4.2 元素周期律-2025-2026学年高一上学期化学复习清单与专项突破

该高中化学导学案聚焦元素周期律，涵盖同周期同主族元素性质递变、“原子结构—元素位置—元素性质”关联及性质比较预测。通过钠镁与水反应实验、核外电子排布等数据表格分析、氢氧化铝反应视频演示，连接原子结构前导知识与周期表应用延伸，搭建现象到规律的学习支架。 资料亮点在于实验探究与证据推理结合，如钠镁铝实验推导金属性递变培养科学探究与实践能力，构建“结构-位置-性质”逻辑链提升科学思维，分层习题（A/B卷）巩固应用，融入门捷列夫预言史例体现科学态度，助力学生直观理解规律，培养分析能力与化学观念。

第10讲 元素周期律 【复习目标】 1. 掌握元素周期律的核心内涵，理解同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价、金属性与非金属性的递变规律，能准确描述递变趋势。 2. 建立 “原子结构 — 元素位置 — 元素性质” 的关联逻辑，能依据元素在周期表中的位置，推断原子的最外层电子排布、化合价及性质的强弱关系。 3. 熟练运用元素周期律，比较不同元素的金属性、非金属性强弱，判断其最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等性质差异。 4. 体会元素周期律的科学价值，能运用周期律预测未知元素的性质，培养证据推理与模型认知的化学核心素养，认识化学规律对化学研究的指导作用。 【教材追踪】 一、 元素性质的周期性变化规律 目标一：理解原子核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律 任务1：观察下面表格中的数据，思考并讨论随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价呈现什么规律性的变化？（按要求用坐标图表示出来） 【参考答案】（1） 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化（第一周期除外）。 （2） 规律：同一周期，随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化（不包括稀有气体）。 （3） 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7（O和F无最高正价），最低负价：－4→－1（稀有气体元素除外）]。 【参考答案】同主族元素由上向下元素原子的半径逐渐增大，同周期元素由左向右，元素原子的半径逐渐减小。H是所有原子中半径最小的。目标二：以第三周期元素为例，认识同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律 任务1：演示实验（1）——镁条与冷水和热水的反应，观察现象并结合之前所学钠与水的反应完成下列内容。 实验操作 实验现象 实验结论及 化学方程式 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，向反应完后的溶液加酚酞，溶液变红 钠与冷水反应剧烈。化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有无色气泡冒出，溶液变为粉红色 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应。化学方程式为Mg＋2H2O=H2↑＋Mg(OH)2↓ 结论：金属性Na ＞ Mg 任务2：观看实验视频（【视频】实验-氢氧化铝、氢氧化镁与酸碱反应（金属Na Mg Al的金属性）），完成下列内容。 实验操作 实验现象及 离子方程式 ①向试管加入2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3 沉淀为止。将Al(OH)3 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加2 mol/L盐酸，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 向另一支试管中滴加2 mol/L氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为 Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ②向试管加入2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色Mg(OH)2 沉淀为止。 将Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加2 mol/L盐酸，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 向另一支试管中滴加2 mol/L氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 白色沉淀不溶解 结论： 最高价氧化物对应的水化物的碱性：.NaOH ＞ Mg(OH)2 ＞ Al(OH)3； 金属性：Na ＞ Mg ＞ Al 任务3：元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。结合下表信息，推测硅、磷、硫、氯元素非金属性变化规律。 非金属元素 Si P S Cl 最高价含氧酸的酸性强弱 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 非金属性： Si ＜ P ＜ S ＜ Cl 小结： Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 增强 目标三：理解元素周期律的内容和实质 任务：阅读教材P104，完成下列问题。 （1）元素性质与原子结构的关系 在同一周期中，各元素的原子核外电子层数相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，金属性逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 增强 。 （2）元素周期律 ①含义：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。 ②元素的性质主要包括原子半径、主要化合价、金属性和非金属性等。 ③实质：元素性质的周期性变化是 元素原子的核外电子排布 周期性变化的必然结果。 2、 元素周期表和元素周期律的应用 目标一：了解元素周期表的简单分区，认识周期表是元素周期律的具体表现形式 任务1：结合元素周期表理清元素金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系。填写出图中序号所缺内容。 【参考答案】　①增强　②增强　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si　⑦金属　⑧非金属 1.元素周期表中金属性最强的元素是什么？非金属性最强的元素是什么（放射性元素除外） 【参考答案】元素周期表中金属性最强的元素是Cs，非金属性最强的元素是F。 2.元素的金属性和非金属性是否有严格的界限？图中的分界线附近的元素表现金属性还是非金属性？ 【参考答案】元素的金属性和非金属性没有严格的界限，分界线附近的元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性。 任务2：观察第三周期元素化合价的变化表，完成下列问题。 1.元素最高正价、最低负价的数值有何关系？ 【参考答案】一般地，对于非金属元素:最高正价+|最低负价|=8，金属元素没有负价。 2.元素的化合价、主族序数、原子最外层电子数之间有何关系？ 【参考答案】主族序数=最高正价=最外层电子数 3.第ⅦA族元素的最高正化合价是否都为+7价？第ⅥA族元素的最高正化合价是否都为+6价？ 【参考答案】不是。第二周期第ⅦA族的氟元素和第ⅥA族的氧元素因最外层电子数多、原子半径小，原子核对外层电子的吸引能力很强，不易失去电子，故氟元素无正价、氧元素无+6价。 目标二：能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质 任务1：门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。 　　依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，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。 　　元素周期表中元素硫、氯、硒的位置如图所示，请根据元素周期表、元素周期律有关知识，预测元素及化合物的性质。 （1）原子半径:Cl　<　S　<　Se。  （2）非金属性:Cl　>　S　>　Se。  （3）单质的氧化性:Cl2　>　S　>　Se。  （4）气态氢化物的稳定性:HCl　>　H2S　>　H2Se。  （5）最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4　>　H2SO4。  （6）SO2和SO3都是酸性氧化物，都能与碱反应生成相应的盐，试写出SeO2和SeO3分别与氢氧化钠反应的化学方程式　2NaOH+SeO2===Na2SeO3+H2O　，　2NaOH+SeO3===Na2SeO4+H2O　。 任务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。 已知某元素原子结构示意图如下，回答下列问题: ①写出该元素在周期表中的位置。 第4周期第ⅥA族 ②该元素的最高正价和最低负价分别是多少？ +6　 -2 ③若用X表示该元素，写出该元素的最高价含氧酸的化学式及氢化物的化学式。 H2XO4　H2X ④预测该元素的单质及其化合物的性质。 该元素属于非金属元素，其单质的氧化性比硫弱；常见的化合价有-2价、+4价、+6价，其中-2价及+4价的化合物具有较强的还原性等。 方法小结： （1）原子结构与元素在周期表中位置的关系 结构位置 （2）原子结构与元素性质的关系 结构性质 （3）位置、结构和性质的关系 任务3：元素周期律对社会生产有指导作用，阅读教材P105的内容，完成下列问题。 【参考答案】　①半导体　②催化剂　③农药 【能力进阶】 考点一　 元素性质的周期性变化规律 元素性质的周期性变化规律 原子半径 同主族元素由上向下元素原子的半径逐渐增大，同周期元素由左向右，元素原子的半径逐渐减小。 原子最外层电子数 随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化 主要化合价 随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7，最低负价：－4→－1（稀有气体元素除外）]。 金属性、非金属性 同周期元素随着原子序数递增，金属性减弱、非金属性增强。同主族元素随着原子序数递增，金属性增强、非金属性减弱。 元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化 实质：元素原子的核外电子排布周期性变化 归 纳 考点二　元素周期表和元素周期律的应用 【跟进训练】 A卷 1．元素在周期表中的位置反映元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是( ) A.在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂 B.IA族元素全部是金属元素，称为碱金属元素 C.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 D.主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数 1．答案：A 解析：A.过渡元素均是金属元素，该区域常用于寻找催化剂，如等，A正确； B.IA族包含氢（非金属），并非全部是金属，B错误； C.电子排布相同的微粒（如 ）化学性质不同，C错误； D.主族元素最高正价通常等于最外层电子数，但O、F等例外，D错误； 故选A。 2．已知短周期主族元素的离子、、、都具有相同的电子层结构，下列 叙述正确的是( ) A.离子的氧化性： B.原子序数：d＞c＞b＞a C.离子半径： D.原子半径：A＞B＞D＞C 2．答案：C 解析：离子的氧化性：，A错误；a=12、b=11、c=7、d=9，则c＜d＜b＜a，B错误；电子层结构相同的简单离子，核电荷数越大半径越小，则离子半径：，C正确；一般，电子层数越多原子半径越大，同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小，则原子半径：，D错误。 3．化合物可用作电极材料，其中基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。下列说法错误的是( ) A.简单离子半径： B.简单氢化物的熔沸点： C.X单质在Y单质中燃烧，其主要产物中含有非极性共价键 D.W原子有15种空间运动状态不同的电子 3．答案：C 解析：根据层多径大，同电子结构核多径小，则简单离子半径：，故A正确； 水分子间含有氢键，熔沸点：，故B正确； Li在氧气中燃烧，主要产物为，不含非极性共价键，故C错误； 铁原子的原子轨道数为15，故空间运动状态有15种，故D正确。 4．我国科研人员发现了一种安全高效的电击化学试剂，其分子式为，下列有关该物质的说法正确的是( ) A.四种元素位于同一周期 B.该物质是混合物 C.最高正价： D.四种元素中，氟的非金属性最强 4．答案：D 解析：A.N、O、F位于第二周期，S位于第三周期，故A错误； B.该物质只由一种分子组成，属于纯净物，故B错误； C.F无正价，故C错误； D.元素的非金属性，同周期从左到右递增，同主族从上到下递减，则四种元素中非金属性最强的是F，故D正确； 故选：D。 5．由W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期主族元素与第四周期过渡金属元素R形成的化合物M的结构如图。其中X的一种核素可以用来检测生物样品的年代，Y的一种常见单质的分子为极性分子，Z与X同周期，且在同周期中Z的电负性最强，R的基态原子价电子数为7。下列说法错误的是( ) A.简单离子半径：Y>Z B.第一电离能：Y>X>W C.X、Y均可与W形成两种或两种以上二元化合物 D.M在一定条件下可以发生加聚反应 5．答案：B 解析：X的一种核素可以用来检测生物样品的年代，则X为C；Y的一种常见单质分子为极性分子，则Y为O；Z与X同周期，且在同周期中Z的电负性最强，则Z为F；W原子序数最小且只能形成1和化学键，则W为H；R的基态原子价电子数为7，且为第四周期过渡金属元素，则R为Mn。 A.电子数相同的简单离子，原子序数越小，离子半径越大，即，A正确； B.原子半径越大，第一电离能越小，即C<O<H，B错误； C.C与H可形成多种烃，O与H可形成，C正确； D.M具有碳碳双键，可发生加聚反应，D正确； 故答案为B。 6．下列关于Na、Mg、S、Cl元素及其化合物的说法正确的是( ) A.NaOH的碱性比的弱 B.稳定性: C.得到电子的能力比S的弱 D.基态原子核外未成对电子数:S>Cl>Mg 6．答案：D 解析：NaOH的碱性比的强，A项错误； 稳定性：，B项错误； 得到电子的能力比S的强，C项错误； 基态原子核外末成对电子数依次为2、1、0，D项正确。 7．已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是( ) A.电负性：W>Z>Y>X B.气态氢化物稳定性：W>Z C.简单离子的半径：W>X>Z D.若X与W原子序数之差为5，则形成化合物的化学式为 7．答案：C 解析：A.根据元素的非金属性越强，越容易得到电子，则其电负性也越强。由各元素的相对位置关系可知，非金属性：W>Z>Y>X，则电负性：W>Z>Y>X，A项正确； B.根据非金属性越强，则其气态氢化物稳定性越强，由于非金属性：W>Z，则气态氢化物稳定性：W>Z，B项正确； C.W与X的简单离子结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，而Z的简单离子比W的简单离子多一个电子层，即离子半径：Z>W>X，C项错误； D.若W与X原子序数差为5，则W为N时，X为Mg，形成化合物的化学式为，即形成化合物的化学式可以为，D项正确； 答案选C。 8．下列关于物质性质的比较，错误的是( ) A.导电性： B.碱性： C.酸性： D.金属性： 8．答案：A 解析：A（×）同周期元素从左向右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，Al是金属导体、Si是半导体，导电性：。 B（√）“置换剧烈最高碱，还原金属左下强”，，金属性，则碱性。 C（√）“氢化稳定最高酸，氧化非金右上强”，分别为S、P的最高价氧化物对应的水化物，非金属性，则酸性。 D（√）同主族从上往下，元素金属性逐渐增强，因此金属性。 9．如图所示为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( ) A.简单气态氢化物的稳定性： B.简单离子半径： C.单质的氧化性： D.三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强 9．答案：C 解析：根据题图知，Y为F，M为Cl，Z为S。 A（×）D（×）“氢化稳定最高酸，氧化非金右上强”，，非金属性，简单气态氢化物的稳定性，F没有含氧酸。 B（×）Y、Z、M的简单离子分别为，电子层结构不同，层多径大，故离子半径；电子层结构相同，序大径小，故离子半径。综合上述，简单离子半径。 C（√）元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，非金属性，故单质的氧化性。 10．部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.