专题02 元素周期律和元素周期表(寒假预习讲义)高一化学鲁科版
2026-02-03
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2份
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42页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 元素周期律和元素周期表 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 元素周期表 元素周期律 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.16 MB |
| 发布时间 | 2026-02-03 |
| 更新时间 | 2026-02-03 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-01-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55904945.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 元素周期律和元素周期表
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点一 元素性质的变化规律
1.原子序数
(1)概念:元素在 中的序号。
(2)与其他量的关系
原子序数= =核电荷数=原子的 。
2.1~18号元素性质变化的规律性
(1)最外层电子的排布规律
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
1―→2
2
3~10
2
1―→8
8
11~18
3
1―→8
8
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现 变化
(2)原子半径的变化规律
原子序数
原子半径的变化
3~9
0.152 nm―→0.064 nm 大―→小(填“大”或“小”,下同)
11~17
0.186 nm―→0.099 nm 大―→小
结论:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周期性变化
(3)化合价的变化规律
原子序数
化合价的变化(常见)
1~2
+1(H)―→0(He)
3~10
最高正价:+1―→+5 (O无最高正价、F无正价)
最低负价:-4―→-1 Ne:0
11~18
最高正价:+1―→+7
最低负价:-4―→-1 Ar:0
结论:随着原子序数的递增,元素的化合价呈现 变化
3.元素最高价与最低价的关系
(1)一般,元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外);
最低负化合价=最外层电子数-8;
|最高正化合价|+|最低负化合价|=8。
(2)常见元素化合价的特点
①H元素:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。
②F元素:-1、0价,如NaF、F2,氟元素无正价。
③O元素:常见有-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧元素无最高正价。
④金属元素只有正价。
⑤非金属元素既有正价又有负价(F和稀有气体元素除外)。
【特别提醒】
(1)非金属元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数,而它的负化合价则等于使原子达到稳定结构所需得到的电子数。
(2)稀有气体的化学性质不活泼,在通常状况下难以与其他物质发生化学反应,其元素的化合价看作0。
知识点二 微粒半径大小判断
影响微粒半径的因素有:电子层数、核电荷数、核外电子数。一般地,电子层数越多,微粒半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,原子核对外层电子的吸引力越大,半径越小;当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,电子之间的斥力使半径趋于增大,故当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。在比较微粒半径时,一般先看电子层数,再看核电荷数,后看核外电子数。
1.一看电子层数
电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多,半径 ;如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
2.二看核电荷数
电子层数相同时,核电荷数越大,半径 ;如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl),r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
3.三看核外电子数
核电荷数相同时,电子数越多,半径 ;如r(Na+)<r(Na),r(Cl-)>r(Cl)。
4.微粒半径大小的规律
(1)电子层数相同时,最外层电子数越多,原子半径 。
(2)最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径 。
(3)同种元素的微粒半径比较,核外电子数越多,微粒半径 。
①阳离子半径小于相应原子半径,如r(Na+)<r(Na)。
②阴离子半径大于相应原子半径,如r(Cl-)>r(Cl)。
③不同价态的离子,价态越高,离子半径越小,如r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(4)电子层结构相同的不同粒子,核电荷数越大,半径 ,如r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
【方法技巧】比较微粒半径时,首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同,再利用规律进行比较,反之,也可由微粒半径大小推断元素关系。
知识点三 元素周期律
1.元素周期律的内容
随着元素原子序数的递增,元素原子的 、 、 等均呈现周期性变化。
2.元素周期律的含义
元素的性质随着 的递增而呈周期性变化,这个规律叫作元素周期律。
3.元素周期律的实质
元素的原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。
知识点四 元素周期表的结构
1.元素周期表与元素周期律的关系
元素周期表是 的具体表现形式。
2.元素周期表与元素信息
3.元素周期表的编排原则
4.元素周期表的结构
(1)元素周期表的编排原则
①横行
②纵列
(2)周期
周期类别
周期序数
起止元素原子序数
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
1~2
2
3~10
3
11~18
长周期
4
19~36
5
37~54
6
55~86
7
87~118
(3)族
列数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
类别
主族
副族
Ⅷ族
副族
主族
0族
最外层电子数
1
2
1~2(钯除外)
3
4
5
6
7
8(He为2 )
【特别提醒】(1)元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。
(2)横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第7已排满。
(3)纵列称作族,共有十六族,一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三列算一族,占去8、9、10。
(4)主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外),周期序数=电子层数。
5.元素周期表中金属与非金属的分区
【特别提醒】分界线附近元素既表现金属元素的某些性质,又表现非金属元素的某些性质。
知识点五 ⅡA族、ⅤA族与过渡元素的性质
1.Ⅱ A族元素(碱土金属元素)的性质
元素
铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)
原子核外电子排布
最外层电子数均为 ,电子层数依次
单质的物理性质
均为亮白色固体、具有良好的
化学性质
均易失去最外层的 电子,化学性质活泼,在自然界中都以 存在
2.焰色试验
(1)多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色,亦称焰色反应,这是金属元素的物理(填“物理”或“化学”)性质。
(2)常见金属元素的焰色:钠元素为 、钾元素为 、钡元素为黄绿色、钙元素为砖红色、铜元素为蓝绿色。
(3)焰色试验的操作步骤
【特别提醒】观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄光,排除Na元素的干扰。
3.ⅤA族元素(氮族元素)的性质
元素
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)
原子核外电子排布
最外层电子数均为 ,电子层数依次增多
化学性质
得电子能力逐渐 ,失电子能力逐渐
4.过渡元素的性质
元素
元素周期表中第3~12列(副族和Ⅷ族)中的元素,包括了大部分金属元素,如铁、铜、镍、银和金等
原子核外电子排布
最外层电子数为1~2(钯除外)
单质的物理性质
