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1、章末整合与提升章末整合与提升一、元素“位构性”关系1原子结构与元素周期表和元素周期律2元素“位构性”关系二、元素推断技巧1元素推断的一般思路2推断元素的具体方法(1)利用核外电子数相同的微粒推断与稀有气体元素原子电子层结构相同的离子与He电子层结构相同的离子有H、Li、Be2等；与Ne电子层结构相同的离子有F、O2、N3、Na、Mg2、Al3等；与Ar电子层结构相同的离子有Cl、S2、K、Ca2等核外电子总数为10的粒子核外电子总数为18的粒子核外电子总数及质子总数均相同的粒子(2)利用元素原子或离子的核外电子排布推断要注意一些元素原子核外电子排布的特殊性，如前18号元素中：族序数等于周期序数
2、的元素：H、Be、Al。族序数等于周期序数2倍的元素：C、S。族序数等于周期序数3倍的元素：O。周期序数等于族序数2倍的元素：Li。周期序数等于族序数3倍的元素：Na。(3)利用元素的特殊性质推断最高正价与最低负价代数和为零的短周期主族元素：H、C、Si。最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期主族元素：S。除H外，原子半径最小的主族元素：F。第一电离能最大的主族元素：F；第一电离能最小的主族元素：Cs(放射性元素除外)。电负性最小的主族元素：Cs(0.7，放射性元素除外)；电负性最大的主族元素：F(4.0)。同主族相邻两种元素的原子序数若具有2倍关系，此两种元素为O和S。(4)利用常见元素及其化
3、合物的特征推断形成化合物种类最多的元素、单质在自然界中硬度最大的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。空气中含量最高的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。地壳中含量最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。单质密度最小的非金属元素：H。单质密度最小的金属元素：Li。单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；单质在常温下呈液态的金属元素：Hg。最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Na、F。(5)利用
4、一些规律推断元素周期表中的递变规律(“三角”规律)若A、B、C三种元素在元素周期表中的相对位置如图所示，则有关的各种性质均可排出顺序(D不参与排列)。如：原子半径：CAB；金属性：CAB；非金属性：BAC。元素周期表中的相似规律a.同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同)。b.元素周期表中位于对角线位置(如图中，A、D位置)的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等。典例1X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有1个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是()A.基态Y原子的价电子排布式为3s23p4B.简单气态
5、氢化物的稳定性：YZC.第一电离能：YZD.X、Y两元素形成的化合物一定为离子化合物答案：A集训集训1短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的核外电子数等于其主族序数，X的单质在空气中含量最多，Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物，Z的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是()A.W与X形成的最简单化合物极易溶于水B.Y和Z可形成化合物Y2Z3C.最外层电子数：ZXYWD.Y和Z的简单离子的电子层结构相同答案：D2.几种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，已知元素X的原子核外电子数是D的2倍。下列说法不正确的是()A.第一电离能：XEBA元素基态原子的最外层中无自
6、旋状态相同的电子CB元素与C元素不可能形成化合物D与B元素同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应元素ABCDE最低负化合价42121电负性2.52.53.03.54.0答案：D4短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，四种元素组成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是()A.电负性：XYZB原子半径：YZXCY、Z的气态氢化物的稳定性：YZDY、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸答案：B5有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：元素结构、性质等信息A是短周期元素(稀有气体元素除
7、外)中原子半径最大的元素，含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂B与A同周期，其最高价氧化物对应的水化物呈两性C其气态氢化物极易溶于水，液态时常用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂E元素原子的L电子层上有2对成对电子请根据表中信息回答下列问题。(1)A元素基态原子的核外电子排布式为_。(2)B元素在元素周期表中的位置为_；简单离子半径：B_(填“”或“”)A。(3)C元素基态原子的轨道表示式为_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子排布在_轨道上，该轨道呈_形。(4)D元素基态原子的核外电子排布式为_，D的结构示意图为_。(
