第01讲 元素周期表与元素周期律（复习讲义）（福建专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第01讲 元素周期表与元素周期律 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 元素周期表 4 知识点1 元素周期表结构与编排 4 知识点2 元素周期表的应用 6 考向1 元素周期表结构与常见规律 6 【思维建模】利用稀有气体元素确定主族元素位置 考向2 多角度推断元素 7 【思维建模】 依据元素周期表结构推断元素 考点二 元素周期律及其应用 11 知识点1 元素周期律 11 知识点2 微粒半径大小比较 13 知识点3 元素的电离能 13 知识点4 电负性 14 知识点5 元素“位、构、性”关系理解与应用 16 考向1 利用元素周期律解释元素或物质的性质 16 【思维建模】特殊结构的短周期主族元素 考向2 “三看法”比较粒子半径大小 17 【思维建模】“三看”法快速判断简单微粒半径的大小 考向3 元素“位、构、性”关系综合应用 18 【思维建模】解答短周期主族元素推断题的突破口 0420 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 根据原子结构推断元素种类 选择题 非选择题 T3,3分 T3,3分 T4,3分 T8,3分 同周期同主族元素性质递变 选择题 非选择题 T3、D,3分 T3、D,3分 T4、D,3分 T14（2）2分 最简单氢化物的沸点比较 选择题 非选择题 T3、B,3分 T4、A,3分 最简单氢化物稳定性比较 选择题 非选择题 T3、A,3分 粒子半径大小比较 选择题 非选择题 T4、C,3分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，考查元素种类的推断、同周期同主族元素性质递变、最简单氢化物的沸点及稳定性比较、“位、构、性”的关系。 2．从命题思路上看， (1)元素推断：通过1-36号原子序数、位置关系、结构特征（如最外层电子数、电子层结构）的了解，构建以原子结构为核心的系统性认知框架。 (2)递变规律: 包括原子半径、离子半径、金属性、非金属性等，揭示元素性质变化的可预测性。 (3)化合物性质：最高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物稳定性与沸点、化学键类型等，凸显化学解释实际物质行为的能力。 (4)“位、构、性” 构建“三位一体”知识网络：通过位置→结构→性质互推预测未学元素性质，体现化学整合微观与宏观、理论与应用的学科架构。 近年高考对“非常规化合价”（如OF₂中O显正价）和“对角线规则”（如Li与Mg相似性）的考查升温，需补充拓展。 复习目标： 1．能根据元素周期表的编排原理，理解周期表的结构及原子结构的关系。 2．根据元素周期律会判断有关微粒性质的大小关系。 3. 认识元素的主要化合价、元素的金属性、非金属性等元素性质的周期性变化。 4. 理解“位、构、性”关系并能综合应用。 考点一 元素周期表 知识点1 元素周期表结构和编排规律 1．编排原则 （1）周期：把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行。 （2）族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 2．构造原理与元素周期表 (1)周期元素种数的确定 第一周期从 开始，以 结束，只有两种元素。其余各周期总是从 能级开始，以 结束，从ns能级开始以np结束递增的 (或电子数)就等于每个周期里的元素数目。 周期 ns～np 电子数 元素数目 一 1s1～2 二 2s1～22p1～6 三 3s1～23p1～6 四 4s1～23d1～104p1～6 五 5s1～24d1～105p1～6 六 6s1～24f1～145d1～106p1～6 七 7s1～25f1～146d1～107p1～6 (2)元素周期表的分区 ①根据核外电子的排布分区 按电子排布式中最后填入电子的 符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了 能级而后再填充 能级而得名 区。5个区的位置关系如下图所示。 ②根据元素的金属性和非金属性分区 3、元素的对角线规则 (1)在元素周期表中，某些 族元素与其右下方的 族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“ ”。 (2)处于“对角线”位置的元素，它们的 具有相似性。 实例分析：①锂和镁的相似性 A、锂与镁的沸点较为接近： 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 B、锂和镁在氧气中 时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 4Li＋O22Li2O、2Mg＋O22MgO。 C、锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物 溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。 D、锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 E、锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 F、在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是 溶于水的，相应的镁盐也 溶于水。 ②铍和铝的相似性 A、铍与铝都可与酸、碱反应放出 。 B、二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液： Al(OH)3＋3HCl=== ，Al(OH)3＋NaOH=== ； Be(OH)2＋2HCl=== ，Be(OH)2＋2NaOH=== 。 C、二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。 D、BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。 ③硼和硅的相似性 A、自然界中B与Si均以化合物的形式存在。 B、B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应： 2B＋2KOH＋2H2O=== ，Si＋2KOH＋H2O=== 。 C、硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。 D、硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。 得分速记 ①常见的等量关系：核电荷数=质子数=原子序数；核外电子层数=周期序数； ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差的关系 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数差 无 1 1 11 11 25 25 原因 —— 增加了过渡元素 增加了过渡元素和镧系或锕系元素 ③含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。 知识点2 元素周期表的应用 1.为发现和预测新元素的原子结构和性质提供线索。 2.在一定区域寻找某些元素，发现物质的新用途 ①金属与非金属分界线附近元素→半导体材料，如： 等。 ②元素周期表的右上角→研制农药的材料，如 等元素。 ③在过渡元素→优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料，如： 等。 考向1 元素周期表结构及常见规律 例1 （24-25高三上·福建福州·期中）科技发展与化学密切相关。下列说法正确的是 A．福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁 B．钍核反应堆的主要原料是，与互为同位素 C．制造5G芯片材质之一氮化镓(GaN)为金属晶体 D．嫦娥5号带回的月壤中含有Al元素，Al属于s区元素 思维建模 利用稀有气体元素确定主族元素位置 第一～第七周期稀有气体元素的原子序数依次为：2、10、18、36、54、86、118。 确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数−最邻近的稀有气体元素的原子序数=ΔZ。 例如：①35号元素(相邻近的是36Kr)，则35−36=−1，故周期数为四，族序数为8−|−1|=7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；②87号元素(相邻近的是 86Rn)，则87−86=1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。 【变式训练1】（2026年汇编）改革开放 40 年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是 A．蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素 B．赤血盐可用于检验，也可用于蓝图印刷术等，4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 C．我国科研人员成功研制出了速度快、能耗低且超越硅基极限的硒化铟()晶体管。位于周期表 第四周期ⅥA族 D．嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采集月球背面样品1935.3克。航天器涡轮盘等重要结构件的核心材料是铼镍合金，铼的原子序数为75，属于d区元素 【变式训练2】元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．第11列元素原子的价电子层的电子排布式是nd9ns2 C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D．第11、12列为d区元素 【变式训练3】稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素的说法正确的是 A．Sc位于第四周期第IB族 B．核素的原子核内有45个中子 C．稀土元素在周期表中位于同一族 D．Sc属于非金属元素 考向2 “多角度”推断元素 1. 根据“残缺元素周期表”推断元素 例2 短周期主族元素R、X、Y和Z在周期表中相对位置如图所示，其中R的氧化物可形成酸雨。下列说法错误的是    A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>X B．R的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．化合物Y2Z2中只含极性共价键 D．X、Z可形成各原子最外层上均达到8电子结构的XZ4分子 思维建模 依据元素周期表结构推断元素 残缺元素周期表型推断题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素的相对位置；二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的位置关系，进而确定其他未知的元素。 1．元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布。 (2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。 2．熟悉特殊结构的短周期主族元素 ①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al ②族序数等于周期数2倍的元素：C、S ③族序数等于周期数3倍的元素：O ④周期数是族序数2倍的元素：Li ⑤周期数是族序数3倍的元素：Na ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si ⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S ⑧除H外，原子半径最小的元素：F；原子半径最小的元素：Na 3.根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 电子排布式价电子排布式 【变式训练1】五种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X氢化物的沸点比Z氢化物的沸点高。下列说法正确的是 Q X Y Z W A．原子半径：Z>X>Q B．X的简单氢化物一定是由极性键构成的极性分子 C．非金属性：Y>Z>W D．Y的最高价氧化物对应的水化物一定为中强酸 【变式训练2】（2022·福建福州·模拟预测）有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如图所示，E的核电荷数是D的2倍。下列说法不正确的是 A．沸点：M2D>BM3>AM4 B．离子半径：rE>rB>rD>rN C．化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键 D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 2. 根据原子结构推断元素 例3 （2025·福建龙岩·一模）X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的主族元素，X原子半径最小，Y、Z的价电子数相等，Q元素在焰色反应中显紫色，4种元素形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法错误是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．离子半径： D．与的VSEPR模型相同 【变式训练1】（2025·福建厦门·二模）一种电池电解质的前驱体结构如图。X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，Z的电负性最大，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍。下列说法错误的是 A．最简单氢化物沸点： B．第一电离能： C．键长： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 【变式训练2】第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 3.根据元素及其单质、化合物的特性推断元素 例4 （24-25高三上·福建福州·阶段练习）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能： C．单质沸点： D．电负性： 【变式训练1】W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素焰色反应呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，M元素原子最外层电子数比次外层少一个，W是电负性最大的元素。下列说法正确的是 A．X元素在周期表中位于p区 B．第一电离能：I1(M)> I1(Y)> I1(Z) C．元素Y在周期表中位于第3周期IIIA族 D．W的气态氢化物和M元素最高价氧化物对应的水化物都是强酸 【变式训练2】已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A．X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B．与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C．X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D．元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 【方法提炼】依据元素及其化合物性质推断元素 题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质(如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。 物质特性 推断元素 形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C 空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 N 地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素 O 最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素 Cs 单质最易着火的非金属元素 P 焰色反应呈黄色的元素 Na 焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K 单质密度最小的元素 H 单质密度最小的金属元素 Li 常温下单质呈液态的非金属元素 Br 常温下单质呈液态的金属元素 Hg 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 Al 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素 S 常见的一种元素存在几种单质的元素 C、P、O、S 考点二 元素周期律 知识点1 元素周期律 1．定义：元素的性质随着 的递增而呈周期性变化的规律。 2．实质：元素性质的周期性变化是元素 周期性变化的必然结果。 3．元素周期表中主族元素性质的递变规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子半径 化合价 最高正化合价由 (O、F除外) 负化合价＝ 最高正化合价＝ (O、F除外) 得电子能力 失电子能力 金属性 非金属性 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 【易错提醒】关于元素周期律的4大误区 （1）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的元素，忽视了第ⅠA族的H的最高正价为＋1，最低负价为－1。 （2）误认为主族元素的最高正价一定等于其族序数，忽视了氧元素无最高正价，氟元素无正价。 （3）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。 （4）误认为得(失)电子数的数目越多，元素的非金属性(金属性)越强，忽视了元素原子得失电子数目的多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系。 4.元素金属性、非金属性的比较方法 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱 非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 两池 原电池负极材料的金属性强于正极 电解池在阳极首先放电的阴离子其对应的元素非金属弱 在阴极极首先放电的阳离子其对应的元素金属弱 得分速记 ①通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易程度判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据得、失电子数的多少。 ②通常根据最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据其他化合物酸性或碱性的强弱来判断。 ③金属性是指金属原子失电子能力的性质，金属活动性是指在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。 ④利用原电池原理比较元素金属性时，不要忽视介质对电极反应的影响。如Al−Mg−NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；Fe−Cu−HNO3(浓)构成原电池时，Cu为负极，Fe为正极。 5.元素周期律的应用 ①比较不同主族、不同周期元素及化合物的性质 如金属性Mg>Al，Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，Ca(OH)2>Mg(OH)2，即Ca(OH)2>Al(OH)3。 ②推测未知元素及化合物的某些性质 如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知 Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。 知识点2 微粒半径大小比较 1、影响原子半径大小的因素 (1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的 作用使原子半径 。 (2)核电荷数：核电荷数越 ，核对电子的吸引作用就越 ，使原子半径 。 2、原子半径的递变规律 (1)同周期：从左至右，核电荷数越 ，半径越 。 (2)同主族：从上到下，核电荷数越 ，半径越 。 3、原子或离子半径的比较方法 (1)同种元素的离子半径：阴离子 于原子，原子 于阳离子，低价阳离子 于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 (2)能层结构相同的离子：核电荷数越 ，半径越 。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 (3)带相同电荷的离子：能层数越 ，半径越 。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋) r(Rb＋)＜r(Cs＋)， r(O2－)＜r(S2－) (Se2－)＜r(Te2－)。 (4)核电荷数、能层数均不同的离子：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，r(K＋) r(Na＋) r(Mg2＋)。 知识点3 元素的电离能 1、元素第一电离能的概念与意义 (1)概念 ①第一电离能： 电中性 原子失去一个电子转化为 正离子所需要的 叫做第一电离能，符号： 。 ②逐级电离能：气态基态 价正离子再 一个电子成为气态基态 价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加 ，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3…… (2)意义：可以衡量元素的原子 一个电子的 程度。