2012高二化学学案 2.2 元素性的递变规律 （苏教版选修3）
文档属性
| 名称 | 2012高二化学学案 2.2 元素性的递变规律 （苏教版选修3） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 84.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-13 11:11:03 | ||
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文档简介
2.2 元素性的递变规律 学案（苏教版选修3）
三点剖析
一、核外电子排布的周期性
1.核外电子排布与周期的划分?
第一能级组对应第1周期（短周期）原子的电子排布特点是1s1～2。该能级组仅含一个s轨道，至多能容纳两个电子，因此该周期只有两种元素。
第二、三能级组涉及s轨道和p轨道，分别对应第2、3周期（短周期），最外层电子从1个逐渐增加到8个。这两个周期的元素种数恰好是原子轨道数目的两倍。?
第四能级组对应第4周期（长周期），从19号到36号共包含18种元素，其中过渡元素的原子中的电子逐渐填入3d轨道。该能级组所能容纳的电子数等于第4周期的元素种数，该周期的元素种数也是原子轨道数目的两倍。?
由此可以得出原子核外电子排布与元素周期划分的本质联系：一个能级组最多所能容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种数，所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。各周期所包含的元素种数分别是2、8、8、18、18、32，第7周期为不完全周期。?
2.核外电子排布与族的划分?
通过观察和分析可以发现，族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。一般来说，同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电子全部排布在最外层的ns或np轨道上。尽管同族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布完全相同，并且主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数。例如，镁原子的价电子排布为3s2，镁元素属于ⅡA族。除氦元素外，稀有气体元素原子的最外层电子排布均为ns2np6。这种全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。?
对于过渡元素的原子，价电子排布为（n-1）d1～10ns2。由此可以看出，虽然同一副族内不同元素原子的电子层数不同，价电子排布却基本相同，而且ⅢB～ⅦB族的价电子的数目仍然与族数相同。例如，金属锰的价电子排布为3d54s2，价电子数为7，对应的族序数为Ⅶ。价电子排布为（n-1）d6～8?ns2的三个族统称为Ⅷ族。ⅠB和ⅡB则是根据ns轨道上有一个还是两个电子来划分的。
二、电离能
1.电离能的概念
气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。常用符号I表示，单位为 kJ·mol-1。
2.元素的第一电离能
气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需要的能量，符号为I1。?
元素第一电离能的意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。I1数值越小，原子越易失去一个电子；I1数值越大，原子越难失去一个电子。?
元素的第一电离能的周期性变化：?
（1）同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小（稀有气体除外），原子核对核外电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失去电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势。同一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大，如上图所示。?
（2）同一主族，随着元素原子序数的递增（电子层数的增加），元素的第一电离能呈现减小趋势。
3.影响电离能的因素?
电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径以及原子的电子构型。
4.各级电离能的大小顺序
由+1价阳离子再失去1个电子形成+2价的气态阳离子所需要的能量称为第二电离能，用符号I2表示。依次还有第三、第四电离能等。?
通常：I1原因：离子的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，所以失去这些电子逐渐变难，需要能量越高。
三、电负性
1.电负性的概念?
元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。通俗地说是衡量元素的原子在化合物中吸引电子的能力。鲍林的电负性是指定氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。电负性是相对值，所以没有单位。
2.元素的电负性的周期性变化?
同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上到下，电负性递减；副族元素的电负性没有明显的规律。
3.处理好三个关系?
（1）元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系：元素电负性数值的大小可用于衡量元素的金属性、非金属性的强弱。电负性数值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱；电负性数值越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。一般电负性大于2的元素大部分为非金属元素。电负性最大的元素为氟，电负性最小的为铯。?
（2）元素的电负性数值的大小与化合物类型的关系：一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，相应的化合物为离子化合物；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物，如H：2.1，Cl:3.0,3.0-2.1=0.9<1.7，故HCl为共价化合物。?
