第1章 原子结构 元素周期律（知识清单）化学鲁科版必修第二册

该高中化学知识清单系统梳理“原子结构 元素周期律”单元内容，涵盖原子构成、核素同位素、核外电子排布、元素周期律及周期表结构等核心范畴，搭建从基础概念到性质递变再到综合应用的递进式学习支架。 清单通过分类表格对比（如元素、核素、同位素区别表）、分级规律总结（同周期/主族性质递变）及“位构性”关联构建知识体系，标注7类易错点（如原子结构与电子排布误区），设计“解题通法+典型例题+变式探究”模块，培养科学思维与化学观念，助力学生自主梳理知识，教师精准教学。

第1章 原子结构 元素周期律 第1节　原子结构与元素性质 一、原子的构成 1.原子及其构成微粒 Ａ 对于原子来说：核电荷数＝ ＝ 。 2.原子中微粒之间的质量关系 (1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 (2)原子的相对原子质量近似等于质量数。 3.原子中微粒之间的电性关系 微粒 等量关系 不等量关系 原子 质子数=核外电子数 - 阳离子 核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数 质子数>核外电子数 阴离子 核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数 质子数<核外电子数 二、核素　同位素 1．核素的概念：具有相同数目的 和相同数目的 的一类原子。 2．同位素的概念 (1)定义： 相同而 不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 (2)分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 3．元素、核素、同位素、同素异形体的区别 项目 元素 核素 同位素 同素异形体 概念 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 范围 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、N 三种元素 H、H、H 三种核素 U、U、 U互为同位素 石墨与金刚石 三、核外电子排布 1．核外电子排布规律 (1)能量规律 电子层序数 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 离核距离 电子能量 (2)数量规律 ①每层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。 ②最外层容纳的电子不超过 (K层为最外层时不超过 )，次外层不超过 。 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①Na＋的结构示意图为； ②Cl－的结构示意图为。 3．核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点 (1)原子核中无中子的原子：1H。 (2)最外层电子数 ①有1个电子：H、Li、Na、K。 ②有2个电子：Be、Mg、Ca、He。 ③等于次外层电子数：Be、Ar。 ④是次外层电子数的2倍：C。 ⑤是次外层电子数的3倍：O。 ⑥是次外层电子数的4倍：Ne。 ⑦是内层电子总数的一半：Li、P。 ⑧等于电子层数：H、Be、Al。 ⑨是次外层电子数的一半：Li、Si。 ⑩是电子总数的一半：Be。 三、原子结构与元素性质间的关系 1．原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) 一般小于4 一般大于或等于4 得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 较易失去电子 较易得到电子 化合价 0价 0价和正价 一般为0价和负价，有的也显正价 构成的简单离子 不能形成简单离子 阳离子 一般为阴离子 2.原子结构与元素原子得失电子能力 (1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的 越强。 (2)通常所说的元素的 、 分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。 (3)元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 3．元素的性质与原子结构的关系 元素种类 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) (稳定结构) 一般小于4 一般大于或等于4(H为1) 原子得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 易失电子 易得电子 单质性质 难与其他物质反应 具有还原性 具有氧化性 化合价 0价 只显正价 一般为负价 四、比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 (1)若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子。 (2)若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 第2节　原子结构与元素性质 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．元素最高价与最低价的关系 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。 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 。 (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。 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。 四、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 ) 4.元素周期表中金属与非金属的分区 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、具有良好的导电性 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.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 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)。 