第19讲 元素周期律 -【化学提前学】2025年初升高化学衔接卓越讲义（人教版2019）

第19讲 元素周期律 自主学习 对点演练 巩固提升 知识精讲 易错剖析 ◆ ◆ ◆ Ⅰ 自主学习 自主学习 1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 [提醒]　原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体的原子半径。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期：最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。 概念判断 下列说法是否正确？正确的打“”，错误的打“ｘ” 1．碱金属元素由到，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低。_______ 2．因为热稳定性：，所以非金属性：。____ 3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱。____ 4．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强。_______ 5．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。_____ 6．元素金属性越强，对应单质的还原性越强；元素非金属性越强，对应单质的氧化性越强。_______ 7．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强。_____ 8．元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。_____ 9．同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序数相差1。_____ 10．随着原子序数的递增，元素原子的核外电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小。_____ 【答案】1．ｘ2．3．ｘ4．ｘ5．ｘ6．ｘ7．ｘ8．ｘ9．ｘ10．ｘ ◆ ◆ ◆ Ⅱ 知识精讲 1．探究Na、Mg、Al金属性强弱 (1)Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红 与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和H2；Mg与水反应的化学方程式：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有气泡产生，溶液变红 (2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀不溶解 相关反应 的化学 方程式 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 实验结论 NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，三者的碱性依次减弱 (3)结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。 2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是Cl、S、P、Si 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 >H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强，非金属性逐渐增强 3．同周期元素性质递变规律 4．相关问题 (1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更剧烈，因为Mg的金属性比Al的强。 (2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，如非金属性强弱的顺序为Si<P<S<Cl，氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。 (3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 即时练 1．元素周期律的实质是 A．原子半径的周期性变化 B．元素主要化合价的周期性变化 C．原子序数的递增 D．核外电子排布的周期性变化 【答案】D 【解析】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布的周期性变化的结果，因此元素周期律的实质是核外电子排布的周期性变化，故合理选项是D。 2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是 A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物 B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化 C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同 D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱 【答案】A 【解析】A．硒是VIA族元素，而锌是IIB族元素，所以硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物，故A正确； B．元素的性质随着核外电子排布的周期性变化而呈周期性的变化，故B错误； C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质相似，并具有递变性，不完全相同，故C错误； D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强，故D错误； 故选：A。 3．元素性质的周期性变化不包括 A．原子半径 B．主要化合价 C．原子核内中子数 D．金属性和非金属性 【答案】C 【解析】元素性质的周期性变化包括原子半径、主要化合价、金属性和非金属性，因此原子核内中子数的变化，不属于元素性质周期性变化，故C符合题意； 答案为C。 4．元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是 A．原子核外电子排布呈周期性变化 B．元素的相对原子质量逐渐变化 C．原子半径呈现从大到小的周期性变化 D．元素化合价呈周期性变化 【答案】A 【解析】根据结构决定性质，元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化，即原子核外电子排布的周期性变化决定了原子半径的周期性变化、元素主要化合价的周期性变化、元素的金属性和非金属性的周期性变化；答案选A。 5．下列说法正确的是 A．原子序数越大，原子半径一定越大 B．