大部分单质既坚硬又有光泽,金、铜等单质具有独特的色泽;均具有良好的导电性
单质的化学性质
多数单质比较稳定,与空气和水反应缓慢或根本不能反应
知识点六 原子序数与元素在周期表中位置的关系
1.同周期序差规律
原子序数
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
4、5
n
6、7
n
2.同主族序差规律
若A、B为同主族元素,A所在周期有m种元素,B所在周期有n种元素,A在B的上一周期,设A的原子序数为a。
(1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素),则B的原子序数为(a+m)。
(2)若A、B为ⅢA~ⅦA族(位于过渡元素右边的元素),则B的原子序数为(a+n)。
知识点七 推断元素在周期表中位置的方法
1.根据核外电子排布规律推断
(1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
(2)最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,则该元素位于第3周期;若为阳离子,则位于第4周期。
(5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期;若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴前阳后”规律。
2.根据元素化合价规律推断
(1)主族元素的最高正化合价等于最外层电子数等于它所在的族序数(注意:F无正价,O无最高正价)。
(2)只有非金属元素才有负价,|最低负化合价|=8(氢元素2)-主族序数。
(3)对于变价元素,化合价呈一系列偶数时,从+2价到+m价,则该元素位于偶数主族。
(4)化合价呈现奇数价的元素,可能在奇数主族(N元素有+2、+4价,除外)。
3.根据离子的电子层结构推断
根据主族元素原子形成的离子的电子层结构确定。
如若A-与氖原子具有相同的电子层结构,A元素必和氖在同一周期,且比氖少一个电子,则A元素位于第2周期ⅦA族,名称为氟。
4.根据0族元素的原子序数直接推断
(1)熟记0族元素的原子序数及周期序数,如下表
元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)熟悉周期表中每个纵列所对应的族序数,如下表
族
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
纵列
1
2
3
4
5
6
7
8~10
族
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
纵列
11
12
13
14
15
16
17
18
【方法技巧】
(1)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。
(2)求差值定族数
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1~5时,则应处在同周期的ⅦA~ⅢA族。
③若差其他数,则由相应差数找出相应的族。
教材习题03(P18)
3.请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。
(1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是( )
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大 D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素( )
A.一定是第2周期元素 B.一定是同一周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
(3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C分别是( )
A. Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
(4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是( )
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg C.N、O、S D.P、S、O
解题方法
教材习题04(P18)
4.A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8.A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请据此回答下列问题。
(1)请写出四种元素的符号:A ,B ,C ,D 。它们的原子半径由大到小的顺序是 。
(2)请画出四种元素的离子结构示意图:A ,B ,C ,D 。它们的离子半径由大到小的顺序是 ,请从离子结构的角度进行解释: 。
考点一 元素周期律
1.结合元素周期律的知识分析下列说法,其中正确的是
A.原子序数为15的元素的最高化合价为+5
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,元素的最高化合价总是从+1到+7,最低化合价总是从-7到-1重复出现
D.B、C、N、O、F元素的最高正化合价依次增大
2.下列递变规律不正确的是
A.还原性依次减弱 B.氧化性依次增强
C.原子半径依次减小 D.最高正价依次升高
3.下列说法正确的有
①同主族元素从上至下,单质的氧化性逐渐减弱 熔点逐渐降低
②碱金属单质物理通性是硬度小,密度小,熔点低
③碱性: LiOH≥NaOH>KOH>RbOH
④酸性:
⑤卤族元素由上至下,阴离子的还原性增强,单质的颜色加深
⑥碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大
⑦可以利用非金属单质与H₂反应的难易程度来证明其元素非金属性的强弱
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
考点二 微粒半径的比较
4.下列各组中,微粒按得电子能力由弱到强、半径由大到小的顺序排列的是
A.O、Cl、S、P B.K+、Al3+、Ca2+、Ba2+
C.Rb、K、Na、Li D.K+、Mg2+、Al3+、H+
5.下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法,正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐增大
B.从左到右,金属性减弱,非金属性增强
C.从左到右,氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.从左到右,简单离子的半径减小
6.下列关于物质性质的比较,正确的是
A.酸性:
B.离子半径:
C.碱性:
D.非金属性:
考点三 周期表的结构
7.元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习化学的重要工具。下列说法正确的是
A.元素周期表共七个周期和十八个族
B.元素周期表中金属元素与非金属元素各占一半
C.第ⅠA族元素(除了氢)叫做碱金属元素
D.地壳中含量最多的前四种元素全为短周期主族元素
8.元素周期表是指导化学学习的工具。下列说法正确的是
A.第58号元素位于第ⅣB族
B.元素周期表共有7个横行、18个纵列,共7个周期、18个族
C.元素周期表中元素种类最多的族是第Ⅷ族
D.元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值
9.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.元素周期表有7个周期,8个主族 B.最外层电子数相同的元素一定在同一族
C.短周期元素中可能有副族元素 D.元素周期表有18个纵列,共16个族
考点四 序差规律及其应用
10.W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
11.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R的单质能在暗处与剧烈化合并发生爆炸。下列有关判断,正确的是
A.HR中含有非极性共价键
B.Z原子核外有10个电子
C.气态氢化物的稳定性:
D.氧化物对应水化物的酸性:
12.已知A为第IIA族元素,B为第IIIA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且A、B为同一周期的元素,下列关系式错误的是
A.n=m+1 B.n=m+11 C.n=m+25 D.n=m+10
考点五 元素周期表和元素周期律的应用
13.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Ⅹ元素的某种核素没有中子,Z原子最外层电子数比内层电子总数少4,Y与W同主族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.稳定性: D.单质沸点:
14.五种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素的最高正价与最低负价的代数和为2,Z元素与元素相邻,且与元素同主族;化合物的电子总数为18;元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.和简单氢化物的稳定性:
D.和三种元素形成的化合物一定是共价化合物