第3节　原子结构与元素性质 一、同周期主族元素原子结构与性质的递变规律 项目 同周期(从左到右，稀有气体除外) 最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外) 主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外) 负价：－4→－1 原子半径 逐渐减小 得、失电子能力 失电子能力 ，得电子能力 单质的氧化性、还原性 还原性 ，氧化性 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性 ，酸性 非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强 金属单质与水、酸反应 越来越难 同周期，从左到右，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 二、元素原子得失电子能力强弱的判断依据 1.元素原子失去电子能力强弱的判断依据 (1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力 。 (2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次 。 (3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力 。 (4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。 (5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力 。 2.元素原子得电子能力强弱的判断依据 (1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次 (不包括稀有气体)。 (2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力 。 (3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力 。 (4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。 3.元素金属性强弱的判断方法 (1)根据元素周期表判断 (2)根据金属活动性顺序判断 (3)根据单质及其化合物的性质判断 (4)金属单质间的置换反应 (5)根据离子的氧化性强弱判断 4.元素非金属性强弱的判断方法 (1)根据元素周期表判断 (2)根据单质及其化合物的性质判断 三、碱金属元素的原子结构与性质 1.碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性 (1)相似性 ①原子的最外电子层都有 电子。 ②最高化合价均为 价。 ③都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。 ④最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的 。 (2)递变性 结构和性质 递变规律 原子半径 单质的还原性 与H2O或O2反应的剧烈程度 最高价氧化物对应水化物的碱性 2.同主族(从上到下)元素性质的递变规律 (1)同主族元素性质的相似性 同主族元素原子的最外层电子数 ，所以同主族元素性质具有 。 (2)同主族元素性质的递变性 同主族元素原子从上到下，核外电子层数 ，原子半径 ，元素原子的得电子能力(元素的非金属性) ，失电子能力(元素的金属性) 。 3.碱金属元素单质的物理性质 (1)除铯(略带金色光泽固体)外，其余碱金属单质都是银白色固体；都比较软、有延展性、密度较小、导热性和导电性较好。 (2)从锂到铯单质的熔、沸点 。 (3)元素周期表中元素性质的变化规律 结构与性质 同周期(左→右，主族元素) 同主族(上→下) 结 构 电子层数 最外层电子数 核内质子数 性质及应用 原子半径 失电子能力(金属性) 得电子能力(非金属性) 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的碱性 气态氢化物的热稳定性 气态氢化物的还原性 四、卤族元素的原子结构与性质 1．结构和性质的相似性 2．结构和性质的递变性 结构和性质 递变规律 原子半径 单质的氧化性 阴离子的还原性 与H2化合的难易程度 氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化 物的酸性(F除外) 3.卤素单质的物理性质 单质 颜色 状态 水溶液颜色 有机溶剂中的颜色 熔、沸点 F2 淡黄绿色 气体 — — 从氟到碘，熔、沸点逐渐升高 Cl2 黄绿色 气体 浅黄绿色 黄绿色 Br2 深红棕色 液体 橙黄色 橙色→橙红色 I2 紫黑色 固体 深黄色→褐色 深紫色→紫红色 4.卤素单质的化学性质 (1)都能与H2反应。 (2)都能与大多数金属反应，如 ；Fe＋I2FeI2。 (3) (4)能与冷的稀碱溶液反应： (F2、I2除外)。 (5)卤素单质间的置换反应 将氯水滴入溴化钠溶液： 。 将溴水滴入碘化钾溶液： 。 5.卤族元素的特殊性 氟 (1)氟元素无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； (2)2F2＋2H2O===4HF＋O2，暗处即爆炸； (3)HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中； (4)HF有毒； (5)在HX中HF沸点最高(HF分子间存在氢键) 溴 (1)Br2是深红棕色液体，易挥发； (2)Br2易溶于有机溶剂； (3)保存液溴的试剂瓶中加水，进行水封，不能用橡胶塞 碘 (1)淀粉遇I2变蓝色； (2)I2加热时易升华； (3)I2易溶于有机溶剂； (4)食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 五、预测硅及其化合物的性质 1．认识元素的角度 可以从元素在元素周期表中的 、 、 三个角度认识元素。 2．从同主族和同周期相邻元素的性质预测硅的性质 (1)碳和硅都属于 族元素，按照同主族元素性质变化规律，硅和碳的最外层电子数都是4，都是 元素，硅的原子半径比碳的原子半径大，得电子能力比碳弱，非金属性比碳弱。 (2)硅和磷都是 元素，电子层数 ，硅的最外层电子数比磷少，原子半径比磷大，得电子能力比磷弱，非金属性比磷弱。 3．硅单质及其重要化合物的性质 (1)硅单质 在元素周期表中的位置 第3周期 族 元素在自然界中的存在形式 只有 物理性质 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 晶体硅用作 材料、硅芯片和硅太阳能电池 硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)二氧化硅 物质 二氧化硅 化学式 SiO2 物理性质 熔、沸点高，不溶于水 化 学 性 质 与水反应 不反应 与C反应 与氢氟酸反应 ，该反应曾用于刻蚀玻璃 与碱(NaOH)反应 ，盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞 与盐反应 与碱性氧化物反应 主要用途 制造光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品 六、元素“位”“构”“性”之间的关系 1．