（3）元素的电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负的关系：电负性数值的大小能够衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
四、元素周期律
同周期：从左到右 同主族：从上到下
核电荷数 逐渐增多 逐渐增多
电子层结构 电子层数相同，最外层电子数递增 电子层数递增，最外层电子数相同
原子核对外层电子的吸引力 逐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价+1→+7非金属负价-4→ -1 最高正价等于族序数（O、F除外）
元素第一电离能 逐渐增大 逐渐减小
元素的电负性数值 逐渐增大 逐渐减小
元素的电离能、电负性是定量地衡量或比较元素周期表中元素原子得、失电子能力强弱的两个参数，其实，起决定作用的还是原子结构，也就是说元素性质变化的周期性取决于元素原子核外电子排布的周期性，这就是元素周期律的实质。
各个突破
【例1】已知某元素在周期表中位于第5周期ⅥA位置上，试写出该元素的基态原子的结构式、元素的名称、符号和原子序数。
解析：由元素位于第5周期，故电子的最高能级组为第五能级组即5s4d5p；元素是ⅥA族的，故最外层电子数应为6，故有5s25p4，这时4d一定为全充满的。电子结构式为［Kr］4d105s25p4，元素名称是碲，符号Te，核外电子数为52，故原子序数也应为52。
答案：［Kr］4d105s25p4、碲、Te、52
类题演练 1
外围电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是哪一族（ ）
A.第4周期ⅦB族
B.第5周期ⅢB族
C.第6周期ⅦB族
D.第6周期ⅢB族
解析：最高主量子数为6，所以为第6周期。由5d16s2知在ⅢB族。?
答案：D?
变式提升 1
甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )
A.甲与乙处于同一周期
B.甲与乙处于同一主族
C.甲与乙的单质都是原子晶体
D.甲与乙的原子序数之和为偶数
解析：甲、乙两元素分别为碳元素或镁元素。既非同一周期，又非同一主族。两元素的单质分别是原子晶体和金属晶体，原子序数之和为18。D正确。?
答案：D?
变式提升 2
X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和?为17。?
请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）：__________，理由是___________
___________________。
（2）Y是____________________，Z是____________________，W是____________________。
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式__________。
解析：（1）假设Y、Z、W处于同一周期，根据它们原子序数逐渐增大，其最外层电子数分别设为x、x+1、x+2，则x+x+1+x+2＝17，x为分数，假设不成立。??
（2）处于不同周期的Y、Z、W两两相邻，可能出现的位置关系有：?
设Y的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有x+x+1+x+1＝17，得x＝5，对应三种短周期元素为N、O、S；若为第二种情况，则有x+x+x+1＝17，x为分数，不合理。
（3）该化合物为硫酸铵，化学式为(NH4?)2SO4。
答案：（1）否 若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17?
（2）N O S?
（3）硫酸铵 (NH4)2SO4
【例2】下列叙述中正确的是（ ）
A.同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C.室温时，零族元素的单质都是气体
D.同一周期中，碱金属元素的第一电离能最小
解析：本题考查元素周期表中，同周期主族元素性质的一些递变规律。A项错，在同周期元素中ⅦA族元素的原子半径最小。B项不正确，因为在同主族元素中，原子半径越大越难得电子。C项正确。D项正确，同周期中，碱金属元素的第一电离能最小。
答案：CD
类题演练 2
下列关于稀有气体的叙述不正确的是（ ）
A.各原子轨道电子均已填满
B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布?
C.化学性质很不活泼
D.同周期中第一电离能最大
解析：稀有气体各轨道均已填满，达到稳定结构，因此A的叙述正确。稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期。ⅤA、ⅥA、ⅦA族阴离子（得电子达饱和）的电子排布相同，还和下一周期ⅠA、ⅡA族阳离子（失去最外层电子）的电子排布相同，因此B的叙述不正确。
答案：B?
变式提升 3
下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列__________（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响。
原子核失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol-1）：
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 — 9 550 11 600
①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量__________________________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的__________（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式__________。
③Y是周期表中__________族的元素。
④以上13种元素中，__________（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
解析：（1）从所给元素在周期表中的位置不难知道，a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区，也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的石墨也是电的良导体，故应选①④。?
（2）①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层、1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子达到稳定的结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。?
②由表中数据可知，X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个原子所需能量（9倍多），而失去第三个、第四个电子所需能量皆不是前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素和j即氧元素所形成的化合物化学式，分别为Na2O和Na2O2。?
③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失第4个电子所需能量远大于失去前3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为第ⅢA族的元素Al。?
④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。?
