本章重难点专题突破
一 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)从元素原子结构判断
①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； ②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
①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强； ②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
离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。
【典例1】 已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( ) A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B．钡可以从KCl溶液中置换出钾 C．氧化性：K>Ba2>Na
＋
＋
＋
D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
解析 A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故A错；B中钡的活动性不如钾且其先与水发生反应，故不能置换出钾，故B错；C中由于金属性：K>Ba>Na，氧化性为Na＋>Ba2＋>K＋，故C错；D中元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故KOH>Ba(OH)2>NaOH，D说法正确。 答案 D
理解感悟 金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数目的多少。如Na易失去一个电子，而Mg易失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。 2．非金属性强弱的判断方法 (1)从元素原子的结构判断
①当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强； ②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
①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；
②最高价氧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；
③非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明氯的非金属性比碘强； ④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。
【典例2】 下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是( )
①HCl比H2S稳定 ②HClO氧化性比H2SO4强 ③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S
⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子 ⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS
A．②⑤ B．①② C．①②④ D．①③⑤
解析 含氧酸的氧化性不能作为判断元素非金属性强弱的依据；最外层电子数越多，元素的非金属性不一定越强，如非金属性：O>Cl，但最外层电子数：O 理解感悟 比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。 二 微粒半径大小的比较方法及规律 1．核电荷数相同(同种元素)，核外电子数越多，半径越大 (1)原子半径大于相应的阳离子半径。 (2)原子半径小于相应的阴离子半径。 (3)当元素原子可形成多种价态的离子时，价态高的，半径小。 2．原子半径 (1)电子层数相同(即同周期)时，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体除外)。 (2)最外层电子数相同(即同主族)时，随电子层数的递增，原子半径逐渐增大。 3．离子半径 (1)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。 (2)同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。 (3)所带电荷、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较，例如：比较r(K)与r(Mg2) ＋ ＋ 可选r(Na)为参照，可知：r(K)＞r(Na)＞r(Mg2)。 ＋ ＋ ＋ ＋ 【典例3】 下列微粒半径大小比较正确的是( ) A．Na ＋ ＋ ＋ － B．S2>Cl>Na>Al3 － － ＋ ＋ C．Na 解析 A项中四种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即Al3＋ ＋大，而 S2－、Cl－和Na＋、Al3＋也分别适用“序小径大”的原则，则S2－>Cl－>Na＋>Al3＋， 故B项正确。 答案 B 理解感悟 比较简单粒子的半径大小： “一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 【典例4】 X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是( ) A．X>Y>Z B．Y>Z>X C．Z>X>Y D．Z>Y>X 解析 X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，且X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，所以，X元素的原子序数小于Y元素的原子序数，即Y>X；而Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，所以，Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。 答案 D 理解感悟 根据微粒半径大小，判断元素在周期表中的相对位置，是高考中的常考题型，熟练比较微粒半径的大小，可起到事半功倍的效果。在应用该方法时，要特别注意题中给出的条件，找出相同点和不同点进行比较，要注意不要因忽视某些条件而出现错误，如比较原子半径还是比较离子半径。 三 元素的“位置、结构、性质”之间的关系规律及其应用 元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示： 应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意掌握以下几个方面： 1．熟练掌握四个关系式 电子层数＝周期序数 最外层电子数＝主族序数 主族元素的最高正价＝族序数(O、F除外) 最低负价＝主族序数－8 2．熟练掌握周期表中的一些特殊规律 (1)各周期元素种数(第一到第六周期分别为2、8、8、18、18、32)。 (2)稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在一到六周期)。 (3)同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。 (4)同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。 3．熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括： (1)元素的金属性、非金属性； (2)气态氢化物的稳定性； (3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。 4．熟悉1～20号元素原子结构特点及其规律 (1)原子核中无中子的原子：11H。 (2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。 (3)最外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。 (5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。 (6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。 (7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。 (8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。 (9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。 (10)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca。 (11)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。 (12)最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。 特别提示 记住原子结构的特殊性对做题很有帮助，应用时应注意几个概念：最外层电子数、最内层电子数、内层电子数、次外层电子数、电子层数、核电荷数等。 【典例5】 A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。 请回答下列问题： (1)4种元素的符号依次是A__________，B___________________， C__________，D________。它们原子的半径由大到小的顺序是_________________。 (2)试写出4种元素的离子结构示意图： A__________，B__________，C__________，D__________________________。 它们离子的半径由大到小的顺序__________________________________。 (3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是__________________________， 分别比较酸性和碱性的强弱______________________________________________________。 (4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：__________，比较其稳定性________________，理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。 答案 (1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl) (2)S2 － Cl － K ＋ Ca2 ＋ r(S2)>r(Cl)>r(K)>r(Ca2) － － ＋ ＋ (3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2 (4)HCl、H2S HCl>H2S 因非金属性氯元素强于硫元素 理解感悟 核外电子总数相等的微粒可以是分子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。电子总数相同的微粒：