结构与位置的关系 (1)电子层数＝ ； (2)质子数＝ ； (3)主族元素原子最外层电子数＝ ； (4)主族元素的最高化合价＝主族序数，最低化合价＝主族序数－8(一般规律)。 2．位置与性质的关系 (1)同周期主族元素从左到右， 减弱， 增强。 (2)同主族元素从上到下， 增强， 减弱。 (3)元素的化合价与元素所在主族的规律性 ①元素的最高正价与最低负价的代数和为0，则该元素位于 族。 ②元素的最高正价与最低负价的代数和为2，则该元素位于 族。 ③元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素位于 族。 ④元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则该元素位于 族。 3．结构与性质的关系 易错点01：原子结构与核外电子排布 (1)同种元素的不同核素具有相同的质子数，核外电子数=质子数，所以核外电子排布相同。 (2)镁和铝原子的电子层数均为3，最外层电子数分别是2和3。 (3)Mg2+的核电荷数为12，最外层为8个电子，结构示意图为。 (4)某元素的原子最外层只有1个电子，则它不一定是金属元素，如H。 易错点02：原子结构与元素原子得失电子能力的关系 (1)两种元素原子的电子层数相同，核电荷数越多，得电子能力越强。 (2)根据金属从酸或水中置换出氢气的难易程度可判断金属失电子能力的强弱，反之亦然。金属失电子能力越强，与酸反应越剧烈。 (3)元素原子的失电子能力与失电子个数无关。 (4)最外层电子数相同时，电子层数越多，金属元素的失电子能力越强。 (5)电子层数相同时，核电荷数越大，原子核对电子的吸引能力越强，原子失去电子的能力越弱。 易错点03：元素周期律易错点 (1)原子的原子序数=核外电子数，但是对于离子来说，两者不相等。 (2)如氯原子核外有3层电子，锂原子核外有2层电子，但是锂原子半径大于氯原子。 (3)氟没有正价态。 (4)电子层数相同，原子序数增加时原子核对外层电子的吸引能力增大，原子半径减小。 (5)金属没有负价态，因此不存在-7价的元素。 易错点04：元素周期表易错点 (1)如最外层电子数为2的元素可能是ⅡA族元素，也可能是0族元素，还有可能是副族元素。 (2)周期表中共有18个纵列，共有16个族，族分为主族和副族、第ⅤⅢ族(8、9、10三个纵列)和0族。 (3)同一主族元素的最外层电子数一定相等，但是过渡元素及0族元素的最外层电子数不一定相等。 (4)离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，如Na+有2个电子层，Na位于第3周期。 易错点05：同周期元素性质的递变规律易错点 (1)气态氢化物越稳定，非金属的氧化性越强，得电子能力越强。 (2)非金属的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱才能反映元素的得电子能力强弱。 (3)金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，对应金属的失电子能力越强。 (4)同一周期元素从左往右得电子能力增强，失电子能力减弱。 易错点06：同周主族性质的递变规律易错点 (1)ⅠA族元素包括氢元素，而碱金属元素是指ⅠA族的金属元素。 (2)由于碱金属的最外层都有1个电子，在反应中均易失去电子，因此都是活泼金属。 (3)锂的次外层有2个电子，其余的碱金属原子的次外层都有8个电子。 (4)Li的还原性较弱，在空气中加热只生成氧化锂。 易错点07：预测元素及其化合物的性质易错点 (1)对比硅和碳的化学性质可知硅的活泼性不如碳的活泼性强。 (2)硅原子性质稳定，虽然得失电子较为困难，但是在一定条件下能够得失电子。 (3)半导体材料一般要从周期表中的金属与非金属交界处寻找。 (4)硅常温下能与氢氟酸发生反应。 (5)“强酸制弱酸”一般用于水溶液中的反应。该反应由SiO2生成CO2是在高温下进行的，不是在水溶液环境中进行的。反应能发生是因为产物CO2是气态能脱离反应体系，使反应正向进行。 方法01 原子构成及其微粒间的关系 【解题通法】 1．构成原子的微粒及其性质 原子 对于原子来说：核电荷数＝质子数＝核外电子数； 2．质量数 (1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。 (2)质量数为A，质子数为Z的X元素原子可表示为X。质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) 【典型例题】（24-25上·江苏南通·期末）钇的一种核素可用于癌症的靶向放射治疗。下列关于的说法正确的是 A．质子数为90 B．核外电子数为51 C．中子数为51 D．质量数为39 【变式探究】（25-26高一上·福建莆田·月考）某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是 A．所含质子数为 B．所含中子数为 C．所含电子数为 D．中子数-电子数 方法02 核素与同位素 【解题通法】 元素 核素 同位素 同素异形体 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 原子 原子 原子 单质 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 【典型例题】（24-25上·江苏盐城·期末）医学上利用放射性核素可以检测幽门螺旋杆菌。关于的说法正确的是 A．与互为同位素 B．中子数为6 C．与石墨烯互为同素异形体 D．质子数为8 【变式探究】（25-26高一上·湖北宜昌·月考）“玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同位素 C．与互为同素异形体 D．与具有完全相同的化学性质 方法03 核外电子排布的表示方法——结构示意图 【解题通法】 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 【典型例题】（25-26高一上·甘肃白银·期末）下列有关化学用语的使用或说法正确的是 A．S2-的结构示意图： B．可用于考古断代的一种核素的符号： C．NaHCO3溶于水发生电离： D．和互为同位素 【变式探究】（25-26高一上·江苏连云港·月考）反应，可用于解决冬季开采石油井下结蜡难题。下列说法正确的是 A．中N元素的化合价为+5 B．是非电解质 C．结构示意图 D．