1、1第 1 章 原子结构与元素周期律章末重难点专题突破一、原子核外电子排布规律原子非常小，原子核更小。如果把原子比作十层高的大楼，则原子核只能是大楼中放置的一个桃子。由此可见，原子中具有“很大”的空间，电子就在此空间里做高速运动。现代物质结构理论认为，在含有多个电子的原子里，电子是分层排布的。1核外电子排布规律原子核外电子排布规律如图所示：(1)各电子层最多容纳电子数目：2 n2个。(2)最外层电子数目不超过 8 个(K 层为最外层时，不超过 2 个)。(3)次外层电子数目不超过 18 个，倒数第三层电子数目不超过 32 个。2(4)核外电子总是尽量先排布在能量低的电子层，然后按能量高低依次排布
2、。2核外电子排布表示方法(1)原子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。原子结构示意图是核外电子排布规律的具体体现，其构成图示如下：(2)原子失去电子变为阳离子时，原子核不变，电子层数改变，最外层电子数改变，原子带正电荷；原子得到电子变为阴离子时，原子核不变，电子层数不变，最外层电子数改变，原子带负电荷。3元素的性质与原子结构的关系(1)元素金属性、非金属性与原子结构的关系金属元素：最外层电子数一般少于 4 个，易失电子，显金属性。非金属元素：最外层电子数一般大于或等于 4 个，易得电子，显非金属性。稀有气体元素：
3、原子最外层电子数为 8 个(其中氦为 2 个)，性质稳定，不易起反应。(2)元素的化合价与原子结构的关系元素化合价的正负及数值与原子的电子层结构特别是原子的最外层电子数具有密切的关系。例如，稀有气体原子核外电子排布已达稳定结构，既不易得电子也不易失电子，所以稀有气体元素的常见化合价为零；钠原子的最外层电子数为 1，容易失去这个电子达到 8e 稳定结构，因此钠元素在化合物中通常显1 价；氯原子最外层有 7 个电子，容易得到 1 个电子达到 8e 稳定结构，因此氯元素在化合物中通常显1 价；碳原子的最外层电子数为 4，它的化合价通常有4 和4 价等。【例 1】 核电荷数为 118 的元素中，下列叙
4、述正确的是( )A最外层只有 3 个电子的元素一定是金属元素B核电荷数是 7 的元素原子容易获得 1 个电子C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D最外层只有 4 个电子的元素一定是金属元素【例 2】 有 V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于 20，其中：X和 Z 是金属元素；V 和 Z 元素原子的最外层电子都只有一个；W 和 Y 元素原子的最外层电子数相同，且 W 元素原子 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍；X 元素原子的最外层电子数是 Y 元素原子最外层电子数的一半。(1)由此可知：V 是_，W 是_，3X 是_，Y 是_，Z 是_(填元素符号)。(2
5、)W 原子结构示意图为_，Y 和 Z 形成的化合物的化学式是_。(3)由这些元素组成的一种结晶水合物的化学式为_，俗称_。二、元素金属性、非金属性强弱的判断方法1元素金属性强弱的判断方法(1)从元素原子的结构判断当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。当电子层数相同时，核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。(2)根据金属活动性顺序表判断一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。(4)根据离子的氧化性强弱判断离子的氧化性
6、越强，则对应金属元素的金属性越弱。【例 3】 研究表明 26Al 可以衰变为 26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_。a比较这两种元素的单质的硬度和熔点b在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的 NaOH 溶液c将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d将空气中久置的这两种元素的单质分别和热水作用2非金属性强弱的判断方法(1)从元素原子的结构判断当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强。当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断单质越易跟 H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。最高价氧
7、化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如 H2SO4的酸性强于 H3PO4，说明S 的非金属性比 P 强。非金属单质间的置换反应，例如：Cl 22KI= =2KClI 2，说明氯的非金属性比碘强。(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如 S2 的还原性比 Cl强，说明 Cl 的非金属性比 S 强。【例 4】 下列有关叙述：非金属单质 M 能从 N 的化合物中置换出非金属单质 N；M 原4子比 N 原子容易得到电子；单质 M 跟 H2反应比 N 跟 H2反应容易得多；气态氢化物水溶液的酸性 HmMHnN；氧化物对应水化物的酸性 HmMOxHnNOy；熔点 MN，能说明
8、 M 比 N 的非金属性强的是( )A BC D全部【例 5】 不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应水化物的酸性强弱三、胸怀周期表 放眼周期律元素周期表能使无机化学有序可循，根据周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素化合物的性质，是学习元素化合物的理论基础。由于该部分知识内容丰富，规律性强，因此命题的空间极为广阔。要快速准确地解答这类题目，只有熟悉元素周期表的结构，理解元素周期律的特点，才能灵活运用。1周期表要了然于胸(1)能熟练地画出周期表的结构周期表的结构具有一定的对称性。元素周期表共 18 个纵行
9、 16 个族(第 18 纵行为 0 族，第8、9、10 三个纵行为第族)，第族左边是，右边也是，但要分清是主族还是副族；副族都是过渡元素，副族在表的中间，主族A、A 和AA 分列两边，0 族在最后。在此基础上，要能画出周期表的结构，并能将前 20 号和主族元素的名称、符号填在表中；找出金属与非金属的分界线；标出周期和族序数；画出镧系、锕系(各 15 种元素)的位置；标出各周期元素的种类2、8、8、18、18、32、32(填满时)；记住稀有气体元素的原子序数(2、10、18、36、54、86、118)。(2)掌握原子序数之间的关系同主族内相邻周期元素原子序数的关系元素周期表中，处于A 族、A 族
