第二节 元素周期律（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版必修第一册

第二节 元素周期律 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 题型02 简单粒子半径的大小比较 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 题型04 元素周期律 题型05 元素周期表的分区 题型06 同周期、同主族元素性质的变化规律 题型07 元素周期表和元素周期律的应用 题型08 元素“位—构—性”关系推断 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 1.原子核外电子排布的周期性变化 （1）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。 （2）规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。只有K层的原子，2个电子为稳定结构，除此之外均8个电子为稳定结构。 2.元素化合价的规律性变化 （1）对1～18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示： （2）规律： ①随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1到＋7(氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现－4到－1的周期性变化。 ②元素的最高正化合价＝最外层电子数(O、F及稀有气体除外) |元素的最低负化合价|＝8－最外层电子数 元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外) 【典例1】（24-25高一上·广东深圳·期末）短周期元素a~h，其原子半径、最高正价或最低负价随原子序数递增的变化如图所示。下列说法正确的是 A．a、c能组成一种四原子共价化合物，其电子式为 B．简单气态氢化物的稳定性； C．简单离子的半径： D．简单阴离子的还原性： 【答案】D 【分析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知a是H元素，b是C元素，c是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。 【详解】 A．a是H元素，c是N元素，可组成一种四原子共价化合物氨气，电子式为，A不符合题意； B．b是C元素，c是N元素，d是O元素，非金属性C<N<O，简单气态氢化物的稳定性；，B不符合题意； C．d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，简单离子的核外电子排布相同，离子半径随原子序数的增大而减小，即简单离子半径：，C不符合题意； D．g是S元素，h是Cl元素，非金属性S<Cl，简单阴离子的还原性：，D符合题意。 答案选D。 【变式1-1】（24-25高一上·广东江门·期末）根据下表给出有关周期表部分原子半径和化合价的信息，以下叙述不正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、﹣2 ﹣2 A．单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M B．T与氢元素形成的化合物只有极性共价键 C．M与T形成的化合物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D．离子半径： 【答案】B 【分析】短周期元素，由元素的化合价可知，T只有-2价，则T为O元素，可知R为S元素，L、M、Q只有正价，原子半径L＞Q，则L为Mg元素，Q为Be元素，原子半径M的介于L、Q之间，则M为Al元素，结合对应单质和化合物的性质以及元素周期律的递变规律解答。 【详解】A．金属性Mg比Al强，则Mg与酸反应更剧烈，则单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M，A正确； B．O与氢元素形成的化合物可能是H2O或H2O2，两者均有极性共价键，其中H2O2含有非极性共价键，B错误； C．Al与O形成的化合物为Al2O3，属于两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，C正确； D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：，D正确； 故选B。 【变式1-2】某元素的气态氢化物化学式为HR，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为 A．HRO B．HRO2 C．HRO3 D．HRO4 【答案】D 【详解】某元素的气态氢化物化学式为HR，则R的最低负价为-1价，R元素位于第VIIA族，第VIIA族元素除F元素外其他元素最高正价为+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HRO4，故选D。 【变式1-3】某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为 A．4 B．5 C．6 D．7 【答案】C 【详解】根据元素的最高正价+∣最低负价∣=8可知，最高正价与最低负价的代数和为4时元素原子的最外层电子数为6，故选项C正确。 题型02 简单粒子半径的大小比较 1.简单粒子是指单核粒子——即原子或单原子形成的离子，如：Cl、Cl－及Na＋。 2.简单粒子半径的大小比较：“三看”法 “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小(简称“序大径小”)。 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)；r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大。 例：r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 【典例2】（24-25高一下·广东广州·阶段练习）W、X、Y、Z为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如下，X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，下列说法正确的是 W X Y Z A．X最高价含氧酸的浓溶液受热产生混合气体 B．最高价含氧酸酸性：W>X C．简单离子半径： D．X、Y的单质在放电条件下直接生成红棕色气体 【答案】A 【分析】已知：短周期元素X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，考虑X为N元素，气态氢化物NH3与最高价含氧酸HNO3反应，则根据相对位置推出W为C元素，Y为O元素，Z为S元素。 【详解】A．浓硝酸受热分解的化学方程式为，产生混合气体，A正确； B．C元素最高价含氧酸为碳酸，碳酸是弱酸，N元素最高价含氧酸为硝酸，硝酸是强酸，故酸性：硝酸>碳酸，B错误； C．电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径N3->O2-，C错误； D．氮气与氧气在放电条件下先生成无色一氧化氮，一氧化氮再与氧气反应生成红棕色二氧化氮，D错误； 答案选A。 【变式2-1】（24-25高一下·广东深圳·期末）为原子序数依次增大的短周期元素，X原子L层有5个电子，Y与Z形成的淡黄色化合物甲可用作呼吸面具的供氧剂，R的周期序数与主族序数相等，Q的最高正价与最低负价的代数和为4.下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．简单氢化物的稳定性： C．的最高价氧化物对应的水化物可两两反应 D．