8、5)C、E元素的第一电离能的大小关系是_(用元素符号表示)。(6)CE2与水反应的化学方程式是_。1s22s22p63s1(或Ne3s1)第3周期第A族3p哑铃1s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5)NO3NO2H2O=2HNO3NO三、对角线规则及应用1概念在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的另一主族元素的某些性质是相似的，这称为对角线规则。常见的是下表中对角线上的元素。2实例分析(1)锂和镁的相似性锂与镁的沸点较为接近：锂和镁在氧气中燃烧分别生成对应的氧化物：元素LiNaBeMg沸点/1 341881.42 4671 100锂和镁与水的反应都比钠与水的反应缓慢，并且生成的氢
9、氧化物都难溶于水，覆盖在金属表面阻碍反应的继续进行。碱金属中只有锂在室温下能与氮气反应生成Li3N，同样镁也能与氮气发生反应生成Mg3N2。在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。(2)铍和铝的相似性铍和铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。BeO和Al2O3都是两性氧化物：BeO2HCl=BeCl2H2O，BeO2KOHH2O=K2Be(OH)4；BeO、Al2O3硬度大、熔点高；Be(OH)2和Al(OH)3都是两性氢氧化物。BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。可溶性的铍、铝盐易水解：Be22H2OBe(OH)22H，Al33
10、H2OAl(OH)33H。(3)硼和硅的相似性自然界中B与Si均以化合态的形式存在。B与Si单质都能与强碱反应。硼烷和硅烷的稳定性都比较差，通常都易水解。硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。典例2在元素周期表中，同一主族元素的化学性质相似。目前也发现某些元素的性质和它在元素周期表中右下方的另一主族元素的性质相似，这称为对角线规则。据此请回答下列问题：(1)锂在空气中燃烧，除生成_外，也生成微量的_。(2)铍的最高价氧化物对应的水化物的化学式是_，属于两性化 合 物，证 明 这 一 结 论 的 有 关 离 子 方 程 式 为_、_。Li2OLi3NBe(OH)2Be(OH)22H=B
11、e22H2OBe(OH)22OH=Be(OH)42 解析：(1)根据对角线规则，锂与镁的化学性质相似，在空气中锂除与O2反应生成Li2O外，还可与N2反应生成Li3N。(2)铍为第2周期A族元素，与Al处于对角线位置，对照体现Al(OH)3两性的反应得体现Be(OH)2两性的反应的离子方程式：Be(OH)22H=Be22H2O、Be(OH)22OH=Be(OH)42。(3)若已知反应Be2C4H2O=2Be(OH)2CH4，则Al4C3与足量强碱溶液反应的离子方程式为_。(4)科学家证实，BeCl2属于共价化合物，设计一个简单实验证明，其方法是_。用电子式表示BeCl2的形成过程：_。Al4C
12、34OH12H2O=4Al(OH)43CH4将BeCl2加热至熔融状态，不能导电则证明BeCl2是共价化合物集训集训1如图是部分元素的第一电离能随原子序数变化的曲线(其中1217号元素的有关数据缺失)。请回答下列问题：(1)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断NaAr元素中，Al的第一电离能的最小范围为_Al_(填元素符号)。(2)同主族元素的第一电离能的变化规律是_。(3)图 中 第 一 电 离 能 最 小 的 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 是_。(4)根据对角线规则，Be、Al的最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有_性，其中Be(OH)2表现出这种性质的离子方程式
13、是_。NaMg从上到下逐渐减小第5周期第A族两2(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_。(2)H、B、N中，原子半径最大的是_。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素_的相似。(3)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_，基态Fe原子的电子排布式为_。1s22s22p63s23p63d24s2BSi(硅)第4周期第族1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2解析：(1)Ti是22号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)根据同一周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，可知H、B、N中原子半径最大的是B。元素周期表中B与Si(硅)处于对角
14、线上，二者化学性质相似。(3)在元素周期表中Fe、Co、Ni都是第4周期第族的元素；Fe为26号元素，其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。3(1)基态Fe2与Fe3离子中未成对的电子数之比为_。(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_。I1/(kJmol1)LiBeBNaMgAl52090080149673857845Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子 Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