简单离子半径： B.W无最高正价 C.最简单氢化物的稳定性： D.Y单质能从W的盐溶液中置换出W单质 10．答案：C 解析： A（×）“电子层结构相同，序大径小”，则简单离子半径：。 B（×）W为S，最高正价为+6。 C（√）元素的非金属性越强，形成的氢化物的稳定性越强，非金属性，则最简单氢化物的稳定性。 D（×）极易与水反应，不能从S的盐溶液中置换出S单质。 11．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( ) 选项 事实 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na>Mg B 的碱性强于 金属性：Ca>Mg C 酸性： 非金属性：Cl<C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I 11．答案：C 解析：根据金属单质与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱，A不符合题意；根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱，B不符合题意；根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱才能判断元素非金属性强弱，HClO不是Cl的最高价含氧酸，所以不能得出Cl和C的非金属性强弱，C符合题意；简单气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，D不符合题意。 12．A、B、C、D、E是原子序数依次递增的五种短周期元素，已知A、C的质子数之和等于D的质子数，A与D同主族，D是地壳中含量居第二位的元素，E能形成的气态氢化物。下列说法错误的( ) A.最高价氧化物对应水化物的酸性：B>A>D B.A、B均能形成两种或两种以上的氧化物 C.元素B的一种单质为空气中含量最多的物质 D.C与E同主族，因为的沸点高于，则稳定性： 12．答案：D 解析：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：N>C>Si，酸性：，A正确；C元素能形成CO、等氧化物，N元素能形成NO、等氧化物，B正确；N元素的单质在空气中含量最多，C正确；O与S同主族，的沸点高于，且与分子本身的稳定性无关，D错误。 13．一种电池电解质的前驱体结构如图。X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，Z的电负性最大，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍。下列说法错误的是( ) A.最简单氢化物沸点： B.第一电离能： C.键长： D.最高价氧化物对应水化物的酸性： 13．答案：A 解析：X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，由前驱体的结构式可知，Z、Q形成1个共价键，Z的电负性最大，故Z为F，Q为Cl，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍，X电子排布式为，故X为C，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，故Y为O，W为S，据此解答。 A.根据上述分析，Y为O，W为S，X为C，分子间存在氢键故沸点最高，相对分子质量越大，分子间范德华力越大，沸点越高，故沸点：，故最简单氢化物沸点：Y>W>X，A错误； B.Z为F，Y为O，X为C，同一周期内，随着原子序数的递增，元素第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F>O>C，B正确； C.W为S，X为C，Z为F，Q为Cl，原子半径：S>Cl>C>F，成键原子的半径越大，则键长越长，故键长：S—Cl>S—C>C—F，C正确； D.W为S，X为C，Q为Cl,元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性：，D正确； 故答案为：A。 14．“类比”是研究物质变化规律的重要方法。用“类比”对物质性质的推测正确的是( ) A.铁丝伸入硫酸铜溶液置换出铜单质，金属钠也可以和硫酸铜溶液反应置换出铜 B.与水反应生成HCl和HClO，也能与水反应生成HF和HFO C.Na在空气中加热生成，Li在空气中加热也生成 D.能与反应生成HBr，能与反应生成HI 14．答案：D 解析：A.铁丝加入硫酸铜溶液置换铜，但钠很活泼，加入硫酸铜溶液中先与水反应生成氢氧化钠，然后生成氢氧化铜沉淀，不能置换出铜，A错误； B.氟元素的非金属性强于氧元素，氟气与水反应生成氢氟酸和氧气，不能生成HF和HFO，B错误； C.Na在空气中加热生成，Li的活泼性比Na小，Li在空气中加热生成，C错误； D.和在一定条件下均能与氢气化合物，生成对应的氢化物，D正确； 答案选D。 15．如表列出了短周期元素①~⑥在元素周期表中的位置： 请按要求回答下列问题。 （1）元素⑥在元素周期表中的位置是________。 （2）元素⑥与⑦的简单气态氢化物中热稳定性更好的是________（填化学式）。 （3）这七种元素中，最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的碱是________（填化学式）。 （4）③④⑤的简单离子半径由大到小的顺序是________（用对应的离子符号表示）。 （5）在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质，发生反应的离子方程式为________；向上述反应后的溶液中再加入元素⑤的单质，发生反应的化学方程式为________。 15．答案：（1）第三周期第ⅥA族 （2）HCl （3）NaOH （4） （5）； 解析： （1）S位于第三周期第ⅥA族。 （2）非金属性，简单气态氢化物的稳定性：。 （3）元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，则碱性：。 （4）的电子层结构相同，根据“电子层结构相同，序大径小”知，离子半径：。 （5）Na与水剧烈反应生成，反应的离子方程式是。Al与NaOH溶液反应的化学方程式是。 16．下图为元素周期表的一部分，元素①~⑦在表中的位置如图所示。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 回答下列问题： (1)元素⑤在周期表中的位置___________。 (2)下列有关说法正确的是___________。 A.元素①和④形成的化合物含有离子键 B.元素①、②和③形成一定是共价化合物 C.若发现119号元素，则它与元素①同主族 D.元素⑤、⑥的简单氢化物中，前者的热稳定性更好 (3)元素③、⑥的简单氢化物中，沸点较高的是___________(填化学式)，原因是___________。 (4)元素①与元素②、③均能形成分子，一定条件下两种分子能发生反应，产物无污染，写出该反应的化学方程式：___________。 (5)元素⑦为Ga被称为“类铝”元素，请写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与强碱溶液的离子方程式___________。 16．答案：(1)第三周期第ⅣA族或第3周期第ⅣA族 (2)AC (3)；水分子之间存在氢键，没有 (4) (5) 解析：(1)元素⑤为Si位于第三周期第ⅣA族或第3周期第ⅣA族 (2)A.元素①和④形成的化合物为NaH是离子化合物，含有离子键，A正确； B.元素①、②和③可能形成硝酸铵，属于离子化合物，B错误； C.第七周期最后一位为118号元素，若发现119号元素，则它与元素①同主族，C正确； D.元素⑤、⑥的简单氢化物分别为、，由于Si的非金属性弱于S的非金属性，所以氢化物稳定性，D错误； 故选AC。 (3)①元素③、⑥的简单氢化物分别为、，沸点较高的是； ②因为水分子之间存在氢键，没有。 (4)元素①与元素②、③均能形成分子，则分别为、，一定条件下发生反应，产物无污染则说明为氮气与水，故该反应的化学方程式为。 (5)元素⑦为Ga被称为“类铝”元素，该元素的最高价氧化物对应的水化物与强碱溶液的离子方程式。 17．元素周期律是我们研究、预测物质性质的重要工具。几种短周期元素的原子半径、最外层电子数及常见化合价如表所示。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 原子半径/nm 0.030 0.077 0.070 0.066 0.186 0.110 0.106 最外层电子数 1 4 1 5 常见化合价 -3、+5 -5 -2、+6 （1）写出元素①、③形成的含有10个电子的微粒________（写出一种即可）。 （2）元素②的最高价氧化物对应水化物的化学式为________。 （3）元素④的单质与元素⑤的单质反应生成的化合物为________（填化学式）。 （4）元素④⑤⑦的简单离子半径由大到小的顺序为________。 （5）预测S原子半径大小范围是________。 17．答案：（1）(或等) （2） （3） （4） （5） 解析：（1）由题表分析可知①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为P，⑦为S。元素①、③形成的含有10个电子的微粒有。 （2）元素②为碳元素，最高价氧化物对应的水化物为。 （3）Na与常温下生成，加热条件下生成。 （4）根据“层多径大”，及“电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小”可知，元素④⑤⑦的简单离子半径由大到小的顺序为。 （5）依据题表知，Si的半径比钠的半径小，比碳的半径大，也比P的半径大，因此可预测Si原子半径的大小范围是。 18．某研究性学习小组根据元素周期律预测物质性质并实验验证。 Ⅰ.甲同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，回答下列问题：（已知酸性强弱：亚硫酸>碳酸） (1)试管E中盛放的试剂是________（填试剂名称）。 (2)能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是________。 Ⅱ.镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金材料等工业。 (3)镓（）在周期表中的位置________，熔融状态不导电，该化合物是________（填“共价化合物”或“离子化合物”）。 (4)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，商用进入快车道。某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓： ①仪器X中的试剂是________。 ②E中生成的化学方程式为________。 ③装置F的作用为________。 18．答案：(1)酸性高锰酸钾溶液 (2)E中溶液颜色未完全褪去，F中产生白色沉淀 (3)第四周期ⅢA族；共价化合物 (4)浓氨水；；作安全瓶防止G中溶液倒吸入E中；收集氢气，防止其逸出 解析： B卷 1．元素周期表是元素周期律的必然产物，根据元素位置预测元素性质是周期表的用途之一。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.核外电子排布的周期性变化 D.原子序数的递增 1．答案：C 解析：元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质（金属性、非金属性、原子半径、化合价等）呈现周期性变化，则元素周期律的实质是元素原子核外电子排布的周期性变化，C正确。 2．下列有关原子结构和元素周期律的说法正确的是( ) A.核外电子层数越多，原子半径越大 B.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数 C.主族元素最高正价与最低负价的绝对值之和都等于8 D.第ⅠA族元素的金属性一定大于第ⅡA族元素的金属性 2．答案：B 解析：A（×）电子层数越多，原子半径不一定越大，如Li原子的半径大于Al原子的。 B（√）非金属元素的最高正价等于其最外层电子数（O、F除外），故非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数。 C（×）非金属主族元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8，H、B、O、F除外。 D（×）同周期第ⅠA族元素的金属性一定大于第ⅡA族元素的金属性，但不同周期不一定成立。 3．已知下列原子的半径： 原子 N S O Si 半径/（） 0.75 1.02 0.74 1.17 根据以上数据，P原子的半径可能是( ) A. B. C. D. 3．答案：A 解析：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Si>P>S，A项正确。 4．第3周期主族元素的电负性如图所示，电负性越大，原子吸引电子的能力越强，元素的非金属性越强。图中非金属性最强的元素是( ) A.Al B.Si C.S D.Cl 4．答案：D 解析：根据题给图像可知，Cl元素的电负性最大，吸引电子的能力最强，则Cl元素的非金属性最强。故选D。 5．下列微粒半径比大于1的是( ) A. B. C. D. 5．答案：B 解析：同周期从左到右原子半径依次减小，A项错误； 核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，B项正确； 同种元素的阴离子半径>原子半径>阳离子半径，C项、D项错误。 6．下列叙述不符合第三周期主族元素性质特征的是( ) A.从左到右原子半径逐渐减小 B.从左到右元素的非金属性逐渐增强 C.从左到右金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱 D.从左到右非金属元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 6．答案：D 解析：同一周期主族元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以第三周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，A项符合； 同一周期主族元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以第三周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，B项符合； 元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，第三周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，则从左到右金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，C项符合； 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越强，第三周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则从左到右非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，但非金属元素的氧化物的水化物的酸性不一定增强，如酸性：，D项不符合。 7．下列四种微粒的半径按由大到小的顺序排列正确的是( ) A.①>②>③>④ B.③>④>①>② C.③>①>②>④ D.①>②>④>③ 7．答案：C 解析：①和③是同种元素的不同微粒，①为原子，③为阴离子，半径①<③；①和②电子层数相同，①的核电荷数小于②，半径①>②；②和④的最外层电子数相同，②的电子层数为3，④的电子层数为2，半径②>④；故半径③>①>②>④。 8．下列坐标轴中的x表示元素的核电荷数，其中y能表示的离子半径的是( ) A. B. C. D. 8．答案：C 解析：根据元素周期律可知的离子半径由大到小的顺序是，C项正确。 9．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A.原子半径：S>Cl B.稳定性： C.结合质子的能力： D.酸性： 9．答案：C 解析：同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径S>Cl，A不符合题意；非金属性S>Se，故稳定性，B不符合题意；酸性，故结合质子的能力，C符合题意；非金属性S>P，故酸性，D不符合题意。 10．下列说法中正确的是( ) A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 B.元素周期表中可以把元素分成s、p、d、f四个区 C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子 D.元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属，所以称为过渡金属元素 10．答案：D 解析：A.第一周期元素的最外层电子排布由过渡到，A错误； B.元素周期表共分成5个区，s区（ⅠA、ⅡA）、p区（ⅢA~ⅦA、0族）、d区（ⅢB~ⅦB、Ⅷ族）、ds区（ⅠB、ⅡB）、f区（镧系、锕系），B错误； C.最外层电子数为8的粒子可能是稀有气体原子，也可能是离子，比如等，C错误； D.周期表ⅢB~ⅡB称过渡元素，又这10列均为金属元素，所以又叫过渡金属元素，D正确； 故答案选D。 11．下列说法正确的是( ) A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B.