价等于元素所在的主族序数，确定元素所在的主族。（3）根据元素周期律，结合原子半径数据确定元素具体位置。
题型3 元素性质递变规律的应用
例3 下列说法正确的是( )
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析 非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的，P的非金属性强于As的，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，A、D选项错误；同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强，C选项正确。
答案 C
对元素周期表结构和同周期、同主族元素性质的递变规律不熟悉是造成错误判断的主要原因，它要求学生对元素周期表的结构，尤其是主族元素的名称、符号要熟练掌握，对元素性质的周期性变化要予以重点关注。
题型4 元素同周律和元素周期表的应用
例4 A、B、C、D 4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层电子数之和等于电子总数的一半。
请回答下列问题：
(1)4种元素的符号依次是A____________，B__________，C____________，D____________。它们的原子半径由大到小的顺序是______________________。
(2)试写出4种元素的离子结构示意图：
A__________，B__________，C__________，D________________________________________________________________________。
它们离子的半径由大到小的顺序________________________________________________________________________。
(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
分别比较它们酸性和碱性的强弱________________________________________________________________________。
(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：________________________________________________________________________，
比较其稳定性：________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L
层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
答案 (1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)S2－ Cl－ K＋
Ca2＋ r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2
酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2
(4)HCl、H2S HCl>H2S 因非金属性氯元素强于硫元素
1．在下表中写出元素周期表前三周期元素(1～18号)的符号……
提示 1～18号元素原子的核外电子排布及主要化合价
2.观察上面的表格，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的……
提示 核外电子排布及元素主要化合价的变化规律
原子序数 电子层数 最外层电子数 最高或最低化合价的变化
1～2 1 1―→2 ＋1―→0
3～10 2 1―→8 ＋1―→＋5 －4―→－1―→0
11～18 3 1―→8 ＋1―→＋7 －4―→－1―→0
结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布和主要化合价都呈现周期性变化
1．实验：
(1)取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入……
提示
现象 与冷水反应缓慢，滴加酚酞无明显现象；加热时，镁条表面有气泡产生，溶液变红
化学方程式 Mg＋H2OMg(OH)2＋H2↑
(2)取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别……
提示
Mg Al
现象 与酸反应剧烈，有大量气泡产生 与酸反应较剧烈，有气泡产生
化学方程式 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2.讨论：……
提示 (3)钠、镁、铝的金属性强弱
钠 镁 铝
单质与水(或酸)反应 与冷水反应非常剧烈，产生气体推动钠球运动，放出大量热，使钠熔化 与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；与酸反应剧烈，放出氢气 与酸反应较为剧烈，放出氢气
最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 氢氧化钠(强碱) 氢氧化镁(中强碱) 氢氧化铝(两性)
(4)结论：金属性：Na>Mg>Al
4．通过以上对第三周期……
提示 第三周期元素的金属性、非金属性强弱递变规律：从钠至氯，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。非金属气态氢化物稳定性逐渐增强，还原性逐渐增强，水溶液酸性逐渐增强。
什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置？
提示 周期表中最活泼的金属元素是铯，最活泼的非金属元素是氟，前者位于周期表的左下角，后者位于周期表的右上角。
1．减小 减弱 增强 Na NaOH Al(OH)3 HClO4
2．B 3.C
4．(1)金属性：Na
(5)非金属性：O>S
解析 依据元素在周期表中的位置及其同周期、同主族元素性质的递变规律即可判断。
5．(1)酸性：HNO3>H3PO4 (2)碱性：Mg(OH)2
解析 元素金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。
6．具有金属光泽的固体，与水剧烈反应，比钾和钠的性质活泼，金属性更强。
7．(1)Be与水反应比镁更缓慢，Ba与水反应比钙更快。
(2)Ba也要密封保存。
8．(1)C、O、Na、Al
(2)根据原子的结构示意图来推断其在周期表的位置。如Na的原子结构示意图：，可知Na有三个电子层(第三周期)，最外层有1个电子(第ⅠA族)。其他元素以此类推。
(3)X与Y：C＋O2CO2(或2C＋O22CO)
Z与Y：2Na＋O2Na2O2(或4Na＋O2===2Na2O)
W与Y：4Al＋3O22Al2O3
9．锗、锡、铅都位于第ⅣA族，分别在第四、五、六周期。同一周期元素，从上到下金属性增强，与氧气、盐酸反应的能力增强，所以出现(1)(2)中的现象，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以出现(3)中的性质。
10．略。
11．(1)7 4 (2)第七周期第ⅣA族 (3)金属元素
解析 114号元素的原子序数86<114<118，它位于周期表的第七周期第14列，属于第ⅣA族元素，同主族的铅元素为金属元素，由同主族元素性质递变规律可知114号元素为金
属元素。
1．具有下列结构的原子，其元素一定属于第ⅡA族元素的是( )
A．最外层电子数与次外层电子数相等的原子
B．M层电子数为L层电子数一半的原子
C．最外层有2个电子的原子
