第二节 元素周期律

典型例题

　　例1 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次相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（    ）

　　（A）X＞Y＞Z           （B）Y＞X＞Z

　　（C）Z＞X＞Y           （D）Z＞Y＞X

　　选题目的：本题考查的是元素周期律中原子、离子半径随原子序数的改变而发生变化的规律。

　　解析：根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，这是逆向思维。已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小，具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X

　　答案：D

　　启示：本题考查的是对元素周期律的理解和运用，出错的原因常常是未能掌握原子、离子半径大小变化规律。

　　例2 已知铍（Be）的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（   ）

　　（A）铍的原子半径大于硼的原子半径

　　（B）氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8

　　（C）氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱

　　（D）单质铍跟冷水反应产生氢气

　　选题目的：考查元素性质的周期性变化。

　　解析：因为同周期元素原子半径从左到右递减，所以A正确；BeCl₂中Be的最外层电子数为2，B错误；同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强，C正确；Mg不与冷水反应，而Be的金属性比镁弱，与冷水反应更难，D错误。

　　答案：A、C

　　启示：运用元素周期律可以推断不熟悉元素的性质。而这一点恰好是学生的弱点，他们缺乏思考的方法，经常感到无从下手。因此这方面的训练是值得重视的。

　　例3　下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是（          ）

　　（A）A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少

　　（B）A原子的电子层数比B原子的电子层数多

　　（C）1molA从酸中置换出H^＋生成的H₂比1molB从酸中置换出H^＋生成的H₂多

　　（D）常温时，A能从水中置换出氢，而B不能

　　选题目的：此题考查如何判断元素的金属性强弱

　　解析：选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确。在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确。选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1molAl比1molNa与足量稀酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼。选项D正确，因为只有很活泼的金属（如K、Ca、Na等）在常温下就可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。

　　答案：D

　　例4  有A、B、C、D四种元素，它们最外层电子数依次为1、2、3、7，它们的原子序数按A、B、C、D递增，A和B的次外层电子数是2，C和D的次外层电子数是8，试判断：

　　（1）A、B、C、D各为何种元素，写出它们的元素符号：

　　A__________，B________，C_________，D_______。

　　（2）哪种元素的氢氧化物的碱性最强？为什么？

　　选题目的：本题主要考查原子结构与元素性质之间的关系。

　　解析：A、B两原子的次外层电子数为2，最外层上的电子数又分别是1、2，所以A是原子序数为3的锂（Li），B是原子序数为4的铍（Be），C、D两原子的次外层为8，最外电子层上的电子分别为3和7，所以C是原子序数为13的铝（Al），D是原子序数为17的氯（Cl）。氢氧化物显碱性的元素必为金属元素，锂和铍比较，锂的原子半径大，最外层电子数少，故氢氧化锂的碱性比氢氧化铍强。又铝的氢氧化物是两性氢氧化物，故碱性最强的是氢氧化锂。

　　答案：（1）Li；Be；Al；Cl   （2）Li，因为氢氧化物显碱性的元素必为金属元素，锂和铍比较，锂的原子半径大，最外层电子数少，故氢氧化锂的碱性比氢氧化铍强。又铝的氢氧化物是两性氢氧化物，故碱性最强的是氢氧化锂。