化合物甲中阴、阳离子的个数比为 【答案】C 【分析】为原子序数依次增大的短周期元素，X原子L层有5个电子，X是N元素；Y与Z形成的淡黄色化合物甲可用作呼吸面具的供氧剂，Y是O元素、Z是Na元素；R的周期序数与主族序数相等，R是Al元素；Q的最高正价与最低负价的代数和为4，Q是S元素。 【详解】A．电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：N3->Na+，故A错误； B．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，简单氢化物的稳定性H2O>H2S，故B错误； C．氢氧化铝是两性氢氧化物，氢氧化铝能与氢氧化钠反应，氢氧化铝能与硫酸反应，故C正确； D．化合物甲是Na2O2，阴、阳离子的个数比为1:2，故D错误； 选C。 【变式2-2】已知下列原子的半径： 原子 N S O 半径 0.70 1.06 0.66 1.17 根据以上数据，P原子的半径可能是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】P是第三周期元素，位于硅与硫元素之间，根据元素周期律可知，磷原子的半径应在原子和S原子之间。 故答案选A。 【变式2-3】下列各组微粒半径的大小比较错误的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A. 同主族自上而下原子半径增大，故原子半径，故A正确； B. 核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径，故B正确； C. 同周期从左向右原子半径减小，则半径为，故C错误； D. 最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，阴离子半径大于相应的原子半径，故半径，故D正确。 综上所述，答案为C。 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 1.金属性强弱的判断依据 （1）同一主族从上到下，元素的金属性逐渐增强。 （2）元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。 （3）元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则其金属性越强。 （4）金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A的金属性强于B。 （5）在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的金属性。 （6）金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。 2.非金属性强弱的判断依据 （1）同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。 （2）非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。 （3）非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。 （4）元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则其非金属性越强。 （5）非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A的非金属性强于B。 （6）非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。 3.以下几点不能用作判断元素金属性或非金属性强弱的依据 （1）原子失去或得到电子数目的多少。 （2）单质的熔点(状态)或氢化物的沸点等物理性质。 （3）非最高价含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性。 （4）气态氢化物水溶液(无氧酸)的酸性。 【典例3】（24-25高一下·广东湛江·期中）通过将分子筛中的元素Na替换为K或Ca，可改变分子筛的孔径大小。这3种元素中说法正确的是 A．仅Na可与Cl2反应 B．K的单质与水的反应最剧烈 C．Na的氧化物与水的反应均为化合反应 D．Ca的最高价氧化物的水化物碱性最强 【答案】B 【详解】A． Na、K、Ca都能与Cl2反应，故A错误； B．Na、K、Ca 中K金属性最强，K的单质与水的反应最剧烈，故B正确； C．Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是化合反应，故C错误； D．Na、K、Ca 中K金属性最强，K的最高价氧化物的水化物KOH碱性最强，故D错误； 选B。 【变式3-1】（24-25高一下·广东河源·期中）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素，X是地壳中含量最高的元素，Y的氢化物的水溶液能用于刻蚀玻璃，Z元素的最高化合价与最低化合价的代数和为2。下列说法正确的是 A．非金属性： B．原子半径： C．Y或W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素的最高价氧化物对应水化物具有强氧化性 【答案】C 【分析】X为地壳中含量最高的元素，故X为O元素，Y的氢化物水溶液可以刻蚀玻璃，故Y为F元素，Z最高化合价与最低化合价代数和为2，且原子序数大于9，则Z为P元素，W为金属元素，根据化学式推知，W为Ca元素。 【详解】A．非金属性递变规律为同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故非金属性：F>O>P，即Y>X>Z，A错误； B．同一周期从左到右原子半径依次减小；电子层数越大，原子半径越大，则原子半径：F<O<P<Ca，即Y<X<Z<W，B错误； C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确； D．Z元素的最高价氧化物对应水化物为H3PO4，不具有强氧化性，D错误； 故选C。 【变式3-2】（24-25高一上·广东深圳·期末）短周期主族元素、、、在周期表中位置如下图，下列表述错误的是 A．的最高正价和最低负价的代数和可能为0 B．有可能周期数等于其族序数 C．的气态氢化物有可能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到盐 D．元素的非金属性： 【答案】B 【分析】由周期表片段可知，X元素可能为C、N、O，Y元素可能为N、O、F，Z元素可能为Al、Si、P，W元素可能为Si、P、S； 【详解】A．X为碳元素时，其最高正价和最低负价的代数和为0，故A正确； B．W的周期数为3，但其不可能为Al，故B错误； C．X为氮元素时，其气态氢化物有可能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到盐，故C正确； D．根据元素周期律可知元素的非金属性：，故D正确； 故选B。 【变式3-3】（24-25高一下·广东广州·开学考试）如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为四种短周期元素。Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等。下列说法中正确的是 A．Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．原子半径由小到大的顺序为 D．X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同 【答案】B 【分析】如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为四种短周期元素，根据元素周期表，四种元素分别处于第二、第三周期，Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等，则Z为Mg元素，结合元素周期表可知X为C、Y为N、W为Al，据此解答。 【详解】A．N元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3，A错误； B．