15.已知周期表中短周期的一部分如图所示,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3,下列说法中正确的是
d
a
b
c
A.原子半径大小顺序是
B.b的氢化物比d的氢化物稳定
C.c和d的某种单质可用于自来水消毒
D.a、b、c氧化物对应水化物的酸性强弱关系是
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。
2.了解元素性质与原子结构的关系。
3.掌握微粒半径大小比较的规律。
4.了解元素周期表的编排规则及结构特点。
5.能描述元素在元素周期表中的位置。
6.理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。
【学习重难点】
1.元素周期表的结构,元素性质与原子结构的关系。
2.微粒半径大小比较,构建“位”“构”“性”关系认识模型。
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.某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅥA族 D.第四周期第ⅣA族
3.如图是元素周期表中的一个方格,对方格中元素基本信息的表述错误的是
A.①表示质量数
B.②表示元素符号
C.③表示元素名称
D.④表示相对原子质量
4.在一定条件下,和发生反应的离子方程式为,则中R元素的化合价与R元素在元素周期表中的族位置分别为
A.,ⅦA B.,ⅤA C.,ⅦA D.,ⅥA
5.下列关于元素周期表说法错误的是
A.元素周期表中有7个周期,周期序数等于该元素原子的核外电子层数
B.除He外其余稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
C.元素周期表有18个族,族序数等于该元素原子的最外层电子数
D.通过元素周期表,可以了解元素名称、符号、相对原子质量
6.下列关于元素周期表的说法错误的是
A.元素周期表有16个主族、7个周期
B.原子最外层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
C.位于元素周期表ⅦA族的元素又叫卤族元素
D.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
7.下列叙述正确的是
A.每个周期均从金属元素开始,以非金属元素结束
B.除第一周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
8.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期
9.元素位于元素周期表的第三周期,下列说法正确的是
A.原子半径: B.元素最高化合价:
C.碱性: D.热稳定性:
10.下列说法正确的是
A.相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差都相同
B.同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差都相同
C.某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
D.115号元素位于第七周期第ⅤA族
11.下列说法正确的是
A.某短周期元素最外层有2个电子,则其一定是第ⅡA族元素
B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构
C.元素周期表有7个主族8个副族,副族均由长周期元素组成
D.主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数
12.下图是短周期元素原子的最外层电子数与原子序数的关系图,下列字母所表示元素的有关说法中不正确的是
A.化合物中的化合价:价 B.原子半径:
C.含氧酸的酸性:均强于 D.氢化物的稳定性:
13.某种物质由原子序数依次增大的五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期,同主族,的原子序数之和与Z的原子序数相等,Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性: B.Y的氧化物是两性氧化物
C.元素的非金属性: D.三种元素不能形成盐
14.元素周期律可以帮助人们认识物质性质,下列基于元素周期律的推断不正确的是
A.Mg的金属性强于Al的,则Mg比Al更易与盐酸反应
B.N的非金属性强于P的,则热稳定性:NH3>PH3
C.S的非金属性强于Si的,则酸性:H2SO3>H2SiO3
D.Cl的非金属性强于Br的,则Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2
15.在元素周期表中,同主族元素原子结构相似,在化学性质上表现出相似性和递变性,以下结论正确的是
A.若存在119号元素,则该元素单质与水反应比钠与水反应剧烈
B.的稳定性逐渐增强
C.VIA族元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和均为4
D.单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
16.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱的顺序是,则下列判断不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:
B.非金属性:
C.原子半径:
D.原子最外层电子数:
17.X、Y、Z和W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍。下列说法中正确的是
X
Y
Z
W
A.原子半径: W>Z>X
B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>X
D.最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性:Y>Z>W
18.短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大。X的最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量最高的元素,M的原子半径在短周期主族元素中最大,N的最外层电子数等于最内层电子数。下列说法错误的是
A.金属性: B.简单氢化物的热稳定性:
C.简单离子半径: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
19.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W最外层电子数是内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中原子半径最大,Y的最高正价与最低负价代数和为4,下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.简单氢化物的稳定性:W>Y
C.单质的沸点:Y<Z
D.Y、Z的单质均能与X的单质反应生成离子化合物
20.已知钋的原子序数是84,是一种放射性元素。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是
A.第六周期、第ⅥA族 50 B.第五周期、第ⅥA族 52
C.第六周期、第ⅥA族 54 D.第五周期、第ⅥA族 56
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专题02 元素周期律和元素周期表
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析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
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练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点一 元素性质的变化规律
1.原子序数
(1)概念:元素在元素周期表中的序号。
(2)与其他量的关系
原子序数=质子数=核电荷数=原子的核外电子数。
2.1~18号元素性质变化的规律性
(1)最外层电子的排布规律
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
1―→2
2
3~10
2
1―→8
8
11~18
3
1―→8
8
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化
(2)原子半径的变化规律
原子序数
原子半径的变化
3~9
0.152 nm―→0.064 nm 大―→小(填“大”或“小”,下同)
11~17
0.186 nm―→0.099 nm 大―→小
结论:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周期性变化
(3)化合价的变化规律
原子序数
化合价的变化(常见)
1~2
+1(H)―→0(He)
3~10
最高正价:+1―→+5 (O无最高正价、F无正价)
最低负价:-4―→-1 Ne:0
11~18
最高正价:+1―→+7
最低负价:-4―→-1 Ar:0
结论:随着原子序数的递增,元素的化合价呈现周期性变化
3.元素最高价与最低价的关系
(1)一般,元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外);