D．M层电子数等于其内层电子数之和的的原子
答案 D
解析 若该元素位于第ⅡA族，则其原子最外层电子数为2(He除外)，A项中元素原子最外层可能为2或8；B项中元素最外层电子数为4；C项中元素可能是He，位于0族；D项中，元素有三个电子层，其最外层电子数一定为2。
2．同一周期中，X、Y、Z三种元素，其气态氢化物稳定性按X、Y、Z的顺序不断增强，下列说法正确的是( )
A．非金属性X>Y>Z
B．原子半径X>Y>Z
C．它们氧化物水化物的酸性按X、Y、Z顺序增强
D．气态氢化物的还原性按X、Y、Z顺序增强
答案 B
解析 同周期三种元素的气态氢比物稳定性增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周期律可推知B项正确。
3．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( )
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 c d
三 a b e f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 D
解析 d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。
4．目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，对这16种非金属元素的相关判断：①都是主族元素，最外层电子数都大于4；②单质在反应中都只能作氧化剂；③氢化物常温下都是气态；④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。其中不正确的有( )
A．只有①② B．只有①③ C．只有③④ D．①②③④
答案 D
解析 16种元素中H、C的最外层电子数分别为1和4，①错误；大多数非金属元素，既有正价又有负价，其单质既有氧化性又有还原性，②错误；常温下水为液态，③错误；SiO2不能与水反应生成相应的酸，④错误。
5.如下图是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。下列叙述中不正确的是( )
A．三种元素的原子半径的大小顺序是W
C．X元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D．Y元素的单质是非金属单质中唯一能跟水发生激烈反应的单质
答案 A
解析 设X元素原子的质子数为Z，因为W、X、Y三种元素是短周期元素，所以，W元素原子的质子数为(Z－9)，电子数为(Z－9)；Y元素原子的质子数为(Z－7)，电子数为(Z－7)。而X原子核内质子数和中子数相等，则X原子的质量数为2Z。又W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，即(Z－9)＋Z＋(Z－7)＝2Z，解之，Z＝16。因此，X是硫(S)元素；W是氮(N)元素；Y是氟(F)元素。它们的原子半径大小为r(S)>r(N)>r(F)，选项A不正确；氮元素的最高价氧化物是N2O5，对应水化物是硝酸(HNO3)，它是一种强酸，氮元素的气态氢化物是氨气(NH3)，其水溶液氨水是一种弱碱；硫元素的氧化物有SO2、SO3，它们的水溶液分别是亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)，其水溶液显酸性，硫元素的氢化物是硫化氢(H2S)，其水溶液是氢硫酸，显酸性；Y的单质是氟气(F2)，氟是非金属性最强的元素，氟气能置换出水中的氧：2F2＋2H2O===4HF＋O2。所以，选项B、C、D都正确。
6．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题：
(1)属于金属元素的有_________种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物为__________________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是____________(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是______________________________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)____________________________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：________>________(填化学式)。
答案 (1)7 K2O、K2O2、KO2(任选2个)
(2)He、Ne、Ar (3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
解析 (1)1～20号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。
(2)属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。
(4)同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。
(5)由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。
7．已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
(1)X是________，Y是________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的常见离子有________________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3，该盐的化学式(分子式)是________。
答案 (1)氢(H) 氮(N) 氧(O) (2)N2O5 (3)NH、OH－、H3O＋ (4)NH4NO3
解析 (1)短周期元素中，电子层数与它的核外电子总数相同的只有氢元素，故X为氢元素；因Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，所以Z为氧元素；短周期元素中与Z(氧)形成两种以上气态化合物的只有氮，故Y为氮元素。(2)设Y、Z组成的化合物中Y与Z的原子个数比为a∶b，则＝，所以a∶b＝2∶5，即分子式为N2O5。(3)由X、Y、Z中的两种元素组成且与X2Z即H2O分子具有相同电子数的常见离子有NH、H3O＋和OH－。(4)由X、
Y、Z形成的盐，且符合X、Y、Z元素原子个数比为4∶2∶3的只有NH4NO3。
第1课时 原子核外电子的排布
1．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A．C>D>B>A B．D>B>A>C C．A>D>C>B D．B>A>C>D
答案 A
解析 A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数是6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11，故原子序数：C>D>B>A。
2．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是
________________________________________________________________________。
(2)该微粒的盐溶液能使氯水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是__________。
(3)该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是__________。
(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是__________。
答案 (1)Ar (2)S2－ (3)K＋ (4)Cl－
解析 (1)该微粒为中性微粒，即核电荷数等于核外电子数，为18号元素氩。
(2)该微粒能使氯水褪色，即为还原性微粒，且出现浑浊，即有难溶性的非金属单质。符合条件的为硫元素。
(3)该微粒得到一个电子可变成原子，故为19号元素钾。
(4)该微粒失去一个电子可变成原子，故为17号元素氯。
1．在原子的第n电子层中，当n为最外层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同；当n为次外层时，最多容纳的电子数比(n＋1)层最多容纳电子数多10个，则n层是( )
A．N层 B．M层 C．L层 D．K层
答案 B
解析 n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以n－1层应为8个电子，为L层，则n应为M层；若n为次外层，则n＋1层为最外层，其次外层电子数为10＋8＝18，则进一步证明为M层，故选B。
2.
张青莲是我国著名的化学家。1991年，他准确测得In的原子量为114.818，被国际原子量委员会采用为新的标准值。这是原子量表中的首次采用我国测定的原子量值。已知In的原子结构如图所示，则下列关于In的说法不正确的是( )
A．In为长周期元素 B．In为过渡元素
C．In易导电导热 D．In在反应中容易失电子
答案 B
解析 由In原子结构示意图可知，它位于周期表中第五周期第ⅢA族，由同主族元素性质递变规律知，它是一种金属元素。由以上分析可知B错误。
3．核电荷数为1～18的元素中，下列说法正确的是( )
A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B．最外层有2个电子的元素不一定是金属元素
C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D．最外层电子数为7的原子，最高正价为＋7
答案 BC
解析 A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中可以是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正价。综上所述可知，B、C正确。
4．下列粒子的结构示意图正确的是( )
A．Mg2＋： B．Cl： C．Ar： D．K：
答案 A
5．某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为( )
①8－n ②n－8 ③10－n ④n－10
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
答案 C
解析 若该微粒为阳离子，其所带电荷数为n－10，若为阴离子，其所带电荷数为10－n。
6．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )
A．K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
答案 C
解析 K层为奇数的元素，只能是H元素，符合题意；L层为奇数的元素，说明该层还没有排满，符合要求；L层为偶数的元素，该层可能达到8个，已经排满，不是最外层，也可能没有排满，为2、4、6等情况，是最外层，故不正确；D选项与B项类似，正确；故选择C。
7．已知X、Y均为1～18号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为( )
A．19 B．18 C．16 D．9
答案 A
解析 方法一(联想)：根据以往知识，符合X2Y、X2Y2形式的分子式有Na2O、Na2O2和H2O、H2O2两组，但第二组不符合Y的原子序数小于X的原子序数的条件，而第一组不仅符合，而且选项中有。
方法二(推理)：由X2Y化学式看。
(1)X的化合价如为＋1价，则Y为－2价。
(2)X的化合价如为＋2价，则Y为－4价(不成立)。故只有第一种情况可行。由化合价分析1～18号元素之间具有题设条件的元素X只可能为Na、Y为O。故选A项。
8．短周期的三种元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是( )
A．X2YZ4 B．XYZ3 C．X3YZ4 D．X4Y2Z7
答案 A
解析 本题主要考查由原子结构推断元素及形成的化合物的化学式。由题意可知X为H、Li、Na三种元素中的一种，Y的M层为5个电子即为P，Z的L层为6个电子，即为O，则P在含氧酸及其盐中可呈现＋3、＋5两种价态，A中Y为＋6价，故A不可能。
9．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下列有关元素X的说法中不正确的是( )
A．元素X能形成化学式为X(OH)3的碱
B．元素X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．元素X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．元素X能与某些金属元素形成化合物
答案 A
解析 当n＝1时，没有此元素存在；当n＝2时，最外层电子数为5，核电荷数为7，该元素X为氮元素；当n＝3时，最外层电子数为7，核电荷数为17，该元素X为氯元素；所以C对；由于元素X可能为氮元素或氯元素，因此不可能形成X(OH)3的碱，所以A不正确；可形成KNO3或KClO3，所以B对；N元素能与金属Mg元素形成化合物Mg3N2，Cl元素能与金属Na元素形成化合物NaCl，所以D对。
10．元素A和元素B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有( )
A．能与水反应 B．能与硫酸反应
C．能与氢氧化钠反应 D．能与碳酸钠反应
答案 CD
解析 已知A、B均为短周期元素，B的L层电子数为(a＋b)，则a＋b＝8，根据A元素的次外层电子数为b，且b小于8，只能为2；由此推得a＝6，b＝2，a－b＝4，A元素为氧，B元素为硅，1它们形成的化合物SiO2能与氢氧化钠反应，在高温下能与碳酸钠反应。
11．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
(1)A元素原子的M层电子数是L层电子数的一半：________________。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________________。
(4)C元素原子的次外层电子数是最外层电子数的：
____________________________。
答案 (1) (2) (3)
12．A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A大2，C原子的电子总数比B原子的电子总数大4,1 mol A的单质跟足量盐酸反应可置换出11.2 L (标准状况)氢气，这时A变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答：
(1)写出各元素的名称：A________，B______，C______。
(2)分别写出A、B最高价氧化物对应水化物跟C的气态氢化物水溶液反应的离子方程式：________________________________，________________。
