第03讲 元素周期表(复习讲义)(上海专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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内容正文:
第03讲 元素周期表
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 元素周期表的结构
知识点1元素周期表的编排原则
知识点2元素周期表的结构
考向1元素周期表的结构
【思维建模】元素周期表结构巧记口诀
考向2 核外电子排布与元素周期表
考向3元素周期表中规律的应用
考点二 元素周期表的分区
知识点1根据核外电子排布分区
知识点2根据元素的金属性与非金属性分区
考向 元素周期表的分区
04
考点要求
考查形式
2025年
2024年
元素周期表
非选择题
上海卷T二,4
——
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式,共五个大题,均为非选择题,对元素周期表有所涉及。
2.从命题思路上看,预测新的一年高考,将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体,元素周期表将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查,充分利用好元素周期表这一工具。
复习目标:
1.元素的原子结构与元素周期表结构的关系。
2.元素周期表的分区。
3.认识元素周期表的基本结构,能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分,促进对“位置”与“结构”关系的理解。
(
) 考点一 元素周期表的结构
知识点1 元素周期表的编排原则
1.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.横行原则: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列。
3.纵列原则: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列。
知识点2 元素周期表的结构
1.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
周期类别
短周期
长周期
本周期
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
本周期稀有
气体原子序数
2
10
18
36
54
86
118
得分速记
某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数
(2)族(18个纵列,16个族)
族序数
ⅠA、ⅡA
ⅢB~Ⅷ
ⅠB、ⅡB
ⅢA~ⅦA
0
纵列序数
1、2_
3~10
11、12
13~17
18
价电子通式
ns1、ns2
(n-1)d1~9ns1或2
(n-1)d10ns1、(n-1)d10ns2
ns2np1~5
ns2np6
族类别
主族
副族
主族
0族
得分速记
①碱金属元素位于ⅠA族,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素),共有32种元素。
④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
⑥电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。
3.常见族的别称
族
别称
第ⅠA族(除氢)
碱金属元素
第ⅦA族
卤族元素
0族
稀有气体元素
4.元素周期表中的方格中的信息(以铁元素为例)
5.同周期相邻主族元素的原子序数之差
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
3.核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
①能级组的划分是元素周期表划分周期的基础,是核外电子排布的主要依据。
②能级与周期数、元素种数的关系:
周期
外围电子排布
各周期增加的能级
元素种数
ⅠA族
0族
最外层最多容纳电子数
一
1s1
1s2
2
1s
2
二
2s1
2s22p6
8
2s、2p
8
三
3s1
3s23p6
8
3s、3p
8
四
4s1
4s24p6
8
4s、3d、4p
18
五
5s1
5s25p6
8
5s、4d、5p
18
六
6s1
6s26p6
8
6s、4f、5d、6p
32
七
7s1
7s27p6
8
7s、5f、6d、7p
32
(2)规律:
①周期序数=电子层数。
②本周期包含的元素种数=对应能级组所含原子轨道数的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。
(3)能级与周期的关系(以第一到第四能级组为例)
①第一能级组(1s),对应第一周期,能级中可能的电子排布有:1s1、1s2;对应氢、氦共2种元素。
②第二能级组(2s 2p),对应第二周期,能级中可能电子排布有:2s1 、2s2;2s22p1、2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5、2s22p6;对应锂到氖,共8种元素。
③第三能级组(3s 3p),对应第三周期,能级中可能电子排布有:3s13p0、3s23p0;3s23p1、3s23p2、3s23p3、3s23p4、3s23p5、3s23p6;对应钠到氩,共8种元素。
④第四能级组(4s 3d 4p),对应第四周期,能级中可能电子排布:4s 电子排布有2种、3d 电子排布有10种、4p电子排布有6种,共有18种,对应钾到氪,共18种元素。
4.核外电子排布与族的划分
(1)划分依据:取决于原子的价电子数目和价层电子排布。
(2)特点:同族元素的价电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律:
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
价电子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
①对主族元素,同主族元素原子的价层电子排布完全相同,价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上(见下表)。价层电子数=族序数。
②价电子排布:(n-1)d1~10ns1~2;族序数:ⅠB和ⅡB族=ns电子数、ⅢB~ⅦB族=价电子数。
③稀有气体元素:价电子排布为ns2np6(He除外)。
(4)核外电子排布与族的关系
①电子最后填充在最外层的s和p轨道上的元素为主族(A族)元素,共有八个主族。通常把惰性气体称为零族元素。主族元素最外电子层上的电子数与所属的族数或最高氧化数相同,同主族元素的化学性质非常相似。