最低负化合价=最外层电子数-8;
|最高正化合价|+|最低负化合价|=8。
(2)常见元素化合价的特点
①H元素:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。
②F元素:-1、0价,如NaF、F2,氟元素无正价。
③O元素:常见有-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧元素无最高正价。
④金属元素只有正价。
⑤非金属元素既有正价又有负价(F和稀有气体元素除外)。
【特别提醒】
(1)非金属元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数,而它的负化合价则等于使原子达到稳定结构所需得到的电子数。
(2)稀有气体的化学性质不活泼,在通常状况下难以与其他物质发生化学反应,其元素的化合价看作0。
知识点二 微粒半径大小判断
影响微粒半径的因素有:电子层数、核电荷数、核外电子数。一般地,电子层数越多,微粒半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,原子核对外层电子的吸引力越大,半径越小;当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,电子之间的斥力使半径趋于增大,故当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。在比较微粒半径时,一般先看电子层数,再看核电荷数,后看核外电子数。
1.一看电子层数
电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大;如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
2.二看核电荷数
电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl),r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
3.三看核外电子数
核电荷数相同时,电子数越多,半径越大;如r(Na+)<r(Na),r(Cl-)>r(Cl)。
4.微粒半径大小的规律
(1)电子层数相同时,最外层电子数越多,原子半径越小。
(2)最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大。
(3)同种元素的微粒半径比较,核外电子数越多,微粒半径越大。
①阳离子半径小于相应原子半径,如r(Na+)<r(Na)。
②阴离子半径大于相应原子半径,如r(Cl-)>r(Cl)。
③不同价态的离子,价态越高,离子半径越小,如r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(4)电子层结构相同的不同粒子,核电荷数越大,半径越小,如r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
【方法技巧】比较微粒半径时,首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同,再利用规律进行比较,反之,也可由微粒半径大小推断元素关系。
知识点三 元素周期律
1.元素周期律的内容
随着元素原子序数的递增,元素原子的最外层电子数、原子半径、元素的化合价等均呈现周期性变化。
2.元素周期律的含义
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫作元素周期律。
3.元素周期律的实质
元素的原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。
知识点四 元素周期表的结构
1.元素周期表与元素周期律的关系
元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
2.元素周期表与元素信息
3.元素周期表的编排原则
4.元素周期表的结构
(1)元素周期表的编排原则
①横行
②纵列
(2)周期
周期类别
周期序数
起止元素原子序数
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
1~2
2
1
2
3~10
8
2
3
11~18
8
3
长周期
4
19~36
18
4
5
37~54
18
5
6
55~86
32
6
7
87~118
32
7
(3)族
列数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
类别
主族
副族
Ⅷ族
副族
主族
0族
最外层电子数
1
2
1~2(钯除外)
3
4
5
6
7
8(He为2 )
【特别提醒】(1)元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。
(2)横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第7已排满。
(3)纵列称作族,共有十六族,一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三列算一族,占去8、9、10。
(4)主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外),周期序数=电子层数。
5.元素周期表中金属与非金属的分区
【特别提醒】分界线附近元素既表现金属元素的某些性质,又表现非金属元素的某些性质。
知识点五 ⅡA族、ⅤA族与过渡元素的性质
1.Ⅱ A族元素(碱土金属元素)的性质
元素
铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)
原子核外电子排布
最外层电子数均为2,电子层数依次增多
单质的物理性质
均为亮白色固体、具有良好的导电性
化学性质
均易失去最外层的2个电子,化学性质活泼,在自然界中都以化合态存在
2.焰色试验
(1)多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色,亦称焰色反应,这是金属元素的物理(填“物理”或“化学”)性质。
(2)常见金属元素的焰色:钠元素为黄色、钾元素为浅紫色、钡元素为黄绿色、钙元素为砖红色、铜元素为蓝绿色。
(3)焰色试验的操作步骤
【特别提醒】观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄光,排除Na元素的干扰。
3.ⅤA族元素(氮族元素)的性质
元素
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)
原子核外电子排布
最外层电子数均为5,电子层数依次增多
化学性质
得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强
4.过渡元素的性质
元素
元素周期表中第3~12列(副族和Ⅷ族)中的元素,包括了大部分金属元素,如铁、铜、镍、银和金等
原子核外电子排布
最外层电子数为1~2(钯除外)
单质的物理性质
大部分单质既坚硬又有光泽,金、铜等单质具有独特的色泽;均具有良好的导电性
单质的化学性质
多数单质比较稳定,与空气和水反应缓慢或根本不能反应
知识点六 原子序数与元素在周期表中位置的关系
1.同周期序差规律
原子序数
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
2.同主族序差规律
若A、B为同主族元素,A所在周期有m种元素,B所在周期有n种元素,A在B的上一周期,设A的原子序数为a。
(1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素),则B的原子序数为(a+m)。
(2)若A、B为ⅢA~ⅦA族(位于过渡元素右边的元素),则B的原子序数为(a+n)。
知识点七 推断元素在周期表中位置的方法
1.根据核外电子排布规律推断
(1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
(2)最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,则该元素位于第3周期;若为阳离子,则位于第4周期。
(5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期;若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴前阳后”规律。
2.根据元素化合价规律推断
(1)主族元素的最高正化合价等于最外层电子数等于它所在的族序数(注意:F无正价,O无最高正价)。
(2)只有非金属元素才有负价,|最低负化合价|=8(氢元素2)-主族序数。
(3)对于变价元素,化合价呈一系列偶数时,从+2价到+m价,则该元素位于偶数主族。
(4)化合价呈现奇数价的元素,可能在奇数主族(N元素有+2、+4价,除外)。
3.根据离子的电子层结构推断
根据主族元素原子形成的离子的电子层结构确定。
如若A-与氖原子具有相同的电子层结构,A元素必和氖在同一周期,且比氖少一个电子,则A元素位于第2周期ⅦA族,名称为氟。
4.根据0族元素的原子序数直接推断
(1)熟记0族元素的原子序数及周期序数,如下表
元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)熟悉周期表中每个纵列所对应的族序数,如下表
族
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
纵列
1
2
3
4
5
6
7
8~10
族