电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大 C．元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复 D．按C、N、O、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高 【答案】C 【解析】A．同周期元素，从左到右原子序数依次增大，原子的原子半径依次减小，故A错误； B．电子层数多的原子的原子半径不一定比电子层数少的原子的原子半径大，如锂原子的原子半径大于氯原子的原子半径，故B错误； C．元素周期表中元素性质随核电荷数变化呈周期性变化，而不是元素性质的简单重复，故C正确； D．F元素和O元素没有正化合价，所以按C、N、O、F的顺序元素的最高正价不是依次升高，故D错误； 故选C。 6．下列关于元素周期律的说法中，正确的是 A．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 B．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现 C．随着元素原子序数的递增，元素的最高正价从+1到+7，负价从-7到-1重复出现 D．随着元素原子序数的递增，元素的原子半径从小到大呈现周期性变化 【答案】A 【解析】A．由元素周期律可知元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，A项正确； B．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数不一定总是从1到8重复出现，例如第一周期，B项错误； C．随着元素原子序数的递增，元素的最高正价不一定从+1到+7，负价也不从-7到-1重复出现，因为金属没有负价，O元素和F元素一般没有正价，C项错误； D．随着元素原子序数的递增，元素的原子半径从大到小呈现周期性变化(稀有气体元素的原子除外)，D项错误； 答案选A。 ◆ ◆ ◆ Ⅲ 易错剖析 概念易错 元素推断突破口 (1)元素的典型特征推断 ①形成化合物种类最多的元素、形成的某种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高的元素为C。 ②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为N。 ③地壳中含量最多的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素为O。 ④单质最轻的元素为H；最轻的金属单质为Li。 ⑤单质在常温下呈液态的非金属元素为Br；金属元素为Hg。 ⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素为Al。 (2)由特定物质的特性推断 ①有颜色的气体：F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、O3(淡蓝色)。 ②有毒的气体：F2、Cl2、NO2、SO2、CO、NO、H2S。 ③在空气中能产生白雾的气体：HCl、HBr、HI。 ④能使湿润的品红试纸褪色的气体：Cl2、O3等。 ⑤在空气中燃烧时火焰呈蓝色或淡蓝色的气体：H2、CO、CH4。 ⑥能使带火星的木条复燃的气体：O2(常见的)。 ⑦铁的化合物的颜色：FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、Fe2O3(红棕色)、Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红褐色)、FeS(黑色)、FeCl3(棕黄色)、Fe2＋(溶液中为浅绿色)、Fe3＋(溶液中为黄色)。 ⑧铜的化合物的颜色：Cu2O(暗红色)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(蓝色)。 ⑨银的化合物的颜色：AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)、Ag2S(黑色)。 ⑩有漂白性的物质：O3、Na2O2、H2O2。 (3)综合利用“位、构、性”的关系推断 这类题目综合性强，难度较大，但若熟练掌握元素周期律的实质和元素周期表的结构知识，这一类问题便能顺利解决。 (4)由典例转化关系推断 ①NaNa2ONa2O2 ②CCOCO2 ③AlCl3Al(OH)3AlO ④FeFe2＋Fe3＋ ⑤HClCl2HClO ◆ ◆ ◆ Ⅳ 巩固提升 一、单选题 1．元素性质呈周期性变化的决定因素是 A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素的相对原子质量依次递增 C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的主要化合价呈周期性变化 【答案】C 【解析】元素性质随原子序数递增呈现周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，故选C。 2．下列说法正确的是 A．第三周期的金属元素从左到右原子半径依次增大 B．、、、的热稳定性从左到右依次增强 C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 【答案】D 【解析】A．第三周期的金属元素包括Na、Mg、Al，它们电子层数相同，最外层电子数依次增多，原子核对外层电子的吸引力依次增强，从左到右原子半径依次减小，A不正确； B．F、Cl、Br、I为同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则、、、的热稳定性从上到下依次减弱，B不正确； C．第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，但若不强调“最高价含氧酸”，则酸性从左到右不一定增强，C不正确； D．同周期元素，从左到右，原子核外最外层电子数从1个过渡到8个，金属性依次减弱、非金属性依次增强，所以元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果，D正确； 故选D。 3．下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2 【答案】A 【解析】A．元素的非金属性与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，故同主族元素非金属性Cl＞Br＞I，最高价含氧酸酸性应为HClO4＞HBrO4＞HIO4，A错误； B．元素的金属性与其单质的还原性一致，已知金属性Na＞Mg＞Al，对应单质还原性顺序为Na＞Mg＞Al，B正确； C．元素简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，已知非金属性O＞S＞Se，氢化物稳定性顺序为H2O＞H2S＞H2Se，C正确； D．元素的非金属性与其单质的氧化性一致，已知非金属性F＞Cl＞Br，对应单质氧化性顺序为F2＞Cl2＞Br2，D正确； 故答案为：A。 