②一般来说,同族元素的价电子数相同,对主族元素而言,其价电子数与主族序数相同。
③主族元素原子的价电子全部排布在最外层的 ns 或 ns np 轨道上。价电子就是最外层电子。例如,碱金属元素原子的价电子排布为ns1,只有 1 个价电子,为ⅠA 族。
④稀有气体元素原子的最外层电子排布都是 ns2np6( He 是 1s2)。
⑤过渡元素原子价电子不仅仅是最外层电子,还包括次外层电子,甚至倒数第三层电子,同一族内,价电子排布基本相同。
考向1 元素周期表结构
例12018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表,包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是____________。
A.元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B.元素周期表有18个族
C.第ⅠA族的元素全部是金属元素
D.元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
【答案】D
【解析】A项,He最外层有2个电子,但属于稀有气体元素,在0族,故A错误;B项,元素周期表有7个主族、8个副族、1个0族,共16个族,故C错误;C项,第ⅠA族的H元素是非金属,故C错误;D项,元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族,含锕系和镧系元素,故D正确。故选D。
思维建模 元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,全部已填满。
纵列称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明:①指ⅠA族、ⅡA族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、Ⅷ族;
②指ⅠB族、ⅡB族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族、0族。
【变式训练1·变载体】下列叙述不正确的是____________。
A.元素周期表是呈现元素周期律的表格
B.元素周期表有七个周期,十八个族,可分为四个分区
C.元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律
D.门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
【答案】B
【解析】A.元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来,体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律,元素周期表是呈现元素周期律的表格,A正确;B.按照周期表中原子核外电子排布规律,周期表分为七个周期,十六个族,可分为s、d、ds、p和f五个区,B错误;C.随着原子序数(或核电荷数)的递增,原子核外电子排布呈现周期性变化,导致元素的性质呈周期性变化,C正确;D.门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列,制出了第一张元素周期表,D正确;故选B。
2.【工业生产与学科知识结合】【变式训练1】(2025·上海光明中学高一期中)钯常用作汽车、医学等领域的催化剂。如图为钯元素在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是____________。
A.钯的中子数为60.4 B.钯属于非金属元素
C.钯原子的质子数为46 D.钯的相对原子质量为106.4 g
【答案】C
【解析】A项,钯的中子数=质量数-质子数,160.4是平均相对原子质量,无法计算,A错误;B项,钯属于金属元素,B错误;C项,钯的原子序数为46,钯原子的质子数为46,C正确;D项,相对原子质量的单位是“1”,钯的相对原子质量为106.4,D错误;故选C。
【变式训练1·变考法】 (2025·上海位育中学高一检测)元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述不正确的是____________。
A.C的原子比B的原子的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
【答案】D
【解析】根据元素周期表的结构分析题图可知,它的更具体的内容如下所示:
B是第一周期的最后一种元素,C是第二周期的第一种元素,则C的原子序数比B的原子序数大1,A项正确;原子结构示意图为的元素的原子序数是8,第二周期元素从左到右原子序数为3~10,则原子序数为8的元素与C位于同一周期,B项正确;B是2号元素,原子核外有1个电子层,2个电子,D是12号元素,原子结构示意图为,C项正确;原子结构示意图为的元素是10号元素,也是第二周期的最后一种元素,与B同族,但该族是0族而不是主族,D项不正确。
考向2 核外电子排布与元素周期表
例2(2025·上海市三林中学高三期中考试)22Ti原子的价电子排布式为3d24s2,它在元素周期表中的位置是____________。
A.第4周期 ⅡA B.第4周期 ⅣA C.第4周期 ⅡB D.第4周期 ⅣB
【答案】D
【解析】22Ti原子的价电子排布式为3d24s2,则填入电子的最高能层为第四层,可知该元素位于第4周期,价电子出现d能级,该元素为副族元素,又由价电子数之和为2+2=4,可知该元素位于第4周期ⅣB族,故选D。
【变式训练1·变考法】元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断____________。
A.元素钴是一种过渡元素 B.它的基态原子价电子排布式为4s2
C.Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D.它位于元素周期表的第四周期第VIIIB族
【答案】A
【解析】A项,Co是Ⅷ族元素,钴是一种过渡元素,故A正确;B项,它的基态原子价电子排布式为3d74s2,故B错误;C项,Co失去最外层电子形成Co2+,Co2+的电子排布式为[Ar]3d7,故C错误;D项,它位于元素周期表的第四周期第VIII族,既不是主族也不是副族,故D错误;选A。
【变式训练2·变题型】具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是____________。
A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
【答案】B
【解析】两种元素原子的电子层上全部都是s电子,核外电子排布式为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2对应的分别是H、He、Li、Be,即可能属于第1周期和第2周期;3p能级上只有1个空轨道的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,是硅元素,3p能级上只有1个未成对电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,是铝元素或氯元素,都属于第3周期元素;最外层电子排布为2s22p6的原子是氖,属于第2周期元素;最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3周期元素,不属于同一周期元素;原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2,可能为Ar、K、Ca,不一定属于同一周期。
【微量元素与学科知识结合】【变式训练3】硒(Se)是人体健康必需的一种微量元素,在元素周期表中第四周期第ⅥA族.下列说法不正确的是____________。
A.Se位于周期表p区 B.基态Se原子核外电子排布式是 [Ar]3d104s24p4
C.硒原子的核外电子共占据18个原子轨道 D.硒元素的最高正化合价是
【答案】D
【解析】A.硒为34号元素,有6个价电子,所以硒的价层电子排布式为4s24p4,硒元素位于元素周期表p区,选项A正确;B.Se元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4,选项B正确;C.Se元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,共占据18个原子轨道,选项C正确;D.Se元素的基态原子的价电子排布式为4s24p4,最高正化合价是+6,选项D不正确;故选D。
考向3 元素周期表中规律的应用
例3元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是____________。
A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X > Y
B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料
D.Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,碱性:CsOH >Ba(OH)2
【答案】B
【解析】因X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X在Y的下一周期,原子序数:X > Y,A项正确;因HCl和H2S均为无氧酸,应依据酸性:HClO4>H2SO4,来推断出元素的非金属性:Cl>S,B项不合理;硅、锗可以做半导体材料,C项正确;依据元素周期表位置,D项正确。
【变式训练1·变载体】下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是____________。
A.从氟到碘,其氢化物的稳定性逐渐减弱
B.因为铝原子比钠原子失去电子数目多,所以铝比钠的还原性强
C.第3周期从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
D.氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的非金属性强
【答案】B
【解析】元素的金属性强弱与失去电子的多少无关,与其失去电子的能力有关,钠比铝易失去电子,金属性Na>Al,则单质的还原性钠比铝强;氧、硫同主族,原子半径越小,非金属性越强。
【变式训练2·变载体】运用元素周期律分析下面的推断,其中正确的是____________。
A.第六周期第IIIA的铊(Tl)既能与盐酸反应产生氢气,又能跟NaOH溶液反应放出氢气
B.第六周期第VIIA的砹(At)为有色固体,易溶于四氯化碳,但难溶于水
C.第五周期第IIA的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体
D.第四周期第VIA的硒的氢化物(H2Se)是无色有毒,比H2S稳定的气体
【答案】B
【解析】A项,Tl与NaOH溶液不反应,铊(Tl)能与盐酸作用产生氢气,故A错误;B项,同主族元素性质具有相似性,从上到下有递变性,则砹(At)为有色固体,易溶于四氯化碳,但难溶于水,故B正确;C项,硫酸钡不溶于水,可知同主族Sr对应的硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体,故C错误;D项,同主族元素的原子,从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱,则硒化氢(H2Se)是无色,有毒,不如H2S稳定的气体,故D错误。
【变式训练3·变载体】利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中正确的是____________。
A.第IA族元素钫的两种核素:221Fr比223Fr少2个质子
B.第三周期元素的原子半径:r(P) <r(S) <r(Cl)
C.第VIIA族元素从上到下,单质与氢气化合越来越难
D.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3
【答案】C
【解析】A项,第IA族元素钫的两种核素:221Fr比223Fr少2个中子,故A错误; B项,第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小:r(Cl)<r(S) <r(P),故B错误;C项,第VIIA族元素从上到下非金属性逐渐减弱,单质与氢气化合越来越难,故C正确;D项,同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,其减小:Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH ,故D错误。故选C。
(
) 考点二 元素周期表的分区
知识点1 根据核外电子排布分区
说明:各区价层电子排布特点
分区
元素分布
价层电子排布
元素性质特点
s区
ⅠA族、ⅡA族
ns1~2
除氢外都是活泼金属元素
p区
ⅢA族~ⅦA族、0族
ns2np1~6(He除外)
最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)
d区
ⅢB族~Ⅷ族(镧系、锕系除外)
(n-1)d1~9 ns1~2(Pd除外)
d轨道也不同程度地参与化学键的形成
ds区
ⅠB族、ⅡB族
(n-1)d10 ns1~2
金属元素
f区
镧系、锕系
(n-2)f0~14
(n-1)d0~2ns2
镧系元素化学性质相近,锕系元素化学性质相近
