【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（学生版）+讲义

这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（学生版）+讲义，共7页。学案主要包含了必备知识，概念辨析，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。

【必备知识】
一、主族元素周期性变化规律
1、原子结构与元素性质
2、定性判断金属性、非金属性的一般方法
例1、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＋。
例2、下列实验方案设计合理的是 。
二、电离能
(1)第一电离能概念：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 能量，通常用I1表示，单位：kJ·ml－1。
(2)规律
①同周期元素：从左往右，元素第一电离能呈 的趋势，其中 元素的第一电离能出现反常。第三周期主族元素第一电离能排序 。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐 。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④同种原子：逐级电离能越来越大(即I1>（5倍以上突变），对主族元素而言，最外层有 个电子，最高化合价为 。
思考1：请结合核外电子排布相关知识解释，第一电离能：C小于O。
思考2：为什么第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能反常，以Be和B、N和O为例。
思考3：已知电离能：I2(Ti)＝1 310 kJ·ml－1，I2(K)＝3 051 kJ·ml－1。为什么I2(Ti)例3、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·ml－1)。
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
例4、观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示＋3价的元素是____________(填元素名称)。
几种镧系元素的电离能(单位：kJ·ml－1)
例5、同一短周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a元素可能是Li或Na B．a→e元素的最高正化合价依次升高
C．c对应的元素可形成共价晶体 D．基态e原子的价层电子的轨道表示式为：（n=2或3）
三、电负性
(1)概念：元素的原子在化合物中 电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在形成化学键时吸引电子的能力越强。
(2)标准
以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。
(3)变化规律
①同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐 ，同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐 。
②金属元素的电负性一般 ，非金属元素的电负性一般 ，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 左右，它们既有金属性又有非金属性。
(4)应用
①判断元素金属性、非金属性强弱。
金属元素电负性越 ，金属越活泼；非金属电负性越 ，非金属越活泼。
②判断化学键的类型。
一般认为：如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成 键；若差值小于1.7，通常形成 键。如Al与Cl的电负性差＜1.7，Al—Cl为 键。
③判断元素在化合物中的价态。
共价化合物中，成键元素电负性大的表现 价。如ClO2中氯元素呈 价。
例6、已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
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)通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是________。
(2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A．Li3N B．BeCl2 C．AlCl3 D．SiC
属于离子化合物的是________；属于共价化合物的是________；
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：______________________________________。
(3)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显______(填“正”或“负”)价，理由是__________________________。
【概念辨析】
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，碱性越强，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。( )
6、C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。( )
7、钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。( )
8、电负性大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据。（ ）
9、共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价。（ ）
10、电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属。（ ）
【跟踪练习】
1、现有四种元素的基态原子的核外电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4； ②1s22s22p63s23p3； ③1s22s22p3； ④1s22s22p5
下列有关判断正确的是( )
A．第一电离能：④>③>②>① B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>① D．最高正化合价：④>③＝②>①
2、(2021·北京，4)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N
3、(2019·全国I卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ）
A．B．C．D．
4、(2022·广东，7)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：丁＞戊＞乙 B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生 D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
5、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41
C．某主族元素的电离能I1～I7数据如表所示(单位：kJ·ml－1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族
D.原子半径由小到大的顺序：Mg、Si、N、F
6、类推是一种重要的学习方法，但如果不具体问题具体分析就会得出错误结论。下列类推结论正确的是( )
A．SiH4的熔、沸点比CH4高，则PH3的熔、沸点比NH3高
B．H2O比NH3稳定，则H2S也比NH3稳定
C．F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2也爆炸
D．同族元素有Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4
7、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( )
8、我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3，下列有关元素F、O、N的说法正确的是( )
A．电负性：F>N>O>S B．第一电离能：F>S>O>N
C．最高正价：F>S＝O>N D．以上物质涉及元素的原子中，N原子的基态原子核外未成对电子数最多
9、根据下表中五种元素的电离能数据(单位：kJ·ml－1)，下列说法不正确的是( )
A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3 B．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U D．U元素最有可能为K，R元素最有可能为Li
10、下列有关元素性质的说法不正确的是( )
A．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4，电负性最大的是③
B．某主族元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·ml－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋
C．①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl，元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④
D．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①
11、简答题
(1)[2020·全国卷Ⅰ，35(2)]Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是___________________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是______________________________________________。
(2)[2018·全国卷Ⅲ，35(2)]黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_______________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是_________________________。
(3)[2016·全国卷Ⅱ，37(3)节选]元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 958 kJ·ml－1，INi＝1 753 kJ·ml－1，ICu＞INi的原因是_________________________________________________________________。
(4)[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________(填“大于”或“小于”)As。
(5)[2022·河北，17)]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_________________________________________________。
(6)[2022·全国甲卷，35]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)。
(7)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是________________。
(8)CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是________________。
(9)对于呋喃(和吡咯)所含的元素中，电负性最大的是________，最小的是________；第一电离能最大的是________
(10)砷与硒的第一电离能较大的是________。
(11)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。
(12)K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是____________，各元素的第一电离能由大到小的顺序为________________
(13)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________
(14)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是________。
12、下表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)、p两元素的部分电离能数据如下表：
比较两元素的I2、I3可知，气态2＋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3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)。项目
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子结构
电子层数
最外层电子数
原子半径
元素性质
金属性
非金属性
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)
金属性
①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越 ，金属性越强
②单质还原性越 或阳离子氧化性越 金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的碱性越 ，金属性越强
非金属性
①与H2化合越 ，气态氢化物越 ，非金属性越强
②单质氧化性越 或阴离子还原性越 ，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越 ，非金属性越强
选项
实验目的
实验方案
A
证明非金属性S>C
将SO2气体通入NaHCO3溶液，生成CO2
B
证明金属性Fe>Cu
向CuSO4溶液中加入铁粉
C
证明非金属性Cl>S
向Na2S溶液中滴加盐酸
D
证明非金属性C>S
测同浓度Na2SO3与Na2CO3溶液的pH
E
证明金属性Mg>Al
测同浓度MgCl2与Al2(SO4)3溶液的pH
F
证明金属性Fe>Cu
将Fe、Cu分别与稀盐酸反应
G
证明非金属性Cl>Br
Cl2、Br2分别与H2反应
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1 500
7 700
10 500
元素
I1
I2
I3
I4
Yb(镱)
604
1 217
4 494
5 014
Lu(镥)
532
1 390
4 111
4 987
La(镧)
538
1 067
1 850
5 419
Ce(铈)
527
1 047
1 949
3 547
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
Mg
N
Na
O
P
S
Si
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
选项
条件
结论
A
若原子半径：X>Y
原子序数：XB
化合物XnYm中X显负价
元素的电负性：X>Y
C
若价电子数：X>Y
最高正价：X>Y
D
若X、Y最外层电子数分别为1、7
X、Y之间一定能形成离子键
电离能
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
I1/(kJ·ml－1)
Li 520
Be 900
B 801
Na 496
Mg 738
Al 578
元素
电离能/(kJ·ml－1)
p
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957