第五章 第22讲 元素周期表和元素周期律（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第22讲　元素周期表和元素周期律 课标引领 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，构建元素周期律。 2．知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和主族元素性质的递变规律。 3．认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 4．知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律(表)的应用价值。 考点一　元素周期表 [对应学生用书P106] 1．元素周期表的编排原则 (1)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左到右排成的横行。 (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，由上而下排成的纵列。 2．原子结构与元素周期表的关系 (1)原子结构与周期的关系 周期 能层数(电子层数) 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 每周期中各元素原子价层电子排布特点 每周期元素种类 原子序数 基态原子简化电子排布式 原子序数 基态原子简化电子排布式 一 1 1 1s1 2 1s2 1s1→1s2 2 二 2 3 [He]2s1 10 [He]2s22p6 2s1→2s22p6 8 三 3 11 [Ne]3s1 18 [Ne]3s23p6 3s1→3s23p6 8 四 4 19 [Ar]4s1 36 [Ar]3d104s24p6 18 五 5 37 [Kr]5s1 54 [Kr]4d10 5s25p6 18 六 6 55 [Xe]6s1 86 [Xe]4f145d10 6s26p6 32 (2)原子结构与族的关系 ①主族和0族元素原子的价层电子排布特点 族序数 Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ A ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族 价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6(He：1s2) ②副族元素原子的价层电子排布特点(除镧系、锕系元素外) 族序数 Ⅲ B ⅣB … ⅦB Ⅷ Ⅰ B Ⅱ B 价层电子排布 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2 (n－1)d6～9ns1～2 (Pd除外) (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 3.元素周期表的分区 (1)按元素的种类分区 (2)按价层电子排布分区 [微点拨]对于主族元素，价电子层就是最外电子层，而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层，如Fe的价层电子排布为3d64s2。 4．元素周期表和元素周期律的应用 (1)科学预测 为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新物质 (3)用于工农业生产 对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。 考向一　原子结构与元素周期表的关系 [例1] (2024·浙江杭州外国语学校模拟)下列说法正确的是(　　) A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第 Ⅱ A族 B．短周期中某基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C或Si C．某基态原子的价层电子排布式为4s24p2，则该元素处于第四周期第ⅣA族，属于p区元素 D．两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族 C　解析：某基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第 Ⅱ A族，也可能处于0族(He)，或副族(如Zn等)，A错误；短周期中某基态原子最外层有2个未成对电子，其价层电子排布式可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S，B错误；某基态原子的价层电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四周期第ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；原子序数相差8的两种短周期元素也可能处于同主族，如O和S，D错误。 [练1] (2024·浙江金华外国语学校模拟)已知A、B、C、D、E、F六种元素在元素周期表中的位置如图，下列说法不正确的是(　　) A．元素的电负性：A<B B．元素的第一电离能：C<D C．E元素原子最高能级的不同轨道都有电子 D．F元素基态原子最外层只有一种自旋状态的电子 C　解析：由元素在周期表中位置可知，A、B、C、D、E、F分别代表O、F、Na、Al、Ge、Ag元素。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：O<F，A正确；同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Na<Al，B正确；基态Ge原子的价层电子排布为4s24p2，4p能级的2个电子分占2个不同轨道，有1个空轨道，C错误；基态Ag原子的价层电子排布为4d105s1，最外层5s轨道只有1个电子，故只有1种自旋状态，D正确。 考向二　元素周期表的结构与应用 [例2] (2025·浙江1月选考卷)根据元素周期律，下列说法不正确的是(　　) A．第一电离能：N＞O＞S B．化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3 C．碱性：LiOH＞KOH D．化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3 C　解析：根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA，ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：N＞O＞S，A正确；已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，电负性：Si＜P＜Cl，电负性差值越大，键的极性越大，故化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3，B正确；同一主族从上往下元素的金属性依次增大，金属性：Li＜K，故碱性：LiOH＜KOH，C错误；已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，即电负性：Mg＜Al，故Mg与O的电负性差值＞Al与O的电负性差值，电负性差值越大离子键百分数越大，故化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3，D正确。 [练2] (2024·浙江金华十校联考)四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图所示，其中X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　) X Y Z W A.X位于第二周期第ⅣA族 B．