(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
(9)原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。
变式训练1 电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是( )
A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)
B.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用
解析:因电子层数不可能为小数,只能为整数,根据题意,1≤a≤3,又因最外层电子数小于或等于8,即2a+1≤8,得1≤a≤3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为Cl。当X为N元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7,当X为Cl元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,故A选项正确;由Cl2+H2OHCl+HClO,N2+3H2NH3,N2+O2\s\up7(放电(放电)2NO知,B选项正确;Cl-的核外电子排布为,最外层电子数达不到2n2,C选项错误;如果X为Cl,则可形成HClO,具有杀菌、消毒作用,D选项正确。
答案:C
探究二 原子结构与元素的性质
··问题导引··
1.原子最外层电子数相等的元素其化学性质一定相似吗?
提示:不一定。原子结构相似的元素化学性质相似。但原子的最外层电子数相等不一定原子结构相似。例如He和Mg原子的最外电子层上都是2个电子,但它们的原子结构差别很大,He只有一个电子层,已达2电子稳定结构,而Mg有3个电子层,最外层未达稳定结构,故氦元素和镁元素的化学性质差别很大,没有相似性,而同主族元素的最外层电子数相等,结构相似,化学性质相似。
2.请从原子结构变化的角度解释,同周期元素随着原子序数的递增,金属性减弱、非金属性增强的原因。
提示:因同周期元素原子的电子层数相同,但原子序数依次增大,对最外层电子的吸引能力依次增强,失电子能力依次减弱,得电子能力依次增强,故金属性依次减弱,非金属性依次增强。
3.试根据同周期元素非金属性的变化规律,比较SiH4、PH3、H2S和HCl的稳定性。
提示:元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期元素,随着原子序数的递增,非金属性逐渐增强,故非金属性:Si<P<S<Cl,所以它们的氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。
4.试根据非金属性的强弱,比较H3PO4和HNO3的酸性强弱?
提示:P和N均为第ⅤA族元素,随着原子序数的递增,非金属性逐渐减弱,故N的非金属性强于P的非金属性,根据非金属性判断的依据"最高价氧化物对应的水化物酸性越强非金属性越强"反推可知HNO3的酸性强于H3PO4。