非金属性：N>C，非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：，B正确； C．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，故原子半径由小到大的顺序为N＜C＜Al＜Mg)，C错误； D．C的氧化物中含有共价键，Mg的氧化物中含有离子键，二者所含化学键类型不相同，D错误； 故选B。 题型04 元素周期律 1.概念：元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 2.内容：随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体除外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。 3.实质：元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。 【典例4】（24-25高一上·广东·期末）从周期表推测，若存在116号元素(用X表示)，其最外层有6个电子，下列性质推断正确的是 A．其钠盐的化学式为Na2X B．X是非金属元素 C．其最高价氧化物的水化物为强酸 D．其最高价氧化物为XO3 【答案】D 【分析】在元素周期表中，第七周期0族元素为118号元素，则116号元素位于第七周期第ⅥA族。 【详解】A．在第七周期中，只有第ⅦA族和0族元素为非金属元素，其余都为金属元素，则X应为金属元素，不存在Na2X，A错误； B．X的金属性大于Po，为金属元素，B错误； C．X为金属元素，其最高价氧化物的水化物显碱性，C错误； D．X为第ⅥA族元素，最高化合价为+6价，其最高价氧化物为XO3，D正确； 故选D。 【变式4-1】（24-25高一上·广东广州·期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．非金属性： B．热稳定性： C．酸性： D．金属性： 【答案】B 【详解】A．周期元素从左到右，非金属性依次减弱，则非金属性：Cl＞S，能用元素周期律解释，A错误； B．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，不能用元素周期律解释，B正确； C．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：N＞C，则酸性：，能用元素周期律解释，C错误； D．周期元素从上到下，金属性依次增强，则金属性：，能用元素周期律解释，D错误； 故选B。 【变式4-2】（24-25高一下·广东清远·期末）下列事实能作为对应判断依据的是 A．锌和钾分别投入CuCl2溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K B．SiO2为酸性氧化物，判断SiO2不能与任何酸发生反应 C．酸性：H3PO4>HClO，判断磷的非金属性强于氯 D．根据反应2F2+2H2O=4HF+O2，判断非金属性：F>O 【答案】D 【详解】A．钾单质会与水反应，生成氢氧化钾和氢气，生成的氢氧化钾与氯化铜反应生成氢氧化铜，A错误； B．二氧化硅可与氢氟酸反应，B错误； C．次氯酸不是氯的最高价含氧酸，C错误； D．氧化性，氧化剂＞氧化产物，D正确； 故答案为：D。 【变式4-3】门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的有 A．碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2 B．稳定性：H2O>H2S>H2Se C．挥发性：HNO3>H3PO4>H2SO4 D．原子半径：P>S>Cl 【答案】C 【详解】A．同周期元素自左至右金属性减弱，同主族元素自上而下金属性增强，所以金属性K＞Ca＞Mg，金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，所以碱性KOH＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2，可以用元素周期律解释，故A不符合题意； B．同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性O＞S＞Se，非金属性越强氢化物越稳定，所以稳定性H2O＞H2S＞H2Se，可以用元素周期律解释，故B不符合题意； C．挥发性与分子间作用力有关，与元素周期律无关，故C符合题意； D．同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径：P＞S＞Cl，可以用元素周期律解释，故D不符合题意； 综上所述答案为C。 题型05 元素周期表的分区 1.元素周期表的金属区和非金属区： 请填写出图中序号所示内容：①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________；⑦________；⑧________。 提示：增强　Al　Si　非金属　金属　增强　增强　增强 2.在分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。 【典例5】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线用虚线表示。下列说法中正确的是 A．虚线的左侧全部是金属元素 B．非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物对应水化物酸性最强 C．第ⅠA族元素的金属性一定强于第ⅡA族元素 D．Si是半导体材料，Ge也可能是半导体材料 【答案】D 【详解】A．虚线的左侧除了氢元素以外，其他全部都是金属元素，A错误； B．非金属性最强的元素是氟，但氟没有正价，B错误； C．同周期第ⅠA族元素的金属性强于第ⅡA元素，且第ⅠA族中的氢元素的金属性弱于第ⅡA元素，C错误； D．Si和Ge都位于金属元素与非金属元素的分界线处附近，Si是半导体，Ge也可能是半导体，D正确； 故选D。 【变式5-1】在半导体的发展史中金属锗(Ge)是第一个被广泛使用的半导体材料，它在硅的下一周期，且与硅同主族。下列叙述不正确的是 A．锗位于金属区与非金属区的交界处 B．锗的最高价含氧酸是强酸 C．锗的单质具有半导体的性能 D．热稳定性： 【答案】B 【详解】A．锗是半导体材料，位于金属区和非金属区的交界处，A正确； B．同一主族从上向下非金属性逐渐减弱，非金属性越弱，其最高价氧化物对应的水化物酸性越弱，锗的非金属性比碳弱，碳酸是弱酸，则锗的最高价含氧酸也是弱酸，B错误； C．锗是半导体材料，其单质具有半导体的性能，C正确； D．非金属性越弱，其氢化物越不稳定，锗的非金属性比硅弱，，D正确； 答案选B。 【变式5-2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法不正确的是 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 第二周期 第三周期 第四周期 第五周期 第六周期 A．元素在地壳上的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系 B．在元素周期表左下角可以寻找制备新型农药材料的元素 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如、等) D．可在过渡元素中寻找耐高温材料 【答案】B 【详解】A．元素在地壳上的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系，如科学实验发现如下规律：相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少等，A正确； B．农药中常含有氟、氯、硫、磷、砷等元素，它们都位于元素周期表右上角，B不正确； C．在金属与非金属元素的分界线附近的元素，既具有某些金属的性质，又具有某些非金属元素的性质，可在虚线附近寻找半导体材料(如、等)，C正确； D．耐高温材料的熔点高，它们通常为过滤元素构成的合金，所以可在过渡元素中寻找耐高温材料，D正确； 故选B。 