第四章 学案31 元素周期表和元素周期律的应用(基础课)-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版）

2.D[同一周期主族元素的金属性随着原子序数增大而减弱， 所以Na、Mg、Al金属性逐渐减弱，A正确；同一周期主族元 素的非金属性随着原子序数增大而增强，所以Si、P、S、C1非 金属性逐渐增强，B正确；两性氢氧化物能和强酸、强碱溶液 反应生成盐和水，A1(OH)3既能与强酸溶液反应又能与强碱 溶液反应，所以A1(OH)3是两性氢氧化物，C正确；亚硫酸和 次氩酸都是弱酸，磷酸是中强酸，D错误。] 课堂达标 1.C[随着原子序数的递增，元素原子核外电子排布呈周期性 变化，导致元素性质呈周期性变化，故选C。] 2.B[同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，A项正 确；单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，B项错误；元素 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化物 对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C项正确；从左 到右，同周期主族元素的最高正化合价呈现从十1价到十7 价（氧、氟除外），最低负化合价呈现从一4价到一1价的周期 性变化，D项正确。] 3.C[元素的非金属性：Si<P<C1,还原性：SiH4>PH3> HC,A错误；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小， 原子半径：Si>P>S>Cl,B错误；同周期主族元素从左到右 元素的非金属性逐渐增强，非金属性：C<N<O<F,C正确； 同周期主族元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素最 高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，酸性：H2SO3< H3PO,<H2SO4,D错误。] 4.A[同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大，r(C)> r(Cu)>r(Cu+),A正确；原子X与Y的原子序数：X>Y, 若X的周期数远大于Y的，则原子半径：X>Y,B错误；微粒 X与Y厂的核外电子排布相同，则离子半径：X<Y,C错 误；同一主族元素随原子序数变大，原子半径依次变大，同一 主族非金属元素原子半径：XY,则原子序数：X>Y,非金属 性：X<Y,D错误。] 5.解析：(1)C的原子序数为6，位于元素周期表中第二周期第 VA族。在CH4、H2O、SiH4、H2S、HCI几种简单氢化物中， SiH,的稳定性最差。(2)由于O2-、A13+具有相同的电子层 结构，原子序数越小，其离子半径越大，所以O2一的离子半径 大于AI3+的离子半径。Cl的非金属性大于S,所以H2SO 的酸性小于HC1O4的酸性。3C1和C1互为同位素，其电子 排布相同，得电子能力也相同。(3)①由于Cl2与装置C中的 溶液反应后导致装置B中压强降低形成倒吸，干燥管D能起 到防倒吸作用。②本实验利用KMnO,与浓盐酸反应制备氯 气，然后让氯气与K淀粉溶液反应，根据溶液颜色的变化来 判断Cl2能否从KI中置换出I2,进而比较Cl和I非金属性强 弱。过量的氟气会逸散到空气中，污染环境，可用NaOH溶 液等吸收。③利用强酸制弱酸的原理比较S和C的非金属 性强弱，制CO2过程中有杂质HCI存在，不能说明一定是 CO2与Na,SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和 NaHCO3溶液除去HCl。 答案：(1)第二周期第VA族SiH4(2)><=(3)① 锥形瓶防倒吸②变蓝Cl2十2OHT—C十CIO+HO ③有白色沉淀生成饱和NaHCO, 学案31元素周期表和元素周期律的 应用（基础课） 课堂活动 活动一 新知导学 1.提示：金属元素位于元素周期表的左下方，金属性最强的是 Cs(放射性元素除外)，非金属元素位于元素周期表的右上 方，非金属性最强的是F。 1122 2.提示：位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又 能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间 没有严格的界线。 3.提示：硫。 新知生成 1.(2)0 2.(1)主族序数最外层电子数(2)8 问题探究 提示：(1)16(2)BeO+2HCl一BeCl2+H2O、BeO+2NaOH+ H,O-Na2 [Be(OH)] 新知应用 1.[答案](1)×(2)×(3)×(4)/(5)× 2.D[某短周期主族元素X的最高正化合价与最低负化合价 的代数和为2，因最外层电子数不能超过8，可知最高正化合 价为十5价，最低负化合价为一3价，为N或P元素。