第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子。 2、元素第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈 趋势。 (2)同一族，从上到下第一电离能逐渐 。 3、电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的 个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去 形成 阳离子。 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越 ，元素的非金属性越 ；I1越小，元素的金属性越 。 得分速记 电离能的影响因素及特例 ①电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。 ②具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大 ，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为P轨道半充满、Mg为全空状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA > ⅢA，ⅤA > ⅥA。 ③根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价，如K：I1≪I2＜I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。 知识点4 电负性 1、有关概念与意义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成 的电子称为 。 (2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子 的大小。电负性越 的原子，对键合电子的吸引力越 。 (3)电负性大小的标准：以氟的电负性为 和锂的电负性为 作为相对标准。 2、递变规律 (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐 ，元素的非金属性逐渐 、金属性逐渐 。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐 ，元素的金属性逐渐 、非金属性逐渐 。 3、应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①金属的电负性一般 1.8，非金属的电负性一般 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ②金属元素的电负性 ，金属元素越活泼；非金属元素的电负性 ，非金属元素越活泼。 (2)判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 。 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。 得分速记 电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 注意： ①第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA。 ②电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 知识点5 元素“位、构、性”关系理解与应用 得分速记 元素“位、构、性”解题模型 考向1 利用元素周期律解释元素或物质的性质 例1 由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是 实验 事实 结论 A 将体积相同的Na和K 分别投入冷水中 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI D 分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体 NaHCO3固体更易分解 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 A．A B．B C．C D．D 思维建模 判断元素非金属性强弱的“两个不能” (1)不能根据氢化物水溶液的酸性判断元素的非金属性强弱，应该根据氢化物的热稳定性或还原性判断。 (2)不能根据元素含氧酸的酸性判断元素的非金属性强弱，应该根据最高价氧化物对应的水化物的酸性判断。 【变式训练1】（24-25高三上·福建厦门·阶段练习）用图所装置进行相关实验，可以达到实验目的的是              A．图①装置可除去固体中的少量 B．图②所示装置可收集 C．图③装置可制备 D．图④装置可比较N、C、Si的非金属性强弱 【变式训练2】下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 考向2 “三看法”比较粒子半径大小 例1下列离子中半径最大的是(　　) A．Na＋ B．Mg2＋ C. O2－ D. F－ 思维建模 “三看”法快速判断简单微粒半径的大小 一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 二看核电荷数：当电子层结构相同时，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。 【变式训练1】（2025·福建·一模）化合物H是一种低能量的甜味剂，其结构简式如图所示。其中XY、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素，W和M位于同一主族。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．键角： C．第一电离能： D．Y和Z均能与X形成2种以上的化合物 【变式训练2】（24-25高三上·福建福州·阶段练习）寿山石的主要成分为，X、Y、Z、W为四种原子序数递增的短周期不同族元素，X是周期表中半径最小的原子，基态Y原子有2个未成对电子，W的L层电子数是M层的2倍。下列说法正确的是 A．原子半径Z<W B．简单氢化物的稳定性Y<W C．电负性Z>X D．Z最高价氧化物的水化物呈两性 考向3 元素“位、构、性”关系综合应用 例1X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A．电负性：Z>X B．最高正价：Z<M C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 思维建模 解答短周期主族元素推断题的突破口 (1)位置与结构 ①族序数与周期数相同的元素是氢(H)、被(Be)、铝(Al);族序数是周期数2倍的元素是碳(C)、硫(S); 族序数是周期数3倍的元素是氧(O)。 ②没有中子的元素是氢(H)。 (2)含量与物理性质 ①地壳中含量最高的元素是氧(O),其次是硅(Si),含量最高的金属元素是铝(Al) ②单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。 ③气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N),气态氢化物溶于水显碱性的元素是氮(N)。 ④对应氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。 ⑤最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的元素是氯(Cl)。 (3)化学性质与用途 ①单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。 ②简单气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素是氮(N),反应的化学方程式为NH3+HNO3 =NH4NO3 . 【变式训练1】元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．X的电负性比Q的大 B．Q的简单离子半径比R的大 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 【变式训练2】元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为 ；表中元素⑦的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。 (2)②③④三种元素简单氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为 (填化学式)；②的简单氢化物的空间结构为 。 (3)④⑥⑧三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (4)某化学实验小组验证镁的金属性比铝的强，进行如下实验。 【实验操作】如图，分别向试管中加入2mL 溶液和2mL 溶液，再逐滴滴加的NaOH溶液直至过量。 【实验现象】试管①中 ；试管②中先产生白色沉淀，然后沉淀溶解。 【实验结论】不溶于NaOH溶液；溶于NaOH溶液，显示两性，其反应的离子方程式为 。故碱性： (填“>”或“<”)，，证明金属性：。 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．键长： D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 2．（2023·福建·高考真题）某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A．键角： B．简单氢化物沸点： C．第一电离能： D．最高价氧化物对应的水化物酸性： 3．（2022·福建·高考真题）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．简单氢化物沸点： B．分子的空间构型为三角锥形 C．原子半径： D．最高价氧化物对应水化物的碱性： 4．（2022·福建·高考真题）福建多个科研机构经过长期联合研究发现，使用和改性的基催化剂，可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是 A．草酸属于无机物 B．与石墨互为同分异构体 C．属于过渡元素 D．催化剂通过降低焓变加快反应速率 5．（2021·福建·高考真题）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．Y的氧化物是两性氧化物 C．R、W、X只能组成共价化合物 D．