【变式5-3】下列关于现代元素周期表的说法错误的是 A．是元素周期律的具体表现形式 B．按照元素相对原子质量由小到大顺序排列的 C．对与化学相关的工农业生产有一定的指导作用 D．可在元素周期表中Si附近寻找新的半导体材料 【答案】B 【详解】A．元素周期表是元素周期律的具体表现形式，正确反映了元素性质的周期性变化，A正确； B．现代元素周期表按原子序数（即质子数）由小到大排列，而非相对原子质量，早期门捷列夫周期表曾按相对原子质量排列，但现代已修正，B错误； C．元素周期表能指导工农业生产，例如预测元素性质、寻找催化剂或材料等，C正确； D．半导体材料（如Si、Ge）位于金属与非金属分界线附近，在Si附近寻找半导体材料合理，D正确； 答案选B。 题型06 同周期、同主族元素性质的变化规律 元素周期表中元素性质递变规律(稀有气体除外) 内容 同周期 (左→右) 同主族 (上→下) 原子 结构 电子层数 相同 增多 最外层电子数 1个→8个 (第1周期1→2) 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素 性质 原子得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 原子失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 元素的金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素的非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 金属单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 元素的主要化合价 最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 非金属气 态氢化物 形成 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 最高价氧化 物的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 金属阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 非金属阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 【典例6】（24-25高一下·广东惠州·期末）X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的族序数是周期数的2倍，Y原子L层有5个电子，Z为地壳中含量最高的金属元素，Z、W处于同周期的相邻主族，W与R原子的M层电子数之比为2：3。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应的水化物的酸性： B．简单离子半径： C．W的单质可用作光导纤维 D．气态氢化物的热稳定性： 【答案】C 【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的族序数是周期数的2倍，X为C；Y的L层有5个电子，Y为N；Z为地壳中含量最高的金属元素，Z为Al；Z与W同周期相邻主族，W为Si；W与R的M层电子数比为2：3，R为S。 【详解】A．同周期从左往右元素的非金属性增强，故非金属性N>C，HNO3酸性强于H2CO3，A正确； B．电子层数越多，半径越大，S2-有三个电子层，Al3+有2个电子层，故Al3+半径小于S2-，B正确； C．光导纤维材料为SiO2，而非单质Si，C错误； D．同主族从上往下元素的非金属性减弱，非金属性C>Si，故CH4稳定性强于SiH4，D正确； 故选C。 【变式6-1】（24-25高一下·广东茂名·期末）一种食品添加剂，其分子结构式如图，已知R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z在同一主族，则下列说法正确的是 A．原子半径： B．最简单氢化物的稳定性： C．最高价氧化物的水化物酸性： D．和都能使品红溶液褪色 【答案】D 【分析】R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z在同一主族，在该物质的分子结构式中， Y、Z均形成两个共价键，则Y为O，Z为S；R形成一个共价键，则R为H；X形成四个共价键，则X为C；综上，R、X、Y、Z依次为H、C、O、S。 【详解】A．结合分析知，X为C，Y为O，同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：， A错误； B．元素的非金属性越强，其对应的最简单氢化物的稳定性越强，结合分析知，Z为S，Y为O，由于非金属性：O>S，则稳定性：，B错误； C．X为C，Z为S，二者最高价氧化物对应水化物分别为，碳酸是弱酸而硫酸是强酸，酸性：，C错误； D．即SO2，SO2能与品红结合生成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色，即，过氧化氢具有强氧化性，也能使品红溶液褪色，D正确； 故选D。 【变式6-2】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．非金属性： C．碱性： D．酸性： 【答案】D 【详解】A．S和P同周期，同一周期主族元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物的水化物的酸性增强，即酸性H2SO4＞H3PO4，可用元素周期律解释，A不符合题意； B．Cl和Br同主族，同一主族元素从上到下电子层数增加、原子半径增大，非金属性减弱，Cl的非金属性更强，可用元素周期律解释，B不符合题意； C．Na和Mg同周期，同一周期主族元素从左到右金属性减弱，Na的金属性更强，其最高价氧化物的水化物，即氢氧化物碱性NaOH＞Mg(OH)2，可用元素周期律解释，C不符合题意； D．HCl为强酸、H2S为弱酸，HCl的酸性强于H2S，虽然Cl的非金属性比S强，但元素周期律通常用于比较最高价氧化物对应水合物的酸性，而HCl和H2S并非Cl、S的最高价含氧酸，不能用元素周期律解释，D符合题意； 故答案为：D。 【变式6-3】利用如图装置研究同主族元素非金属性强弱。下列说法中不正确的是 实验 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c ① 比较C与Si的非金属性 Na2CO3 _______ _______ ② 比较Cl与Br的非金属性 KMnO4 _______ NaOH溶液 A．实验①中试剂b和试剂c分别是Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液 B．实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成，证明非金属性C>Si C．实验②中试剂b可以是KBr溶液 D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的Cl2 【答案】A 【分析】同主族元素非金属性由上向下逐渐减弱。 【详解】A．实验①的目的是比较C与Si的非金属性，由于盐酸具有挥发性，试剂b是溶液，可以将锥形瓶中生成的和挥发出的HCl吸收，试剂b应选用饱和溶液，试剂c选用溶液，A错误； B．由选项A分析可知，实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成即生成，证明非金属性C>Si，B正确； C．实验②的目的比较Cl与Br的非金属性，则锥形瓶中按照加入药品分析产生，还有挥发出来的HCl，试剂b如果是KBr溶液发生反应，溶液变为棕黄色，可证明氧化性>，可得结论非金属性：Cl>Br，C正确； D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的，防止污染空气，D正确； 故选A。 题型07 元素周期表和元素周期律的应用 1.