4．下列性质比较中，错误的是 A．碱性： B．还原性： C．酸性： D．稳定性： 【答案】B 【解析】A．同周期元素从左到右，元素金属性减弱，金属性Na＞Mg＞Al；同主族元素从上到下，元素金属性增强，金属性K>Na，所以金属性K＞Mg＞Al，对应氢氧化物碱性KOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故A正确； B．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性Cl>S；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性F>Cl，所以非金属性F>Cl>S，非金属性越弱，阴离子还原性越强，还原性顺序应为S2−＞Cl−＞F−，故B错误； C．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性P>Si；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性N>P，所以非金属性N>P>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，对应最高价含氧酸酸性HNO3＞H3PO4＞H2SiO3，故C正确； D．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性F>O>N；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性N>P，所以非金属性F>O>P，非金属性越强，气态氢化物越稳定，氢化物稳定性HF＞H2O＞PH3，故D正确； 选B。 5．下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是 A．Cl的相对原子质量大于P B．与H2反应的难易程度：Cl2比P更容易 C．Cl2的沸点低于P单质 D．HCl的酸性强于H3PO4 【答案】B 【解析】A．相对原子质量的大小不能直接反应非金属性强弱，A错误； B．Cl2与H2反应比P更容易，说明Cl2的氧化性更强，可推断Cl的非金属性强于P，B正确； C．单质的沸点属于物理性质，与非金属性无关，C错误； D．比较非金属性强弱应依据最高价氧化物对应水化物的酸性（如HClO4与H3PO4），而非HCl的酸性，D错误； 故选B。 6．下列有关元素周期律的说法正确的是 A．、、的的还原性逐渐减弱 B．元素原子的最外层电子数越多，非金属性越强 C．同周期元素的最高化合价一定随原子序数的递增而升高 D．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 【答案】D 【解析】A．Cl⁻、Br⁻、I⁻的还原性应随原子半径增大逐渐增强，A错误； B．最外层电子数多不一定非金属性强，需结合原子半径、质子数等因素，失电子能力越强，非金属越强，B错误； C．第二周期中，氧和氟无最高正化合价，C错误； D．元素性质的周期性变化由核外电子排布的周期性变化决定，符合元素周期律本质，D正确； 故选D。 7．硒()元素是人体必需的微量元素，麻阳冰糖橙含有相对丰富的硒()，是一种很好的补硒食品。硫、硒为同主族元素，下列说法正确的是 A．的中子数为48 B．单质的熔点： C．酸性： D．单质氧化性： 【答案】B 【解析】A．Se的原子序数为34，质子数为34，则质量数为80的的中子数为，A错误； B．硫和硒同主族，原子半径，分子间作用力增强，所以单质熔点，B正确； C．硫和硒同主族，非金属性，则最高价氧化物对应水化物的酸性：，C错误； D．硫和硒同主族，非金属性，则其单质的氧化性：，D错误； 故答案为：B。 8．砷化镓是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 N A．元素位于第四周期第族 B．原子半径： C．气态氢化物的稳定性： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】D 【解析】A．根据周期表结构可知，Ga在第四周期第13列，与铝同主族，因此Ga位于第四周期第ⅢA族，故A正确； B．同周期主族元素从左往右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，因此原子半径：Ga（第四周期）>Si（第三周期）>N（第二周期），符合同主族和同周期半径变化规律，故B正确； C．同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，可知非金属性N＞As，非金属性越强则对应的气态氢化物最稳定，因此NH3稳定性强于AsH3，故C正确； D．同周期元素从左往右，非金属逐渐增强，可知非金属性Se＞As，非金属性越强则对应的最高价含氧酸的酸性越强，故H2SeO4酸性强于H3AsO4，故D错误； 故答案选D。 9．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的是 ①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均显酸性②砹()单质为有色固体，不溶于水，也不溶于稀硝酸③在中剧烈燃烧，产物是，其溶液是一种强碱④硫酸锶()是难溶于水的白色固体⑤硒化氢()是无色、有毒、比稳定的气体 A．②④ B．①②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 【答案】A 【解析】N元素为第二周期的非金属元素，其气态氢化物溶于水后，水溶液显碱性，①错误；卤族元素从上到下，单质由气体过渡为固体，颜色逐渐加深，与具有相似的性质，故不溶于水，也不溶于稀硝酸，②正确；燃烧只能生成，③错误；同主族元素化合物的性质具有相似性和递变性，与同主族，且位于与之间，是微溶于水的白色沉淀，是难溶于水的白色固体，则是难溶于水的白色固体，④正确；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性，则气态氢化物的热稳定性，⑤错误；综上所述，正确的有②④，故选A． 10．在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如右下图）的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。下表中“方法导引”与“示例”对应关系不正确的是 选项 方法导引 示例 A 比较 Mg的金属性强于Be B 预测 单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高 C 实验 向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，能看到先产生白色絮状沉淀，然后溶解 D 模型 Na元素与右上角的Be元素也有类似的对角线规则，性质上也具有一定的相似性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．