(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性________(填“强”或“弱”)，其原因是____________________。
答案 (1)钠 铝 氯 (2)OH－＋H＋===H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)弱 A原子比B原子易失电子，A离子比B离子稳定，难得电子
13．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是_________________________________________________________。
(2)已知某粒子的结构示意图为：
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为____________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称)
________、________、________、________、________。
③写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
③Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析 (1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；③y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
第2课时 元素周期律
1．同周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱，则下列判断正确的是( )
A．原子半径X最大，Z最小 B．非金属性X最强，Z最弱
C．气态氢化物中HX最不稳定 D．原子序数：Z>Y>X
答案 B
解析 由最高价氧化物对应水化物酸性强弱可知三种元素非金属性强弱顺序为X>Y>Z，则三种元素的原子序数大小关系为X>Y>Z，由同周期元素性质的递变规律可知：原子半径的大小顺序为Z>Y>X，气态氢化物的稳定性为HX>H2Y>ZH3。
2．已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是( )
A．原子半径：A>B>D>C B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C>D>B>A D．单质的还原性：A>B>D>C
答案 C
解析 对电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，由题可判断：aA2＋＝Mg2＋，bB＋＝Na＋，cC3－＝N3－，dD－＝F－，故原子半径：Na>Mg>N>F，原子序数：a>b>d>c，离子半径：N3－>F－>Na＋>Mg2＋，还原性：Na>Mg>N>F。
3．下列叙述中，A金属性肯定比B金属性强的是( )
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
答案 D
解析 本题的关键是要弄清金属性强弱的实质是原子失电子的难易程度，原子越容易失电子，其金属性越强，与原子失电子数目无关；其次得失电子的能力主要取决于原子结构，尤其与最外层电子数和电子层数密切相关。
选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确；在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确；选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1 mol Al比1 mol Na与足量盐酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼；选项D正确，因为只有很活泼的金属(如K、Ca、Na等)在常温下才可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。
1．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．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C．随着元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现
D．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
答案 BD
解析 第一周期元素原子最外层电子数是从1到2，A项不正确；C项中F元素无＋7价，而是－4―→－1价的重复出现，C项不正确。
2．下列说法正确的是( )
A．第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强
B．第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
答案 B
解析 第ⅠA族元素中含有氢，它是非金属，无金属性，故A错；同周期非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，但其他氧化物对应水化物的酸性无此规律，C错；第三周期元素中，金属元素失去最外层电子形成阳离子半径减小，而非金属元素得到电子形成阴离子半径增大，所以同周期元素阳离子半径可能小于阴离子半径，故选B。
3．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B>A，C和D的气态氢化物的稳定性C>D，E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A．A、B、C、D、E B．E、C、D、B、A
C．B、A、D、C、E D．C、D、A、B、E
答案 C
解析 A、B的最高价氧化物对应水化物碱性B>A，故A、B为金属元素，处于同周期的左侧，且原子序数B
A．R是第ⅣA族元素
B．R的气态氢化物的化学式为RH4
C．R能形成两种氧化物RO2和RO3
D．R的气态氢化物的水溶液显强酸性
答案 C
解析 短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；硫可以形成SO2和SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项错误。
5．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
答案 C
解析 X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应 水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。
6．下列说法正确的是( )
A．核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子
B．第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C．任何条件下，0族元素的单质都是气体
D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
答案 A
解析 D项中主族元素形成的单原子离子可能是阳离子，也可能是阴离子。若为阳离子，其化合价与它的族序数相同；若为阴离子，则不同。
7．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
答案 B
解析 分析题设信息可知，X、Y、Z分别为Na、Cl、O三种元素，则同周期中Na的金属性最强，HClO4的酸性最强；而氧族元素组成的氢化物中H2O的稳定性最高；离子半径Na＋