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
纵列
11
12
13
14
15
16
17
18
【方法技巧】
(1)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。
(2)求差值定族数
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1~5时,则应处在同周期的ⅦA~ⅢA族。
③若差其他数,则由相应差数找出相应的族。
教材习题03(P18)
3.请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。
(1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是( )
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大 D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素( )
A.一定是第2周期元素 B.一定是同一周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
(3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C分别是( )
A. Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
(4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是( )
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg C.N、O、S D.P、S、O
解题方法
【解析】(1)Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多,A项正确;P、S、Cl元素的最高正化合价依次是+5、+6、+7,B项正确;同一周期,原子半径逐渐减小,所以N、O、F原子的半径依次减小,C项错误;Na、K、Rb是第ⅠA族原子,所以原子核外的电子层数依次增多,D项正确;故选C。
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则A 可以是氧元素,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则B可以是磷元素。故选CD。
(3)根据位置关系,设B的原子序数是x,则C为x+2,A为x-8+1,则根据题目信息可知x+ x+2=( x-8+1)×4,解得x=15,则A、B、C分别是O、P、Cl,故选C。
(4)根据题目信息,三种元素相邻,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是N、O、S,故选C。
【答案】(1)C (2)CD (3)C (4)C
教材习题04(P18)
4.A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8.A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请据此回答下列问题。
(1)请写出四种元素的符号:A ,B ,C ,D 。它们的原子半径由大到小的顺序是 。
(2)请画出四种元素的离子结构示意图:A ,B ,C ,D 。它们的离子半径由大到小的顺序是 ,请从离子结构的角度进行解释: 。
解题方法
【解析】A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大,A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,则M层电子数=8−2=6,故A为S元素;D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半,则L层已经排满电子,故核外电子数=2×(2+8)=20,故D为Ca元素,四元素的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8,结合原子序数,可推知,B为Cl、C为K。
(1)根据分析得到四种元素的名称:A为S;B为Cl;C为K;D为Ca,按照层多径大,核多径小(同电子层结构),它们的原子半径由大到小的顺序是K>Ca>S>Cl;
(2)S元素的离子为S2-,S2-的结构示意图为;Cl元素的离子为Cl-,Cl-的结构示意图为;K元素的离子为K+,K+的结构示意图为;Ca元素的离子为Ca2+,Ca2+的结构示意图为;按照核多径小(同电子层结构),四种元素的离子半径由大到小的顺序是r(S2−)>r(Cl−)>r(K+)>r(Ca2+),离子的核外电子层排布相同,核外电子数目相等,核内质子数越多,带正电荷越多,吸引力越大,则半径越小。
【答案】(1) S Cl K Ca K>Ca>S>Cl
(2) r(S2−)>r(Cl−)>r(K+)>r(Ca2+) 离子的核外电子层排布相同,核外电子数目相等,核内质子数越多,带正电荷越多,吸引力越大,则半径越小。
考点一 元素周期律
1.结合元素周期律的知识分析下列说法,其中正确的是
A.原子序数为15的元素的最高化合价为+5
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,元素的最高化合价总是从+1到+7,最低化合价总是从-7到-1重复出现
D.B、C、N、O、F元素的最高正化合价依次增大
【答案】A
【解析】原子序数为15的元素是P元素,最外层电子数是5,所以其最高化合价是+5,A正确;1、2号元素的最外层电子数是从1到2的变化,B错误;3~9号元素的化合价无+6和+7,金属元素无负价,C错误;O无最高正价、F无正价,D错误;故选A。
2.下列递变规律不正确的是
A.还原性依次减弱 B.氧化性依次增强
C.原子半径依次减小 D.最高正价依次升高
【答案】B
【解析】Na Mg Al位于同一周期,而同一周期的元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,则单质的还原性逐渐减弱,故Na Mg Al还原性依次减弱,故A正确;Cl、Br、I位于同一主族,而同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,则单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性依次减弱,故B错误;C、N、O位于同一周期,而同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,故C、N、O的半径逐渐减小,故C正确;的最外层电子数分别为5、6、7个,最高正价分别为+5、+6、+7,依次升高,故D正确;故选B。
3.下列说法正确的有
①同主族元素从上至下,单质的氧化性逐渐减弱 熔点逐渐降低
②碱金属单质物理通性是硬度小,密度小,熔点低
③碱性: LiOH≥NaOH>KOH>RbOH
④酸性:
⑤卤族元素由上至下,阴离子的还原性增强,单质的颜色加深
⑥碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大
⑦可以利用非金属单质与H₂反应的难易程度来证明其元素非金属性的强弱
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】A
【解析】①如果是卤素单质,从上到下,氧化性逐渐减弱,熔点逐渐升高,故①错误;
②碱金属的硬度都比较小,密度都比较小,熔点比较低,故②正确;
③金属性:Li<Na<K<Rb,碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH,故③错误;
④Cl元素的非金属性强于S,故酸性:HClO4>H2SO4,故④错误;
⑤卤族元素中,非金属性越弱,其简单阴离子的还原性越强,非金属性F>Cl>Br>I,所以卤族元素由上至下,阴离子的还原性增强;卤素单质从上到下,单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫色,颜色加深,故⑤正确;
⑥同主族最外层电子数相同,随核电荷数增大而增大,碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大,故⑥正确;
⑦非金属性越强,与氢气化合越容易,则单质与H2反应的难易程度,能体现非金属性强弱,故⑦正确;
正确的有②⑤⑥⑦;故选A。
考点二 微粒半径的比较
4.下列各组中,微粒按得电子能力由弱到强、半径由大到小的顺序排列的是
A.O、Cl、S、P B.K+、Al3+、Ca2+、Ba2+
C.Rb、K、Na、Li D.K+、Mg2+、Al3+、H+
【答案】D
【分析】同周期元素从左到右,金属性依次减弱,阳离子的氧化性依次增强,非金属性依次增强,单质的氧化性依次增强;原子半径依次减小;同主族元素从上到下,金属性依次增强,阳离子的氧化性依次减弱,非金属性依次减弱,单质的氧化性依次减弱,原子半径依次增大;
【解析】非金属性越强,则原子的氧化性越强,非金属性:O>Cl>S>P,则得电子能力:O>Cl>S>P,原子半径:O<Cl<S<P,故A不选;金属性越强,则阳离子的氧化性越弱,金属性:K>Ba>Ca>Al,则得电子能力K+<Ba2+<Ca2+<Al3+;离子半径:Al3+<Ca2+<K+<Ba2+,故B不选;Li、Na、K、Rb均为金属没有氧化性,原子半径:Rb>K>Na>Li,故C不选;金属性:K>Mg>Al,H为非金属,则得电子能力:K+<Mg2+<Al3+<H+,离子半径:K+>Mg2+>Al3+>H+,符合题意,故D选;故选D。