从上到下，同主族元素的金属性依次增强，Mg与Be为同主族元素，且Mg在Be的下方，则Mg的金属性强于Be，A正确； B．B在Si的左上方，二者的性质符合对角线规则，单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高，B正确； C．Be在Al的左上方，二者的性质相似，Be(OH)2也具有两性，所以向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，先产生白色絮状Be(OH)2沉淀，然后Be(OH)2沉淀溶于过量的NaOH，看到沉淀溶解，C正确； D．Be在Na的右上方，不符合对角线规则，性质上差异性大，不具有一定的相似性，D不正确； 故选D。 11．应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是 ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl ③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 ④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【解析】①碱金属元素随原子序数的增大，其原子半径依次增大，金属键的强度减弱，导致熔点降低，则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确； ②元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因非金属性：Cl>At，则砹(At)是ⅦA族元素，其氢化物的稳定性小于HCl，②错误； ③同周期元素从左到右，金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，③正确； ④磷与砷(As)位于同主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，因非金属性：P>As，则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸，④错误； 所以正确的组合是①③，故选A。 12．下列实验装置（或操作）及实验用品不能达到实验目的的是 A．比较Cl、C、Si的非金属性强弱 B．比较钠、镁的金属性强弱 C．比较、、的还原性强弱 D．观察的焰色试验 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，不能比较C和Cl非金属性的强弱，A错误； B．钠与水剧烈反应，镁与水反应平缓，通过反应剧烈程度可比较钠、镁的金属性强弱，B正确； C．氯水加入溴化钠溶液中，溴离子被氧化为溴单质，再萃取，溴的四氯化碳溶液显橙红色；溴水加入碘化钾溶液中，碘离子被氧化为碘单质，再萃取，碘的四氯化碳溶液显紫红色，通过观察颜色变化可以比较、、的还原性强弱，C正确； D．通过蓝色钴玻璃观察的焰色试验，可以避免黄光的干扰，准确判断钾离子的存在，D正确； 故选A。 13．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，它们的原子序数与其某种常见化合价的关系如图所示，对应坐标分别为（a，＋5）、（b，-2）、（c，＋1）、（d，＋3）、（e，＋7）。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的为 B．气态氢化物的稳定性： C．简单离子半径大小： D．的最高价氧化物对应的水化物为两性化合物 【答案】B 【分析】X原子序数最小，常见化合价为+5价，X为N，Y原子序数大于N，常见化合价为-2价，Y为O，Z原子序数大于O，常见化合价为+1价，Z为Na，M原子序数大于Na，常见化合价为+3价，M为Al，W原子序数大于Al，常见化合价为+7价，W为Cl。 【解析】A．W为Cl，最高价氧化物对应水化物的为，A正确； B．非金属性O>Cl>N，则简单气态氢化物的稳定性H2O>HCl>NH3，B错误； C．离子的电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径N3->O2->Na+>Al3+，C正确； D．M为Al，最高价氧化物对应的水化物为，其属于两性化合物，D正确； 故选B。 二、填空题 14．下表列出了①~⑨九种元素在元素周期表(部分)中的位置。 周期 I A族 II A族 IIIA族 IV A族 V A族 VI A族 VII A族 2 ① ② ③ ④ ⑤ 3 ⑥ ⑦ 4 ⑧ ⑨ (1)元素④的原子结构示意图为 。 (2)①、②、⑧原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号)。 (3)③、⑥两种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是 。(填化学式)。 (4)③、④、⑤三种元素的简单气态氢化物中，稳定性最弱的是 (填化学式)。 (5)元素⑧的单质与水反应的化学方程式为 。 (6)元素⑦的单质与元素⑨的钠盐溶液反应的离子方程式为 。 (7)高温灼烧单质③，透过蓝色钻玻璃，可观察到火焰呈 色。 【答案】(1) (2)B<Li<K (3)HNO3 (4)NH3 (5)2K+2H2O=2KOH+H2↑ (6)Cl2+ 2Br-=2C1-+Br2 (7)紫 【分析】根据元素在元素周期表中的位置，可知①是Li，②是B，③是N，④是O，⑤是F，⑥是P，⑦是Cl，⑧是K，⑨是Br，然后根据元素周期表分析解答。 【解析】（1） 根据分析知元素④是O元素，O原子的结构示意图为。 （2）根据分析知①是Li，②是B，⑧是K，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大原子半径越大，则三种元素的原子半径大小关系为B<Li<K。 （3）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，③是N，⑥是P，两者是同主族元素，元素的非金属性N>P，所以两者最高价氧化物对应的水化物中，酸性强弱关系为HNO3>H3PO4，故两种酸的酸性较强的为HNO3。 （4）③是N，④是O，⑤是F，它们是同周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，其简单氢化物的稳定性就越强，所以三种元素的简单氢化物稳定性关系为NH3<H2O<HF，故三种氢化物中稳定性最弱的为NH3。 （5）⑧是K，金属钾活动性很强，能够与水剧烈反应产生KOH、H2，反应的化学方程式为2K+2H2O = 2KOH+H2↑。 （6）⑦是CI，⑨是Br，Cl2氧化性强于Br2，故Cl2与NaBr在溶液中发生置换反应生成NaCl、Br2，发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2CI-+ Br2。 （7）⑧是K，其焰色试验呈紫色，因此高温灼烧单质钾，透过蓝色钴玻璃，可观察到火焰呈紫色。