最高正价： / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 元素周期表与元素周期律 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 元素周期表 4 知识点1 元素周期表结构与编排 4 知识点2 元素周期表的应用 6 考向1 元素周期表结构与常见规律 6 【思维建模】利用稀有气体元素确定主族元素位置 考向2 多角度推断元素 8 【思维建模】 依据元素周期表结构推断元素 考点二 元素周期律及其应用 15 知识点1 元素周期律 15 知识点2 微粒半径大小比较 17 知识点3 元素的电负性 18 知识点4 电离能 19 知识点5 元素“位、构、性”关系理解与应用 20 考向1 利用元素周期律解释元素或物质的性质 21 【思维建模】特殊结构的短周期主族元素 考向2 “三看法”比较粒子半径大小 23 【思维建模】“三看”法快速判断简单微粒半径的大小 考向3 元素“位、构、性”关系综合应用 24 【思维建模】解答短周期主族元素推断题的突破口 0427 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 根据原子结构推断元素种类 选择题 非选择题 T3,3分 T3,3分 T4,3分 T8,3分 同周期同主族元素性质递变 选择题 非选择题 T3、D,3分 T3、D,3分 T4、D,3分 T14（2）2分 最简单氢化物的沸点比较 选择题 非选择题 T3、B,3分 T4、A,3分 最简单氢化物稳定性比较 选择题 非选择题 T3、A,3分 粒子半径大小比较 选择题 非选择题 T4、C,3分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，考查元素种类的推断、同周期同主族元素性质递变、最简单氢化物的沸点及稳定性比较、“位、构、性”的关系。 2．从命题思路上看， (1)元素推断：通过1-36号原子序数、位置关系、结构特征（如最外层电子数、电子层结构）的了解，构建以原子结构为核心的系统性认知框架。 (2)递变规律: 包括原子半径、离子半径、金属性、非金属性等，揭示元素性质变化的可预测性。 (3)化合物性质：最高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物稳定性与沸点、化学键类型等，凸显化学解释实际物质行为的能力。 (4)“位、构、性” 构建“三位一体”知识网络：通过位置→结构→性质互推预测未学元素性质，体现化学整合微观与宏观、理论与应用的学科架构。 近年高考对“非常规化合价”（如OF₂中O显正价）和“对角线规则”（如Li与Mg相似性）的考查升温，需补充拓展。 复习目标： 1．能根据元素周期表的编排原理，理解周期表的结构及原子结构的关系。 2．根据元素周期律会判断有关微粒性质的大小关系。 3. 认识元素的主要化合价、元素的金属性、非金属性等元素性质的周期性变化。 4. 理解“位、构、性”关系并能综合应用。 考点一 元素周期表 知识点1 元素周期表结构和编排规律 1．编排原则 （1）周期：把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行。 （2）族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 2．构造原理与元素周期表 (1)周期元素种数的确定 第一周期从 1s1 开始，以 1s2 结束，只有两种元素。其余各周期总是从 ns 能级开始，以 np 结束，从ns能级开始以np结束递增的 核电荷数 (或电子数)就等于每个周期里的元素数目。 周期 ns～np 电子数 元素数目 一 1s1～2 2 2 二 2s1～22p1～6 8 8 三 3s1～23p1～6 8 8 四 4s1～23d1～104p1～6 18 18 五 5s1～24d1～105p1～6 18 18 六 6s1～24f1～145d1～106p1～6 32 32 七 7s1～25f1～146d1～107p1～6 32 32 (2)元素周期表的分区 ①根据核外电子的排布分区 按电子排布式中最后填入电子的 能级 符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了 (n－1)d 能级而后再填充ns能级而得名 ds 区。5个区的位置关系如下图所示。 ②根据元素的金属性和非金属性分区 3、元素的对角线规则 (1)在元素周期表中，某些 主 族元素与其右下方的 主 族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“ 对角线规则 ”。 (2)处于“对角线”位置的元素，它们的 性质 具有相似性。 实例分析： ①锂和镁的相似性 A、锂与镁的沸点较为接近： 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 B、锂和镁在氧气中 燃烧 时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 4Li＋O22Li2O、2Mg＋O22MgO。 C、锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物 难 溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。 D、锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 E、锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 F、在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是 难 溶于水的，相应的镁盐也 难 溶于水。 ②铍和铝的相似性 A、铍与铝都可与酸、碱反应放出 氢气 。 B、二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液： Al(OH)3＋3HCl=== AlCl3＋3H2O ，Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2＋2H2O ； Be(OH)2＋2HCl=== BeCl2＋2H2O ，Be(OH)2＋2NaOH=== Na2BeO2＋2H2O 。 C、二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。 D、BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 升华 。 ③硼和硅的相似性 A、自然界中B与Si均以化合物的形式存在。 B、B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应： 2B＋2KOH＋2H2O=== 2KBO2＋3H2↑ ，Si＋2KOH＋H2O=== K2SiO3＋2H2↑ 。 C、硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 水解 。 D、硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。 得分速记 ①常见的等量关系：核电荷数=质子数=原子序数；核外电子层数=周期序数； ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差的关系 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数差 无 1 1 11 11 25 25 原因 —— 增加了过渡元素 增加了过渡元素和镧系或锕系元素 ③含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。 知识点2 元素周期表的应用 1.为发现和预测新元素的原子结构和性质提供线索。 2.在一定区域寻找某些元素，发现物质的新用途 ①金属与非金属分界线附近元素→半导体材料，如：Si、Ge、Ga等。 ②元素周期表的右上角→研制农药的材料，如F、Cl、S、Ps等元素。 ③在过渡元素→优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 考向1 元素周期表结构及常见规律 例1 （24-25高三上·福建福州·期中）科技发展与化学密切相关。下列说法正确的是 A．福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁 B．钍核反应堆的主要原料是，与互为同位素 C．制造5G芯片材质之一氮化镓(GaN)为金属晶体 D．嫦娥5号带回的月壤中含有Al元素，Al属于s区元素 【答案】A 【详解】A．一般情况下，合金的硬度比各组分都高，所以无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁，故A正确； B．与的质子数不同，不可能互为同位素，故B错误； C．氮化镓是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故C错误； D．铝元素的原子序数为13，基态原子的价电子排布式为3s23p1，处于元素周期表p区，属于p区元素，故D错误； 故选A。 思维建模 利用稀有气体元素确定主族元素位置 第一～第七周期稀有气体元素的原子序数依次为：2、10、18、36、54、86、118。 确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数−最邻近的稀有气体元素的原子序数=ΔZ。 例如：①35号元素(相邻近的是36Kr)，则35−36=−1，故周期数为四，族序数为8−|−1|=7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；②87号元素(相邻近的是 86Rn)，则87−86=1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。 【变式训练1】（2026年汇编）改革开放 40 年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是 A．蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素 B．赤血盐可用于检验，也可用于蓝图印刷术等，4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 C．我国科研人员成功研制出了速度快、能耗低且超越硅基极限的硒化铟()晶体管。位于周期表 第四周期ⅥA族 D．嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采集月球背面样品1935.3克。航天器涡轮盘等重要结构件的核心材料是铼镍合金，铼的原子序数为75，属于d区元素 【详解】A．22号钛元素位于第4周期第ⅣB族，属于过渡元素，A正确； B．K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，B错误； C．与O同族，位于周期表第四周期ⅥA族，C正确； D.航天器涡轮盘等重要结构件的核心材料是铼镍合金，铼的原子序数为75，属于d区元素，D正确； 故选B。 【变式训练2】元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．第11列元素原子的价电子层的电子排布式是nd9ns2 C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D．第11、12列为d区元素 【答案】A 【知识点】电子排布式、元素周期表结构分析 【详解】A．第9列是VIII族，是过渡元素，没有非金属，A项正确； B．第11列是IB族，元素的最外层电子排布是，B项错误； C．最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误； D．11、12列为IB、IIB族，是ds区元素，D项错误； 故选A。 【变式训练3】稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素的说法正确的是 A．Sc位于第四周期第IB族 B．核素的原子核内有45个中子 C．稀土元素在周期表中位于同一族 D．Sc属于非金属元素 【答案】C 【详解】A．