对化学研究的指导作用 (1)根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律。 (2)根据元素的原子结构推测其在元素周期表中的位置和性质。 (3)依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。 2.指导其他与化学相关的科学技术 【典例7】（24-25高一下·广东深圳·期末）X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，部分元素在元素周期表中的相对位置如图所示。Y与R所形成的一种化合物具有漂白性，Z的最外层电子数是其次外层电子数的一半。下列说法正确的是 A．原子半径： B．简单气态氢化物的稳定性： C．最高价氧化物的水化物的酸性： D．Z的单质可用来生产光导纤维 【答案】C 【分析】Y与R位于同主族，且所形成的一种化合物具有漂白性，则Y为O，R为S，X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，Z的最外层电子数是其次外层电子数的一半，Z为Si，结合图示可知，X为N，W原子序数比R大，且为短周期主族元素，W为Cl，即X为N，Y为O，Z为Si，R为S，W为Cl，以此解题。 【详解】A．W是Cl元素，R为S元素，位于同一周期，原子半径从左到右逐渐减小，故原子半径：R> W，故A错误； B．非金属性越强，则简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性Y(O)>X (N)，故简单气态氢化物的稳定性:Y >X，故B错误； C．非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性X(N)>Z (Si)，故最高价氧化物的水化物的酸性:X >Z，故C正确； D．Z的单质是Si，其氧化物可用来生产光导纤维，故D错误； 故选C。 【变式7-1】下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．非金属性： B．酸性： C．碱性： D．热稳定性： 【答案】B 【详解】A．同主族从上往下元素的非金属性减弱，非金属性O＞S，可用元素周期律解释，A不符合题意； B．酸性HCl＞H2S，HCl和H2S并非最高价酸，其酸性强弱与非金属性无直接对应关系，不能用元素周期律解释，B符合题意； C．同周期从左往右元素的金属性逐渐减弱，金属性Na＞Mg，碱性NaOH＞Mg(OH)2，可用元素周期律解释，C不符合题意； D．同主族从上往下元素的非金属性减弱，非金属性N＞P，热稳定性NH3＞PH3，可用元素周期律解释，D不符合题意； 故选B。 【变式7-2】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具； ②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质； ③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素； ④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是 A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③ 【答案】A 【解析】根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。 【变式7-3】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是 A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 【答案】B 【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A项错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B项正确；H＋、Li＋的最外层电子数分别是0、2，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质相似，不完全相同，D项错误。 题型08 元素“位—构—性”关系推断 1.由元素原子或离子的核外电子排布推断 2.由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3.由元素在周期表中的位置推断 4.元素的“位—构—性”关系 5.元素“位—构—性”的特殊规律 (1)“三角形”规律 所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族(图中A、B、C位置)，可推出三者原子结构、性质方面的规律。如原子序数：C>B>A；原子半径：r(C)>r(A)>r(B)。 A、B、C若为非金属元素，则非金属性：B>A>C；单质的氧化性：B>A>C；气态氢化物的稳定性：B>A>C；阴离子的还原性：C>A>B。 若A、B、C为金属元素，则金属性：C>A>B：单质的还原性：C>A>B；最高价氧化物对应水化物的碱性：C>A>B；阳离子的氧化性：B>A>C。 (2)“对角线”规则 在第二、三周期中，某些元素处于不同的主族，但其化学性质却很相似，如Li与Mg、Be与Al、B与Si等，这一规律称为“对角线”规则[注意：此对角线只能是左上右下的对角线，即第二周期第N主族元素与第三周期第(N＋1)主族元素的性质相似](图中A、D位置)。应用此规则可根据已知元素及其化合物的性质，推导陌生元素及其化合物的性质。 【典例8】（24-25高一下·广东江门·期末）下表显示元素周期表的一部分，a~f代表6种短周期元素。 已知c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。下列说法不正确的是 A．X电子式为 B．原子半径： C．d与c形成的化合物中只含有离子键 D．最高价氧化物对应的水化物酸性： 【答案】C 【分析】c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X，则X是H2O，c是O，则a为C、b为N、d为Na、e为Mg、f为Cl。 【详解】 A．X是H2O，电子式为，A正确； B．同周期从左往右原子半径减小，原子半径：，B正确； C．d(Na)与c(O)形成的化合物Na2O中只含有离子键，Na2O2中既有离子键又有共价键，C错误； D．非金属性：N＞C，最高价氧化物对应的水化物酸性：b＞a，D正确； 答案选C。 【变式8-1】（24-25高一下·广东深圳·期末）短周期主族元素R、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知：R通常应用于文物年代测定。下列说法正确的是 A．简单气态氢化物的热稳定性：X＜R B．Y、X的简单离子半径大小：X＜Y C．工业上，采用电解熔融Y的氯化物冶炼单质Y D．是含极性键的共价化合物 【答案】D 【分析】R通常应用于文物年代测定，为C元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素； 【详解】A．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的热稳定性逐渐增强，故热稳定性NH3>CH4，故A错误； B．X离子为N3-，Y离子为Al3+，两者电子层结构相同，N3-的核电荷数小，半径大，故B错误； C．AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，故一般采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，故C错误； D．CS2含有的是极性键，是共价化合物，故D正确； 答案选D。 【变式8-2】X、Y、Z、W、T表示五种短周期主族元素，其原子序数和原子半径的关系如图所示。X元素的L层电子数是K层的3倍，X与T同主族，Z是地壳中含量最多的金属元素，单质W可用于制作计算机芯片。下列说法正确的是 A．简单离子半径：Z>X B．电解熔融的Z的最高价氧化物可制得单质Z C．最简单氢化物的热稳定性：X>Y D．最高价含氧酸的酸性：W>T 【答案】B 【分析】X、Y、Z、W、T表示五种短周期主族元素，X元素的L层电子数是K层的3倍，X为O，X与T同主族，T为S，Z是地壳中含量最多的金属元素，Z为Al，单质W可用于制作计算机芯片，W为Si，Y的原子序数大于O，半径小于O，Y为F。 【详解】A．电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，简单离子半径：，A错误； B．冶炼金属铝，需电解熔融态的氧化铝，B正确； C．元素非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：，最简单氢化物的热稳定性：，C错误； D．元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：，最高价含氧酸的酸性：，D错误； 答案选B。 【变式8-3】X、Y、Z、W均为前18号元素，原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y在化合物中通常显+1价，Z元素电子层数等于其最外层电子数，W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是 A．Y形成的单质活泼性低于Z B．Z与X形成的化合物可与反应 C．W与X形成的化合物是非电解质 D．X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同 【答案】A 【分析】X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，X为O；Y 在化合物中通常显+1价，且原子序数比X大，Y 为Na；Z元素电子层数等于其最外层电子数，原子序数比Y大，Z为Al；W 的原子核内有17个质子，质子数等于原子序数，所以W为Cl。 【详解】A．Y（Na）的单质活泼性高于Z（Al），金属活动性顺序中Na在Al之前，A错误； B．Z与X形成的Al2O3是两性氧化物，可与NaOH反应生成，化学方程式：，B正确； C．WX2为ClO2，属于非电解质（熔融态或水溶液中不导电），C正确； D．O2-、Na+、Al3+的电子数均为10，D正确； 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 元素周期律 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 题型02 简单粒子半径的大小比较 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 题型04 元素周期律 题型05 元素周期表的分区 题型06 同周期、同主族元素性质的变化规律 题型07 元素周期表和元素周期律的应用 题型08 元素“位—构—性”关系推断 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 1.原子核外电子排布的周期性变化 （1）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。 （2）规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现_________的周期性变化。只有K层的原子，2个电子为稳定结构，除此之外均8个电子为稳定结构。 2.元素化合价的规律性变化 （1）对1～18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示： （2）规律： ①随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现_________(氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现_________的周期性变化。 ②元素的最高正化合价＝最外层电子数(O、F及稀有气体除外) |元素的最低负化合价|＝8－最外层电子数 元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外) 【典例1】（24-25高一上·广东深圳·期末）短周期元素a~h，其原子半径、最高正价或最低负价随原子序数递增的变化如图所示。下列说法正确的是 A．a、c能组成一种四原子共价化合物，其电子式为 B．简单气态氢化物的稳定性； C．简单离子的半径： D．简单阴离子的还原性： 【变式1-1】（24-25高一上·广东江门·期末）根据下表给出有关周期表部分原子半径和化合价的信息，以下叙述不正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、﹣2 ﹣2 A．单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M B．T与氢元素形成的化合物只有极性共价键 C．M与T形成的化合物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D．离子半径： 【变式1-2】某元素的气态氢化物化学式为HR，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为 A．HRO B．HRO2 C．HRO3 D．HRO4 【变式1-3】某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为 A．4 B．5 C．6 D．7 题型02 简单粒子半径的大小比较 1.简单粒子是指单核粒子——即原子或单原子形成的离子，如：Cl、Cl－及Na＋。 2.简单粒子半径的大小比较：“三看”法 “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小(简称“序大径小”)。 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)；r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大。 例：r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 【典例2】（24-25高一下·广东广州·阶段练习）W、X、Y、Z为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如下，X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，下列说法正确的是 W X Y Z A．X最高价含氧酸的浓溶液受热产生混合气体 B．最高价含氧酸酸性：W>X C．简单离子半径： D．X、Y的单质在放电条件下直接生成红棕色气体 【变式2-1】（24-25高一下·广东深圳·期末）为原子序数依次增大的短周期元素，X原子L层有5个电子，Y与Z形成的淡黄色化合物甲可用作呼吸面具的供氧剂，R的周期序数与主族序数相等，Q的最高正价与最低负价的代数和为4.下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．简单氢化物的稳定性： C．的最高价氧化物对应的水化物可两两反应 D．化合物甲中阴、阳离子的个数比为 【变式2-2】已知下列原子的半径： 原子 N S O 半径 0.70 1.06 0.66 1.17 根据以上数据，P原子的半径可能是 A． B． C． D． 【变式2-3】下列各组微粒半径的大小比较错误的是 A． B． C． D． 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 1.金属性强弱的判断依据 （1）同一主族从上到下，元素的金属性逐渐增强。 （2）元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。 （3）元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则其金属性越强。 （4）金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A的金属性强于B。 （5）在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的金属性。 （6）金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。 2.非金属性强弱的判断依据 （1）同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。 （2）非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。 （3）非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。 （4）元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则其非金属性越强。 （5）非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A的非金属性强于B。 （6）非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。 3.以下几点不能用作判断元素金属性或非金属性强弱的依据 （1）原子失去或得到电子数目的多少。 （2）单质的熔点(状态)或氢化物的沸点等物理性质。 （3）非最高价含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性。 （4）气态氢化物水溶液(无氧酸)的酸性。 【典例3】（24-25高一下·广东湛江·期中）通过将分子筛中的元素Na替换为K或Ca，可改变分子筛的孔径大小。这3种元素中说法正确的是 A．仅Na可与Cl2反应 B．K的单质与水的反应最剧烈 C．Na的氧化物与水的反应均为化合反应 D．Ca的最高价氧化物的水化物碱性最强 【变式3-1】（24-25高一下·广东河源·期中）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素，X是地壳中含量最高的元素，Y的氢化物的水溶液能用于刻蚀玻璃，Z元素的最高化合价与最低化合价的代数和为2。下列说法正确的是 A．非金属性： B．原子半径： C．Y或W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素的最高价氧化物对应水化物具有强氧化性 【变式3-2】（24-25高一上·广东深圳·期末）短周期主族元素、、、在周期表中位置如下图，下列表述错误的是 A．的最高正价和最低负价的代数和可能为0 B．有可能周期数等于其族序数 C．的气态氢化物有可能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到盐 D．元素的非金属性： 【变式3-3】（24-25高一下·广东广州·开学考试）如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为四种短周期元素。Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等。下列说法中正确的是 A．Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．原子半径由小到大的顺序为 D．X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同 题型04 元素周期律 1.概念：元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 2.内容：随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体除外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。 3.实质：元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。 【典例4】（24-25高一上·广东·期末）从周期表推测，若存在116号元素(用X表示)，其最外层有6个电子，下列性质推断正确的是 A．其钠盐的化学式为Na2X B．X是非金属元素 C．其最高价氧化物的水化物为强酸 D．其最高价氧化物为XO3 【变式4-1】（24-25高一上·广东广州·期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．非金属性： B．热稳定性： C．酸性： D．金属性： 【变式4-2】（24-25高一下·广东清远·期末）下列事实能作为对应判断依据的是 A．锌和钾分别投入CuCl2溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K B．SiO2为酸性氧化物，判断SiO2不能与任何酸发生反应 C．酸性：H3PO4>HClO，判断磷的非金属性强于氯 D．根据反应2F2+2H2O=4HF+O2，判断非金属性：F>O 【变式4-3】门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的有 A．碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2 B．稳定性：H2O>H2S>H2Se C．挥发性：HNO3>H3PO4>H2SO4 D．原子半径：P>S>Cl 题型05 元素周期表的分区 1.元素周期表的金属区和非金属区： 请填写出图中序号所示内容：①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________；⑦________；⑧________。 2.在分界线附近的元素，既能表现出一定的_________性，又能表现出一定的_________性。 【典例5】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线用虚线表示。下列说法中正确的是 A．虚线的左侧全部是金属元素 B．非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物对应水化物酸性最强 C．第ⅠA族元素的金属性一定强于第ⅡA族元素 D．Si是半导体材料，Ge也可能是半导体材料 【变式5-1】在半导体的发展史中金属锗(Ge)是第一个被广泛使用的半导体材料，它在硅的下一周期，且与硅同主族。下列叙述不正确的是 A．锗位于金属区与非金属区的交界处 B．锗的最高价含氧酸是强酸 C．锗的单质具有半导体的性能 D．热稳定性： 【变式5-2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法不正确的是 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 第二周期 第三周期 第四周期 第五周期 第六周期 A．元素在地壳上的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系 B．在元素周期表左下角可以寻找制备新型农药材料的元素 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如、等) D．可在过渡元素中寻找耐高温材料 【变式5-3】下列关于现代元素周期表的说法错误的是 A．是元素周期律的具体表现形式 B．按照元素相对原子质量由小到大顺序排列的 C．对与化学相关的工农业生产有一定的指导作用 D．