元素X 的最高正价为十5价，为第VA族的元素，A错误；元素X为 N或P元素，最高价含氧酸的化学式为HXO3或HXO4,B 错误；元素X的最高正价为+5价，最高价氧化物为X2O,C 错误；元素X的最低负化合价为一3价，简单氢化物的化学式 为XH3,D正确。] 活动二 新知导学 提示：(1)锗位于第四周期第ⅣA族。 (2)锗和铝相似，也是位于元素周期表中金属和非金属元素 分界处附近，从而性质既有金属性又有非金属性。 (3)盐酸（或稀硫酸）、NaOH(或KOH)溶液。 新知生成 2.(1)>> (2)难②黑难酸难 问题探究 1.提示：常温下碲为固体，原因是同主族非金属元素单质的熔 点从上而下逐渐升高，硫单质是固体，故碲单质也一定是固 体。单质碲能作半导体材料，原因是确位于金属与非金属的 分界线附近，既有金属性，又有非金属性。 2.提示：第五周期第MA族；-2、十4、十6；H2Te;H2Te04。 3.提示：可在氟、氨、硫、磷、砷等元素所在周期表的位置附近 寻找。 新知应用 1.[答案](1)√(2)×(3)×(4)/(5)× 2.C[A1是活泼金属，同主族元素从上到下，元素的金属性逐 渐增强，因此Ga是活泼金属，A错误；金属性：Ga>Al,金属 性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故G(OH)3 的碱性比Al(OH)3的强，B错误；金属性：Ga>Al,故Ga单 质的还原性比A1单质的强，G+的氧化性比A13+的弱，C正 确、D错误。] 课堂达标 1.C[虚线左下方的元素为金属元素，A错误；紧靠虚线两侧 的元素不一定都是金属元素，如硅是非金属元素，B错误；元 素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往 往都既具有金属性，也具有非金属性，可在虚线附近寻找半 导体材料（如G、Si等），C正确；紧靠虚线两侧的元素都是具 有一定金属性和非金属性，但不一定都能与盐酸和氢氧化钠 溶液反应，D错误。] 2.C[由已知硒(34Se)的最外层有6个电子可推知，硒位于元 素周期表第四周期第ⅥA族，与O同主族。A项，同主族元 素从上到下，非金属性依次减弱，故非金属性：O>S>Se,正 确；B项，元素非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，非金 属性：Cl>S>Se,故还原性：H2Se>H2S>HCl,正确；C项， 元素非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金 属性：F>O>Se,故热稳定性：H2Se<H2O<HF,错误；D 项，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越 强，非金属性：CI>S>Se,故酸性：HClO4>H2SO4> H2Se04,正确。] 3.A[1~18号元素中，最高正化合价与最低负化合价的绝对 值之差为4的元素是S,与S2-核外电子排布相同的离子有 C1、K等，A项符合题意。] 4.D[X、Y、Z、W为短周期元素，X-和Y+核外电子排布相 同，可推知X为O,Y为Na;X、Z位于同一主族，Z为S;Y、Z、 W位于同一周期，W的最外层电子数是X、Y的最外层电子 数之和，W为Cl。A项，O、Na、S、Cl的核电荷数逐渐增大，正 确：B项，氧的非金属性比硫的强，所以对应单质的氧化性： O2>S,正确：C项，非金属性：CI>S,所以最高价氧化物对应 水化物的酸性：HCIO,>H2SO4,正确；D项，O2-、Na的核 外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，故离子半 径：O2->Na,错误。] 5.解析：由题意可推知A为Na、B为Si、D为N、E为O、F为S、 G为C1。(1)氨元素在元素周期表中的位置为第二周期第V A族。(2)O2-和Na的电子层结构相同，根据“序大径小”规 律可知，离子半径：O2->Na+。(3)Na和S两种元素的最高 价氧化物的水化物分别为NaOH和H2SO,,二者反应的离 子方程式为OH十H+—H2O。(4)将氯气通入H2S溶液 中，溶液变浑浊，说明有S单质生成，可证明氯气的氧化性强 于硫单质的氧化性，即氯的非金属性强于硫的非金属性，反 应的化学方程式为H2S十Cl2一S↓+2HCI。 答案：(1)第二周期第VA族(2)O2->Na+(3)OH+ H+—H2O (4)H2S+Cl2一S↓+2HC1(答案合理即可) 学案32元素推断—“位、构、性”三者 关系的应用（提升课） 课堂活动 [例1]B[根据W和X形成的最简单气态化合物的水溶液 呈碱性，可知该化合物为NH3,即W、X分别为H元素、N元 素；根据W和Y同主族、X和Z同主族，可知Y为Na元素，Z 为P元素；根据Y和R形成化合物YR,可知R为CI元素。 原子半径的大小顺序：Na>P>N>H,A项错误；N、P、CI中 非金属性最弱的是P,即PH3的稳定性最差，B项正确；CI元 素最高正化合价为十7价，其最高正化合价氧化物对应的水 化物为HClO4,C项错误；单质Na在空气中燃烧生成 Na2O2,D项错误。] [对点训练] 1.C[根据Y的最外层电子数是次外层电子数的3倍可知，Y 为O元素；元素分占三个不同的短周期，则X为H元素；由Z 原子最外层只有一个电子可知，Z为Na元素；由W位于第Ⅲ A族可知，W为A1元素；T与Y属于同一主族，则T为S元 素。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则(T)< r(W)<r(Z),A错误；由金属性Na>Al可知，最高价氧化物 对应水化物的碱性：NaOH>A1(OH)3,B错误；非金属性 O>S,则简单氢化物的稳定性：H2O>H2S,C正确；H和O 可形成H2O、H2O2等化合物，D错误。] [例2]B[由四种短周期元素在元素周期表中的相对位置可 知，W、X处于第二周期，Y、Z处于第三周期，且位于周期表的 第ⅢA~IA族。Y的原子序数是X的2倍，且X和Y处于 同一主族，由于短周期同主族相邻两种元素的原子序数相差 8,从而推知，X是O,Y是S,W是N,Z是Cl。原子半径：S CI>O,A错误；元素的非金属性：O>S,则阴离子的还原性： S2->O2-,B正确；元素的非金属性：Cl>S,则最高价氧化物 对应水化物的酸性：HCIO4>H2SO4,但低价含氧酸则不 定，如HC1O的酸性比H2SO3弱，C错误；元素的非金属性： N<O,则简单氢化物的热稳定性：NH3<H2O,D错误。] [对点训练] 2.C[设元素Y的原子序数为y,则y+y+10=3×(y+1), 解得y=7,则Y为氨元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯 元素。原子半径：Z<Y<X,A项错误；气态氢化物的稳定性： X<Z,B项错误；氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物，分别 为MgO、MgC12,C项正确；最高价氧化物对应水化物的酸 性：Y<W,D项错误。] 课堂达标 1.A[X的原子中不含中子得知X为H元素，X与W同族且 W的序数最大则W是Na元素，Z是地壳中含量最多的元素 是O元素，四种元素最外层电子数之和为13，且Y元素在H 和O元素之间推断出Y是N元素。NH3的热稳定性小于 H0的热稳定性，A错误；02与Na+都是10个电子，电子 层结构相同，B正确；原子半径N>O>H,C正确；N和H可 以形成10电子的分子NH,D正确。] 2.D[短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的 核外电子数等于主族序数，W为H元素；X的单质在空气中 含量最多，X为N元素；Y的最高价氧化物对应的水化物是 两性化合物，Y为AI元素：Z的最高正化合价与最低负化合 价的代数和为4，Z为S元素。A.NH3比H2S稳定，A正确； B.Al和S可形成化合物Al2S3,B正确；C.S、N、Al、H的最外 层电子数分别为6、5、3、1，故最外层电子数：S>N>Al>H,C 正确；D.A13+、S2的电子数分别为10、18，电子层结构不同， D错误。] 3.D[Z元素原子的M层电子数是K层电子数的3倍，Z为S 元素；元素X的最高正化合价与最低负化合价的代数和为0， X为C元素；结合题图可知，Y为F元素，W为Cl元素。A 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径： r(C)>r(F),A错误；B.同周期主族元素从左到右，元素的非 金属性逐渐增强，故元素C】的非金属性比元素S的强，B错 误；C.非金属性：F>C1,故元素F的简单气态氢化物的稳定 性比元素C1的强，C错误；D.非金属性：S>C,故元素S的最 高价氧化物对应的水化物的酸性比元素C的强，D正确。] 4.D[根据短周期元素X、Y、Z和M在元素周期表中的位置可 知，X、Z是第二周期元素，Y、M是第三周期元素。Y元素原 子的最外层电子数是次外层电子数的一半，则Y是S,可推 知M是S,X为O,Z是F。根据元素的原子结构与元素在周 期表中的位置关系可知，Si位于第三周期第NA族，A错误； 同一周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，则X的原 子半径比Z的大，B错误；Z是F元素，F元素没有正化合价， C错误；M是S元素，S的最高价氧化物对应的水化物是 H2SO4,硫酸是强酸，D正确。] 5.C[根据题意分析可知，X、Y、Z、W、E分别是H、C、O、F、C1。 氯元素非金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物HCIO4 是一种强酸，故A正确；同一周期主族元素从左到右非金属 性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C,故B正确；同一周期 主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到 下原子半径逐渐增大，所以原子半径：C>C>F,故C错误 OF2中，F为一1价，则O的化合价为十2价，故D正确。] 