Sc是21号元素，位于第四周期第ⅢB族，A错误； B．的中子数为45-21=24个，B错误； C．稀土是元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称，均位于第ⅢB族，C正确； D．Sc属于金属元素，D错误； 故选C。 考向2 “多角度”推断元素 1. 根据“残缺元素周期表”推断元素 例2 短周期主族元素R、X、Y和Z在周期表中相对位置如图所示，其中R的氧化物可形成酸雨。下列说法错误的是    A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>X B．R的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．化合物Y2Z2中只含极性共价键 D．X、Z可形成各原子最外层上均达到8电子结构的XZ4分子 【答案】C 【分析】R的氧化物可形成酸雨，即R为N或S，而R、X、Y和Z均为短周期主族元素，由位置可知，R在第二周期，R应为N，X为Si、Y为S、Z为Cl。 【详解】A．同周期从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，A项正确； B．R应为N，气态氢化物为NH3，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B项正确； C．中，氯原子只能形成一个共价键而硫原子需要形成2个共价键，其结构式为Cl—S—S—Cl，C项错误； D．中每个氯原子均可与硅原子形成一个共价键，均达到8电子结构，D项正确； 故选C。 思维建模 依据元素周期表结构推断元素 残缺元素周期表型推断题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素的相对位置；二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的位置关系，进而确定其他未知的元素。 1．元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布。 (2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。 2．熟悉特殊结构的短周期主族元素 ①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al ②族序数等于周期数2倍的元素：C、S ③族序数等于周期数3倍的元素：O ④周期数是族序数2倍的元素：Li ⑤周期数是族序数3倍的元素：Na ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si ⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S ⑧除H外，原子半径最小的元素：F；原子半径最小的元素：Na 3.根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 电子排布式价电子排布式 【变式训练1】五种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X氢化物的沸点比Z氢化物的沸点高。下列说法正确的是 Q X Y Z W A．原子半径：Z>X>Q B．X的简单氢化物一定是由极性键构成的极性分子 C．非金属性：Y>Z>W D．Y的最高价氧化物对应的水化物一定为中强酸 【答案】B 【分析】五种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X氢化物的沸点比Z氢化物的沸点高，则X的氢化物能形成氢键，则该五种元素存在两种情况，为： C N Si P S 或 N O P S Cl 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z>Q > X，A错误； B．X为氧或氮，其简单氢化物无论为氨气或水均为由极性键构成的极性分子，B正确； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性：W> Z>Y，C错误； D．若Y为硅，其最高价氧化物对应的水化物硅酸为弱酸，D错误； 故选B。 【变式训练2】（2022·福建福州·模拟预测）有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如图所示，E的核电荷数是D的2倍。下列说法不正确的是 A．沸点：M2D>BM3>AM4 B．离子半径：rE>rB>rD>rN C．化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键 D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 【答案】D 【分析】由M元素的单质是自然界最轻的气体可得M元素为H元素，M、A、B、D、N、E短周期元素原子序数依次增大且N元素的原子半径是所在周期中最大，则N为Na，不可能为Li。易知A、B、D位于第二周期，E位于第三周期，由E的核电荷数是D的2倍可得，D为O元素，E为S元素。则B为N元素，A为C元素。最终M、A、B、D、N、E六种短周期元素分别为H、C、N、O、Na、S元素。 【详解】A. 比较沸点可通过比较范德华力，以及氢键的影响（主要原因），一般情况下相对分子质量越大范德华力越大，沸点越高，而如果存在氢键则含氢键的物质沸点更高。AM4为CH4只存在范德华力，而M2D为H2O、BM3为NH3两者都存在范德华力以及氢键，都比CH4的沸要高、但水分子形成的氢键比氨气的氢键要强，因此水的沸点大于氨气的沸点。最终可判断沸点大小：H2O>NH3>CH4，故A选项正确； B. 比较离子半径先看电子层数，电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，看电子数，电子数越多，半径越大；电子层数相同且电子数相同时，看核电荷数，核电荷数越少，半径越大。N3-、O2-与Na+-电子层数相同均为2层，且电子数相同均为10个电子，但N的核电荷数小于O小于Na，因此离子半径N3->O2-->Na+，而S2-电子层数为3层，因此S2-半径最大。S2->N3->O2-->Na+-，故离子半径：rE>rB>rD>rN，故B选项正确； C. 共价化合物中根据同种原子间形成非极性共价键，不同种原子间形成极性共价键。化合物AnM2n为具有一个不饱和度的烃类物质，为共价化合物。其中必然存在碳碳单键、或者碳碳双键都均为非极性共价键、也必然存在碳氢单键，为极性共价键。因此化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键，故C选项正确； D. N元素的氢化物其中一种为NH3，D元素的单质可为O2，可发生4NH3+3O2=2N2+6H2O置换反应，NH3中氮元素化合价由-3价升高到0价，作还原剂。而O2中的氧元素为0价，降到-2价，作氧化剂。根据化学方程式系数可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：4，故D选项错误； 故选D。 2. 根据原子结构推断元素 例3 （2025·福建龙岩·一模）X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的主族元素，X原子半径最小，Y、Z的价电子数相等，Q元素在焰色反应中显紫色，4种元素形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法错误是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．离子半径： D．与的VSEPR模型相同 【答案】A 【分析】由化合物的结构式可知，Y形成两个价键，Z形成6条键，所以Y、Z为VIA族元素，所以Y、Z分别为O、S；X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的主族元素，X形成一个价键，X原子序数小于O，X原子半径最小，所以X为H；Q形成带一个单位正电荷的阳离子，Q元素在焰色反应中显紫色，所以Q为K，综上所述：X为H、Y为O、Z为S、Q为K，据此分析。 【详解】A．同主族从上到下，第一电离能减小，金属的电离能小于非金属，则第一电离能：，氧的第一电离能略大于氢，故综合排序为：，A错误； B．Y的简单氢化物为，Z的简单氢化物为，二者均属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，但水分子间形成氢键，沸点反常高，故最简单氢化物沸点：，B正确； C．X、Y、Z、Q对应的离子分别为、，电子层数越多，半径越大，电子层结构相同，核电荷数大的半径小，故离子半径：，C正确； D．的价层电子对数是，的价层电子对数是，VSEPR模型相同，均为平面三角形，D正确； 故选A。 【变式训练1】（2025·福建厦门·二模）一种电池电解质的前驱体结构如图。X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，Z的电负性最大，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍。下列说法错误的是 A．最简单氢化物沸点： B．第一电离能： C．键长： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】A 【知识点】元素非金属性强弱的比较方法、电离能的概念及变化规律 【分析】X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，由前驱体的结构式可知，Z、Q形成1个共价键，Z的电负性最大，故Z为F，Q为Cl，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍，X电子排布式为1s22s22p2，故X为C，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，故Y为O，W为S，据此解答。 【详解】A．根据上述分析，Y为O，W为S，X为C，H2O分子间存在氢键故沸点最高，相对分子质量越大，分子间范德华力越大，沸点越高，故沸点：H2S＞CH4，故最简单氢化物沸点：Y＞W＞X，A错误； B．Z为F，Y为O，X为C，同一周期内，随着原子序数的递增，元素第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞O＞C，B正确； C．W为S，X为C，Z为F，Q为Cl，原子半径：S＞Cl＞C＞F，成键原子的半径越大，则键长越长，故键长：S—Cl＞S—C＞C—F，C正确； D．W为S，X为C，Q为Cl,元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，D正确； 故答案为：A。 【变式训练2】第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 【答案】D 【详解】A．中子数=174-70=104，与质子数70的差为104-70=34，而非104，A错误； B．同位素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B错误； C．根据构造原理可知，Yb的电子排布为[Xe]4f146s2，在3d和4d轨道上有电子，共20个d电子，C错误； D．根据Yb的价电子排布式可知，其有6s轨道，说明其有6个电子层，其位于第6周期，D正确； 故选D。 3.