H2O的电离方程式： 方法04 相对原子质量相关概念的辨析 【解题通法】 1．核素的相对原子质量 核素的近似相对原子质量=质量数=质子数+中子数。 2．元素的相对原子质量 （1）含义：各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和。 （2）公式：＝M1a%+M2b%+M3c%+…（a%+b%+c%+…＝1） 注意：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 【典型例题】（25-26高一上·上海闵行·月考）Q元素在自然界有35Q和37Q两种同位素，在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中，说法不正确的是 A．75.77%表示35Q的质量分数 B．24.23%表示37Q的丰度 C．35.453表示Q元素的相对原子质量 D．36.966表示37Q的相对原子质量 【变式探究】硅元素有28Si、29Si、30Si三种核素，硅元素的近似相对原子质量为28.1，自然界中28Si的丰度为92%，则29Si和30Si的原子个数之比为 A．3:5 B．3:1 C．2:3 D．3:2 方法05 元素周期律 【解题通法】 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 元素 金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 化合物 阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应 的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 【典型例题】列关于元素周期律的叙述正确的是 A．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 B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从-7到-1重复出现 D．元素性质的周期性变化是指原子相对原子质量的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化 【变式探究】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 方法06 元素周期表 【解题通法】 （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。 【典型例题】（25-26高一上·浙江杭州·月考）1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表有7个横行、18个纵列，共有7个周期、18个族 B．副族完全由长周期元素构成且均为金属元素 C．39号元素位于元素周期表中第五周期ⅠB族 D．第ⅠA族的元素为碱金属元素 【变式探究】俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是（　　） A．115号元素在第六周期 B．113号元素在第七周期ⅢA族 C．115号和113号元素都是非金属元素 D．镅元素和115号元素不在同一周期 方法07 焰色试验 【解题通法】 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。 【典型例题】（25-26高一上·天津东丽·月考）美丽的烟花秀将焰火和音乐有机结合，而绚丽的烟花与高中化学中焰色试验知识相关。下列关于焰色试验的说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．钠元素可以使火焰呈现紫色 C．钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃观察 D．利用焰色试验可区分NaCl与固体 【变式探究】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·月考）节日燃放的五彩缤纷的烟花，与焰色试验有关。下列说法错误的是 A．可用光洁无锈的铁丝蘸取溶液进行焰色试验 B．Na2SO4在灼烧时火焰呈紫色 C．观察钾元素的焰色要透过蓝色的钴玻璃 D．不能通过焰色试验来区分KCl溶液和KNO3溶液 方法08 原子（离子）半径 【解题通法】 1．同周期元素的原子或最高价阳离子的半径随着核电荷数的增大而逐渐减小（除稀有气体外）。例：Na>Mg>Al>Si，Na+>Mg2+>Al3+。 2．同主族元素的原子或离子随核电荷数增大而逐渐增大。例：Li<Na<K，Li+<Na+<K+。 3．电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴阳离子）随核电荷数的增加而减小。例：O2->F->Na+>Mg2+>Al3+(上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。 4．同种元素原子形成的粒子半径大小为：阳离子<中性原子<阴离子；价态越高的粒子半径越小。例：Fe3+<Fe2+<Fe，H+<H<H-。 5．电子数和核电荷数都不同的，一般可通过一种参照物进行比较。例：比较Al3+与S2-的半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S2-同主族元素O2比较，因Al3+< O2，且O2< S2-，故Al3+< S2-。 【典型例题】有A、B、C、D四种元素，A、B的正离子与C、D的负离子具有相同的电子层结构，Am+、Bn+中m<n，Cx-、Dy-中x>y。则四种元素离子半径大小关系是 A．Am+>Bn+>Cx->Dy- B．Dy->Cx->Bn+>Am+ C．Cx->Dy->Am+>Bn+ D．Cx->Dy->Bn+>Am+ 【变式探究】（25-26高一上·云南文山·月考）下列各组物质或微粒的排列顺序正确的是 A．离子半径：F->Na+>Mg2+>S2- B．得电子能力：F>Cl>S>P C．原子半径：Ca>K>S>Cl D．氢化物的稳定性：H2S>H2O>HF 方法09 元素周期表及其推断 【解题通法】 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)。 【典型例题】（24-25高一下·广东云浮·期末）短周期主族元素在元素周期表的相对位置如图所示。下列说法正确的是 A．原子半径大小： B．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．简单氢化物的热稳定性： D．Y的氧化物常用于制造太阳能电池板 【变式探究】（25-26高一上·山西运城·月考）X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法不正确的是 X Y Z W A．Z的原子序数比Y大8 B．