知识点2 根据元素的金属性与非金属性分区
说明:A.分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
B.各区位置:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。
C.分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
(4)元素周期表中的特殊位置
①过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素,都是金属元素。
②镧系:元素周期表第6周期第ⅢB族中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
③锕系:元素周期表第7周期第ⅢB族中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素:在锕系元素中,92号元素铀(U)以后的各种元素。
得分速记
(1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素,H元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族;含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。
(3)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部都是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
(4)最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
(5)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。
(6)过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
考向 元素周期表的分区
例(2025·上海市闵行区高三一模调研)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0,是一种环境友好的固体储氢材料。硼元素位于元素周期表的_____区。
A.S B.p C.d D.f
【答案】B
【解析】硼元素的原子序数为5,核外电子排布式为1s22s22p1,位于元素周期表的p区,故选B。
【变式训练1·变载体】(2025·上海市奉贤区高三一模调研)过渡金属处于元素周期表的 区。金属铜29Cu在周期表中的位置是 ,基态铜原子的价电子所占轨道数为 。
【答案】d区 第4周期第ⅠB族 6
【解析】由元素周期表的分区可知,过渡金属处于元素周期表的d区,铜是29号元素,位于元素周期表的位置是第4周期第ⅠB族,基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,所占轨道数为6。
【变式训练2·变考法】下列说法中正确的是____________。
A.s区均为金属元素
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
D.所有金属元素都分布在d区和ds区
【答案】C
【解析】A.氢元素在s区,属于非金属元素,A错误;B.第IIB族最外层电子数为2,在ds区,不在s区,B错误;C.元素周期表中IIIB族到第IIB族10个纵行的元素,称为过渡元素,全部为金属元素,C正确;D.大部分金属元素都分布在d区和ds区,少数金属分布在s区和p区,D错误;故选C。
【变式训练3·变题型】已知某些元素在周期表中的位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.元素②和⑤位于同一区
B.元素③的基态原子中,未成对电子数为5
C.与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D.s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
【答案】C
【解析】根据元素在周期表的位置,5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge;据此分析;
【解析】A项,O的价电子排布式为2s22p4,Ge的价电子排布式为4s24p2,最后一个电子均填充到p能级,两种元素均位于p区,故A说法正确;B.Mn元素价电子排布式为3d54s2,d能级有5个原子轨道,根据洪特规则,d能级上的5个电子,分别填充到5个原子轨道,因此Mn元素基态原子,未成对电子数为5,故B说法正确;C.元素④的价电子排布式为3d104s2,最外层有2个电子,最外层有2个电子:第ⅡA族元素、He,还有部分ds区的元素,第ⅡA族元素位于s区,He位于p区,故C说法错误;D.d区和ds区均为金属元素,故D说法正确;故选C。
1.(2025·上海卷T二,4)钨在周期表中的位置是_______。
A.第五周期第ⅡB族 B.第五周期第ⅣB族
C.第六周期第ⅡB族 D.第六周期第ⅥB族
【答案】(4)D
【解析】(4)74号W元素在56号Xe元素和86号Rn元素之间,所以W在第六周期第ⅥB族,故选D;
2.(2025•山东卷,6,2分)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。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Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】A项,中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;B项,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项,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项,根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层第6周期,其位于,Yb且属于镧系元素,镧系元素位于第6周期,D正确;故选D。
3.(2024·江苏卷,1,3分)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是( )
A.O B.P C.Ca D.Fe
【答案】A
【解析】A项,O元素位于元素周期表第二周期ⅥA,A符合题意;B项,P元素位于元素周期表第三周期ⅤA,B不符合题意;C项,Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA,C不符合题意;D项,Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族,D不符合题意;故选A。
4.(2024·重庆卷,5,3分)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是( )
A.Si的电负性大于Al B.Mn和Cu均为d区元素
C.Mg的第一电离能小于Al D.基态时,Mg原子和Mn原子的单电子数相等
【答案】A
【解析】A项,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,Si电负性大于Al,A正确;B项,基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,为d区;基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,为ds区,B错误;C项,基态Mg原子的价电子排布式为3s2,基态Al原子的价电子排布式为3s23p1,镁原子最外层3s轨道达到全充满结构,铝的3p轨道未达到半充满结构,故镁的第一电离能大于铝的第一电离能,C错误;D项,基态Mg原子的价电子排布式为3s2,没有单电子,基态Mn价电子排布式为3d54s2,有5个单电子,单电子数不相等,D错误;故选A
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第03讲 元素周期表
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 元素周期表的结构
知识点1元素周期表的编排原则
知识点2元素周期表的结构
考向1元素周期表的结构
【思维建模】元素周期表结构巧记口诀
考向2 核外电子排布与元素周期表
考向3元素周期表中规律的应用
考点二 元素周期表的分区
知识点1根据核外电子排布分区
知识点2根据元素的金属性与非金属性分区
考向 元素周期表的分区
04
考点要求
考查形式
2025年
2024年
元素周期表
非选择题
上海卷T二,4
——
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式,共五个大题,均为非选择题,对元素周期表有所涉及。
2.从命题思路上看,预测新的一年高考,将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体,元素周期表将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查,充分利用好元素周期表这一工具。
复习目标:
1.元素的原子结构与元素周期表结构的关系。
2.元素周期表的分区。
3.认识元素周期表的基本结构,能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分,促进对“位置”与“结构”关系的理解。
(
) 考点一 元素周期表的结构
知识点1 元素周期表的编排原则
1.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。
原子序数=________数=________数=____________数。
2.横行原则:把________________相同的元素,按________递增的顺序从左到右排列。
3.纵列原则:把不同横行中_______________相同的元素,按______________的顺序由上而下排列。
知识点2 元素周期表的结构
1.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
周期类别
________
________
本周期
元素种数
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
本周期稀有
气体原子序数
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
得分速记
某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数
(2)族(18个纵列,16个族)
族序数
ⅠA、ⅡA
ⅢB~Ⅷ
ⅠB、ⅡB
ⅢA~ⅦA
0
纵列序数
_________
_________
_________
_________
_______
价电子通式
_________
_________
_________
_________
________
族类别
_________
________
________
________
得分速记
①碱金属元素位于ⅠA族,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素),共有32种元素。
④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
⑥电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。
3.常见族的别称
族
别称
第ⅠA族(除氢)
_____________
第ⅦA族
______________
0族
____________
4.元素周期表中的方格中的信息(以铁元素为例)
5.同周期相邻主族元素的原子序数之差
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
________
4、5
n
________
6、7
n
________
3.核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
①能级组的划分是元素周期表划分周期的基础,是核外电子排布的主要依据。
②能级与周期数、元素种数的关系:
周期
外围电子排布
各周期增加的能级
元素种数
ⅠA族
0族
最外层最多容纳电子数
一
1s1
________
2
1s
________
二
2s1
________
8
2s、2p
________
三
3s1
________
8
3s、3p
________
四
4s1
________
8
4s、3d、4p
________
五
5s1
________
8
5s、4d、5p
________
六
6s1
________
8
6s、4f、5d、6p
________
七
7s1
________
8
7s、5f、6d、7p
________
(2)规律:
①周期序数=电子层数。
②本周期包含的元素种数=对应能级组所含原子轨道数的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。
(3)能级与周期的关系(以第一到第四能级组为例)
①第一能级组(1s),对应第一周期,能级中可能的电子排布有:1s1、1s2;对应氢、氦共2种元素。
②第二能级组(2s 2p),对应第二周期,能级中可能电子排布有:2s1 、2s2;2s22p1、2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5、2s22p6;对应锂到氖,共_____种元素。
③第三能级组(3s 3p),对应第三周期,能级中可能电子排布有:3s13p0、3s23p0;3s23p1、3s23p2、3s23p3、3s23p4、3s23p5、3s23p6;对应钠到氩,共_____种元素。
④第四能级组(4s 3d 4p),对应第四周期,能级中可能电子排布:4s 电子排布有2种、3d 电子排布有10种、4p电子排布有6种,共有18种,对应钾到氪,共_____种元素。
4.核外电子排布与族的划分
(1)划分依据:取决于原子的价电子数目和价层电子排布。
(2)特点:同族元素的价电子数目和价层电子排布________。
(3)规律:
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
价电子排布
______
______
________
________
________
________
________
①对主族元素,同主族元素原子的价层电子排布完全相同,价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上(见下表)。价层电子数=族序数。
②价电子排布:(n-1)d1~10ns1~2;族序数:ⅠB和ⅡB族=_____电子数、ⅢB~ⅦB族=________数。
③稀有气体元素:价电子排布为ns2np6(He除外)。
(4)核外电子排布与族的关系
①电子最后填充在最外层的s和p轨道上的元素为主族(A族)元素,共有八个主族。通常把惰性气体称为零族元素。主族元素最外电子层上的电子数与所属的族数或最高氧化数相同,同主族元素的化学性质非常相似。
②一般来说,同族元素的价电子数相同,对主族元素而言,其价电子数与________序数相同。
③主族元素原子的价电子全部排布在最外层的 ns 或 ns np 轨道上。价电子就是________电子。例如,碱金属元素原子的价电子排布为ns1,只有 1 个价电子,为ⅠA 族。
④稀有气体元素原子的最外层电子排布都是 ns2np6( He 是 1s2)。
⑤过渡元素原子价电子不仅仅是最外层电子,还包括次外层电子,甚至倒数第三层电子,同一族内,价电子排布基本相同。
考向1 元素周期表结构
例12018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表,包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是____________。
A.元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B.元素周期表有18个族
C.第ⅠA族的元素全部是金属元素
D.元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
思维建模 元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,全部已填满。
纵列称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明:①指ⅠA族、ⅡA族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、Ⅷ族;
②指ⅠB族、ⅡB族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族、0族。
【变式训练1·变载体】下列叙述不正确的是____________。
A.元素周期表是呈现元素周期律的表格
B.元素周期表有七个周期,十八个族,可分为四个分区
C.元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律
D.门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
2.【工业生产与学科知识结合】【变式训练1】(2025·上海光明中学高一期中)钯常用作汽车、医学等领域的催化剂。如图为钯元素在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是____________。
A.钯的中子数为60.4 B.钯属于非金属元素
C.钯原子的质子数为46 D.钯的相对原子质量为106.4 g
【变式训练1·变考法】 (2025·上海位育中学高一检测)元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述不正确的是____________。
A.C的原子比B的原子的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
考向2 核外电子排布与元素周期表
例2(2025·上海市三林中学高三期中考试)22Ti原子的价电子排布式为3d24s2,它在元素周期表中的位置是____________。
A.第4周期 ⅡA B.第4周期 ⅣA C.第4周期 ⅡB D.第4周期 ⅣB
【变式训练1·变考法】元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断____________。
A.元素钴是一种过渡元素 B.它的基态原子价电子排布式为4s2
C.Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D.它位于元素周期表的第四周期第VIIIB族
【变式训练2·变题型】具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是____________。
A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
【微量元素与学科知识结合】【变式训练3】硒(Se)是人体健康必需的一种微量元素,在元素周期表中第四周期第ⅥA族.下列说法不正确的是____________。
A.Se位于周期表p区 B.基态Se原子核外电子排布式是 [Ar]3d104s24p4
C.硒原子的核外电子共占据18个原子轨道 D.硒元素的最高正化合价是
考向3 元素周期表中规律的应用
例3元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是____________。
A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X > Y
B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料
D.Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,碱性:CsOH >Ba(OH)2
【变式训练1·变载体】下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是____________。
