元素周期表第二课时教案

课时2

元素周期律和元素周期表

(时间：45分钟

分值：100分) 一、选择题(本题共10个小题，每题5分，共50分，每个小题只有一个选项符合题意。) 1．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法不正确的是

(

)。

A．同周期的主族元素中，ⅦA族元素的原子半径最小

B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素

C．ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定

D．室温下，0族元素的单质都是气体

解析

C项，ⅥA族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故不正确。

答案

C 2．(2013·海淀区期末考试)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行推测和判断。下列说法不合理的是(

)。

A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y B．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断元素的非金属性：Cl>S C．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料

D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，则碱性：CsOH>Ba(OH)2

解析

本题考查了原子结构、元素周期表与元素周期律知识，意在考查考生综合运用所学知识的能力。A项，若X和Y2的核外电子层结构相同，则X＋－位于Y的下一周期，原子序数：X>Y；B项，不能根据元素氢化物水溶液的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱，而应根据元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱；C项，一般来说，位于金属与非金属的交界处的元素可以作半导体材料；D项，同一周期从左到右，元素的金属性依次减弱，

即金属性：Cs>Ba，故碱性：CsOH>Ba(OH)2。

答案

B 3．(2013·福建，9)四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(

)。

A．原子半径Z＜M B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱

C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

D．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族

解析

由四种元素为短周期元素可知Y、Z在第2周期，M、X在第3周期，且M、X应在金属与非金属的分界线处，可知M为Al，X为Si，Y为N，Z为O。

答案

B 4．(2014·峨眉山模拟)X、Y、Z是三种短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列有关说法正确的是(

)。

A．若它们均为金属元素，则X与氧元素组成的物质中一定只含离子键

B．若它们的原子最外层电子数之和为11，则它们均为非金属元素

C．若它们均不是金属元素，则非金属性：Z>Y>X D．Z元素的最高化合价不一定高于X元素的最高化合价

解析

若它们均为金属元素，则X是Na，Y是Mg，Z是Be，Na与O元素组成的物质中除含有离子键外还可能含有共价键，如Na2O2；若它们的原子最外层电子数之和为11，则X是Al，Y是Si，Z是C，B项错误；若它们均不是金属元素，则Z、Y可能是惰性气体元素，此时X的非金属性最强，C项错误；Z如果是F元素，则其最高价为0，低于X(S元素)的最高价(＋6)，D项正确。

答案

D 5．(2013·四川理综，4)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是(

)。

A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z＞Y＞W

B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W＞X＞Y＞Z C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体

D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1 解析

由题给条件，推知W、X、Z分别为C、Al、Cl三种元素，而Y则为Si、P、S三元素其中之一，故可做如下分析：A项，如Y为Si，则电负性W＞Y，错误；B项，四种元素的原子半径碳原子的最小，错误；C项，SiCl4的空间构型为正四面体形，正确；D项，WY2分子应为CS2，在S===C===S中，σ键和π键数目相等，错误。

答案

C 6．下列说法中正确的是(

)。

A．第3周期所包含的元素中钠的原子半径最小

B．钠的第一电离能比镁的第一电离能大

C．在所有元素中，氟的电负性最大

D．电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子

解析

同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，第3周期所包含的元素中钠的原子半径最大，A错误；同一周期，从左到右，虽然有个别特殊性，但总体上元素第一电离能是逐渐增大的，钠的第一电离能比镁的第一电离能小，B错误；电负性就是以氟作为标准的，氟的电负性最大是正确的；电子云示意图中的小黑点的疏密代表电子在这一区域出现机会的大小，D是不对的。

答案

C 7．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是(

)。

A．y轴表示的可能是第一电离能

B．y轴表示的可能是电负性

C．y轴表示的可能是原子半径

D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

解析

对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。

答案

B 8．(2013·巴中模拟)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)。下列关于元素R的判断中一定正确的是(

)。

R I1

740 I2

1 500 I3

7 700 I4

10 500 ……

①R的最高正价为＋3价

②R元素位于元素周期表中第ⅡA族

③R元素第一电离能大于同周期相邻元素

④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2

A．①②

C．③④

B.②③

D.①④

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最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素。③正确。

答案

B 9．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①1s22s2 2p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；

③1s22s2 2p3；④1s22s22p5。

则下列有关比较中正确的是(

)。

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

解析

①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能F＞N＞P＞S，A项正确。原子半径P＞S＞N＞F，B项错误。电负性F＞N＞S＞P，C项错误。F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价。

答案

A 10．(2013·成都名校联考)A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；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

周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(

)。

A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar B．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等

C．元素A、C简单离子的半径大小关系为A＜C D．元素B、C电负性大小关系为B＞C 解析

自然界中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙；C是第3周期第一电离能最小的元素，为钠；第3周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A的简单离子O2和C的简单离子Na具有相同的电子层结构，根据“序－＋大径小”的规律知r(O2－)＞r(Na＋)。

答案

C 二、非选择题(本题共4个小题，共50分) 11．(10分)物质结构决定性质，深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题：

(1)C、Si、N的电负性由大到小的顺序是________；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序是________。

(2)A、B均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出B原子的电子排布

式：________。

电离能/(kJ·mol－1) A B I1

932 738 I2

1 821 1 451 I3

15 390 7 733 I4

21 771 10 540 (3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2＋显粉红色。据此判断，[Mn(H2O)6]2＋________颜色(填“无”或“有”)。

(4)L的原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________(填元素符号)。

解析

(1)依据元素周期表进行判断，C、Si属于同一主族，从上到下电负性逐渐减弱，所以C的电负性大于Si的，C、N属于同一周期，从左到右电负性逐渐增大，所以C的电负性小于N的；第一电离能注意N的大于O的。