、离子具有不同的电子层结构 C．X与氢原子可形成多种10微粒 D．Y和W形成的某些单质均可用于自来水的杀菌消毒 方法10 元素金属性和非金属性强弱的比较 【解题通法】 1．元素原子失去电子能力（金属性）强弱的判断依据 (1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。 (2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。 (3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。 (4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。 (5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。 2．元素原子得电子能力（非金属性）强弱的判断依据 (1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。 (2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。 (3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。 (4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。 注意：1不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱。 2不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱。 3必须是最高价氧化物对应的水化物酸性比较才能说明非金属性强弱。 【典型例题】（25-26高二上·广西·期中）根据元素周期律推测，下列说法不正确的是 A．原子半径：Mg＞Na B．酸性：H2CO3＞H2SiO3 C．非金属性：Br＞I D．热稳定性：NH3＞PH3 【变式探究（2025高一下·浙江·期末）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，K比剧烈 金属性： B 的碱性强于 金属性： C 与溶液反应生成 非金属性： D 与加热至一定温度发生反应、与需要不断加热才能缓慢反应 非金属性： A．A B．B C．C D．D 方法11 元素位构性及其推断 【解题通法】 1．元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系 结构→位置 2．元素的原子结构与元素性质的关系 3．元素在周期表中位置与元素性质的关系 【典型例题】（25-26高一上·浙江杭州·月考）短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X与W同主族，且X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和，元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物和，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．氧化物对应水化物的酸性： D．Z的氧化物可以与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应 【变式探究】（25-26高一上·江苏徐州·月考）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的核外有7个电子，Y在周期表中位于ⅡA族，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，W的氢化物热稳定性在同周期元素中最强。下列说法正确的是 A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构 C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强 D．X的简单氢化物水溶液酸碱性与W的简单氢化物水溶液酸碱性不同 方法12 利用原子结构推断元素 【解题通法】 1．周期序数等于族序数两倍的短周期元素是Li。 2．最高正价数等于最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。 3．次外层电子数等于最外层电子数4倍的短周期元素是Mg。 4．次外层电子数等于最外层电子数8倍的短周期元素是Na。 5．族序数与周期数相同的短周期元素是H、Be、Al；族序数是周期数两倍的短周期元素是C、S；族序数是周期数3倍的短周期元素是O。 【典型例题】（25-26高一上·云南·月考）、、、是短周期主族元素，原子最外层电子数是次外层的两倍，元素在地壳中的含量最多，元素的金属性在短周期元素中最强，原子的核外电子数是原子与原子的核外电子数之和。下列叙述错误的是 A．与能形成两种常见的气态化合物 B．和形成的化合物中阴阳离子个数比为 C．和形成的某化合物可作自来水的消毒剂 D．原子半径的大小顺序： 【变式探究】2025年8月15日，我国神舟二十号航天员顺利完成第三次出舱任务，安全返回问天实验舱，载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z，分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，X、Z同主族，X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和，其中只有Y的单质为金属，能与NaOH溶液反应，下列叙述正确的是 A．原子半径：Y＞X＞Z＞W B．Z的氧化物为酸性氧化物，能与水反应生成对应的酸 C．X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差 D．Z单质可广泛应用于制造光电池、芯片等 4 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 原子结构 元素周期律 第1节　原子结构与元素性质 一、原子的构成 1.原子及其构成微粒 Ａ 对于原子来说：核电荷数＝质子数＝核外电子数。 2.原子中微粒之间的质量关系 (1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 (2)原子的相对原子质量近似等于质量数。 3.原子中微粒之间的电性关系 微粒 等量关系 不等量关系 原子 质子数=核外电子数 - 阳离子 核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数 质子数>核外电子数 阴离子 核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数 质子数<核外电子数 二、核素　同位素 1．