6.A[W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形 成离子化合物W+[ZY:],则W为Li或Na;又由于W和X 原子序数之和等于Y的核外电子数，若W为Na,X原子序 数大于Na,则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因 此W只能为Li元素；由于Y可形成Y,故Y为第IA族元 231人教版化学必修第一册 课 学案31 元素周期表和元 记 学可任务 1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构， 2.体会元素周期律（表）在学习元素化合物知识与 课堂活动 活动一学习元素周期表的分区和 化合价规律 新知导学 1.元素周期表的金属区和非金属区是如何分布 的？并指出金属性、非金属性最强的元素（放射 性元素除外)： 2.位于分界线处的元素的性质有何特点？ 3.某短周期主族元素R的最高正化合价与最低 负化合价的代数和为4，由此可以判断R为 元素。 !D新知生成 !1.元素周期表中元素的分区及性质 周期 IA IA ⅢA IVA VA VIA VIA 0 非金属性逐渐增强 2 :B 非金属元素 金稀 3 Al Si 属有 性 Ge As 5 Sb Te 逐 6 金属元素 Po iAt 渐元 增素 1 强 金属性逐渐增强 (1)金属元素：位于分界线的左下区域，包括所 有的副族元素和部分主族元素。 (2)非金属元素：位于分界线的右上区域，包括 部分主族元素和 族元素。 (3)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属 性，又能表现出一定的非金属性。 11102 素周期律的应用（基础课）》 分析、预测、比较元素及其化合物的性质。 斗学研究中的重要作用。 2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系 族序数 IAⅡAⅢAIVA V A VIA VIA 最高正价 +1+2+3 +4 +5 +6 +7 最低负价 -4 -3 -2 绝对值之和 8 8 8 结合表格数据归纳化合价规律： (1)主族元素最高正化合价= (2)非金属元素的化合价 ①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层 电子数(O、F除外)。 ②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到 的电子数。 ③最高正价十|最低负价|= (H、O、F 除外)。 D知识拓展 价电子 (1)定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化 合价有关的电子。 (2)具体内容：主族元素的价电子数=最外层电子 数，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层 或倒数第三层的部分电子。 问题探究 1.短周期X元素能形成H2X和XO2两种化合 物，则该元素的原子序数可能是 2.氧化铍和A12O3性质相似，写出氧化铍与盐 酸、NaOH溶液反应的化学方程式： 少新知应用 1.正误判断 (1)金属元素只表现金属性，非金属元素只表现 非金属性。 () (2)氟元素非金属性最强，所以它的最高价氧化 物对应水化物的酸性最强。 () (3)原子最外层电子数大于3且小于8的元素 一定是非金属元素。 () (4)氮元素的最高正化合价与最低负化合价的 绝对值之差为2。 () (5)第二周期元素的最高正化合价都等于它所 处的主族序数。 () 2.某短周期主族元素X的最高正化合价与最低 负化合价的代数和为2，下列说法正确的是 A.元素X为第IA族的元素 B.元素X最高价含氧酸的化学式为H2XO C.元素X最高价氧化物为XO, D.元素X的简单氢化物的化学式为XH3 [归纳总结] 非金属元素的化合价 (1)最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层 电子数(O、F除外)。 (2)最低负价的绝对值等于使它达到8电子稳定 结构所需要得到的电子数（仅限第VA族~第WⅧ A族元素)。 活动二认识元素周期表和元素周期律的应用 D新知导学 我国著名化学家张青莲精确地测定了铟、锗 (G)等九种元素的相对原子质量，得到的新值 被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。 (1)写出锗(Ge)元素在元素周期表中的位置： (2)储类似于铝，能溶于NaOH溶液，试从元素 在周期表中位置的角度分析，锗与铝性质相似 的原因： (3)为判断Ge(OH),是否为两性氢氧化物，设 计实验时，需要选用的试剂有G(OH),固体， 另外还要选择什么溶液？ 元素周期表和元素周期律的应用（基础课）学案31 新知生成 1.在科技生产中的应用 课笔 分界线附近元素 寻找半导体材料，如硅、锗 镓等 过渡元素 寻找制造优良催化剂和耐高 温、耐腐蚀合金的元素 氟、氯、磷、 寻找 硫、砷等元素 研制农药的材料 2.在理论上的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性：Mg>Al、Ca>Mg,则有碱性： Mg(OH) A1(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2,得碱性：Ca(OH)2 A1(OH)3。 (2)推测未知元素的某些性质 例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶， 可推知Be(OH): 溶。 ②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常！ 见元素砹(At)应为 色固体，与氢气 化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 (3)解释实验现象，如氟气通入氯化钠溶液中， 不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元 素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最 强，氟气是氧化性最强的非金属单质。 (4)指导新元素的发现及预测它们的原子结构 和性质。 D问题探究 1782年，奥地利人牟勒从一种被当地人称为 “奇异金”的矿石中提取出碲(Te与O、S同主！ 族)，碲的化学性质很像硫和硒，有一定的毒性。 在空气中把它加热熔化，会生成氧化碲。 1,运用元素周期律判断常温下碲的状态，单质碲 能作半导体材料吗？请说明你判断的依据： 2.推测碲在元素周期表中的位置，其常见价态有 哪些？写出其氢化物和最高价氧化物对应水化 物的化学式： 10310 人教版化学必修第一册 听 3.元素周期表在预测新元素、发现新物质方面起 课 着巨大的作用。随着社会的发展，对新型农药 的需求量越来越大。若要寻找新型农药，可在 记 周期表的哪个位置进行探索？ D新知应用 1.正误判断 (1)已知37号元素铷(Rb)和钠元素属于同一 主族，可推测RbOH为强碱。 () (2)通过元素周期律可推断氢氧化铍 [Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁强。 (3)已知硒元素的氢化物的分子式为H,Se,可 推知硒元素位于第WA族。 () (4)周期表中族序数等于周期数3倍的只有氧 元素。 (5)与H2化合的容易程度：Ge>Si。 () 2.(2025·桂林高一期末)镓(Ga)元素位于元素 周期表第四周期第ⅢA族。下列对镓的说法正 确的是 ( A.Ga是一种不活泼的金属 B.Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3的弱 C.Ga单质的还原性比Al单质的强 D.Ga3+的氧化性比A13+的强 课堂小结 元素位置、原子结构、元素性质之间的关系 (1)核电荷数、原子序数 结构 (2)核外电电子层数 子排布最外层电子数 反 定 定 、映 元素性质 周期 判断元素、推出位置 单质性质 位置 性质 族 运用递变规律推出性质 化合物性质 离子性质 课堂达标 1.如图所示，元素周期表中的金属元素和非金属 元素的分界线处用虚线表示。 周期 族 ⅢA IVA VA VIA VIA B Ge As Sb Te Po At 课后反思 11104 下列说法正确的是 A.虚线左下方的元素均为非金属元素 B.紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非 金属性的金属元素 C.可在虚线附近寻找半导体材料（如Ge、Si 等) D.根据A1的性质可知虚线两侧的单质都能与 盐酸和氢氧化钠溶液反应 2.(2025·重庆高一期末)已知硒(34Se)的最外层 有6个电子，依据元素周期表和元素周期律的 知识，下列说法错误的是 () A.非金属性：O>S>Se B.还原性：H,Se>H,S>HCI C.热稳定性：H2Se>H2O>HF D.酸性：HClO4>H2SO4>H2SeO, 3.1~18号元素中，某元素的最高正化合价与最 低负化合价的绝对值之差为4，该元素的离子 和与其核外电子排布相同的离子形成的化合物 可能是 () A.K2S B.MgO C.MgS D.NaF 4.(2024·洛阳高一期末)X、Y、Z、W为短周期元 素，X2和Y+核外电子排布相同，X、Z位于同 一主族，Y、Z、W位于同一周期，W的最外层电 子数是X、Y的最外层电子数之和。下列说法 不正确的是 () A.X、Y、Z、W的核电荷数逐渐增大 B.对应单质的氧化性：X>Z C.最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z D.离子半径：X<Y 5.右图为元素周期表中 DE 短周期元素的一部 A…B FG 分，其中A位于第IA 族，E为地壳中含量最多的元素。请回答下列 问题： (1)D元素在元素周期表中的位置是 (2)A、E简单离子的半径由大到小的顺序为 (用具体的微粒符号表示)。 (3)写出A和F两种元素的最高价氧化物的水 化物反应的离子方程式： (4)证明元素F和G的非金属性强弱： (用化学方程式 表示)。