(2)由I2与I3相差很大可知A、B均是ⅡA族元素，又由A的第一电离能大于B的可知A在B的上一周期，所以B只能在第3周期，为Mg。(3)Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn2＋为[Ar]3d5。(4)L原子核外的9个轨道依次为1s、2s、2p、3s、3p中的所有轨道，所以其排布式为1s22s22p63s23p5，则L为Cl。

答案

(1)N>C>Si

F>N>O>C

(2)1s22s22p63s2

(3)有

(4)Cl 12．(12分)(2014届广安中学期中)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：

(1)写出下列元素的符号：A________，B________，C________，D________。

(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________，碱性最强的是________。

(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是________。

(4)画出D的核外电子排布图________，这样排布遵循了________原理和________规则。

解析

由A的原子结构示意图可知，x＝2，原子序数为14，A是硅元素，则B是钠元素，C的最外层电子的排布式为3s23p3，是磷元素，则短周期D元素是氮元素；E的电子排布式为[Ar]3d64s2，核电荷数为18＋8＝26，是铁元素，位于d区的第四周期、Ⅷ族。非金属性最强的是N元素，对应的HNO3酸性最强，金属性最强的是Na元素，对应的NaOH碱性最强。D所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖，电负性最大的元素是非金属最强的氟。

答案

(1)Si

Na

P

N

(2)HNO3

NaOH (3)Ne

F

(4)

泡利

洪特

13．(14分)(2014·南充一诊)W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期的四种元素，它们的原子序数依次递增。请结合下表中的信息，回答下列问题：

元素

相关信息

W X Y Z 基态原子核外有三个能级，p能级电子处在半充满状态

常见的金属，在周期表中的周期序数与族序数相等

气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸

存在一种质量数为56，中子数为30的核素

(1)Z位于元素周期表第______周期______族；W的第一电离能比其同周期相邻的元素________(填“低”“高”或“不确定”)；X元素的基态原子价电子排布式：

___________________________________________________。

(2)W、X、Y三种元素的简单离子半径的大小关系是________(请用离子符号表示)。

(3)Y的气态氢化物的沸点在同族元素形成的气态氢化物中最________(填“高”或“低”)；原因是_______________________________。

(4)Z元素存在多种氧化物，X的单质与Z2O3反应是快速制取Z单质的常用方法，已知每转移1 mol电子，放出a kJ热量，请写出上述反应的热化学方程式：

_______________________________________________________。

(5)可以利用W的氢化物在一定条件下，使空气污染物之一的WO2转化为参与大气循环的物质。请写出一个符合上述条件的反应方程式：

_________________________________________________________。

解析

由题中所给信息可知W为N元素、X为Al元素、Y为Cl元素、则Z为Fe，(1)铁位于第四周期Ⅷ族，同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐增大，由于N的2p轨道为半充满状态，较稳定，难以失去电子，则C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>C。(3)因为HF分子间存在氢键，所以在同族中沸点最高，其他氢化物随着相对分子质量的增大沸点升高，所以HCl沸点最低。(4)Z2O3为Fe2O3，其与Al反应的热化学方程式为Fe2O3(s)高温＋2Al(s)=====2Fe(s)＋Al2O3(s)

ΔH＝－6a kJ·mol－1。(5)W的氢化物为NH3，WO2为NO2，参与大气循环的物质为N2，发生的反应为8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，也可以是N2H4与NO2的反应。

答案

(1)四

Ⅷ

高

3s23p1

(2)Cl－>N3－>Al3＋

(3)低

HF分子间存在氢键，其余分子的相对分子质量都比HCl的大，则分

子间作用力都比HCl大

高温(4)2Al(s)＋Fe2O3(s)=====Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH＝－6a kJ·mol－1

(5)6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O(如写N2H4与NO2反应等，只要合理均可) 14．(14分)(2014·简阳一诊)A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，C、D原子核外都有一个未成对电子，又知B和E为同一主族，C、D、E为同周期，且B、E的原子序数之和等于C、D的原子序数之和。

(1)E离子的基态电子排布式：_________________________________。

(2)元素B、C、D、E的原子半径从大到小的顺序是________(用元素符号填写，下同)。

(3)元素A、B、C、D的第一电离能从大到小的顺序是_________________________________________________________。

(4)写出C单质与B单质加热时生成的化合物的电子式：

________________________________________________________。

(5)D元素在周期表中的位置是________，中学化学实验室中制取D的最高价氧化物对应的水化物的离子方程式为________________________________________________________。

(6)已知：①A2(g)＋B2(g)===2AB(g)

ΔH1＝a kJ·mol－1；

②2AB(g)＋B2(g)===2AB2(g)

ΔH2＝b kJ·mol－1；

③AB(g)＋AB2(g)===A2B3(g)

ΔH3＝c kJ·mol－1；

则2A2(g)＋3B2(g)===2A2B3(g)

ΔH＝________ kJ·mol－1(用a、b、c表示)。

解析

由题意可推断五种元素分别为N、O、Na、Al、S。(1)E离子即S2－。(4)Na与O2加热时生成的化合物为Na2O2。(5)制取Al(OH)3可用铝盐与弱碱NH3·H2O反应。(6)根据盖斯定律，①×2＋②＋③×2得，2N2(g)＋3O2(g)===2N2O3(g)

ΔH＝(2a＋b＋2c) kJ·mol－1。

答案

(1)1s22s22P63s23p6

(2)Na>Al>S>O (3)N>O>Al>Na

····＋···2－[·OO]Na

······(4)Na＋(5)第三周期ⅢA族

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH4＋

(6)(2a＋b＋2c)