根据元素及其单质、化合物的特性推断元素 例4 （24-25高三上·福建福州·阶段练习）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能： C．单质沸点： D．电负性： 【答案】C 【分析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为，则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。 【详解】A．一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：，A错误； B．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：，B错误； C．、为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，在常温下为固体，则沸点：，C正确； D．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，还可以根据HCl、Cl2O7化合物中价态，判断吸电子能力，判断电负性，电负性：，D错误； 故选C。 【变式训练1】W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素焰色反应呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，M元素原子最外层电子数比次外层少一个，W是电负性最大的元素。下列说法正确的是 A．X元素在周期表中位于p区 B．第一电离能：I1(M)> I1(Y)> I1(Z) C．元素Y在周期表中位于第3周期IIIA族 D．W的气态氢化物和M元素最高价氧化物对应的水化物都是强酸 【答案】B 【分析】W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大，X元素焰色反应呈黄色，X为Na，Z是地壳中含量最多的金属元素，Z为Al，M元素原子最外层电子数比次外层少一个，M为Cl，W是电负性最强的元素，W为F，则Y为Mg。 【详解】A．Na元素位于元素周期表的s区，A错误； B．同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但是Mg3s轨道全满，较为稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能Cl>Mg>Al，B正确； C．Y为Mg，在元素周期表中位于第三周期ⅡA族，C错误； D．F的气态氢化物为HF，HF为弱酸，D错误； 故答案选B。 【变式训练2】已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A．X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B．与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C．X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D．元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 【答案】D 【分析】X元素原子的核外p电子数比s电子数少1，故X为N；Y为地壳中含量最多的元素，故Y为O；Z的第一电离能至第四电离能分别是：，，，，第四电离能远远大于第三电离能，故Z为Al；W为前四周期中电负性最小的元素，W为K；R在周期表的第十一列，故R为Cu；X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu，据此分析解题。 【详解】A．X为N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，最外层有2s和2p两个能级，其电子云在空间共有4个伸展方向，A正确； B．与Al元素成“对角线规则”的元素Be的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为：，B正确； C．N、O、Al均位于元素周期表的p区，Cu位于元素周期表的ds区，C正确； D．R为Cu元素，价电子排布式为3d104s1，Ni的价电子排布式为3d84s2，铜失去1个电子后3d能级为全满结构，第二电离能较大，因此元素Cu与镍的第二电离能I2(Cu)＞I2(Ni)，D错误； 故选D。 【方法提炼】依据元素及其化合物性质推断元素 题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质(如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。 物质特性 推断元素 形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C 空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 N 地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素 O 最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素 Cs 单质最易着火的非金属元素 P 焰色反应呈黄色的元素 Na 焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K 单质密度最小的元素 H 单质密度最小的金属元素 Li 常温下单质呈液态的非金属元素 Br 常温下单质呈液态的金属元素 Hg 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 Al 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素 S 常见的一种元素存在几种单质的元素 C、P、O、S 考点二 元素周期律 知识点1 元素周期律 1．定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。 2．实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。 3．元素周期表中主族元素性质的递变规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外) 负化合价＝主族序数-8 最高正化合价＝主族序数 (O、F除外) 得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强 非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 气态氢化物的形成越来越容易，其稳定性逐渐增强 气态氢化物的形成越来越困难，其稳定性逐渐减弱 【易错提醒】关于元素周期律的4大误区 （1）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的元素，忽视了第ⅠA族的H的最高正价为＋1，最低负价为－1。 （2）误认为主族元素的最高正价一定等于其族序数，忽视了氧元素无最高正价，氟元素无正价。 （3）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。 （4）误认为得(失)电子数的数目越多，元素的非金属性(金属性)越强，忽视了元素原子得失电子数目的多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系。 4.元素金属性、非金属性的比较方法 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱 非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 两池 原电池负极材料的金属性强于正极 电解池在阳极首先放电的阴离子其对应的元素非金属弱 在阴极极首先放电的阳离子其对应的元素金属弱 得分速记 ①通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易程度判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据得、失电子数的多少。 ②通常根据最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据其他化合物酸性或碱性的强弱来判断。 ③金属性是指金属原子失电子能力的性质，金属活动性是指在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。 ④利用原电池原理比较元素金属性时，不要忽视介质对电极反应的影响。如Al−Mg−NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；Fe−Cu−HNO3(浓)构成原电池时，Cu为负极，Fe为正极。 5.元素周期律的应用 ①比较不同主族、不同周期元素及化合物的性质 如金属性Mg>Al，Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，Ca(OH)2>Mg(OH)2，即Ca(OH)2>Al(OH)3。 ②推测未知元素及化合物的某些性质 如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知 Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。 知识点2 微粒半径大小比较 1、影响原子半径大小的因素 (1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的 排斥 作用使原子半径 增大 。 (2)核电荷数：核电荷数越 大 ，核对电子的吸引作用就越 大 ，使原子半径 减小 。 2、原子半径的递变规律 (1)同周期：从左至右，核电荷数越 大 ，半径越 小 。 (2)同主族：从上到下，核电荷数越 大 ，半径越 大 。 3、原子或离子半径的比较方法 (1)同种元素的离子半径：阴离子 大 于原子，原子 大 于阳离子，低价阳离子 大 于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 (2)能层结构相同的离子：核电荷数越大 ，半径越 小 。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 (3)带相同电荷的离子：能层数越 多 ，半径越 大 。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋) ＜ r(Rb＋)＜r(Cs＋)， r(O2－)＜r(S2－) ＜ (Se2－)＜r(Te2－)。 (4)核电荷数、能层数均不同的离子：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，r(K＋) ＞ r(Na＋) ＞ r(Mg2＋)。 知识点3 元素的电离能 1、元素第一电离能的概念与意义 (1)概念 ①第一电离能： 气态 电中性 基态 原子失去一个电子转化为 气态基态 正离子所需要的 最低能量叫做第一电离能，符号： I1 。 ②逐级电离能：气态基态 一 价正离子再 失去 一个电子成为气态基态 二 价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加 困难 ，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3…… (2)意义：可以衡量元素的原子 失去 一个电子的 难易 程度。第一电离能数值越 小 ，原子越 容易失去一个电子；第一电离能数值越 大 ，原子越 难 失去一个电子。 2、元素第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素的第一电离能 最小 ，最后一种元素的第一电离能 最大 ，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈 增大 趋势。 (2)同一族，从上到下第一电离能逐渐 减小 。 3、电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的 三 个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去 一个电子 形成 ＋1价 阳离子。 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越 大 ，元素的非金属性越 强 ；I1越小，元素的金属性越 强 。 得分速记 电离能的影响因素及特例 ①电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。 ②具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大 ，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为P轨道半充满、Mg为全空状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA > ⅢA，ⅤA > ⅥA。 ③根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价，如K：I1≪I2＜I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。 知识点4 电负性 1、有关概念与意义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成 化学键 的电子称为 键合电子 。 (2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子 吸引力 的大小。电负性越 大 的原子，对键合电子的吸引力越 大 。 (3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。 2、递变规律 (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐 增大 ，元素的非金属性逐渐 增强 、金属性逐渐 减弱 。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐 减小 ，元素的金属性逐渐 增强 、非金属性逐渐 减弱 。 3、应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①金属的电负性一般 小于 1.8，非金属的电负性一般 大于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ②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。 (2)判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力 弱 ，元素的化合价为 正值 。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力 强 ，元素的化合价为 负值 。 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。 得分速记 电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 注意： ①第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA。 ②电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 知识点5 元素“位、构、性”关系理解与应用 得分速记 元素“位、构、性”解题模型 考向1 利用元素周期律解释元素或物质的性质 例1 由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是 实验 事实 结论 A 将体积相同的Na和K 分别投入冷水中 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI D 分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体 NaHCO3固体更易分解 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．将体积相同的Na和K分别投入冷水中，K与H2O反应更剧烈，因同主族元素从上到到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，则金属性：K>Na；故A不符合题意； B．将足量硫酸与Na3PO4溶液混合，生成H3PO4，说明硫酸可以制取H3PO4，则硫酸的酸性比磷酸的酸性强，根据最高价含氧酸的酸性强弱可以比较非金属性的强弱，则非金属性：S>P，故B不符合题意； C．分别加热HCl气体和HI气体，HI气体更易分解，根据同主族非金属元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属氢化物的稳定性逐渐减弱，则稳定性：HCl>HI，故C不符合题意； D．分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体，NaHCO3固体更易分解，因为Na2CO3属于正盐，而NaHCO3属于酸式盐，二者不属于同一类别，没有可比性，所以不能用元素周期律来解释，故D符合题意； 故选D。 思维建模 判断元素非金属性强弱的“两个不能” (1)不能根据氢化物水溶液的酸性判断元素的非金属性强弱，应该根据氢化物的热稳定性或还原性判断。 (2)不能根据元素含氧酸的酸性判断元素的非金属性强弱，应该根据最高价氧化物对应的水化物的酸性判断。 【变式训练1】（24-25高三上·福建厦门·阶段练习）用图所装置进行相关实验，可以达到实验目的的是              A．图①装置可除去固体中的少量 B．图②所示装置可收集 C．图③装置可制备 D．图④装置可比较N、C、Si的非金属性强弱 【答案】A 【详解】A．受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，故A正确； B．密度大于空气，所以应该采用向上排空气法，故B错误； C．氨气极易溶于水，所以通氨气的导管不能插入液面下，二氧化碳溶解度小，所以应插入液面下，故C错误； D．稀硝酸具有挥发性，所以硅酸生成可能是因为碳酸或者硝酸，不能说明非金属性C＞Si，故D错误； 答案选A。 【变式训练2】下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 【答案】A 【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于硫元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，故A项符合题意。B .同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，故B项不符合题意。 C .同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，故C项不符合题意。 D .同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，故D项不符合题意。 故选A。 考向2 “三看法”比较粒子半径大小 例1下列离子中半径最大的是(　　) A．Na＋ B．Mg2＋ C. O2－ D. F－ 【答案】C 【详解】Na＋、Mg2＋、O2－和F－的核外电子排布都是2、8结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2－，故C项正确。 思维建模 “三看”法快速判断简单微粒半径的大小 一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 二看核电荷数：当电子层结构相同时，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。 【变式训练1】（2025·福建·一模）化合物H是一种低能量的甜味剂，其结构简式如图所示。其中XY、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素，W和M位于同一主族。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．键角： C．第一电离能： D．Y和Z均能与X形成2种以上的化合物 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素，W和M同一主族，从化合物结构简式看，W形成2个共价键，M形成6个共价键，可知W为O元素，M为S元素；Q形成 + 1价离子，其原子序数大于S，则Q为K元素；X形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，结合原子序数大小，可推出X为H元素，Y为C元素，Z为N元素。 【详解】A．M离子（）和Q离子（）电子层数相同，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径，即M>Q，A错误； Ｂ．是，空间结构为V形，键角约；是，空间结构为直线形，键角，所以键角，即，B错误； Ｃ．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但Z（N）的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能N>O，即W<Z，C错误； Ｄ．Y（C）和X（H）可形成甲烷、乙烷等多种烃类；Z（N）和X（H）可形成氨气、联氨等多种化合物 ，D正确； 综上所述，正确答案是D。 【变式训练2】（24-25高三上·福建福州·阶段练习）寿山石的主要成分为，X、Y、Z、W为四种原子序数递增的短周期不同族元素，X是周期表中半径最小的原子，基态Y原子有2个未成对电子，W的L层电子数是M层的2倍。下列说法正确的是 A．原子半径Z<W B．简单氢化物的稳定性Y<W C．电负性Z>X D．Z最高价氧化物的水化物呈两性 【答案】D 【知识点】根据原子结构进行元素种类推断、电负性概念及变化规律、元素非金属性强弱的比较方法、微粒半径大小的比较方法 【分析】X、Y、Z、W为四种原子序数递增的短周期不同族元素，X是周期表中半径最小的原子，X为H元素，基态Y原子有2个未成对电子，Y为C或O元素，W的L层电子数是M层的2倍，W为Si元素，寿山石的主要成分为，结合化合价代数和为零可知，Y为O，Z为Al元素，以此解答。 【详解】A．同周期元素，从左往右，原子半径依次减小，则原子半径：Al>Si，A错误； B．非金属性越强，元素简单氢化物越稳定，非金属性：O>Si，则稳定性：H2O>SiH4，B错误； C．