直擊元素周期律的學(xué)習(xí)

葉秀蕩

元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性的變化，這一規(guī)律叫做元素周期律。元素周期律的表現(xiàn)形式是元素周期表。元素周期律對(duì)學(xué)習(xí)和研究化學(xué)有著重要的指導(dǎo)作用。現(xiàn)對(duì)元素周期律的知識(shí)進(jìn)行歸納，并舉例說明其應(yīng)用。

一、核外電子的排布規(guī)律

在元素周期表中，除第一周期元素原子的核外電子排布從1s1開始，以1s2結(jié)束外；其余各周期元素原子的核外電子排布總從是從ns1開始，以np6結(jié)束。且各主族元素原子的最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)；0族元素除氦外（氦原子的最外層電子數(shù)為2），原子的最外層電子數(shù)均為8。

例題1 下列關(guān)于原子核外電子排布的敘述正確的是（ ）。

A.元素周期表中，各周期元素原子的核外電子排布總從是從ns1開始，以np6結(jié)束

B.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定是第ⅡA族元素

C.0族元素原子的最外層電子數(shù)均為8

D.元素周期表中第2至第7周期，元素原子的核外電子數(shù)都是從1逐漸增加到8

解析 A，第一周期元素原子的核外電子排布從1s1開始，以1s2結(jié)束，A錯(cuò)誤；B，原子最外層電子數(shù)為2的氦元素是0族元素，B錯(cuò)誤；C，0族的氦元素原子的最外層電子數(shù)也為2，C錯(cuò)誤。D，元素周期表中第2至第7周期，元素原子的核外電子排布總是從ns1開始，以np6結(jié)束，則元素原子的核外電子數(shù)都是從1逐漸增加到8，D正確。

故該答案為D。

二、原子半徑的變化規(guī)律

在元素周期表中，同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大。同種元素的陰離子半徑大于原子半徑、陽(yáng)離子半徑小于原子半徑；同種元素的陽(yáng)離子帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子核電荷數(shù)越大，離子半徑越小。

例題2 下列粒子半徑大小的比較正確的是（ ）。

A.O2＜F＜Na+＜Mg2+

B.S2->Cl->Na+>Mg2+

C.S>P>N>C

D.Na+> Al3+>P3-> Cl-

解析A，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：O2->F>Na+> Mg2+，A錯(cuò)誤。B，同理可知離子半徑：S2 -> Cl-、Na+> Mg2+，因S2-和Cl -有3個(gè)電子層，Na+和Mg2+有2個(gè)電子層，則離子半徑：S2-> Cl> Na+> Mg2+，B正確；C，同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：P>S>C>N，C錯(cuò)誤：D，Na+和Al3+有2個(gè)電子層，p3和Cl-有3個(gè)電子層，則離子半徑：p3> Cl-> Na+> Al3+，D錯(cuò)誤。

故答案為B。

三、第一電離能的變化規(guī)律

第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去1個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。同周期元素從左到右第一電離能呈現(xiàn)增大趨勢(shì)（但第ⅡA族和第VA族元素的第一電離能出現(xiàn)反常現(xiàn)象）；同主族元素，從上到下，第一電離能逐漸減小。

例題3 （2023年高考題組合）下列說法正確的是（ ）。

A.（2023年高考全國(guó)理綜課標(biāo)卷）基態(tài)原子的第一電離能：C＜N＜O

B.（2023年高考遼寧省化學(xué)卷）第一電離能：F>C>O

C.（2023年高考浙江省6月化學(xué)卷）第一電離能：N>F>C

D.（2023年高考湖北省化學(xué)卷）第一電離能：O＜N＜F

解析 因同周期元素從左到右第一電離能呈現(xiàn)增大趨勢(shì)（但第ⅡA族和第VA族元素的第一電離能出現(xiàn)反常現(xiàn)象），則第一電離能：C＜O＜N，F(xiàn)>O>C，F(xiàn)>N>C，O＜N＜F。只有D正確。

故該答案為D。

例題4 （2023年高考北京市化學(xué)卷，節(jié)選）比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：____。

解析 S和O為同主族元素，O原子核外有2個(gè)電子層，S原子核外有3個(gè)電子層，O原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去1個(gè)電子，則O的第一電離能大于S的第一電離能。

故答案為：I1（O）>I1（S）；氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去1個(gè)電子

四、電負(fù)性的變化規(guī)律

電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。一般來說，金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。

例題5 （2023年高考題組合）下列說法不正確的是（ ）。

A.（2023年高考浙江省6月化學(xué)卷）電負(fù)性：F>N >C >Na

B.（2023年高考浙江省1月化學(xué)卷）電負(fù)性：N> Be或B

C.（2023年高考廣東省化學(xué)卷）電負(fù)性：O>N>H

D.（2023年高考湖南省化學(xué)卷）電負(fù)性：O>F>P>Ca

解析A，因元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，且非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素，則電負(fù)性：F>N>C >Na，A正確；B，因同周期主族元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性：N> Be或B，B正確；C，因元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，則電負(fù)性：O>N>H，C正確；D，因元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，且非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素，則電負(fù)性：F>O>P>Ca，D不正確。

故該答案為D。

（收稿日期：2023-10-20）