答案：（1）①④ (2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难
②a Na2O和Na2O2 ③ⅢA ④m
【例3】（2005山东潍坊）已知元素的电负性和元素的化合价等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
（1）根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是____________________。
（2）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？
Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC
解析：元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。据已知条件及表中数值：Mg3N2中电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.3、1.3、0.8，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。
答案：（1）随原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化（2）Mg3N2为离子化合物，SiC、BeCl2、AlCl3均为共价化合物。
类题演练 3
一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断它们哪些是共价化合物。
（1）NaF (2)AlCl3 (3)NO (4)MgO (5)BeCl2 (6)CO2
共价化合物____________________________________________________________。
离子化合物____________________________________________________________。
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7
解析：NaF、MgO电负性差值为3.1、2.3，均大于1.7,为离子化合物。而AlCl3、NO、BeCl2、CO2的电负性差值分别为1.3、0.5、1.3、1.0，均小于1.7为共价化合物。?
答案：（2）（3）（5）（6） （1）（4）
【例4】 A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中电负性最大。
（1）试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。
（2）写出上述元素两两化合生成的离子化合物的化学式。
解析：自然界中含量最多的元素为氧，B元素由题意知，K层和L层之和为10，则M层为8个，N层为2个，B为Ca；C是第3周期第一电离能最小的元素，为Na，第3周期中电负性最大的元素为氯。A、B、C、D两两化合生成的离子化合物可很容易写出。
该题是一道综合性很强的推断题，考查了同学们多个方面
的知识：自然界中含量最多的元素、原子结构方面的知识、电离能、电负性以及元素两两化合生成化合物的知识，对我们分析问题和解决问题的能力提出了很高要求。
答案：（1）A：氧（O）；B：钙（Ca）；C：钠（Na）;D：氯（Cl）?
(2)CaO、Na2O、Na2O2、CaCl2、NaCl
类题演练 4
已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法一定错误的是（ ）
A.第一电离能Y小于X
B.气态氢化物的稳定性：HmY强于HnX
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸酸性强于Y的
D.X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
解析：不能根据电负性的大小判定第一电离能的大小，例如电负性S>P，但第一电离能SS，第一电离能也是Cl>S；故A项不能确定正误。氢化物稳定性HmY弱于HnX，含氧酸的酸性X的强于Y的，C正确。电负性值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价。本题考查了电负性、原子结构和元素周期表（元素周期律）之间的关系。解题时先从已知条件（电负性）推出二者的原子序数，由二者在周期表中对应的位置，依据元素周期律就不难得出正确答案。?
答案：B
类题演练 5
用元素符号填空。
（1）原子半径最小的元素是__________。
（2）第一电离能最大的元素是__________。
（3）电负性最大的元素是__________。
（4）原子半径最大的元素是__________。
（5）第四周期中，第一电离能最小的元素是__________。
解析：根据元素周期律及同周期、同主族元素的性质变化规律即可得出答案。?
答案：（1）H （2）He (3)F (4)Cs (5)K
三点剖析
一、核外电子排布的周期性
1.核外电子排布与周期的划分?
第一能级组对应第1周期（短周期）原子的电子排布特点是1s1～2。该能级组仅含一个s轨道，至多能容纳两个电子，因此该周期只有两种元素。
第二、三能级组涉及s轨道和p轨道，分别对应第2、3周期（短周期），最外层电子从1个逐渐增加到8个。这两个周期的元素种数恰好是原子轨道数目的两倍。?
第四能级组对应第4周期（长周期），从19号到36号共包含18种元素，其中过渡元素的原子中的电子逐渐填入3d轨道。该能级组所能容纳的电子数等于第4周期的元素种数，该周期的元素种数也是原子轨道数目的两倍。?
由此可以得出原子核外电子排布与元素周期划分的本质联系：一个能级组最多所能容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种数，所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。各周期所包含的元素种数分别是2、8、8、18、18、32，第7周期为不完全周期。?
2.核外电子排布与族的划分?
通过观察和分析可以发现，族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。一般来说，同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电子全部排布在最外层的ns或np轨道上。尽管同族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布完全相同，并且主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数。例如，镁原子的价电子排布为3s2，镁元素属于ⅡA族。除氦元素外，稀有气体元素原子的最外层电子排布均为ns2np6。这种全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。?
对于过渡元素的原子，价电子排布为（n-1）d1～10ns2。由此可以看出，虽然同一副族内不同元素原子的电子层数不同，价电子排布却基本相同，而且ⅢB～ⅦB族的价电子的数目仍然与族数相同。例如，金属锰的价电子排布为3d54s2，价电子数为7，对应的族序数为Ⅶ。价电子排布为（n-1）d6～8?ns2的三个族统称为Ⅷ族。ⅠB和ⅡB则是根据ns轨道上有一个还是两个电子来划分的。
二、电离能
1.电离能的概念
气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。常用符号I表示，单位为 kJ·mol-1。
2.元素的第一电离能
气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需要的能量，符号为I1。?