核素的概念：具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子。 2．同位素的概念 (1)定义：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 (2)分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 3．元素、核素、同位素、同素异形体的区别 项目 元素 核素 同位素 同素异形体 概念 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 范围 原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、N 三种元素 H、H、H 三种核素 U、U、 U互为同位素 石墨与金刚石 三、核外电子排布 1．核外电子排布规律 (1)能量规律 电子层序数 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 K L M N O P Q 离核距离 电子能量 (2)数量规律 ①每层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。 ②最外层容纳的电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层不超过18个。 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①Na＋的结构示意图为； ②Cl－的结构示意图为。 3．核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点 (1)原子核中无中子的原子：1H。 (2)最外层电子数 ①有1个电子：H、Li、Na、K。 ②有2个电子：Be、Mg、Ca、He。 ③等于次外层电子数：Be、Ar。 ④是次外层电子数的2倍：C。 ⑤是次外层电子数的3倍：O。 ⑥是次外层电子数的4倍：Ne。 ⑦是内层电子总数的一半：Li、P。 ⑧等于电子层数：H、Be、Al。 ⑨是次外层电子数的一半：Li、Si。 ⑩是电子总数的一半：Be。 三、原子结构与元素性质间的关系 1．原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) 一般小于4 一般大于或等于4 得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 较易失去电子 较易得到电子 化合价 0价 0价和正价 一般为0价和负价，有的也显正价 构成的简单离子 不能形成简单离子 阳离子 一般为阴离子 2.原子结构与元素原子得失电子能力 (1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。 (2)通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。 (3)元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 3．元素的性质与原子结构的关系 元素种类 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层电子数 8(He为2) (稳定结构) 一般小于4 一般大于或等于4(H为1) 原子得失电子能力 既不易得电子也不易失电子 易失电子 易得电子 单质性质 难与其他物质反应 具有还原性 具有氧化性 化合价 0价 只显正价 一般为负价 四、比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 (1)若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子。 (2)若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。 第2节　原子结构与元素性质 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．元素最高价与最低价的关系 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。 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。 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。 四、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 ) 4.元素周期表中金属与非金属的分区 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.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 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)。 第3节　原子结构与元素性质 一、同周期主族元素原子结构与性质的递变规律 项目 同周期(从左到右，稀有气体除外) 最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外) 主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外) 负价：－4→－1 原子半径 逐渐减小 得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强 单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强 非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强 金属单质与水、酸反应 越来越难 同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 二、元素原子得失电子能力强弱的判断依据 1.元素原子失去电子能力强弱的判断依据 (1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。 (2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。 (3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。 (4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。 (5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。 