Y的非金属性比Z的强 C．Z的原子半径比X的大 D．W的含氧酸一定是强酸 答案：C 考点二　元素周期律 [对应学生用书P108] 1．元素周期律 2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律 (1)原子结构的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 均相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小 阳离子(或阴离子)逐渐增大 (2)元素性质的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 第一电离能 呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 3.电离能 (1)第一电离能 (2)逐级电离能 [微点拨] np能级的能量比ns能级的能量高，np电子易失去；同能级的轨道为半充满时较稳定；即第 Ⅱ A族、第ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素，如Be>B、N>O、Mg>Al、P>S。 (3)电离能的三大应用 4．电负性 (1)含义与标准 (2)变化规律 一般来说，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐增大；同族元素从上至下，元素的电负性逐渐减小。 [微点拨]金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于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。 (3)电负性的三大应用 5．对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。 例如，Be与Al处于对角线，其单质及化合物的化学性质相似，Al2O3、Al(OH)3是两性化合物，则BeO、Be(OH)2也是两性化合物。 考向三　原子(或离子)半径的大小比较 [例3] P4O10吸湿性强，常被用作气体和液体的干燥剂，它甚至可以使硝酸脱水：P4O10＋12HNO3===6N2O5↑＋4H3PO4。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：P＞O＞N B．非金属性：N＜P C．离子半径大小：r(N3－)>r(O2－) D．酸性强弱：H3PO4>HNO3 C　解析：P的原子半径最大，O、N同处于第二周期，N的核电荷数小、原子半径大，故原子半径：P＞N＞O，A错误；N和P同主族，从上到下元素的非金属性逐渐减小，B错误；N3－和O2－是同周期的简单阴离子，具有相同的电子层结构，氧的核电荷数大于氮，则离子半径：r(N3－)>r(O2－)，C正确；N和P同主族，非金属性：N＞P，则酸性：HNO3＞H3PO4，D错误。 比较原子(或离子)半径大小的方法 [练3] 下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列正确的是(　　) ①基态X的原子结构示意图： ②基态Y的价层电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的轨道表示式： ④W基态原子有2个能层，电子式为· A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 答案：C 考向四　金属性和非金属性强弱的比较 [例4] (2022·浙江1月选考卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是(　　) A．非金属性：Y>W B．XZ3是离子化合物 C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D．X与Y可形成化合物X2Y3 D　解析：X是地壳中含量最多的金属元素，则X为Al；W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，则W为O，Y为S，Z为Cl。同主族元素非金属性从上至下逐渐减弱，则非金属性：S＜O，A错误；氯化铝是共价化合物，B错误；Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸和高氯酸，两者均为强酸，次氯酸也是氯的氧化物对应的水化物，但次氯酸为弱酸，C错误；根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0可知，铝与硫元素形成的化合物的化学式为Al2S3，D正确。 判断元素的金属性和非金属性强弱的方法 [练4] (2024·浙江金华十校联考)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(　　) 事实 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na>Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca>Mg C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性：S>C D t ℃时，Br2＋H22HBr K＝5.6×107 I2＋H2⇌2HI K＝43 非金属性：Br>I C　解析：Na、Mg位于同周期，与冷水反应，Na比Mg剧烈，则金属性：Na>Mg，A不符合题意；Ca、Mg位于同主族，最高价氧化物对应水化物的碱性：Ca(OH)2强于Mg(OH)2，则金属性：Ca>Mg，B不符合题意；SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可知酸性：亚硫酸强于碳酸，亚硫酸不是S元素最高价氧化物对应的水化物，则不能以此比较元素非金属性，C符合题意；K越大，说明反应越容易发生，生成的气态氢化物越稳定，则非金属性：Br>I，D不符合题意。 考向五　元素周期律的综合应用 [例5] (2023·浙江1月选考卷)X、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 B　解析：Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C；X的2s轨道全充满，原子序数X<Y，则X为Be或B；M是地壳中含量最多的元素，M为O；由于原子序数Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，则电负性：Z＞X，A正确；N的最高正价为＋5，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；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，则酸性：HNO3＞H2CO3，D正确。 [练5] (2024·浙江A9协作体联考)T、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素。基态原子中，T的各能级电子数相等；X的价层电子排布式为nsnnp2n；Y的核外电子填充在8个轨道中，Z有4个未成对电子。下列说法不正确的是(　　) A．电负性：X>W>Y B．第一电离能：X>Y>Z C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>T>Y D．W与Y、X与Z均能形成原子个数比为4∶3的化合物 答案：C [对应学生用书P110] 1．(2024·浙江宁波十校联考)工业上，电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　) A．半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋) B．电负性大小：χ(F)<χ(O) C．电离能大小：I1(O)<I1(Na) D．碱性强弱：NaOH<Al(OH)3 A　解析：电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：r(Al3＋)<r(Na＋)，A正确；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：χ(F)>χ(O)，B错误；O是非金属元素，Na是活泼金属元素，Na比O更易失去电子，故第一电离能：I1(O)>I1(Na)，C错误；元素的金属性：Na>Al，则碱性：NaOH>Al(OH)3，D错误。 2．(2024·浙江金华十校联考)短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。Y的核电荷数是X的两倍，下列说法正确的是(　　) W X Y Z A.非金属性：Z>Y>X B．WZ3与氨分子具有不同的空间结构 C．X分别与W、Y、Z均可形成两种或两种以上的二元化合物 D．Y2Z2结构稳定，不易发生歧化反应 答案：C 3．(2024·浙江1月选考卷)X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是(　　) A．沸点：X2Z>X2Q B．M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2 C．化学键中离子键成分的百分数：M2Z>M2Q D．YZ与QZ空间结构均为三角锥形 答案：D 4．N，N­二甲基甲酰胺[]是良好的溶剂。下列说法不正确的是(　　) A．元素电负性大小：χ(N)<χ(O) B．原子半径大小：r(C)<r(N) C．分子中含σ键和π键 D．元素非金属性：O>N>C B　解析：同周期元素随核电荷数增加，元素的电负性逐渐增大，故元素的电负性：χ(N)<χ(O)，A正确；同周期主族元素随核电荷数增加原子的半径逐渐减小，故原子半径：r(C)>r(N)，B错误；共价键中，单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，C正确；根据同周期元素非金属性的递变规律可知，元素非金属性：O>N>C，D正确。 5．(2023·浙江6月选考卷)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(　　) A．第一电离能：Y＞Z＞X B．电负性：Z＞Y＞X＞W C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z D．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子 A　解析：X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第 Ⅱ A族大于第 Ⅲ A族，第ⅤA族大于第ⅥA族，则第一电离能：Z＞Y＞X，A错误；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z＞Y＞X＞W，B正确；同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z，C正确；W2X2与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，D正确。 6．(2023·浙江1月选考卷，节选)由硅原子核形成的三种粒子，电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些粒子的叙述正确的是________。 A．粒子半径：③>①>② B．电子排布属于基态原子(或离子)的是①② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．得电子能力：①>② AB　解析：由三种粒子的电子排布式可知，①是基态Si原子；②是基态Si＋；③是激发态硅原子，B正确。激发态硅原子的4s轨道排布1个电子，其半径最大，基态Si＋的3p轨道只有1个电子，排斥力较小，其半径最小，故粒子半径：③＞①＞②，A正确。激发态硅原子具有较高能量，电离一个电子所需能量最低，基态Si＋电离一个电子，所需能量最高，故所需最低能量：②＞①＞③，C错误。基态Si＋较易得到电子，故得电子能力：②＞①，D错误。 规范答题2　电离能的比较及原因分析 [对应学生用书P111] 答题模板 核外价层电子排布对电离能的影响及分析 考题例析 [典例] (1)(2023·北京卷，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：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(2022·河北卷，节选)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)I1(O)＞I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (2)Cu　Cu的第二电离能失去3d10电子，第一电离能失去4s1电子，3d10电子处于全充满状态，较难失去电子，则Cu的第二电离能较大，与第一电离能的差值大  规范精练 1．(1)元素Cu与Ni的第二电离能分别为1 959 kJ/mol、1 753 kJ/mol，I2(Ni)＜I2(Cu)的原因是________________________________________________________________________。 (2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂，富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为____________________。 答案：(1)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 (2)大于　Zn核外电子排布为全充满稳定状态，较难失去电子 (3)Cu　Cu的第二电离能失去3d10电子，第一电离能失去4s1电子，3d10电子处于全充满状态，较难失去电子，则Cu的第二电离能较大，与第一电离能的差值大 (4)O＞C＞H＞Fe 2．(1)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是______(填标号)，判断的根据是________________________________ ________________________________________________________________________； 第三电离能的变化图是______(填标号)。 (2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是 _____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)图a　同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p能级为半充满状态，故N的第一电离能较C、O两种元素高　图b (2)Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子　Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加，Be为1s22s2全充满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大 学科网（北京）股份有限公司 $$