电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，H原子吸引电子能力强于Al，则电负性：H>Al，C错误； D．Al最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3既能和酸反应也能和碱反应，呈两性，D正确； 故选D。 考向3 元素“位、构、性”关系综合应用 例1X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A．电负性：Z>X B．最高正价：Z<M C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 【答案】B 【详解】M是地壳中含量最多的元素，则M为O，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，且原子序数Y<M，Y的核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为C，X的2s轨道全充满，原子序数X<Y，则X为Be或B，原子序数Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na，据此解答。 A .同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，则电负性：Z>X，故A项正确，不符合题意。 B .N元素的最高正价为＋5，O元素无最高正价，故B项错误，符合题意。 C .Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，故C项正确，不符合题意。 D .元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N>C，则硝酸的酸性强于碳酸，故D项正确，不符合题意。 思维建模 解答短周期主族元素推断题的突破口 (1)位置与结构 ①族序数与周期数相同的元素是氢(H)、被(Be)、铝(Al);族序数是周期数2倍的元素是碳(C)、硫(S); 族序数是周期数3倍的元素是氧(O)。 ②没有中子的元素是氢(H)。 (2)含量与物理性质 ①地壳中含量最高的元素是氧(O),其次是硅(Si),含量最高的金属元素是铝(Al) ②单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。 ③气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N),气态氢化物溶于水显碱性的元素是氮(N)。 ④对应氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。 ⑤最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的元素是氯(Cl)。 (3)化学性质与用途 ①单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。 ②简单气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素是氮(N),反应的化学方程式为NH3+HNO3 =NH4NO3 . 【变式训练1】元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．X的电负性比Q的大 B．Q的简单离子半径比R的大 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 【答案】B 【详解】A .X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小，故A项错误。 B .离子的核外电子层结构相同时，质子数越大半径越小，故Cl的简单离子半径比K的大，故B项正确。 C .同周期元素，原子序数越大非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，所以S的简单气态氢化物的热稳定性比Cl的弱，故C项错误。 D .同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Na的最高价氧化物对应的水化物的碱性比K的弱，故D项错误。 【变式训练2】元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为 ；表中元素⑦的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。 (2)②③④三种元素简单氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为 (填化学式)；②的简单氢化物的空间结构为 。 (3)④⑥⑧三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (4)某化学实验小组验证镁的金属性比铝的强，进行如下实验。 【实验操作】如图，分别向试管中加入2mL 溶液和2mL 溶液，再逐滴滴加的NaOH溶液直至过量。 【实验现象】试管①中 ；试管②中先产生白色沉淀，然后沉淀溶解。 【实验结论】不溶于NaOH溶液；溶于NaOH溶液，显示两性，其反应的离子方程式为 。故碱性： (填“>”或“<”)，，证明金属性：。 【答案】(1) (2) 正四面体形 (3) (4) 产生白色沉淀且不溶解 > 【分析】①是H、②是C、③是N、④是O、⑤是Ne、⑥是Na、⑦是S、⑧是Cl，据此解答。 【详解】（1）表中化学性质最不活泼的元素是10号元素Ne，原子结构示意图为；表中元素S的最高价氧化物对应水化物的化学式为； （2）非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞N＞C，则②③④三种元素简单氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为；②的简单氢化物是甲烷，空间结构为正四面体形； （3）Na+、Cl-、O2-中Na+和O2-的电子层数相等，O的核电荷数小于Na，则半径：O2->Na+，Cl-的电子层数在三者中最大，半径最大，则半径：； （4）氢氧化镁不溶于强碱，故试管①的现象是产生白色沉淀且不溶解；溶于NaOH溶液，生成，离子方程式为：；能和碱反应，体现了酸的性质，而不和碱反应，故碱性：金属性越强：＞。 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．键长： D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 【答案】A 【分析】由该阴离子结构可知Z形成2条共价键，Z的单质为空气的主要成分之一，可知Z为O；Y形成4条共价键，Y为C，Q形成1条共价键，Q为F，X得1个电子后形成4条共价键，则X最外层电子数为3，X为B，据此分析解答。 【详解】A．B、C、O为同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：B<C<O，故A错误； B．CH4不能形成分子间氢键，H2O可以形成分子间氢键，沸点CH4<H2O，故B正确； C．原子半径：C>O>F，原子半径越小键长越短，则键长：C-C>C-O>C-F，故C正确； D．Y为C，其最高价氧化物的水化物为H2CO3，碳酸为二元弱酸，分步电离，电离方程式为：，故D正确； 故选A。 2．（2023·福建·高考真题）某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A．键角： B．简单氢化物沸点： C．第一电离能： D．最高价氧化物对应的水化物酸性： 【答案】C 【分析】由题意，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，可知为，故Y为H，X为N；同时分析结构，可知Q正常情况应该成两根键，Q为ⅥA的元素，同时Z也成5根键，Z为ⅤA的元素，故Q为O,Z为P。 【详解】A．和都是sp3杂化，但是中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，在一个是三角锥形结构，而是正四面体结构，故键角：＜，A错误； B．X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序为,正确顺序为Q＞X＞Z，B错误; C．同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能：N＞O＞Mn，C正确; D．Z的最高价氧化物对应的水化物为,X最高价氧化物对应的水化物为,前者为中强酸而后者为强酸，D错误； 故选C。 3．（2022·福建·高考真题）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．简单氢化物沸点： B．分子的空间构型为三角锥形 C．原子半径： D．最高价氧化物对应水化物的碱性： 【答案】A 【分析】X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O，X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，Y为B，W为F，据此解答。 【详解】A．常温下为液态，HF常温下为气体，沸点，故A正确； B．为BF3，中心B原子有3对价电子且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故B错误； C．四种元素为同周期元素，随核电荷数增大原子半径减小，原子半径：Be>B>O>F，故C错误； D．Be最高价氧化物水化物为Be(OH)2，溶液显两性，B最高价氧化物的水化物为H3BO3，溶液显酸性，故D错误； 故选：A。 4．（2022·福建·高考真题）福建多个科研机构经过长期联合研究发现，使用和改性的基催化剂，可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是 A．草酸属于无机物 B．与石墨互为同分异构体 C．属于过渡元素 D．催化剂通过降低焓变加快反应速率 【答案】C 【详解】A．草酸属于二元弱酸，即乙二酸，属于有机物，A错误； B．C60与石墨是碳元素的不同单质，互为同素异形体，B错误； C．Cu为ⅠB族，属于过渡元素，C正确； D．催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，反应焓变不变，D错误； 故选C。 5．（2021·福建·高考真题）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．Y的氧化物是两性氧化物 C．R、W、X只能组成共价化合物 D．最高正价： 【答案】B 【详解】某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成，五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，R为H元素，X元素原子序数应比Z小8,则W为N元素，X为O元素，Z为S元素；Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，则Y为Al元素； A. 元素非金属性，故简单氢化物的稳定性：，选项A错误； B. Y的氧化物Al2O3是两性氧化物，选项B正确； C. R、W、X能组成离子化合物NH4NO3，选项C错误； D. 最高正价：Y为+3，W为+5，X一般没有正价，选项D错误； 答案选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$