2.元素原子得电子能力强弱的判断依据 (1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。 (2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。 (3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。 (4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。 3.元素金属性强弱的判断方法 (1)根据元素周期表判断 (2)根据金属活动性顺序判断 (3)根据单质及其化合物的性质判断 (4)金属单质间的置换反应 (5)根据离子的氧化性强弱判断 4.元素非金属性强弱的判断方法 (1)根据元素周期表判断 (2)根据单质及其化合物的性质判断 三、碱金属元素的原子结构与性质 1.碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性 (1)相似性 ①原子的最外电子层都有1个电子。 ②最高化合价均为＋1价。 ③都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。 ④最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。 (2)递变性 结构和性质 递变规律 原子半径 单质的还原性 与H2O或O2反应的剧烈程度 最高价氧化物对应水化物的碱性 2.同主族(从上到下)元素性质的递变规律 (1)同主族元素性质的相似性 同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。 (2)同主族元素性质的递变性 同主族元素原子从上到下，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子的得电子能力(元素的非金属性)逐渐减弱，失电子能力(元素的金属性)逐渐增强。 3.碱金属元素单质的物理性质 (1)除铯(略带金色光泽固体)外，其余碱金属单质都是银白色固体；都比较软、有延展性、密度较小、导热性和导电性较好。 (2)从锂到铯单质的熔、沸点逐渐降低。 (3)元素周期表中元素性质的变化规律 结构与性质 同周期(左→右，主族元素) 同主族(上→下) 结 构 电子层数 相同 递增 最外层电子数 递增 相同 核内质子数 递增 递增 性质及应用 原子半径 递减 递增 失电子能力(金属性) 减弱 增强 得电子能力(非金属性) 增强 减弱 最高价氧化物对应水化物的酸性 增强 减弱 最高价氧化物对应水化物的碱性 减弱 增强 气态氢化物的热稳定性 增强 减弱 气态氢化物的还原性 减弱 增强 四、卤族元素的原子结构与性质 1．结构和性质的相似性 2．结构和性质的递变性 结构和性质 递变规律 原子半径 单质的氧化性 阴离子的还原性 与H2化合的难易程度 氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化 物的酸性(F除外) 3.卤素单质的物理性质 单质 颜色 状态 水溶液颜色 有机溶剂中的颜色 熔、沸点 F2 淡黄绿色 气体 — — 从氟到碘，熔、沸点逐渐升高 Cl2 黄绿色 气体 浅黄绿色 黄绿色 Br2 深红棕色 液体 橙黄色 橙色→橙红色 I2 紫黑色 固体 深黄色→褐色 深紫色→紫红色 4.卤素单质的化学性质 (1)都能与H2反应。 (2)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3；Fe＋I2FeI2。 (3) (4)能与冷的稀碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2除外)。 (5)卤素单质间的置换反应 将氯水滴入溴化钠溶液：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。 将溴水滴入碘化钾溶液：2KI＋Br2===2KBr＋I2。 5.卤族元素的特殊性 氟 (1)氟元素无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； (2)2F2＋2H2O===4HF＋O2，暗处即爆炸； (3)HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中； (4)HF有毒； (5)在HX中HF沸点最高(HF分子间存在氢键) 溴 (1)Br2是深红棕色液体，易挥发； (2)Br2易溶于有机溶剂； (3)保存液溴的试剂瓶中加水，进行水封，不能用橡胶塞 碘 (1)淀粉遇I2变蓝色； (2)I2加热时易升华； (3)I2易溶于有机溶剂； (4)食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 五、预测硅及其化合物的性质 1．认识元素的角度 可以从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三个角度认识元素。 2．从同主族和同周期相邻元素的性质预测硅的性质 (1)碳和硅都属于ⅣA族元素，按照同主族元素性质变化规律，硅和碳的最外层电子数都是4，都是非金属元素，硅的原子半径比碳的原子半径大，得电子能力比碳弱，非金属性比碳弱。 (2)硅和磷都是第3周期元素，电子层数相同，硅的最外层电子数比磷少，原子半径比磷大，得电子能力比磷弱，非金属性比磷弱。 3．硅单质及其重要化合物的性质 (1)硅单质 在元素周期表中的位置 第3周期ⅣA族 元素在自然界中的存在形式 只有化合态 物理性质 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)二氧化硅 物质 二氧化硅 化学式 SiO2 物理性质 熔、沸点高，不溶于水 化 学 性 质 与水反应 不反应 与C反应 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 与氢氟酸反应 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，该反应曾用于刻蚀玻璃 与碱(NaOH)反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O， 盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞 与盐反应 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 与碱性氧化物反应 SiO2＋CaOCaSiO3 主要用途 制造光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品 六、元素“位”“构”“性”之间的关系 1．