5.下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法,正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐增大
B.从左到右,金属性减弱,非金属性增强
C.从左到右,氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.从左到右,简单离子的半径减小
【答案】B
【解析】同一周期主族元素电子层数相同,原子核对核外电子吸引力增大导致原子半径随着原子序数增大而减小,A错误;同一周期主族元素随着原子序数增大,其金属性减弱,非金属性增强,B正确;同一周期主族元素随着原子序数增大,其最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱,酸性增强,C错误;第三周期主族元素,简单阴离子的半径大于阳离子,D错误;故选B。
6.下列关于物质性质的比较,正确的是
A.酸性:
B.离子半径:
C.碱性:
D.非金属性:
【答案】C
【解析】 同周期,从左到右元素的非金属性增强,最高价氧化物对应水化物的酸性增强,酸性:,HClO不是最高价含氧酸,A错误;电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:,B错误; 同主族元素从上到下金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性增强,碱性:KOH > NaOH > LiOH,C正确; 同周期从左到右非金属性逐渐增大,非金属性:F>O>N,D错误;故选C。
考点三 周期表的结构
7.元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习化学的重要工具。下列说法正确的是
A.元素周期表共七个周期和十八个族
B.元素周期表中金属元素与非金属元素各占一半
C.第ⅠA族元素(除了氢)叫做碱金属元素
D.地壳中含量最多的前四种元素全为短周期主族元素
【答案】C
【解析】由元素周期表的结构可知,元素周期表共七个周期和十六个族,故A错误;由元素周期表的结构可知,金属与非金属分界线的左下方为金属元素,右上方为非金属元素,则元素周期表中金属元素的数目多于非金属元素,故B错误;第ⅠA族的元素除H元素外,含有Li、Na、K、Rb、Cs,活泼性很强,其水溶液具有强碱性,所以该族金属称为碱金属,故C正确;地壳中含量最多的前四种元素为氧、硅、铝、铁,其中铁元素位于第四周期Ⅷ族,属于长周期元素,故D错误;故选C。
8.元素周期表是指导化学学习的工具。下列说法正确的是
A.第58号元素位于第ⅣB族
B.元素周期表共有7个横行、18个纵列,共7个周期、18个族
C.元素周期表中元素种类最多的族是第Ⅷ族
D.元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值
【答案】D
【解析】已知86>58>54,故第58号元素位于周期表第6周期,由于第6周期有镧系元素,一格中有15种元素,故第6周期原子序数与54差值在3到17之间的元素均在第ⅢB族,58-54=4,则58号元素为第ⅢB族,A错误;元素周期表共有7个横行、共7个周期、18个纵列除8、9、10三列合为Ⅷ,其余各列自成一族,共有16个族,B错误;已知第ⅢB中有镧系元素和锕系元素,有30种元素,加上钪和钇,第ⅢB族共有32种元素,故元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族,C错误;由于很多元素均存在同位素,故元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值,D正确;故选D。
9.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.元素周期表有7个周期,8个主族 B.最外层电子数相同的元素一定在同一族
C.短周期元素中可能有副族元素 D.元素周期表有18个纵列,共16个族
【答案】D
【解析】元素周期表有7个周期,7个主族,A错误;最外层电子数相同的元素不一定在同一族,如He、Mg的最外层电子数为2,He在0族,Mg在IIA族,B错误;短周期元素中没有副族元素,C错误;元素周期表有18个纵列,由于8、9、10三列为一个族,其余每一列为一个族,所以元素周期表共16个族,D正确;故选D。
考点四 序差规律及其应用
10.W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,由它们在元素周期表中的位置,可确定Z比W的最外层电子数多3个,则W为C元素,Z为Cl元素,X为P元素,Y为O元素。
【解析】由分析可知,Y为O元素,常见化合价有-1、-2,A正确;Z为Cl元素,常温常压下,Z单质Cl2为气态,B正确;Y为O元素,W为C元素,二者为同周期元素,非金属性O>C,常温下H2O呈液态,CH4呈气态,则简单氢化物的沸点:H2O>CH4,C正确;X为P元素,X的最高价氧化物的水化物H3PO4是中强酸,D错误;故选D。
11.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R的单质能在暗处与剧烈化合并发生爆炸。下列有关判断,正确的是
A.HR中含有非极性共价键
B.Z原子核外有10个电子
C.气态氢化物的稳定性:
D.氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【分析】根据R的单质能在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,R为F元素,则可推理出X为S,T为Cl,Q为Br,Z为Ar,据此分析题目;
【解析】根据分析,HR为HF,只有极性共价键,A错误;Ar的原子序数为18,原子核外有18个电子,B错误;根据分析,T、X的气态氢化物分别为HCl、HS2,同周期元素的最简单气态氢化物,从左到右,稳定性逐渐增强,C正确;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但选项中并没有说明是最高价氧化物,D错误;故选C。
12.已知A为第IIA族元素,B为第IIIA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且A、B为同一周期的元素,下列关系式错误的是
A.n=m+1 B.n=m+11 C.n=m+25 D.n=m+10
【答案】D
【解析】若A、B为第二、三周期元素,n=m+1;若A、B为第四、五周期元素,n=m+11;若A、B为第六、七周期元素,n=m+25;故答案为D。
考点五 元素周期表和元素周期律的应用
13.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Ⅹ元素的某种核素没有中子,Z原子最外层电子数比内层电子总数少4,Y与W同主族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.稳定性: D.单质沸点:
【答案】C
【分析】由题意知,XX元素的某种核素没有中子,X是H;Z最外层电子数比内层电子总数少4,则Z是第三周期第VIA族元素S,又由于W是原子序数比Z大的短周期主族元素,则W是,Y与W同主族,则Y为F,据此答题。
【解析】根据元素周期表位置关系,同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径: ,A项错误;根据同周期元素,元素非金属性从左往右逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,故最高价氧化物对应水化物的酸性:,B项错误;由于非金属性:,故氢化物的稳定性:,C项正确;卤素单质沸点随原子序数的增大而逐渐升高,沸点:,D项错误;故选C。
14.五种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素的最高正价与最低负价的代数和为2,Z元素与元素相邻,且与元素同主族;化合物的电子总数为18;元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.和简单氢化物的稳定性:
D.和三种元素形成的化合物一定是共价化合物
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价与最低负价之和为2,则Y为N,Z元素与Y、W元素相邻,且与W元素同主族,则Z为O,W为S,化合物的电子总数为18,则为H2O2,则X为H,Q元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子,Q为Cl。则X为H,Y为N,Z为O,W为S,Q为Cl。
【解析】根据同周期从左到右半径逐渐减小,同主族从上到下半径逐渐增大,则原子半径,即,故A正确;根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>N,因此最高价氧化物对应水化物的酸性:,故B正确;根据非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因此Z和W简单氢化物的稳定性H2O>H2S,即,故C正确;和三种元素形成的化合物可以是离子化合物,如NH4NO3,故D错误;故选D。
15.已知周期表中短周期的一部分如图所示,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3,下列说法中正确的是
d
a
b
c
A.原子半径大小顺序是
B.b的氢化物比d的氢化物稳定
C.c和d的某种单质可用于自来水消毒
D.a、b、c氧化物对应水化物的酸性强弱关系是
【答案】C