元素第一电离能的意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。I1数值越小，原子越易失去一个电子；I1数值越大，原子越难失去一个电子。?
元素的第一电离能的周期性变化：?
（1）同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小（稀有气体除外），原子核对核外电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失去电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势。同一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大，如上图所示。?
（2）同一主族，随着元素原子序数的递增（电子层数的增加），元素的第一电离能呈现减小趋势。
3.影响电离能的因素?
电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径以及原子的电子构型。
4.各级电离能的大小顺序
由+1价阳离子再失去1个电子形成+2价的气态阳离子所需要的能量称为第二电离能，用符号I2表示。依次还有第三、第四电离能等。?
通常：I1
三、电负性
1.电负性的概念?
元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。通俗地说是衡量元素的原子在化合物中吸引电子的能力。鲍林的电负性是指定氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。电负性是相对值，所以没有单位。
2.元素的电负性的周期性变化?
同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上到下，电负性递减；副族元素的电负性没有明显的规律。
3.处理好三个关系?
（1）元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系：元素电负性数值的大小可用于衡量元素的金属性、非金属性的强弱。电负性数值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱；电负性数值越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。一般电负性大于2的元素大部分为非金属元素。电负性最大的元素为氟，电负性最小的为铯。?
（2）元素的电负性数值的大小与化合物类型的关系：一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，相应的化合物为离子化合物；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物，如H：2.1，Cl:3.0,3.0-2.1=0.9<1.7，故HCl为共价化合物。?
（3）元素的电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负的关系：电负性数值的大小能够衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
四、元素周期律
同周期：从左到右 同主族：从上到下
核电荷数 逐渐增多 逐渐增多
电子层结构 电子层数相同，最外层电子数递增 电子层数递增，最外层电子数相同
原子核对外层电子的吸引力 逐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价+1→+7非金属负价-4→ -1 最高正价等于族序数（O、F除外）
元素第一电离能 逐渐增大 逐渐减小
元素的电负性数值 逐渐增大 逐渐减小
元素的电离能、电负性是定量地衡量或比较元素周期表中元素原子得、失电子能力强弱的两个参数，其实，起决定作用的还是原子结构，也就是说元素性质变化的周期性取决于元素原子核外电子排布的周期性，这就是元素周期律的实质。
各个突破
【例1】已知某元素在周期表中位于第5周期ⅥA位置上，试写出该元素的基态原子的结构式、元素的名称、符号和原子序数。
解析：由元素位于第5周期，故电子的最高能级组为第五能级组即5s4d5p；元素是ⅥA族的，故最外层电子数应为6，故有5s25p4，这时4d一定为全充满的。电子结构式为［Kr］4d105s25p4，元素名称是碲，符号Te，核外电子数为52，故原子序数也应为52。
答案：［Kr］4d105s25p4、碲、Te、52
类题演练 1
外围电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是哪一族（ ）
A.第4周期ⅦB族
B.第5周期ⅢB族
C.第6周期ⅦB族
D.第6周期ⅢB族
解析：最高主量子数为6，所以为第6周期。由5d16s2知在ⅢB族。?
答案：D?
变式提升 1
甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )
A.甲与乙处于同一周期
B.甲与乙处于同一主族
C.甲与乙的单质都是原子晶体
D.甲与乙的原子序数之和为偶数
解析：甲、乙两元素分别为碳元素或镁元素。既非同一周期，又非同一主族。两元素的单质分别是原子晶体和金属晶体，原子序数之和为18。D正确。?
答案：D?
变式提升 2
X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和?为17。?
请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）：__________，理由是___________
___________________。
（2）Y是____________________，Z是____________________，W是____________________。
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式__________。
解析：（1）假设Y、Z、W处于同一周期，根据它们原子序数逐渐增大，其最外层电子数分别设为x、x+1、x+2，则x+x+1+x+2＝17，x为分数，假设不成立。??
（2）处于不同周期的Y、Z、W两两相邻，可能出现的位置关系有：?
设Y的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有x+x+1+x+1＝17，得x＝5，对应三种短周期元素为N、O、S；若为第二种情况，则有x+x+x+1＝17，x为分数，不合理。
（3）该化合物为硫酸铵，化学式为(NH4?)2SO4。
答案：（1）否 若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17?
（2）N O S?
（3）硫酸铵 (NH4)2SO4
【例2】下列叙述中正确的是（ ）
A.同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C.室温时，零族元素的单质都是气体
D.同一周期中，碱金属元素的第一电离能最小
解析：本题考查元素周期表中，同周期主族元素性质的一些递变规律。A项错，在同周期元素中ⅦA族元素的原子半径最小。B项不正确，因为在同主族元素中，原子半径越大越难得电子。C项正确。D项正确，同周期中，碱金属元素的第一电离能最小。
答案：CD
类题演练 2
下列关于稀有气体的叙述不正确的是（ ）
A.各原子轨道电子均已填满
B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布?
C.化学性质很不活泼
D.同周期中第一电离能最大
解析：稀有气体各轨道均已填满，达到稳定结构，因此A的叙述正确。稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期。ⅤA、ⅥA、ⅦA族阴离子（得电子达饱和）的电子排布相同，还和下一周期ⅠA、ⅡA族阳离子（失去最外层电子）的电子排布相同，因此B的叙述不正确。
答案：B?
变式提升 3
下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列__________（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响。
原子核失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol-1）：
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 — 9 550 11 600
①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量__________________________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的__________（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式__________。
③Y是周期表中__________族的元素。
④以上13种元素中，__________（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
解析：（1）从所给元素在周期表中的位置不难知道，a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区，也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的石墨也是电的良导体，故应选①④。?
（2）①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层、1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子达到稳定的结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。?
②由表中数据可知，X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个原子所需能量（9倍多），而失去第三个、第四个电子所需能量皆不是前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素和j即氧元素所形成的化合物化学式，分别为Na2O和Na2O2。?
③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失第4个电子所需能量远大于失去前3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为第ⅢA族的元素Al。?
④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。?
答案：（1）①④ (2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难
②a Na2O和Na2O2 ③ⅢA ④m
【例3】（2005山东潍坊）已知元素的电负性和元素的化合价等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
（1）根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是____________________。
（2）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？
Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC
解析：元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。据已知条件及表中数值：Mg3N2中电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.3、1.3、0.8，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。
答案：（1）随原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化（2）Mg3N2为离子化合物，SiC、BeCl2、AlCl3均为共价化合物。
类题演练 3
一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断它们哪些是共价化合物。
（1）NaF (2)AlCl3 (3)NO (4)MgO (5)BeCl2 (6)CO2
共价化合物____________________________________________________________。
离子化合物____________________________________________________________。
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7
解析：NaF、MgO电负性差值为3.1、2.3，均大于1.7,为离子化合物。而AlCl3、NO、BeCl2、CO2的电负性差值分别为1.3、0.5、1.3、1.0，均小于1.7为共价化合物。?
答案：（2）（3）（5）（6） （1）（4）
【例4】 A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中电负性最大。
（1）试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。
（2）写出上述元素两两化合生成的离子化合物的化学式。
解析：自然界中含量最多的元素为氧，B元素由题意知，K层和L层之和为10，则M层为8个，N层为2个，B为Ca；C是第3周期第一电离能最小的元素，为Na，第3周期中电负性最大的元素为氯。A、B、C、D两两化合生成的离子化合物可很容易写出。
该题是一道综合性很强的推断题，考查了同学们多个方面
的知识：自然界中含量最多的元素、原子结构方面的知识、电离能、电负性以及元素两两化合生成化合物的知识，对我们分析问题和解决问题的能力提出了很高要求。
答案：（1）A：氧（O）；B：钙（Ca）；C：钠（Na）;D：氯（Cl）?
(2)CaO、Na2O、Na2O2、CaCl2、NaCl
类题演练 4
已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法一定错误的是（ ）
A.第一电离能Y小于X
B.气态氢化物的稳定性：HmY强于HnX
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸酸性强于Y的
D.X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
解析：不能根据电负性的大小判定第一电离能的大小，例如电负性S>P，但第一电离能S
答案：B
类题演练 5
用元素符号填空。
（1）原子半径最小的元素是__________。
（2）第一电离能最大的元素是__________。
（3）电负性最大的元素是__________。
（4）原子半径最大的元素是__________。
（5）第四周期中，第一电离能最小的元素是__________。
解析：根据元素周期律及同周期、同主族元素的性质变化规律即可得出答案。?
答案：（1）H （2）He (3)F (4)Cs (5)K