10、的元素，未经过过渡元素，下一周期元素原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和。如 K 原子序数等于 Na 原子序数与第 3 周期元素种类之和；而处于A 族以后的元素，经过了过渡元素，原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和。 形和形关系数字在短周期中，直接相邻的形和形四种元素的原子序数关系如下图：5如果涉及长周期，则上下原子序数可以变为 Z18、 Z18 或 Z32。能熟练作出以下推断：以 0 族元素的原子序数 2、10、18、36、54、86、118 为基数，找到任意原子序数元素在周期表中的位置。如第 6 周期A 族元素的原子序数可由第 5 周期的
11、Xe(54)后推得到；再如 115 号元素在周期表中的位置可由 118 号前推即可得到。将第 7 周期的序号填满，所填元素所在的主族数正好等于原子序数的个位数(118 号元素除外)。【例 6】 甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( )A丙与戊的原子序数相差 25B气态氢化物的稳定性：庚1 时，为非金属元素，且比值越大，元素的非金属性越强。ab(3)“阴上阳下，径小序大”规律与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子，若二者具有相同的电子层结构，原子序数大者，粒子的半径小。例如：
12、 r(Ca2 )XB阴离子的还原性：WZC氧化物的水化物的酸性：YZ五、元素推断题的解题思路1有关“位构性”的综合推断题的一般解题思路2元素推断题的常见突破口(1)微粒的电子层结构特征(2)元素化合价特征根据元素化合价推断元素主族位置，最高正价最外层电子数主族序数(O、F 除外)；已知负价(或离子符号)，则先根据最高正价8最低负价的绝对值，求出最高正价(H 除外)，再确定主族位置。最高正价与最低负价代数和为 0 的短周期元素有 H、C、Si。最高正价与最低负价绝对值之差为 2、4、6 的短周期元素分别为 N、P、S、Cl 元素。最高正价是最低负价绝对值 3 倍的元素是 S。最高正价不等于族序数
13、(最外层电子数)的短周期元素有 F、O。(3)根据元素的含量、存在、用途及性质特征形成化合物种类最多的元素或单质是自然界硬度最大的物质或其最简单氢化物中氢的质量分数最大的元素是 C(金刚石为天然存在的最硬单质；CH 4是氢化物中含氢量最高的化合物)。9空气中含量最多与 O 元素可以形成两种以上气态化合物的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素或元素的气态氢化物与它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应生成盐的元素是N(氨水显碱性，NH 3HNO 3=NH4NO3)。地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。原子核内无中子的元素、阳离子核外无电子的元素、原子半径最
14、小的元素、常温下单质气体密度最小的元素是 H。其气态氢化物和其气态氧化物反应生成其单质和水的短周期元素可能是 N 或 S；其气态氢化物与其最高价含氧酸能起氧化还原反应的元素是 S。地壳中含量最多的金属元素、短周期且同周期的三种元素最高价氧化物对应水化物两两皆反应，则必定含有 Al。最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是 Cl。只有负价不存在正价的元素、不存在含氧酸的非金属元素、单质的氧化性最强(或阴离子还原性最弱)的元素、单质在暗处能与氢气剧烈化合的元素、气态氢化物最稳定的元素、其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素、非金属性最强的元素是 F。可以作半导体材料的短周期元素、其单质能与强碱溶液反应
15、置换出氢气的元素是 Si。其最高价氧化物或其最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素是 Be、Al。两种元素以原子个数比为 21 和 11 组成的化合物常温下为液态的元素为 H 和 O。其单质常温下为液态的非金属元素为 Br；常温下，其单质是有色气体的元素是 F、Cl。【例 10】 短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是( )A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ C最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等【例 1
16、1】 元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 R 单质在暗处与 H2剧烈化合并发生爆炸，则下列判断正确的是( )10A非金属性：ZQ【例 12】 下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是( )A原子半径：ZYXB气态氢化物的稳定性：RWCWX 3和水反应生成的化合物是 H2WX4DY 和 Z 两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应【例 13】 已知 W、X、Y、Z 为短周期元素，W、Z 同主族，X、Y、Z 同周期，W 的气态氢化物的稳定性大于 Z 的气态氢化物的稳定性，X、Y 为金属元素，X 的阳离子的氧化性小于 Y 的阳离子的氧化性。下列说法
17、正确的是( )AX、Y、Z、W 的原子半径依次减小BW 与 X 元素的单质在常温下不反应CW 的气态氢化物的沸点一定低于 Z 的气态氢化物的沸点D若 W 与 Y 的原子序数相差 5，则二者形成化合物的化学式一定为 Y2W3【例 14】 短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如表所示，已知 Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍。下列说法正确的是( )Y ZX WA.原子半径：XZCZ、W 均可与 Mg 形成离子化合物D最高价氧化物对应水化物的酸性：YW【例 15】 短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子的最外层有 6 个电子，Y 是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中 Z 位于A 族，W 与 X 属于同一主族。下列说法正确的是( )