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第19讲 元素周期律 自主学习 对点演练 巩固提升 知识精讲 易错剖析 ◆ ◆ ◆ Ⅰ 自主学习 自主学习 1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现 的周期性变化。 [提醒]　原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体的原子半径。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈 变化，即每周期：最高正价为 (O无最高正价、F无正价)，负价为 。 概念判断 下列说法是否正确？正确的打“”，错误的打“ｘ” 1．碱金属元素由到，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低。_______ 2．因为热稳定性：，所以非金属性：___ 3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱。____ 4．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强。_______ 5．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。_____ 6．元素金属性越强，对应单质的还原性越强；元素非金属性越强，对应单质的氧化性越强。 7．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强。_____ 8．元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。_____ 9．同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序数相差1。_____ 10．随着原子序数的递增，元素原子的核外电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小。_____ ◆ ◆ ◆ Ⅱ 知识精讲 1．探究Na、Mg、Al金属性强弱 (1)Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有 产生，溶液变 与钠和水的反应相比，镁和水的反应 ，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 ；Mg与水反应的化学方程式： Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有 产生，溶液变 (2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 相关反应 的化学 方程式 实验结论 NaOH是 ，Mg(OH)2是 ，Al(OH)3是 ，三者的碱性 (3)结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力 ，金属性 。 2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 >H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力 ，非金属性 3．同周期元素性质递变规律 4．相关问题 (1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更剧烈，因为Mg的金属性比Al的强。 (2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，如非金属性强弱的顺序为Si<P<S<Cl，氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。 (3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 即时练 1．元素周期律的实质是 A．原子半径的周期性变化 B．元素主要化合价的周期性变化 C．原子序数的递增 D．核外电子排布的周期性变化 2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是 A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物 B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化 C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同 D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱 3．元素性质的周期性变化不包括 A．原子半径 B．主要化合价 C．原子核内中子数 D．金属性和非金属性 4．元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是 A．原子核外电子排布呈周期性变化 B．元素的相对原子质量逐渐变化 C．原子半径呈现从大到小的周期性变化 D．元素化合价呈周期性变化 5．下列说法正确的是 A．原子序数越大，原子半径一定越大 B．电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大 C．元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复 D．按C、N、O、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高 6．下列关于元素周期律的说法中，正确的是 A．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 B．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现 C．随着元素原子序数的递增，元素的最高正价从+1到+7，负价从-7到-1重复出现 D．随着元素原子序数的递增，元素的原子半径从小到大呈现周期性变化 ◆ ◆ ◆ Ⅲ 易错剖析 概念易错 元素推断突破口 (1)元素的典型特征推断 ①形成化合物种类最多的元素、形成的某种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高的元素为C。 ②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为N。 ③地壳中含量最多的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素为O。 ④单质最轻的元素为H；最轻的金属单质为Li。 ⑤单质在常温下呈液态的非金属元素为Br；金属元素为Hg。 ⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素为Al。 (2)由特定物质的特性推断 ①有颜色的气体：F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、O3(淡蓝色)。 ②有毒的气体：F2、Cl2、NO2、SO2、CO、NO、H2S。 ③在空气中能产生白雾的气体：HCl、HBr、HI。 ④能使湿润的品红试纸褪色的气体：Cl2、O3等。 ⑤在空气中燃烧时火焰呈蓝色或淡蓝色的气体：H2、CO、CH4。 ⑥能使带火星的木条复燃的气体：O2(常见的)。 ⑦铁的化合物的颜色：FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、Fe2O3(红棕色)、Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红褐色)、FeS(黑色)、FeCl3(棕黄色)、Fe2＋(溶液中为浅绿色)、Fe3＋(溶液中为黄色)。 ⑧铜的化合物的颜色：Cu2O(暗红色)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(蓝色)。 ⑨银的化合物的颜色：AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)、Ag2S(黑色)。 ⑩有漂白性的物质：O3、Na2O2、H2O2。 (3)综合利用“位、构、性”的关系推断 这类题目综合性强，难度较大，但若熟练掌握元素周期律的实质和元素周期表的结构知识，这一类问题便能顺利解决。 (4)由典例转化关系推断 ①NaNa2ONa2O2 ②CCOCO2 ③AlCl3Al(OH)3AlO ④FeFe2＋Fe3＋ ⑤HClCl2HClO ◆ ◆ ◆ Ⅳ 巩固提升 一、单选题 1．元素性质呈周期性变化的决定因素是 A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素的相对原子质量依次递增 C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的主要化合价呈周期性变化 2．下列说法正确的是 A．第三周期的金属元素从左到右原子半径依次增大 B．、、、的热稳定性从左到右依次增强 C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 3．下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2 4．下列性质比较中，错误的是 A．碱性： B．还原性： C．酸性： D．稳定性： 5．下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是 A．Cl的相对原子质量大于P B．与H2反应的难易程度：Cl2比P更容易 C．Cl2的沸点低于P单质 D．HCl的酸性强于H3PO4 6．下列有关元素周期律的说法正确的是 A．、、的的还原性逐渐减弱 B．元素原子的最外层电子数越多，非金属性越强 C．同周期元素的最高化合价一定随原子序数的递增而升高 D．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 7．硒()元素是人体必需的微量元素，麻阳冰糖橙含有相对丰富的硒()，是一种很好的补硒食品。硫、硒为同主族元素，下列说法正确的是 A．的中子数为48 B．单质的熔点： C．酸性： D．单质氧化性： 8．砷化镓是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 N A．元素位于第四周期第族 B．原子半径： C．气态氢化物的稳定性： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 9．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的是 ①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均显酸性②砹()单质为有色固体，不溶于水，也不溶于稀硝酸③在中剧烈燃烧，产物是，其溶液是一种强碱④硫酸锶()是难溶于水的白色固体⑤硒化氢()是无色、有毒、比稳定的气体 A．②④ B．①②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 10．在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如右下图）的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。下表中“方法导引”与“示例”对应关系不正确的是 选项 方法导引 示例 A 比较 Mg的金属性强于Be B 预测 单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高 C 实验 向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，能看到先产生白色絮状沉淀，然后溶解 D 模型 Na元素与右上角的Be元素也有类似的对角线规则，性质上也具有一定的相似性 A．A B．B C．C D．D 11．应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是 ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl ③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 ④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 12．下列实验装置（或操作）及实验用品不能达到实验目的的是 A．比较Cl、C、Si的非金属性强弱 B．比较钠、镁的金属性强弱 C．比较、、的还原性强弱 D．观察的焰色试验 A．A B．B C．C D．D 13．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，它们的原子序数与其某种常见化合价的关系如图所示，对应坐标分别为（a，＋5）、（b，-2）、（c，＋1）、（d，＋3）、（e，＋7）。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的为 B．气态氢化物的稳定性： C．简单离子半径大小： D．的最高价氧化物对应的水化物为两性化合物 二、填空题 14．下表列出了①~⑨九种元素在元素周期表(部分)中的位置。 周期 I A族 II A族 IIIA族 IV A族 V A族 VI A族 VII A族 2 ① ② ③ ④ ⑤ 3 ⑥ ⑦ 4 ⑧ ⑨ (1)元素④的原子结构示意图为 。 (2)①、②、⑧原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号)。 (3)③、⑥两种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是 。(填化学式)。 (4)③、④、⑤三种元素的简单气态氢化物中，稳定性最弱的是 (填化学式)。 (5)元素⑧的单质与水反应的化学方程式为 。 (6)元素⑦的单质与元素⑨的钠盐溶液反应的离子方程式为 。 (7)高温灼烧单质③，透过蓝色钻玻璃，可观察到火焰呈 色。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$