原子核外电子排布中，只要N层有电子，就说明M层已经排满 C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D.同一主族中，上下相邻原子的核电荷数都相差8 11．答案：A 解析：同一原子中，电子离核越远，原子核对其吸引能力越弱，电子能量越高，A正确；N层有电子，不能说明M层已经排满，如着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，C错误；第ⅠA族中，H、Li原子的核电荷数相差2，D错误。 12．下列说法正确的是( ) A.同主族元素的单质从上到下，熔点升高 B.元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数 C.同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子 D.元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强 12．答案：C 解析：A中同主族元素的非金属单质熔点从上到下，熔点升高，金属元素单质熔点从上到下熔点逐渐降低，故A错误；B中主族元素的最高正化合价在数值上不一定等于它所在的族序数，故B错误。D中元素的非金属性越强，它的气态氢化物稳定性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故D错误。 13．下列比较中正确的是( ) A.离子的还原性： B.热稳定性： C.酸性： D.碱性： 13．答案：B 解析：A.元素的非金属性F>Cl>S>Br，非金属性越强其单质的氧化性越强，对应的离子还原性越弱，则离子还原性：，故A错误； B.元素的非金属性F>Cl>S，气态氢化物稳定性，故B正确； C.非金属性Cl>S>P，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，即酸性：，HClO不是最高价的含氧酸，是弱酸，其酸性比硫酸弱，故C错误； D.金属性：Ca>Mg>Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，即酸性：，故D错误； 故选：B。 14．X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下X的单质能与水剧烈反应，Y的最外层电子数与电子层数之比为1:1，Z、W相邻且可形成最外层均达到8电子稳定结构的化合物W—Z—Z—W，下列说法正确的是（ ） A.简单离子半径：W>Z>Y>X B.常见单质的氧化性：X>W>Z C.Z、W形成的含氧酸均是强酸 D.Y与W可形成常见的共价化合物 14．答案：D 解析：由X的单质的性质知X是氟或钠Y的原子序数大于X，根据Y的最外层电子数与电子层数的关系知，Y是铝；W形成一个共价键最外层可达到8电子结构，则W的最外层有7个电子，W的原子序数大于Y，故W是氯；Z、W相邻，则Z是硫。A.的半径均大于的半径，错误。B.若X是钠，非金属性：Cl>S>Na，则常见单质的氧化性：Cl>S>Na，错误。C.HClO、是弱酸，错误。D.是共价化合物，正确。 15．X、Y、Z、W、R五种元素的性质或结构信息如表，根据表中的信息回答下列问题： 元素 X Y Z W R 性质或 结构信息 单质是最轻的气体 常见单质为空气中的主要成分之一 是海水中质量分数最大的元素 原子核内有11个质子 原子核外有3个电子层，常见单质为气体 （1）写出元素R在元素周期表中的位置：_______。 （2）由X、Z、R三种元素形成的化合物XRZ的分子式为_______。 （3）W与Z的单质在加热条件反应的化学方程式是_______。 （4）写出少量X的单质在盛满R的单质的集气瓶中燃烧的现象：_______，燃烧片刻后取出燃烧管，迅速将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中，可能产生的现象是_______，所得溶液中存在的溶质除了过量的NaOH外，还含有的是_______（填化学式）。 15．答案：（1）第三周期第ⅦA族 （2）HClO （3） （4）有苍白色的火焰；集气瓶内颜色消失，液面上升；NaCl、NaClO 解析：（1）Cl为17号元素，位于周期表的第三周期第ⅦA族； （2）H、O、Cl形成的分子式为HClO； （3）Ｗ（Na）和Z（O）的单质在加热条件下反应生成，化学方程式为； （4）氢气在氯气中燃烧有苍白色火焰；燃烧生成了氯化氢，还有过量的氯气，故将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中，集气瓶内黄绿色消失，液面上升；溶质除了氢氧化钠，还有氯气和氢氧化钠生成的NaCl、NaClO。 16．有A、B、C、D四种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍。 （1）写出元素符号：A_______，D_______。 （2）A的原子结构示意图_______，B的离子结构示意图_______，C的离子结构示意图_______。 （3）C原子的电子式_______。 （4）A和B元素组成的物质的化学式为_______，它是由_______（选填“原子”、“离子”或“分子”）构成的物质。 （5）由C和D可组成离子，一个离子所带电子数为_______。 16．答案：（1）Mg；O （2）；； （3） （4）；离子 （5）30 解析：（1）A元素原子的K层和M层电子数相同，说明原子核外有3个电子层，最外层电子数为2，应为Mg，B元素原子的L层比K层电子数多5个，原子核外各层电子分别为2、7，应为F元素，C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数，应为Al元素，D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是氧元素，以此解答该题。 由上述分析可知，A的元素符号为Mg，D的元素符号为O； （2）A为Mg，原子核外有3个电子层，最外层电子数为2，原子结构示意图为；F的阴离子核外有2个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为；Al的阳离子核外有2个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为； （3）D为Al元素，其电子式为； （4）A和B元素组成的物质的化学式为，它是由氟离子和镁离子构成的物质，故答案为，离子； （5）有C和D可组成，一个所带的电子数为13+2×8+1=30，故答案为30。 17．19世纪中叶，门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。请回答： (1)门捷列夫的突出贡献是__________。 A.提出了原子学说 B.提出了分子学说 C.发现了元素周期律 D.发现质量守恒定律 (2)该表变化表明__________。 A. 事物的性质总是在不断地发生变化 B. 元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素 C. 第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强 D. 物质发生量变到一定程度必然引起质变 (3)按照表中元素的位置，认真观察从第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹连接的一条折线，我们能从分界线附近找到__________。 A.耐高温材料 B.新型农药材料 C.半导体材料 D.新型催化剂材料 (4)据报道，美国科学家制得一种新原子，它属于一种新元素116号元素(元素符号暂用X代替)，关于它的推测正确的__________。 A.这种原子的中子数为167 B.它位于元素周期表中第六周期 C.这种元素一定是金属元素 D.这种元素对应的单质易与氢气化合 17．答案：(1)C (2)CD (3)C (4)AC 解析：(1)19世纪初，英国化学家道尔顿提岀近代原子学说，A错误；19世纪初，意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念，提出原子分子学说，B错误；1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，使得化学学习和研究变得有规律可循，C正确；1756年俄国罗蒙诺索夫发现质量守恒定律，D错误。 (2)图示显示不同元素的递变规律，A项错误；氦为稀有气体，性质稳定，B项错误；同周期，从左到右，金属性减弱，第ⅠA族元素的失电子能力肯定比同周期第ⅡA族元素的失电子能力强，C项正确；同周期，随原子序数递增，元素从活泼金属→金属→两性元素非金属→活泼非金属排列，物质发生量变到一定程度必然引起质变，D项正确。 (3)耐高温的合金材料在过渡元素区寻找；制农药的元素在周期表右上方的非金属元素区寻找；作催化剂的元素从过渡元素区寻找；作半导体材料的元素，在元素周期表金属元素与非金属元素的分界线附近寻找。 (4)质量数为283，质子数为116，所以中子数为167，A项正确；116号元素处于第七周期ⅥA族，B项错误；该元素位于同主族元素Po的下一周期，一定为金属元素，C项正确；该元素的金属性比较强，故该元素对应的单质不易与氢气化合，D项错误。 18．为了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的实验装置,一次实验即可达到实验目的(不必选用其他酸性物质)请回答下列问题: 1.锥形瓶中装有某种可溶性正盐溶液,则分液漏斗中所盛试剂应为__________。 2.装置B中所盛的试剂是__________,其作用是________________。 3.装置C中所盛的试剂是__________,C中所发生反应的离子方程式为__________。 4.由此得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序是__________>__________>__________。 18．答案：1.盐酸;2.碳酸氢钠溶液;除去CO2中混有的HCl 3.硅酸钠溶液 4.HCl;H2CO3;H2SiO3 解析：1.用盐酸和可溶性碳酸盐溶液反应制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸钠溶液反应制取硅酸,因此锥形瓶中应加入碳酸钠溶液,分液漏斗中的试剂为盐酸。 2.生成的二氧化碳气体中含有HCl,将对后续实验造成干扰,所以B装置要盛放能除去HCl,且不引入新的杂质,同时又不和二氧化碳发生反应的试剂,一般用碳酸氢钠溶液。 3.装置C中的试剂为硅酸钠溶液,二氧化碳、水和硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸,反应的离子方程式为. 4.根据较强酸制取较弱酸可知,三种酸的酸性强弱顺序为HCl>H2CO3>H2SiO3。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 元素周期律 【复习目标】 1. 掌握元素周期律的核心内涵，理解同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价、金属性与非金属性的递变规律，能准确描述递变趋势。 2. 建立 “原子结构 — 元素位置 — 元素性质” 的关联逻辑，能依据元素在周期表中的位置，推断原子的最外层电子排布、化合价及性质的强弱关系。 3. 熟练运用元素周期律，比较不同元素的金属性、非金属性强弱，判断其最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等性质差异。 4. 体会元素周期律的科学价值，能运用周期律预测未知元素的性质，培养证据推理与模型认知的化学核心素养，认识化学规律对化学研究的指导作用。 【教材追踪】 一、 元素性质的周期性变化规律 目标一：理解原子核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律 任务1：观察下面表格中的数据，思考并讨论随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价呈现什么规律性的变化？（按要求用坐标图表示出来） 目标二：以第三周期元素为例，认识同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律 任务1：演示实验（1）——镁条与冷水和热水的反应，观察现象并结合之前所学钠与水的反应完成下列内容。 实验操作 实验现象 实验结论及 化学方程式 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，向反应完后的溶液加酚酞，溶液变红 钠与冷水反应剧烈。化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 加热前，镁条表面附着了 ，加热至沸腾后， ，溶液变为粉红色 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应。化学方程式为 结论：金属性Na Mg 任务2：观看实验视频（【视频】实验-氢氧化铝、氢氧化镁与酸碱反应（金属Na Mg Al的金属性）），完成下列内容。 实验操作 实验现象及 离子方程式 ①向试管加入2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3 沉淀为止。将Al(OH)3 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加2 mol/L盐酸，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为 向另一支试管中滴加2 mol/L氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为 ②向试管加入2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色Mg(OH)2 沉淀为止。 将Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加2 mol/L盐酸，边滴加边振荡 白色沉淀溶解，溶液变澄清。离子方程式为 向另一支试管中滴加2 mol/L氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 白色沉淀不溶解 结论： 最高价氧化物对应的水化物的碱性：.NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3； 金属性：Na Mg Al 任务3：元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。结合下表信息，推测硅、磷、硫、氯元素非金属性变化规律。 非金属元素 Si P S Cl 最高价含氧酸的酸性强弱 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 非金属性： 小结： Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐 ，非金属性逐渐 目标三：理解元素周期律的内容和实质 任务：阅读教材P104，完成下列问题。 （1）元素性质与原子结构的关系 在同一周期中，各元素的原子核外电子层数相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。 （2）元素周期律 ①含义：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。 ②元素的性质主要包括 、 、 等。 ③实质：元素性质的周期性变化是 周期性变化的必然结果。 2、 元素周期表和元素周期律的应用 目标一：了解元素周期表的简单分区，认识周期表是元素周期律的具体表现形式 任务1：结合元素周期表理清元素金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系。填写出图中序号所缺内容。 1.元素周期表中金属性最强的元素是什么？非金属性最强的元素是什么（放射性元素除外） 2.元素的金属性和非金属性是否有严格的界限？图中的分界线附近的元素表现金属性还是非金属性？ 任务2：观察第三周期元素化合价的变化表，完成下列问题。 1.元素最高正价、最低负价的数值有何关系？ 2.元素的化合价、主族序数、原子最外层电子数之间有何关系？ 3.第ⅦA族元素的最高正化合价是否都为+7价？第ⅥA族元素的最高正化合价是否都为+6价？ 目标二：能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质 任务1：门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。 　　依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，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。 　　元素周期表中元素硫、氯、硒的位置如图所示，请根据元素周期表、元素周期律有关知识，预测元素及化合物的性质。 （1）原子半径:Cl S Se。  （2）非金属性:Cl S Se。  （3）单质的氧化性:Cl2 S Se。  （4）气态氢化物的稳定性:HCl H2S H2Se。  （5）最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4 H2SO4。  （6）SO2和SO3都是酸性氧化物，都能与碱反应生成相应的盐，试写出SeO2和SeO3分别与氢氧化钠反应的化学方程式 ， 。 任务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。 已知某元素原子结构示意图如下，回答下列问题: ①写出该元素在周期表中的位置。 ②该元素的最高正价和最低负价分别是多少？ ③若用X表示该元素，写出该元素的最高价含氧酸的化学式及氢化物的化学式。 ④预测该元素的单质及其化合物的性质。 方法小结： （1）原子结构与元素在周期表中位置的关系 结构位置 （2）原子结构与元素性质的关系 结构性质 （3）位置、结构和性质的关系 任务3：元素周期律对社会生产有指导作用，阅读教材P105的内容，完成下列问题。 【能力进阶】 考点一　 元素性质的周期性变化规律 元素性质的周期性变化规律 原子半径 同主族元素由上向下元素原子的半径逐渐增大，同周期元素由左向右，元素原子的半径逐渐减小。 原子最外层电子数 随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化 主要化合价 随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7，最低负价：－4→－1（稀有气体元素除外）]。 金属性、非金属性 同周期元素随着原子序数递增，金属性减弱、非金属性增强。同主族元素随着原子序数递增，金属性增强、非金属性减弱。 元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化 实质：元素原子的核外电子排布周期性变化 归 纳 考点二　元素周期表和元素周期律的应用 【跟进训练】 A卷 1．元素在周期表中的位置反映元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是( ) A.在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂 B.IA族元素全部是金属元素，称为碱金属元素 C.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 D.主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数 2．已知短周期主族元素的离子、、、都具有相同的电子层结构，下列 叙述正确的是( ) A.离子的氧化性： B.原子序数：d＞c＞b＞a C.离子半径： D.原子半径：A＞B＞D＞C 2．答案：C 解析：离子的氧化性：，A错误；a=12、b=11、c=7、d=9，则c＜d＜b＜a，B错误；电子层结构相同的简单离子，核电荷数越大半径越小，则离子半径：，C正确；一般，电子层数越多原子半径越大，同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小，则原子半径：，D错误。 3．化合物可用作电极材料，其中基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。下列说法错误的是( ) A.简单离子半径： B.简单氢化物的熔沸点： C.X单质在Y单质中燃烧，其主要产物中含有非极性共价键 D.W原子有15种空间运动状态不同的电子 4．我国科研人员发现了一种安全高效的电击化学试剂，其分子式为，下列有关该物质的说法正确的是( ) A.四种元素位于同一周期 B.该物质是混合物 C.最高正价： D.四种元素中，氟的非金属性最强 5．由W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期主族元素与第四周期过渡金属元素R形成的化合物M的结构如图。其中X的一种核素可以用来检测生物样品的年代，Y的一种常见单质的分子为极性分子，Z与X同周期，且在同周期中Z的电负性最强，R的基态原子价电子数为7。下列说法错误的是( ) A.简单离子半径：Y>Z B.第一电离能：Y>X>W C.X、Y均可与W形成两种或两种以上二元化合物 D.M在一定条件下可以发生加聚反应 6．下列关于Na、Mg、S、Cl元素及其化合物的说法正确的是( ) A.NaOH的碱性比的弱 B.稳定性: C.得到电子的能力比S的弱 D.基态原子核外未成对电子数:S>Cl>Mg 7．已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是( ) A.电负性：W>Z>Y>X B.气态氢化物稳定性：W>Z C.简单离子的半径：W>X>Z D.若X与W原子序数之差为5，则形成化合物的化学式为 8．下列关于物质性质的比较，错误的是( ) A.导电性： B.碱性： C.酸性： D.金属性： 9．如图所示为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( ) A.简单气态氢化物的稳定性： B.简单离子半径： C.单质的氧化性： D.三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强 10．部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.简单离子半径： B.W无最高正价 C.最简单氢化物的稳定性： D.Y单质能从W的盐溶液中置换出W单质 11．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( ) 选项 事实 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na>Mg B 的碱性强于 金属性：Ca>Mg C 酸性： 非金属性：Cl<C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I 12．A、B、C、D、E是原子序数依次递增的五种短周期元素，已知A、C的质子数之和等于D的质子数，A与D同主族，D是地壳中含量居第二位的元素，E能形成的气态氢化物。下列说法错误的( ) A.最高价氧化物对应水化物的酸性：B>A>D B.A、B均能形成两种或两种以上的氧化物 C.元素B的一种单质为空气中含量最多的物质 D.C与E同主族，因为的沸点高于，则稳定性： 13．一种电池电解质的前驱体结构如图。X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，Z的电负性最大，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍。下列说法错误的是( ) A.最简单氢化物沸点： B.第一电离能： C.键长： D.最高价氧化物对应水化物的酸性： 14．“类比”是研究物质变化规律的重要方法。用“类比”对物质性质的推测正确的是( ) A.铁丝伸入硫酸铜溶液置换出铜单质，金属钠也可以和硫酸铜溶液反应置换出铜 B.与水反应生成HCl和HClO，也能与水反应生成HF和HFO C.Na在空气中加热生成，Li在空气中加热也生成 D.能与反应生成HBr，能与反应生成HI 15．如表列出了短周期元素①~⑥在元素周期表中的位置： 请按要求回答下列问题。 （1）元素⑥在元素周期表中的位置是________。 （2）元素⑥与⑦的简单气态氢化物中热稳定性更好的是________（填化学式）。 （3）这七种元素中，最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的碱是________（填化学式）。 （4）③④⑤的简单离子半径由大到小的顺序是________（用对应的离子符号表示）。 （5）在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质，发生反应的离子方程式为________；向上述反应后的溶液中再加入元素⑤的单质，发生反应的化学方程式为________。 16．下图为元素周期表的一部分，元素①~⑦在表中的位置如图所示。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 回答下列问题： (1)元素⑤在周期表中的位置___________。 (2)下列有关说法正确的是___________。 A.元素①和④形成的化合物含有离子键 B.元素①、②和③形成一定是共价化合物 C.若发现119号元素，则它与元素①同主族 D.元素⑤、⑥的简单氢化物中，前者的热稳定性更好 (3)元素③、⑥的简单氢化物中，沸点较高的是___________(填化学式)，原因是___________。 (4)元素①与元素②、③均能形成分子，一定条件下两种分子能发生反应，产物无污染，写出该反应的化学方程式：___________。 (5)元素⑦为Ga被称为“类铝”元素，请写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与强碱溶液的离子方程式___________。 17．元素周期律是我们研究、预测物质性质的重要工具。几种短周期元素的原子半径、最外层电子数及常见化合价如表所示。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 原子半径/nm 0.030 0.077 0.070 0.066 0.186 0.110 0.106 最外层电子数 1 4 1 5 常见化合价 -3、+5 -5 -2、+6 （1）写出元素①、③形成的含有10个电子的微粒________（写出一种即可）。 （2）元素②的最高价氧化物对应水化物的化学式为________。 （3）元素④的单质与元素⑤的单质反应生成的化合物为________（填化学式）。 （4）元素④⑤⑦的简单离子半径由大到小的顺序为________。 （5）预测S原子半径大小范围是________。 18．某研究性学习小组根据元素周期律预测物质性质并实验验证。 Ⅰ.甲同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，回答下列问题：（已知酸性强弱：亚硫酸>碳酸） (1)试管E中盛放的试剂是________（填试剂名称）。 (2)能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是________。 Ⅱ.镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金材料等工业。 (3)镓（）在周期表中的位置________，熔融状态不导电，该化合物是________（填“共价化合物”或“离子化合物”）。 (4)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，商用进入快车道。某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓： ①仪器X中的试剂是________。 ②E中生成的化学方程式为________。 ③装置F的作用为________。 B卷 1．元素周期表是元素周期律的必然产物，根据元素位置预测元素性质是周期表的用途之一。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.核外电子排布的周期性变化 D.原子序数的递增 2．下列有关原子结构和元素周期律的说法正确的是( ) A.核外电子层数越多，原子半径越大 B.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数 C.主族元素最高正价与最低负价的绝对值之和都等于8 D.第ⅠA族元素的金属性一定大于第ⅡA族元素的金属性 3．已知下列原子的半径： 原子 N S O Si 半径/（） 0.75 1.02 0.74 1.17 根据以上数据，P原子的半径可能是( ) A. B. C. D. 4．第3周期主族元素的电负性如图所示，电负性越大，原子吸引电子的能力越强，元素的非金属性越强。图中非金属性最强的元素是( ) A.Al B.Si C.S D.Cl 5．下列微粒半径比大于1的是( ) A. B. C. D. 6．下列叙述不符合第三周期主族元素性质特征的是( ) A.从左到右原子半径逐渐减小 B.从左到右元素的非金属性逐渐增强 C.从左到右金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱 D.从左到右非金属元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 7．下列四种微粒的半径按由大到小的顺序排列正确的是( ) A.①>②>③>④ B.③>④>①>② C.③>①>②>④ D.①>②>④>③ 8．下列坐标轴中的x表示元素的核电荷数，其中y能表示的离子半径的是( ) A. B. C. D. 9．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A.原子半径：S>Cl B.稳定性： C.结合质子的能力： D.酸性： 10．下列说法中正确的是( ) A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 B.元素周期表中可以把元素分成s、p、d、f四个区 C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子 D.元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属，所以称为过渡金属元素 11．下列说法正确的是( ) A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B.原子核外电子排布中，只要N层有电子，就说明M层已经排满 C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D.同一主族中，上下相邻原子的核电荷数都相差8 12．下列说法正确的是( ) A.同主族元素的单质从上到下，熔点升高 B.元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数 C.同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子 D.元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强 13．下列比较中正确的是( ) A.离子的还原性： B.热稳定性： C.酸性： D.碱性： 14．X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下X的单质能与水剧烈反应，Y的最外层电子数与电子层数之比为1:1，Z、W相邻且可形成最外层均达到8电子稳定结构的化合物W—Z—Z—W，下列说法正确的是（ ） A.简单离子半径：W>Z>Y>X B.常见单质的氧化性：X>W>Z C.Z、W形成的含氧酸均是强酸 D.Y与W可形成常见的共价化合物 15．X、Y、Z、W、R五种元素的性质或结构信息如表，根据表中的信息回答下列问题： 元素 X Y Z W R 性质或 结构信息 单质是最轻的气体 常见单质为空气中的主要成分之一 是海水中质量分数最大的元素 原子核内有11个质子 原子核外有3个电子层，常见单质为气体 （1）写出元素R在元素周期表中的位置：_______。 （2）由X、Z、R三种元素形成的化合物XRZ的分子式为_______。 （3）W与Z的单质在加热条件反应的化学方程式是_______。 （4）写出少量X的单质在盛满R的单质的集气瓶中燃烧的现象：_______，燃烧片刻后取出燃烧管，迅速将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中，可能产生的现象是_______，所得溶液中存在的溶质除了过量的NaOH外，还含有的是_______（填化学式）。 16．有A、B、C、D四种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍。 （1）写出元素符号：A_______，D_______。 （2）A的原子结构示意图_______，B的离子结构示意图_______，C的离子结构示意图_______。 （3）C原子的电子式_______。 （4）A和B元素组成的物质的化学式为_______，它是由_______（选填“原子”、“离子”或“分子”）构成的物质。 （5）由C和D可组成离子，一个离子所带电子数为_______。 17．19世纪中叶，门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。请回答： (1)门捷列夫的突出贡献是__________。 A.提出了原子学说 B.提出了分子学说 C.发现了元素周期律 D.发现质量守恒定律 (2)该表变化表明__________。 A. 事物的性质总是在不断地发生变化 B. 元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素 C. 第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强 D. 物质发生量变到一定程度必然引起质变 (3)按照表中元素的位置，认真观察从第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹连接的一条折线，我们能从分界线附近找到__________。 A.耐高温材料 B.新型农药材料 C.半导体材料 D.新型催化剂材料 (4)据报道，美国科学家制得一种新原子，它属于一种新元素116号元素(元素符号暂用X代替)，关于它的推测正确的__________。 A.这种原子的中子数为167 B.它位于元素周期表中第六周期 C.这种元素一定是金属元素 D.这种元素对应的单质易与氢气化合 18．为了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的实验装置,一次实验即可达到实验目的(不必选用其他酸性物质)请回答下列问题: 1.锥形瓶中装有某种可溶性正盐溶液,则分液漏斗中所盛试剂应为__________。 2.装置B中所盛的试剂是__________,其作用是________________。 3.装置C中所盛的试剂是__________,C中所发生反应的离子方程式为__________。 4.由此得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序是__________>__________>__________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $