直击元素周期律的学习

叶秀荡

元素性质随着原子序数递增发生周期性的变化，这一规律叫做元素周期律。元素周期律的表现形式是元素周期表。元素周期律对学习和研究化学有着重要的指导作用。现对元素周期律的知识进行归纳，并举例说明其应用。

一、核外电子的排布规律

在元素周期表中，除第一周期元素原子的核外电子排布从1s1开始，以1s2结束外；其余各周期元素原子的核外电子排布总从是从ns1开始，以np6结束。且各主族元素原子的最外层电子数等于主族序数；0族元素除氦外（氦原子的最外层电子数为2），原子的最外层电子数均为8。

例题1 下列关于原子核外电子排布的叙述正确的是（ ）。

A.元素周期表中，各周期元素原子的核外电子排布总从是从ns1开始，以np6结束

B.原子最外层电子数为2的元素一定是第ⅡA族元素

C.0族元素原子的最外层电子数均为8

D.元素周期表中第2至第7周期，元素原子的核外电子数都是从1逐渐增加到8

解析 A，第一周期元素原子的核外电子排布从1s1开始，以1s2结束，A错误；B，原子最外层电子数为2的氦元素是0族元素，B错误；C，0族的氦元素原子的最外层电子数也为2，C错误。D，元素周期表中第2至第7周期，元素原子的核外电子排布总是从ns1开始，以np6结束，则元素原子的核外电子数都是从1逐渐增加到8，D正确。

故该答案为D。

二、原子半径的变化规律

在元素周期表中，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。同种元素的阴离子半径大于原子半径、阳离子半径小于原子半径；同种元素的阳离子带电荷数越多，离子半径越小；电子层结构相同的离子核电荷数越大，离子半径越小。

例题2 下列粒子半径大小的比较正确的是（ ）。

A.O2＜F＜Na+＜Mg2+

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

C.S>P>N>C

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

解析A，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：O2->F>Na+> Mg2+，A错误。B，同理可知离子半径：S2 -> Cl-、Na+> Mg2+，因S2-和Cl -有3个电子层，Na+和Mg2+有2个电子层，则离子半径：S2-> Cl> Na+> Mg2+，B正确；C，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：P>S>C>N，C错误：D，Na+和Al3+有2个电子层，p3和Cl-有3个电子层，则离子半径：p3> Cl-> Na+> Al3+，D错误。

故答案为B。

三、第一电离能的变化规律

第一电离能是指气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。同周期元素从左到右第一电离能呈现增大趋势（但第ⅡA族和第VA族元素的第一电离能出现反常现象）；同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。

例题3 （2023年高考题组合）下列说法正确的是（ ）。

A.（2023年高考全國理综课标卷）基态原子的第一电离能：C＜N＜O

B.（2023年高考辽宁省化学卷）第一电离能：F>C>O

C.（2023年高考浙江省6月化学卷）第一电离能：N>F>C

D.（2023年高考湖北省化学卷）第一电离能：O＜N＜F

解析 因同周期元素从左到右第一电离能呈现增大趋势（但第ⅡA族和第VA族元素的第一电离能出现反常现象），则第一电离能：C＜O＜N，F>O>C，F>N>C，O＜N＜F。只有D正确。

故该答案为D。

例题4 （2023年高考北京市化学卷，节选）比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：____。

解析 S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，则O的第一电离能大于S的第一电离能。

故答案为：I1（O）>I1（S）；氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子

四、电负性的变化规律

电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。一般来说，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。

例题5 （2023年高考题组合）下列说法不正确的是（ ）。

A.（2023年高考浙江省6月化学卷）电负性：F>N >C >Na

B.（2023年高考浙江省1月化学卷）电负性：N> Be或B

C.（2023年高考广东省化学卷）电负性：O>N>H

D.（2023年高考湖南省化学卷）电负性：O>F>P>Ca

解析A，因元素的非金属性越强，其电负性越大，且非金属元素的电负性大于金属元素，则电负性：F>N>C >Na，A正确；B，因同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则电负性：N> Be或B，B正确；C，因元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：O>N>H，C正确；D，因元素的非金属性越强，其电负性越大，且非金属元素的电负性大于金属元素，则电负性：F>O>P>Ca，D不正确。

故该答案为D。

（收稿日期：2023-10-20）