A．原子半径：A
C．三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到
D．常温下，A、C的氧化物均为气态
答案 B
解析 根据A、B、C原子序数和在周期表中的位置关系可知：A为C、B为Mg、C为Si，根据相关元素及化合物的性质可知B项正确。
9．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)：
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋6、－2 －1 －2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)
(2)B元素处于周期表中第________周期、第________族；
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)；
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
答案 (1)
(2)三 ⅢA
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)HClO4 (5)SO2、SO3
解析 (1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。
(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。
(3)B、C的最高价氧化物对应水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。
(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
10．动手实践：某同学在研究元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液 A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 B.有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：研究________元素性质递变规律。
(2)实验用品：试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器：①________、②________、③________、试管夹、胶头滴管、镊子 、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
实验现象(填A～F)
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
此实验的结论：__________________________________________________________。
(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)同周期 (2)①试管 ②酒精灯 ③滤纸
(3)B F A C D E
①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
②Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl
随着原子序数的递增，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
(4)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子束缚能力增强，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱
第3课时 元素周期表和元素周期律的应用
1．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( )
A．由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C. X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
答案 B
解析 由mXa＋和nYb－的电子层结构相同，可列式m－a＝n＋b(核外电子相等)，A错；在短周期中符合条件的只有O2－、F－与S2－、Cl－两对组合，X2－的还原性大于Y－的还原性，B正确；Na＋和Mg2＋是同一周期的，C错；当X的原子半径大于Y时，X的非金属性弱于Y，故HmX的稳定性应小于HnY，D错。
2．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有2对成对电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是＋7价
W 其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的电子式：____________________。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________(填化学式)，理由是________________________________________________________________________。
Z的最高价氧化物对应水化物与W的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)C (2) (3)Cl b
(4)H2CO3 H2CO3是弱酸，其余的是强酸
3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O
解析 (1)从X的原子结构：“最外层电子数是次外层的电子数的2倍”，且其一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素，其同位素符号是C。
(2)因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素，Y与H形成的YH即NH，其电子式为。
(3)Z属短周期元素，其最高正价为＋7价，则可推知Z为氯元素，它的非金属性比硫强，可以通过b来证实。
(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看，分子式为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因只有它是弱酸。
1．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
答案 C
解析 原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
2．对于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．周期表中位置靠近的元素性质相近
答案 C
解析 制备新型农药材料的元素应在非金属区域寻找，如：F、Cl、P、As等。
3．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是( )
A．3和17 B．1和8 C．1和6 D．7和12
答案 D
解析 A中两元素为Li和Cl，可以形成LiCl；B中两元素为H和O，可以形成化合物H2O2；C中两元素为C和H，可以形成化合物C2H2；而D中两元素为N和Mg，它们不可能形成原子个数比为1∶1的稳定化合物。
4．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是( )