【分析】a、b、c是第三周期元素,d是第二周期元素,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3,则a是P元素、b是S元素、c是Cl元素、d是O元素
【解析】同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径大小顺序是P>S>Cl,故A错误;非金属性O>S,则两种元素的简单氢化物:H2O分子的稳定性比H2S的高,故B错误;O3和Cl2可用于自来水消毒,故C正确;a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是HClO4>H2SO4>H3PO4,若不是最高价含氧酸不一定满足上述关系,如:H2SO3的酸性大于HClO,故D错误;故选C。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。
2.了解元素性质与原子结构的关系。
3.掌握微粒半径大小比较的规律。
4.了解元素周期表的编排规则及结构特点。
5.能描述元素在元素周期表中的位置。
6.理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。
【学习重难点】
1.元素周期表的结构,元素性质与原子结构的关系。
2.微粒半径大小比较,构建“位”“构”“性”关系认识模型。
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.某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅥA族 D.第四周期第ⅣA族
【答案】A
【分析】周期数等于电子层数,该元素原子的原子核外有2个电子层,则为第二周期元素,主族序数等于最外层电子数,该元素原子的最外层有5个电子,则为第ⅤA族,即第二周期第ⅤA族。
【解析】根据分析知,A正确;故选A。
3.如图是元素周期表中的一个方格,对方格中元素基本信息的表述错误的是
A.①表示质量数
B.②表示元素符号
C.③表示元素名称
D.④表示相对原子质量
【答案】A
【解析】①表示原子序数,A项错误;②表示元素符号,B项正确;③表示元素名称,C项正确;④表示相对原子质量,D项正确;故选A。
4.在一定条件下,和发生反应的离子方程式为,则中R元素的化合价与R元素在元素周期表中的族位置分别为
A.,ⅦA B.,ⅤA C.,ⅦA D.,ⅥA
【答案】A
【解析】依据离子反应式的电荷守恒有n+6-6=1,解得n=1,为,氧为-2价,设R的化合价为x,有x-3×2=-1,解得x=+5,R元素的化合价为+5价,反应后R能形成-1价阴离子,则R位于元素周期表的第VIIA族;故选A。
5.下列关于元素周期表说法错误的是
A.元素周期表中有7个周期,周期序数等于该元素原子的核外电子层数
B.除He外其余稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
C.元素周期表有18个族,族序数等于该元素原子的最外层电子数
D.通过元素周期表,可以了解元素名称、符号、相对原子质量
【答案】C
【解析】元素周期表中有7个周期,原子结构中,电子层数=周期序数,则原子的核外电子层数等于该元素所在周期数,故A正确;除He外,其余稀有气体元素原子最外层电子数为8,故B正确;元素周期表有16个族,族序数不一定等于该元素原子的最外层电子数,如0族,故C错误;通过元素周期表可以获知某元素的原子序数、质子数、元素名称、周期数和相对原子质量等,故D正确;故选C。
6.下列关于元素周期表的说法错误的是
A.元素周期表有16个主族、7个周期
B.原子最外层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
C.位于元素周期表ⅦA族的元素又叫卤族元素
D.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
【答案】A
【解析】元素周期表有7个主族、7个周期,故A错误;元素周期中,原子最外电子层只有2个电子的元素为He、碱土金属(ⅡA)或某些过渡金属元素,可能为金属元素,也可能为非金属元素,故B正确;位于元素周期表ⅦA族的元素又叫卤族元素,故C正确;元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列均为过渡元素,过渡元素全部为金属元素,故D正确;故选A。
7.下列叙述正确的是
A.每个周期均从金属元素开始,以非金属元素结束
B.除第一周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
【答案】C
【解析】第一周期从非金属元素H开始,其余周期均由金属元素开始,到稀有气体元素结束,故A错误;二、三周期有8种元素,只有四、五周期有18种元素,六周期有32种元素,故B错误;副族元素都是金属元素,没有非金属元素,故C正确;IA族包含碱金属与氢元素,氢元素不属于碱金属,故D错误;故选C。
8.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期
【答案】A
【解析】由核外电子排布规律可知,原子最外层电子数不超过8个,则原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于元素周期表第2周期,故A正确;氢原子的最外层只有一个电子,但氢元素是非金属元素,故B错误;元素周期表中,ⅢA族的铝、镓、铟等原子的最外层电子数为3,ⅣA族的锗、锡等原子的最外层电子数为4,这些元素都属于金属元素,故C错误;钾离子的离子结构示意图为,离子的最外层电子数与次外层电子数相同,但钾元素位于元素周期表第4周期, 故D错误;故选A。
9.元素位于元素周期表的第三周期,下列说法正确的是
A.原子半径: B.元素最高化合价:
C.碱性: D.热稳定性:
【答案】B
【解析】同周期元素从左到右原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外),故原子半径,A错误;一般情况,主族元素最高化合价等于其原子最外层电子数(O、F除外),元素最高化合价为+2价,元素最高化合价为+7价,元素最高化合价为,B正确;同周期元素从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,碱性为,C错误;同周期元素从左到右非金属性增强,简单氢化物稳定性增强,热稳定性为,D错误;故选B。
10.下列说法正确的是
A.相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差都相同
B.同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差都相同
C.某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
D.115号元素位于第七周期第ⅤA族
【答案】D
【解析】在元素周期表左侧和右侧,相邻周期的同一主族的两种元素,原子序数之差不同,符合左差上,右差下规律,故A错误;同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差短周期的差1,四、五周期的差11,六、七周期的差25,故B错误;元素没有质量数的概念,故C错误;115号元素,其原子结构中有7个电子层,最外层电子数为5,则该元素肯定位于第七周期第ⅤA族,故D正确;故选D。
11.下列说法正确的是
A.某短周期元素最外层有2个电子,则其一定是第ⅡA族元素
B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构
C.元素周期表有7个主族8个副族,副族均由长周期元素组成
D.主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数
【答案】C
【解析】最外层有2个电子的He,位于0族,A错误;单原子阳离子如、,电子层结构的最外层电子分别为0、18,都不具有稀有气体的电子层结构,B错误;元素周期表有18个纵列,分为7个主族,8个副族,1个0族,共16个族,副族均由长周期元素组成,C正确;主族元素原子的最外层电子数等于族序数,电子层数等于周期数,主族元素在周期表中的位置取决于该元素的电子层数、最外层电子数,D错误;故选C。
12.下图是短周期元素原子的最外层电子数与原子序数的关系图,下列字母所表示元素的有关说法中不正确的是
A.化合物中的化合价:价 B.原子半径:
C.含氧酸的酸性:均强于 D.氢化物的稳定性:
【答案】C
【解析】元素推断:根据图像可知,原子最外层电子数为1,原子序数最小,所以为元素;原子最外层电子数为1,原子序数较大,所以为元素。化合价分析:化合物为,在金属氢化物中,元素通常显价,A正确;元素推断:原子最外层电子数为7,原子序数较小,为元素;原子最外层电子数为6,原子序数较大,为S元素。原子半径规律:同主族元素从上到下,电子层数增多,原子半径逐渐增大。S比F多一个电子层,所以原子半径:,B正确;元素推断:原子最外层电子数为7,原子序数较大,为Cl元素;为S元素。酸性分析:元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但不是所有含氧酸的酸性都满足此规律。例如,氯元素的非金属性强于硫元素,高氯酸的酸性强于硫酸,而次氯酸()的酸性弱于硫酸。所以不能得出含氧酸的酸性均强于的结论,C错误;元素推断:为元素,原子最外层电子数为6,原子序数较小,为元素。氢化物稳定性规律:元素的非金属性越强,其氢化物越稳定。非金属性:,所以氢化物的稳定性:(的氢化物)(的氢化物),D正确;故选C。