可在元素周期表中Si附近寻找新的半导体材料 题型06 同周期、同主族元素性质的变化规律 元素周期表中元素性质递变规律(稀有气体除外) 内容 同周期 (左→右) 同主族 (上→下) 原子 结构 电子层数 相同 增多 最外层电子数 1个→8个 (第1周期1→2) 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素 性质 原子得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 原子失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 元素的金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素的非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 金属单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 元素的主要化合价 最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 非金属气 态氢化物 形成 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 最高价氧化 物的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 金属阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 非金属阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 【典例6】（24-25高一下·广东惠州·期末）X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的族序数是周期数的2倍，Y原子L层有5个电子，Z为地壳中含量最高的金属元素，Z、W处于同周期的相邻主族，W与R原子的M层电子数之比为2：3。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应的水化物的酸性： B．简单离子半径： C．W的单质可用作光导纤维 D．气态氢化物的热稳定性： 【变式6-1】（24-25高一下·广东茂名·期末）一种食品添加剂，其分子结构式如图，已知R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z在同一主族，则下列说法正确的是 A．原子半径： B．最简单氢化物的稳定性： C．最高价氧化物的水化物酸性： D．和都能使品红溶液褪色 【变式6-2】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．非金属性： C．碱性： D．酸性： 【变式6-3】利用如图装置研究同主族元素非金属性强弱。下列说法中不正确的是 实验 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c ① 比较C与Si的非金属性 Na2CO3 _______ _______ ② 比较Cl与Br的非金属性 KMnO4 _______ NaOH溶液 A．实验①中试剂b和试剂c分别是Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液 B．实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成，证明非金属性C>Si C．实验②中试剂b可以是KBr溶液 D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的Cl2 题型07 元素周期表和元素周期律的应用 1.对化学研究的指导作用 (1)根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和_________，并研究元素性质的变化规律。 (2)根据元素的原子结构推测其在元素周期表中的位置和_________。 (3)依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和_________提供线索。 2.指导其他与化学相关的科学技术 【典例7】（24-25高一下·广东深圳·期末）X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，部分元素在元素周期表中的相对位置如图所示。Y与R所形成的一种化合物具有漂白性，Z的最外层电子数是其次外层电子数的一半。下列说法正确的是 A．原子半径： B．简单气态氢化物的稳定性： C．最高价氧化物的水化物的酸性： D．Z的单质可用来生产光导纤维 【变式7-1】下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．非金属性： B．酸性： C．碱性： D．热稳定性： 【变式7-2】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具； ②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质； ③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素； ④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是 A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③ 【变式7-3】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是 A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 题型08 元素“位—构—性”关系推断 1.由元素原子或离子的核外电子排布推断 2.由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3.由元素在周期表中的位置推断 4.元素的“位—构—性”关系 5.元素“位—构—性”的特殊规律 (1)“三角形”规律 所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族(图中A、B、C位置)，可推出三者原子结构、性质方面的规律。如原子序数：C>B>A；原子半径：r(C)>r(A)>r(B)。 A、B、C若为非金属元素，则非金属性：B>A>C；单质的氧化性：B>A>C；气态氢化物的稳定性：B>A>C；阴离子的还原性：C>A>B。 若A、B、C为金属元素，则金属性：C>A>B：单质的还原性：C>A>B；最高价氧化物对应水化物的碱性：C>A>B；阳离子的氧化性：B>A>C。 (2)“对角线”规则 在第二、三周期中，某些元素处于不同的主族，但其化学性质却很相似，如Li与Mg、Be与Al、B与Si等，这一规律称为“对角线”规则[注意：此对角线只能是左上右下的对角线，即第二周期第N主族元素与第三周期第(N＋1)主族元素的性质相似](图中A、D位置)。应用此规则可根据已知元素及其化合物的性质，推导陌生元素及其化合物的性质。 【典例8】（24-25高一下·广东江门·期末）下表显示元素周期表的一部分，a~f代表6种短周期元素。 已知c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。下列说法不正确的是 A．X电子式为 B．原子半径： C．d与c形成的化合物中只含有离子键 D．最高价氧化物对应的水化物酸性： 【变式8-1】（24-25高一下·广东深圳·期末）短周期主族元素R、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知：R通常应用于文物年代测定。下列说法正确的是 A．简单气态氢化物的热稳定性：X＜R B．Y、X的简单离子半径大小：X＜Y C．工业上，采用电解熔融Y的氯化物冶炼单质Y D．是含极性键的共价化合物 【变式8-2】X、Y、Z、W、T表示五种短周期主族元素，其原子序数和原子半径的关系如图所示。X元素的L层电子数是K层的3倍，X与T同主族，Z是地壳中含量最多的金属元素，单质W可用于制作计算机芯片。下列说法正确的是 A．简单离子半径：Z>X B．电解熔融的Z的最高价氧化物可制得单质Z C．最简单氢化物的热稳定性：X>Y D．最高价含氧酸的酸性：W>T 【变式8-3】X、Y、Z、W均为前18号元素，原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y在化合物中通常显+1价，Z元素电子层数等于其最外层电子数，W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是 A．Y形成的单质活泼性低于Z B．Z与X形成的化合物可与反应 C．W与X形成的化合物是非电解质 D．X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $