1、 一、原子核外電子的排布一、原子核外電子的排布 原子核外電子是分層排布的。含多個核外電子的原子中，能量較低的電子排布在離原子核近的區域里(電子層)，能量較高的電子排布在離原子核遠的區域(電子層)里。各電子層由內向外的層序數n依次為1、2、3、4、5、6、7，分別稱為K、L、M、N、O、P、Q電子層。 特別提醒：特別提醒：含多個核外電子的原子中，電子以能量的不同分層排布，其主要規律是： (1)各電子層最多能容納的電子數為2n2個(n為各電子層由內向外的層序數)。 (2)最外層電子數最多不超過8個(只有一個電子層時，不超過2個)，次外層電子數最多不超過18個，倒數第三層電子數最多不超過32個。 (

2、3)核外電子一般總是盡先排布在能量最低的電子層里，即最先排布K層，K層排滿后，再排布L層，依次類推。 二、元素周期律二、元素周期律 1原子序數 人們按核電荷數(或說質子數)從小到大給元素編號，這種編號叫做原子序數。 2元素周期律的涵義 元素的性質隨著元素的原子序數遞增而呈周期性變化的規律，即元素周期律。 (1)元素原子最外層電子排布的變化規律：隨著原子序數的遞增，元素原子最外層電子排布呈現周期性變化，表現在每隔一定數目的元素，元素原子的最外電子層上的電子數從1個遞增到8個。 (2)元素的原子半徑變化規律：隨著原子序數的遞增，元素的原子半徑呈現周期性變化，表現在每隔一定數目的元素，元素的原子半徑

3、從大到小(又突然增大)。 (3)元素的金屬性和非金屬性變化規律：隨著原子序數的遞增，元素的性質呈現周期性變化，表現在每隔一定數目的元素，元素的金屬性逐漸減弱，而非金屬性逐漸增強。 (4)元素的主要化合價變化規律：隨著原子序數的遞增，元素的主要化合價呈現周期性變化，表現在每隔一定數目的元素，元素的主要化合價中最高價從+1價逐漸遞增到+7(氧和氟例外)，最低價態從-4遞增到-1價。 3元素周期律的實質 元素性質的周期性遞變是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結果。即元素原子核外電子排布周期性變化決定著元素性質的周期性變化。 三、元素周期表及其應用三、元素周期表及其應用 1表的結構 2元素周期表和

4、周期律的關系 元素周期表是元素周期律的具體表現形式；即元素周期表是依據了元素周期律而編排出來的。 3元素在周期表中的位置、原子結構、元素的性質的關系和遞變規律 (1)同周期中，元素的原子電子層數相同。除了惰性元素以外，隨著核電荷數的遞增，雖然電子數增多，但是原子核對外層電子的吸引能力卻逐漸增強，使原子半徑逐漸減小，元素原子得到電子的能力逐漸增強，失去電子的能力逐漸減弱。即，同周期元素，從左到右(除了惰性元素)，原子半徑逐漸減小，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 (2)同主族中，元素的最外層電子數相同，隨著核電荷數的遞增，電子層數增多，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引能力逐漸減小

5、，元素原子失去電子的能力逐漸增強，獲得電子的能力逐漸減弱。即，同主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。 (3)位、構、性的關系 元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中的位置體現(或反映)了元素原子結構和性質的特點。因此，我們可以根據元素在周期表中的位置，推測元素的原子結構特點(核外電子排布)，預測其主要性質。 4周期表的應用 (1)根據元素在周期表中的位置，可以判斷它的金屬性和非金屬性的相對強弱、原子核外電子排布、主要化合價以及單質極其重要化合物的性質。或根據元素的性質可以判斷其在周期表中的位置和主要化合價、核外電子排布、元素的金屬性和

6、非金屬性的強弱 (2)在金屬與非金屬的分界線附近尋找半導體材料，如鍺、硅、硒等。 (3)在過渡元素中尋找各種優良的催化劑(如鉑、鎳等)和耐高溫、耐腐蝕的合金材料(如制造火箭和飛機的鈦、鉬等元素)。 (4)合成農藥用的元素在周期表的右上角，如S、P、Cl、N、F等元素。 (5)還可以預測新元素、新物質等。考點一 電子排布規律的應用 例例1 根據下列敘述，寫出元素名稱并畫出原子結構示意圖： (1)A元素原子核外M層電子數是L層電子數的一半：_。 (2)B元素原子的最外層電子數是次外層電子數的1.5倍：_。 (3)C元素的單質在常溫下可與水劇烈反應，產生的氣體能使帶火星的木條復燃：_。 (4)D元素

7、的次外層電子數是最外層電子數的1/4：_。 【解析】(1)L層有8個電子，則M層有4個電子，故A為硅。 (2)當次外層為K層時，最外層電子數則為3，是硼；當次外層為L層時，最外層電子數為1.58=12，違背了排布規律，故不可能。 (3)單質在常溫下與水劇烈反應產生O2的是F2。 (4)當次外層為K層時，D為氖；當次外層為L層時，最外層則有32個電子，故不可能。 【方法技巧點撥】本題除要考慮每層最多容納電子數外，還要考慮最外層電子數不超過8個，次外層電子數不超過18等規律，此類題中常常要根據結構決定性質，性質也能反映結構特征這一關系進行推斷。 【答案】(1)硅 (2)硼 (3)氟 (4)氖 考點

8、二 原子序數的推斷 例例2 X、Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3若已知X的原子序數為n，則Y的原子序數不可能是() An+11 Bn-5 Cn+3 Dn+4D 【解析】從化學式X2Y3可知，X的化合價為+3價，Y的化合價為-2價，又知X、Y均是短周期元素，可推知X為第A族元素，Y為第A族元素，因此X只能是5B或13Al，Y只能是8O或16S。若X是5B，則Y的核電荷數是n+3或n+11；若X是13Al，則Y的核電荷數是n-5或n+3。 【方法技巧點撥】本題有另一巧解：元素周期表中，原子序數為奇數的主族元素其所在族數也為奇數，其主要化合價也為奇數。X的化合價為+3價，其原子序數以應為奇數

9、，Y的化合價為-2價，其原子序數應為偶數，奇數n加上一個偶數不可能為偶數，故D肯定錯誤。 例例3 X、Y、Z三種原子的M電子層上的電子數均為奇數，三種原子形成的離子分別為Xn+、Ym+、Zn-，已知它們各自帶有的電荷數mn。若按XYZ的順序，下列有關說法中正確的是() A最高價氧化物的水化物堿性依次減弱，酸性依次增強 B原子半徑依次增大 C常溫常壓下的密度依次減小 DX單質有強還原性，Y單質既有還原性，又有氧化性，Z單質具有強氧化性 考點三 元素性質的推斷 A 【解析】M電子層最多容納18個電子，若為最外層也可容納8個電子，現在M電子層上電子數為奇數，說明M層上電子數少于8，只能為1、3、5、

10、7，對應的元素分別為Na、Al、P、Cl，它們形成的離子分別為Na+、Al3+、P3-、Cl-，由mn知，X、Y、Z分別為Na、Al、Cl，最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、HClO4，NaOH是強堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物，HClO4是最強的酸，A項正確。根據原子半徑遞變關系知，Na原子半徑最大，Cl原子半徑最小，B項錯誤。Na的密度比Al的密度小，C項錯誤。Na有強還原性，Cl2有強氧化性，而鋁是金屬，只有還原性沒有氧化性，D項錯誤。 【方法技巧點撥】比較元素的某種性質時，應先將元素按原子的電子層數相同、最外層電子數依次增多進行排序，然后按照元素周期律進行比較、判斷

11、，特別要注意某些性質的遞變范圍，如Na、Mg、Al還原性減弱但無氧化性，Si、P、S既有氧化性又有還原性，且還原性減弱，氧化性增強，而Cl2通常情況顯示強氧化性。 例例4 X元素的原子核外有2個電子層，其中L層有5個電子，該元素的氣態氫化物的化學式為_，最高價氧化物的化學式為_，該元素最高價氧化物水化物的化學式為_。R元素為118號元素中的一種非金屬元素，若其最高價氧化物水化物的化學式為HnROm，則此時R元素的化合價為_，R原子的最外層電子數為_，其氣態氫化物的化學式為_。考點四 元素周期律的應用 NH3 N2O5 HNO3 +(2m-n) 2m-n H8-2m+nR 【解析】對于118號元

12、素，元素最高化合價的數值等于元素原子最外層電子數，最低價和最高價的絕對值的代數和為8。X為氮元素，其氣態氫化物的化學式為NH3，其最高價氧化物的化學式為N2O5，該元素最高價氧化物水化物的化學式為HNO3，R元素的化合價為+(2m-n)，R原子的最外層電子數為2m-n，其氣態氫化物的化學式為H8-2m+nR。 【方法技巧點撥】元素周期律是元素及其化合物的綜合總結，學好元素周期律知識是學習元素化合物知識的前提和理論保證。 例例5 A、B、C、D四種短周期元素的原子序數依次增大。A、D同族，B、C同周期。A、B組成的化合物甲為氣態，其中A、B原子個數之比為4 1。由A、C組成的兩種化合物乙和丙都為

13、液態，乙中A、C原子個數之比為1 1，丙中為2 1。由D、C組成的兩種化合物丁和戊都為固態，丁中D、C原子數之比為1 1，戊中為2 1。(1)寫出化學式：甲_，乙_，丙_，丁_，戊_。(2)寫出B元素的最高價氧化物跟丁發生反應的化學方程式：_。考點五 元素周期表的應用 CH4 H2O2 H2O Na2O2 Na2O 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 【解析】題給信息十分豐富，善于抓住具有突破口的信息，有時也可以帶一點猜想。你看化合物甲為氣態，且A、B的原子個數為4 1，是不是像CH4。根據A、B、C、D在周期表中的位置關系，可知四種元素在周期表中的位置為： ，A、B組成化合物為氣體

14、是BA4，可能是CH4，A、C組成的兩種化合物乙中可能為A2C2，丙中可能為A2C，則乙為H2O2，丙為H2O，D、C組成的兩種化合物丁和戊都是固體，丁中為D2C2，可能為Na2O2，戊中為D2C，可能為Na2O。所以A為H，B為C，C為O，D為Na。 【方法技巧點撥】難以將題中所給信息與所要解決的問題建立相應的聯系而誤答，是解這類題常見的錯誤，值得大家注意。試題中考查的內容經常是將元素周期表的知識和元素及化合物的內容聯系起來，綜合考查。 例例6 化合物A由周期不同的短周期元素X、Y組成，是良好的耐熱沖擊材料。 (1)X的單質既可與鹽酸反應，又可與NaOH溶液反應，X的原子結構示意圖為_。 (

15、2)X的硫酸鹽溶液與過量NaOH溶液反應的離子方程式為_。 (3)一定條件下，A和水緩慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10個電子。 Z與H2O2反應，其產物之一是Y的單質，Y單質的電子式為_；Z分子的結構呈_。考點六 結合元素周期表考查元素和化合物的有關性質 A的化學式是_。 (4)X的單質、石墨和二氧化鈦(TiO2)按比例混合，高溫下反應得到的化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料(在火箭和導彈上有重要應用)，其反應的化學方程式是_。 【解析】本題結合元素周期表等考查元素和化合物的有關性質。根據X的性質可以確定X為Al，其硫酸鹽為Al2(SO4)3，與過量的NaOH反應生成的是偏鋁酸

16、鹽，據此可以寫出離子反應方程式；由于Al是第三周期元素，則Y是第二周期元素，根據Z中含有10個電子和Z能與H2O2反應，則Z有較強的還原性，Z應該是NH3，Y是N，那么A是AlN。由于生成的化合物中均含有兩種元素且都是新型陶瓷材料，則生成的分別是Al2O3和TiC，并根據氧化還原反應中轉移電子守恒可以寫出化學反應方程式。 【答案】 (1) (2)Al3+4OH-= +2H2O (3) 三角錐形 AlN (4)4Al+3TiO2+3C=2Al2O3+3TiC-2AlO高溫 【方法技巧點撥】解答這類試題要抓住題中的有關信息，如短周期中只有單質Al既能與酸又能與堿反應，且均為短周期元素，那么Y應為第

17、二周期元素，Z又能與H2O2發生反應，說明Z具有還原性，根據Z是10電子，可以確定Y，有些考生對無機非金屬材料等內容不夠重視，也會導致不會書寫(4)的化學反應。因此，復習時不要顧此失彼，做到全面復習；解答這類問題時還要從多角度抓住不同信息。 1.(2010廣東廣東)短周期金屬元素甲戊在元素周期表中的相對位置如表所示，下面判斷正確的是()C甲乙丙丁戊A.原子半徑：丙丁戊B金屬性：甲丙C氫氧化物堿性：丙丁戊D最外層電子數：甲乙 【解析】同周期元素原子半徑由左到右逐漸減小，故A錯。同主族金屬性自上而下增強，B錯。同周期從左至右金屬性減弱，對應堿的堿性也是減弱的，C正確。同周期元素最外層電子數由左至右

18、逐漸增多，D錯。 2.(2011江蘇江蘇)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是()A A.元素X與元素Z的最高正化合價之和的數值等于8 B原子半徑的大小順序為：rXrYrZrWRq C離子Y2-和Z3+的核外電子數和電子層數都不相同 D元素W的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Q的強 【解析】根據周期表的結構可推出元素分別為：X：N；Y：O；Z：Al；W：S；Q：Cl。元素最高正化合價一般等于其主族數，A項正確；同周期原子半徑從左到右依次減小，同主族從上到下依次增大，B項錯誤；離子Y2-和Z3+都為10電子微粒，核外電子數和電子層數都相同，C項錯誤；元素

19、最高價氧化物對應的水化物的酸性是與非金屬性一致的，因此酸性Q的強，D項錯誤。 3.(2011銀川一中銀川一中)J、M、R、T是原子序數依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對位置如下表。已知：J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數相等，M是地殼中含量最多的金屬元素。下列說法錯誤的是() A.J和氫組成的化合物分子中只含有極性共價鍵 B工業上用電解熔融的M的氧化物方法來制備M CR、T兩元素的氣態氫化物中，T的氣態氫化物更穩定 DJ、M、R、T元素最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是HTO4 【解析】已知四種元素均是短周期元素，故J必為第二周期元素，由于J元素最低負化合價的絕對

20、值與其原子最外層電子數相等，故J為第二周期第A元素碳，由此可知R為S，考慮到J、M、R、T是原子序數依次增大的短周期主族元素，故T必為Cl。由M是地殼中含量最多的金屬元素，故M為Al。對于選項A，考慮到碳和氫可組成種類繁多的烴類，如C2H4、C2H6等，它們的分子中既存在極性鍵又存在非極性鍵，故A錯。 【答案】 A 4.(2011鹽城模擬鹽城模擬)某高校化學工作者創建了“元素立體周期律”，在原來二維周期表橫列(X軸)和縱列(Y軸)基礎上，增加了一個豎列(Z軸)。Z軸按“中質差”(中子數和質子數之差Z=N-P)自上而下，遞增順序排列。原“二維元素表”中的相對原子質量由同位素“中質和”(中子數和質

21、子數之和A=N+P)替代。下列說法正確的是() A“中質和”相同的核素一定是同一元素 B“中質差”相同的核素一定是同一元素 CN2-P2=AZ D至2008年，人們發現108種元素有m種核素，說明中質差一定有m種C 【解析】同一元素具有相同的質子數，“中質和”及“中質差”相同不能說明質子數一定相同，所以A和B選項錯誤；一種原子即為一種核素，它們的“中質差”可能相同，如 和 的“中質差”都是2，所以D選項錯誤。146C188O 5.已知：A、B、C、D四種短周期元素，A與D的原子序數之和等于B與C的原子序數之和，由D元素組成的單質在通常狀況下呈淡黃綠色，B、C、D三種元素位于同一周期，A、B、C

22、三種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為X、Y、Z，且存在如下轉化關系，下列分析錯誤的是() AD元素原子的結構示意圖為 BA、B、C三種元素的原子半徑由小到大的順序為由小到大的順序為NAlNa CY與C元素的最高價氧化物可以發生反應，該 反 應 的 離 子 反 應 方 程 式 為 A l2O3+ 2 O H-+3H2O=2Al(OH)4或Al2O3+2OH-=2 +H2O DA與D元素的氣態氫化物之間可以反應生成一種鹽，該鹽的水溶液呈堿性-2AlO 【解析】題目圖中的內容可以“翻譯”為：X+Y鹽和水；Y+Z鹽和水；X+Z鹽和水，或者進一步根據題干信息表述為：A、B、C三元素的最高價氧化物對應

23、的水化物兩兩之間反應生成鹽和水，可以推斷其中有一種是兩性氫氧化物，在短周期元素中必有一種是鋁。因為“由D元素組成的單質在通常狀況下呈淡黃綠色”，則D元素是氯。因為“B、C、D三種元素位于同一周期”，則B元素是鈉，C元素是鋁。“A與D的原子序數之和等于B與C的原子序數之和”，可推知，A元素是氮。據此可完成題目中的各問題。 氯元素的原子結構示意圖為： A、B、C三種元素分別是N、Na、Al，其原子半徑由小到大的順序為NAlNa。 Y是NaOH溶液，C元素的最高價氧化物是Al2O3。 A與D元素的氣態氫化物之間可以反應生成的鹽是氯化銨，在水溶液中水解，使溶液顯酸性。【答案】D 6.有關元素X、Y、Z

24、、D、E的信息如下： 元素有關信息X元素主要化合價為-2，原子半徑為0.074 nmY所在主族序數與所在周期序數之差為4Z原子半徑為0.102 nm，其單質在X的單質中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰D最高價氧化物對應的水化物，能電離出電子數相等的陰、陽離子E單質是生活中常見金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞 下列分析錯誤的是() AX的一種氫化物可用于實驗室制取X的單質，其反應的化學方程式為2H2O2=2H2O+O2 BEY2只能通過置換反應生成，EY3只能通過化合反應生成 C銅片、碳棒和EY3溶液組成原電池，電子由銅片沿導線流向碳棒 DD2Z的水溶液中粒子的濃度關系是：c(Z2-)=c(D+)+c(H+)-c(HZ-)-c(OH-)或c(Z2-)=c(D+)-c(HZ-)-c(H2Z)B 【解析】本題考查的是元素周期律的有關知識，根據X、Z的有關信息及硫在氧氣中燃燒產生明亮的那紫色火焰可知，X是氧，Z是硫；Y所在主族序數與所在周期序數之差為4，可能是：第五主族第一周期，不存在；第六主族第二周期，是氧，而X是氧，題目說E元素與Y元素可形成EY2和EY3兩種化合物，Y不是氧；第七主族第三周期，是氯，滿足題意。E單質是生活中常見金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞，E元素與Y元素可形成EY2和EY3兩