13.某种物质由原子序数依次增大的五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期,同主族,的原子序数之和与Z的原子序数相等,Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性: B.Y的氧化物是两性氧化物
C.元素的非金属性: D.三种元素不能形成盐
【答案】B
【分析】原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素,五种元素分处三个短周期,则R为H元素;X、Z同主族,R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等,Y原子的最外层电子数是Z原子的一半,则Z原子最外层电子为偶数, X元素原子序数应比Z小8,则X为O元素、Z为S元素、W为N元素;Y原子的最外层电子数是Z原子的一半,则Y为Al元素;
【解析】同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,简单氢化物的稳定性:,A错误; Y的氧化物为氧化铝,氧化铝是两性氧化物,B正确;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;元素的非金属性:,C错误; R、W、X能组成盐NH4NO3,D错误;故选B。
14.元素周期律可以帮助人们认识物质性质,下列基于元素周期律的推断不正确的是
A.Mg的金属性强于Al的,则Mg比Al更易与盐酸反应
B.N的非金属性强于P的,则热稳定性:NH3>PH3
C.S的非金属性强于Si的,则酸性:H2SO3>H2SiO3
D.Cl的非金属性强于Br的,则Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2
【答案】C
【解析】金属越强,越容易与酸反应,镁的金属性强于铝,则镁比铝更易与盐酸反应,故A正确;非金属性越强,简单氢化物越稳定,N的非金属性强于P的,则热稳定性:NH3>PH3,故B正确;非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物酸性越强,亚硫酸不是最高价含氧酸,故C错误;元素的非金属性越强,其单质的氧化应越强,Cl的非金属性强于Br的,Cl2的氧化性强于Br2的氧化性,则Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2,故D正确;故选C。
15.在元素周期表中,同主族元素原子结构相似,在化学性质上表现出相似性和递变性,以下结论正确的是
A.若存在119号元素,则该元素单质与水反应比钠与水反应剧烈
B.的稳定性逐渐增强
C.VIA族元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和均为4
D.单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
【答案】A
【解析】若存在119号元素,根据元素周期表结构及元素周期律判断该元素位于第8周期ⅠA族,同主族元素随着原子序数的递增,元素原子失电子能力增强,单质与水反应更剧烈,故该元素单质与水反应比钠与水反应剧烈,A正确;F、Cl、Br、I非金属性逐渐减弱,元素非金属性越弱,简单气态氢化物的稳定性越弱,B错误;氧元素的最高正价不是+6,氧元素最高正价与最低负价代数和不为4,C错误; 单质的熔、沸点依次降低,密度呈增大趋势(K反常),D错误;故选A。
16.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱的顺序是,则下列判断不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:
B.非金属性:
C.原子半径:
D.原子最外层电子数:
【答案】C
【分析】已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素说明它们属同周期元素,最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱的顺序是,X、Y、Z的最高化合价分别是+7、+6、+5,对应的元素分别为Cl、S、P;
【解析】X、Y、Z元素分别为Cl、S、P,同周期主族元素从左到右非金属性增强,故非金属性:,非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强,气态氢化物的稳定性顺序为:,A正确;由A项分析,非金属性:Cl>S>P,即,B正确;X、Y、Z元素分别为Cl、S、P,同周期主族元素从左到右原子半径减小,则原子半径:,C错误;X、Y、Z元素分别为Cl、S、P,原子最外层电子数分别为7、6、5,即:,D正确;故选C。
17.X、Y、Z和W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍。下列说法中正确的是
X
Y
Z
W
A.原子半径: W>Z>X
B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>X
D.最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性:Y>Z>W
【答案】B
【分析】短周期元素Y原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍,根据题中其周期表中的相对位置,可知Y不是第2周期的Li,Y为P,则X为O,Z为S,W为Cl,据此分析。
【解析】同周期主族元素从左至右,原子半径减小,同主族元素从上至下,原子半径增大,原子半径: S>Cl,S>O,A错误;水分子间存在氢键,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B正确;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>S,简单气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C错误;非金属性:Cl>S>P,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,D错误;故选B。
18.短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大。X的最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量最高的元素,M的原子半径在短周期主族元素中最大,N的最外层电子数等于最内层电子数。下列说法错误的是
A.金属性: B.简单氢化物的热稳定性:
C.简单离子半径: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【分析】X的最外层电子数为内层电子数的2倍,X为C,Z是地壳中含量最高的元素,Z为O,则Y为N,M的原子半径在短周期主族元素中最大,M为Na,N的最外层电子数等于最内层电子数,N为Mg,据此回答。
【解析】同周期从左往右金属性减弱,所以金属性:Na>Mg,A正确;非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越好,所以CH4<H2O,B正确;根据层数越多,半径越大,层数相同,核电荷数越大,半径越小,所以简单离子半径:N3->O2-,C错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<HNO3,D正确;故选C。
19.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W最外层电子数是内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中原子半径最大,Y的最高正价与最低负价代数和为4,下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.简单氢化物的稳定性:W>Y
C.单质的沸点:Y<Z
D.Y、Z的单质均能与X的单质反应生成离子化合物
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期主族元素,W最外层电子数是内层电子数的3倍,W为O元素;X在短周期主族元素中原子半径最大,为Na元素;Y的最高正价与最低负价代数和为4,且原子序数大于钠,Y为S,那么Z为Cl。
【解析】同周期主族元素,从左往右原子半径以此减小,则原子半径:Na>S>Cl,A正确;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,简单氢化物的稳定性:H2O>H2S,B正确;硫单质常温为固态、氯气通常为气态,故单质的沸点:S>Cl2,C错误;S、Cl的单质能与Na的单质反应分别生成硫化钠、氯化钠,两者均为离子化合物,D正确;故选C。
20.已知钋的原子序数是84,是一种放射性元素。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是
A.第六周期、第ⅥA族 50 B.第五周期、第ⅥA族 52
C.第六周期、第ⅥA族 54 D.第五周期、第ⅥA族 56
【答案】B
【解析】主族元素中,原子核外电子层数与其周期数相等,原子核外最外层电子数与其主族族序数相等,该元素原子结构示意图为,根据其原子结构示意图知,该元素位于第六周期第VIA族,与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置是第五周期第ⅥA族,原子序数为84-32=52,故选B。
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