A．X的原子半径比Y小 B．X和Y的核电荷数之差为m－n
C．Y原子核内所含质子数比X多 D．X和Y的族序数之差为|8－m－n|
答案 D
解析 由Xm＋和Yn－的核外电子排布相同知，X在Y的下一个周期，原子序数比Y大，X的原子半径比Y的大，X的核电荷数与Y的核电荷数之差为m＋n，X的族序数为m，Y的族序数为8－n，二者的族序数之差为|8－m－n|。
5．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是( )
A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m
答案 A
解析 因X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在Y的上一周期，因此A项中若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，A正确；B项中HnXOm为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，如HNO3―→NH3，B错；C项中X元素单质是X2，但Y元素单质不一定为Y2，如O2和S，C错；D项中若Y的最高正价为＋m，而X的最高正价不一定为＋m，如F无正价，而Cl的最高正价为＋7，D错。
6．X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是( )
A．Mg、Al、Si B．Li、Be、Mg C．N、O、S D．P、S、O
答案 C
解析 情况分析法，X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况：
如为①，设Y的原子序数为y，则Z(X)＝y－1，Z(Z)＝y＋8，则Z(X)＋Z(Y)＋Z(Z)＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得Z(Y)＝8，则Z(X)＝7，Z(Z)＝16，故X、Y、Z分别是N、O、S，且三者最外层电子数之和为17，所以选项C符合。如为②同理可得：y－1＋y＋y－8＝31，y＝不合理，舍去。如为③同理可解得y＝不合理。如为④可解得y＝不合理。此题若用代入法更为简便快捷。
7．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大
B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmR
D．元素W、R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
答案 C
解析 由题干中信息知：X为H元素，Y为O元素，R为S元素，Z为Na元素，W为Al元素，元素Y、Z、W的离子具有相同的电子层结构，离子半径：O2－>Na＋>Al3＋，依次减小，A错；H与O可形成化合物H2O2，B错误；Y、R与X形成的化合物H2O和H2S，由于氧的氧化性强于硫，故热稳定性：H2O>H2S，C正确；W的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，为两性氢氧化物，R的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，为强酸，D错误。
8．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的气态氢化物沸点比X的气态氢化物的沸点高
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
答案 D
解析 本题通过元素在周期表中的位置推断元素种类，考查单质的沸点、元素原子的电子层结构、氢键及同周期元素非金属性大小判断等知识，侧重考查分析、判断、推理能力。单质的沸点高低取决于单质形成的晶体类型，由R、W、X、Y、Z五种元素所在的位置看，它们分别是Ar、P、N、S、Br，它们形成的单质中常温下，P、S为固体，Br2为液体，N2、 Ar为气体，故A错；Br的核外电子层比S2－和Ar多一层，B错；N、P元素的气态氢化物中NH3分子间可形成氢键，沸点高，C错。
9．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下
列问题：
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ⑥ ⑦
三 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
四 ② ④ ⑨
(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是________。
(2)①②⑤中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
(4)元素⑦的氢化物分子式为________，该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是________________________________________________________________________，
该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式为
________________________________________________________________________
和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为
________________________________________________________________________，
该化合物灼烧时焰色为________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________，该化合物溶解⑨的单质所得溶液为________。
(8)⑧⑨三种元素形成的气态氢化物最稳定的是___________________________。
答案 (1)Ar (2)KOH (3)K＋>Ca2＋>Mg2＋
(4)H2O 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
(5)NaOH HBrO4 NaBr 黄色
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
(6)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
(7)CCl4 溴的CCl4溶液 (8)HF
10．在水溶液中，YO和S2－发生反应的离子方程式如下：
YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O
(1)YO中Y元素的化合价是____________。
(2)Y元素原子的最外层电子数是__________。
(3)比较S2－和Y－的还原性强弱：________>________。
答案 (1)＋5 (2)7 (3)S2－ Y－
解析 由离子方程式：YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O，离子方程式遵守电荷守恒：可知n＝1，故YO中Y的化合价为＋5，由还原产物Y－，可知Y元素原子的最外层电子数是7，结合氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故可确定S2－与Y－还原性的相对强弱。
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