A.从氟到碘,其氢化物的稳定性逐渐减弱
B.因为铝原子比钠原子失去电子数目多,所以铝比钠的还原性强
C.第3周期从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
D.氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的非金属性强
【变式训练2·变载体】运用元素周期律分析下面的推断,其中正确的是____________。
A.第六周期第IIIA的铊(Tl)既能与盐酸反应产生氢气,又能跟NaOH溶液反应放出氢气
B.第六周期第VIIA的砹(At)为有色固体,易溶于四氯化碳,但难溶于水
C.第五周期第IIA的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体
D.第四周期第VIA的硒的氢化物(H2Se)是无色有毒,比H2S稳定的气体
【变式训练3·变载体】利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中正确的是____________。
A.第IA族元素钫的两种核素:221Fr比223Fr少2个质子
B.第三周期元素的原子半径:r(P) <r(S) <r(Cl)
C.第VIIA族元素从上到下,单质与氢气化合越来越难
D.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3
(
) 考点二 元素周期表的分区
知识点1 根据核外电子排布分区
说明:各区价层电子排布特点
分区
元素分布
价层电子排布
元素性质特点
s区
________________
________
除氢外都是活泼金属元素
p区
ⅢA族~ⅦA族、0族
ns2np1~6(He除外)
最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)
d区
ⅢB族~Ⅷ族(镧系、锕系除外)
(n-1)d1~9 ns1~2(Pd除外)
d轨道也不同程度地参与化学键的形成
ds区
________________
(n-1)d10 ns1~2
金属元素
f区
镧系、锕系
(n-2)f0~14
(n-1)d0~2ns2
镧系元素化学性质相近,锕系元素化学性质相近
知识点2 根据元素的金属性与非金属性分区
说明:A.分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线,即为________元素区和________元素区分界线(_____元素除外)。
B.各区位置:分界线左下方为________元素区,分界线右上方为________元素区。
C.分界线附近元素的性质:既表现________元素的性质,又表现________元素的性质。
(4)元素周期表中的特殊位置
①过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素,都是________元素。
②镧系:元素周期表第6周期第ⅢB族中,57号元素镧到71号元素镥共_____种元素。
③锕系:元素周期表第7周期第ⅢB族中,89号元素锕到103号元素铹共_____种元素。
④超铀元素:在_____系元素中,_____号元素铀(U)以后的各种元素。
得分速记
(1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素,H元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族;含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。
(3)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部都是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
(4)最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
(5)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。
(6)过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
考向 元素周期表的分区
例(2025·上海市闵行区高三一模调研)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0,是一种环境友好的固体储氢材料。硼元素位于元素周期表的_____区。
A.S B.p C.d D.f
【变式训练1·变载体】(2025·上海市奉贤区高三一模调研)过渡金属处于元素周期表的 区。金属铜29Cu在周期表中的位置是 ,基态铜原子的价电子所占轨道数为 。
【变式训练2·变考法】下列说法中正确的是____________。
A.s区均为金属元素
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
D.所有金属元素都分布在d区和ds区
【变式训练3·变题型】已知某些元素在周期表中的位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.元素②和⑤位于同一区
B.元素③的基态原子中,未成对电子数为5
C.与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D.s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
1.(2025·上海卷T二,4)钨在周期表中的位置是_______。
A.第五周期第ⅡB族 B.第五周期第ⅣB族
C.第六周期第ⅡB族 D.第六周期第ⅥB族
2.(2025•山东卷,6,2分)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。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Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
3.(2024·江苏卷,1,3分)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是( )
A.O B.P C.Ca D.Fe
4.(2024·重庆卷,5,3分)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是( )
A.Si的电负性大于Al B.Mn和Cu均为d区元素
C.Mg的第一电离能小于Al D.基态时,Mg原子和Mn原子的单电子数相等
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