2024-2025学年新教材高中化学第1章原子结构与性质微专题2元素推断与元素周期律的应用课件新人教版选择性必修2

微专题2元素推断与元素周期律的应用专题阐释1.元素推断的一般思路

2.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系

3.由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置(1)周期序数=电子层数=最高能层序数(2)主族元素的族序数=价层电子数(3)第ⅢB族~第ⅦB族的价层电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外),族序数=价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2,它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。(4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n-1)d10ns1~2,族序数=ns能级上的电子数。4.元素“位—构—性”之间的关系元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之间可相互推断。例1

(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(

)A.电负性:X>Y>Z>WB.原子半径:X<Y<Z<WC.Y和W的单质都能与水反应生成气体D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性C解析

根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4,为O元素,基态O原子的未成对电子数为2,则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素,Y为F元素。元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F<O<P<Ca,B项错误;F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2,C项正确;P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。例2

(2020·山东卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(

)A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>WC.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>WC解析

第一电离能:F>O>Cl>Na,A项错误;简单离子的还原性:Cl->O2->F-,B项错误;简单离子的半径:Cl->O2->F->Na+,C项正确;氢化物水溶液的酸性:HCl>HF,D项错误。解题指导

解答本题的思维流程如下:提取关键点(1)基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;(2)Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2;(3)Y、W最外层电子数相同转化知识点(1)X可能为Be或O;(2)Z2X2型的淡黄色化合物应为Na2O2;(3)Y元素、W元素在同一主族排除障碍点如何推导出Y元素?淡黄色固体为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且原子序数依次增大,故Y元素为主族元素且原子序数大于O元素小于Na元素,可得Y为F元素专题精练1.某元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的叙述不正确的是(

)A.该元素为过渡元素B.该元素处于元素周期表中第四周期第ⅡA族C.该元素位于元素周期表的d区D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2B解析

根据该元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,可知其价层电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素处于第四周期,其价层电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d区。2.(2023·6月浙江卷改编)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(

)A.第一电离能:Y>Z>XB.电负性:Z>Y>X>WC.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<ZD.非金属性:Z>Y>XA解析

X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,则X为C,Y为N,Z为F,W原子在同周期中原子半径最大,则W为Na。根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,则第一电离能:Z>Y>X,故A错误;根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:Z>Y>X>W,故B正确;根据同电子层结构核多径小,则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z,故C正确;据同周期从左到右非金属性逐渐增强,D正确。3.(2024·浙江卷)元素X、Y、Z、M分布在三个短周期中,其中Y和Z原子序数相差2,Z的最外层电子数为内层的3倍,Y和M同族,下列说法错误的是(

)BB.极性:Y2X2>X2Z2C.单质熔点:Y>MD.热稳定性:YX4>MX4解析

由信息“Z的最外层电子数为内层的3倍”确定元素Z为氧元素,“Y和Z原子序数相差2”推出元素Y为碳元素,又因“Y和M同族”则元素M为硅元素,由信息“X、Y、Z、M分布在三个短周期中”确定元素X为氢元素。4.(2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同一主族。下列说法正确的是(

)A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱B解析

同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:r(N)<r(Cl)<r(Al)<r(Br),A项错误。N的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,B项正确。非金属性Al<Cl,则Al的最高价氧化物对应水化物的酸性比Cl的弱,C项错误。非金属性Cl>Br,则简单气态氢化物的热稳定性HCl>HBr,D项错误。5.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是(

)

X

Y

Z

A.Y元素基态原子的价电子排布式为4s24p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3A解析

因为Y元素基态原子的价电子排布中出现了np能级,故其ns