结构与位置的关系 (1)电子层数＝周期序数； (2)质子数＝原子序数； (3)主族元素原子最外层电子数＝主族序数； (4)主族元素的最高化合价＝主族序数，最低化合价＝主族序数－8(一般规律)。 2．位置与性质的关系 (1)同周期主族元素从左到右，元素金属性减弱，非金属性增强。 (2)同主族元素从上到下，元素金属性增强，非金属性减弱。 (3)元素的化合价与元素所在主族的规律性 ①元素的最高正价与最低负价的代数和为0，则该元素位于ⅣA族。 ②元素的最高正价与最低负价的代数和为2，则该元素位于ⅤA族。 ③元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素位于ⅥA族。 ④元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则该元素位于ⅦA族。 3．结构与性质的关系 易错点01：原子结构与核外电子排布 (1)同种元素的不同核素具有相同的质子数，核外电子数=质子数，所以核外电子排布相同。 (2)镁和铝原子的电子层数均为3，最外层电子数分别是2和3。 (3)Mg2+的核电荷数为12，最外层为8个电子，结构示意图为。 (4)某元素的原子最外层只有1个电子，则它不一定是金属元素，如H。 易错点02：原子结构与元素原子得失电子能力的关系 (1)两种元素原子的电子层数相同，核电荷数越多，得电子能力越强。 (2)根据金属从酸或水中置换出氢气的难易程度可判断金属失电子能力的强弱，反之亦然。金属失电子能力越强，与酸反应越剧烈。 (3)元素原子的失电子能力与失电子个数无关。 (4)最外层电子数相同时，电子层数越多，金属元素的失电子能力越强。 (5)电子层数相同时，核电荷数越大，原子核对电子的吸引能力越强，原子失去电子的能力越弱。 易错点03：元素周期律易错点 (1)原子的原子序数=核外电子数，但是对于离子来说，两者不相等。 (2)如氯原子核外有3层电子，锂原子核外有2层电子，但是锂原子半径大于氯原子。 (3)氟没有正价态。 (4)电子层数相同，原子序数增加时原子核对外层电子的吸引能力增大，原子半径减小。 (5)金属没有负价态，因此不存在-7价的元素。 易错点04：元素周期表易错点 (1)如最外层电子数为2的元素可能是ⅡA族元素，也可能是0族元素，还有可能是副族元素。 (2)周期表中共有18个纵列，共有16个族，族分为主族和副族、第ⅤⅢ族(8、9、10三个纵列)和0族。 (3)同一主族元素的最外层电子数一定相等，但是过渡元素及0族元素的最外层电子数不一定相等。 (4)离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，如Na+有2个电子层，Na位于第3周期。 易错点05：同周期元素性质的递变规律易错点 (1)气态氢化物越稳定，非金属的氧化性越强，得电子能力越强。 (2)非金属的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱才能反映元素的得电子能力强弱。 (3)金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，对应金属的失电子能力越强。 (4)同一周期元素从左往右得电子能力增强，失电子能力减弱。 易错点06：同周主族性质的递变规律易错点 (1)ⅠA族元素包括氢元素，而碱金属元素是指ⅠA族的金属元素。 (2)由于碱金属的最外层都有1个电子，在反应中均易失去电子，因此都是活泼金属。 (3)锂的次外层有2个电子，其余的碱金属原子的次外层都有8个电子。 (4)Li的还原性较弱，在空气中加热只生成氧化锂。 易错点07：预测元素及其化合物的性质易错点 (1)对比硅和碳的化学性质可知硅的活泼性不如碳的活泼性强。 (2)硅原子性质稳定，虽然得失电子较为困难，但是在一定条件下能够得失电子。 (3)半导体材料一般要从周期表中的金属与非金属交界处寻找。 (4)硅常温下能与氢氟酸发生反应。 (5)“强酸制弱酸”一般用于水溶液中的反应。该反应由SiO2生成CO2是在高温下进行的，不是在水溶液环境中进行的。反应能发生是因为产物CO2是气态能脱离反应体系，使反应正向进行。 方法01 原子构成及其微粒间的关系 【解题通法】 1．构成原子的微粒及其性质 原子 对于原子来说：核电荷数＝质子数＝核外电子数； 2．质量数 (1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。 (2)质量数为A，质子数为Z的X元素原子可表示为X。质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) 【典型例题】（24-25上·江苏南通·期末）钇的一种核素可用于癌症的靶向放射治疗。下列关于的说法正确的是 A．质子数为90 B．核外电子数为51 C．中子数为51 D．质量数为39 【答案】C 【解析】质子数应为39，不是90，A错误；核外电子数等于质子数，为39，不是51，B错误； 中子数=质量数-质子数=90-39=51，C正确；质量数应为90，不是39，D错误；故选C。 【变式探究】（25-26高一上·福建莆田·月考）某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是 A．所含质子数为 B．所含中子数为 C．所含电子数为 D．中子数-电子数 【答案】D 【解析】该微粒质量数为A，质子数为Z，A错误；该微粒质子数为Z，质量数为A，中子数为(A-Z)，B错误；该微粒质子数为Z，电子数应为(Z-n)，C错误；中子数减电子数为(A-Z) - (Z-n) = A-2Z+n，D正确；故选D。 方法02 核素与同位素 【解题通法】 元素 核素 同位素 同素异形体 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 同种元素形成的不同的单质 原子 原子 原子 单质 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可 独立存在 【典型例题】（24-25上·江苏盐城·期末）医学上利用放射性核素可以检测幽门螺旋杆菌。关于的说法正确的是 A．与互为同位素 B．中子数为6 C．与石墨烯互为同素异形体 D．质子数为8 【答案】A 【解析】与的质子数均为6，但质量数不同，则中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，A项正确；的质量数为14，质子数为6，中子数=质量数-质子数=14-6=8，B项错误； 同素异形体指同种元素形成的不同单质，石墨烯是碳的单质，而是核素，二者不互为同素异形体，C项错误；的质子数为6，D项错误；故选A。 【变式探究】（25-26高一上·湖北宜昌·月考）“玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同位素 C．与互为同素异形体 D．与具有完全相同的化学性质 【答案】A 【解析】与的质子数相同（均为94），中子数不同（分别为144和145），因此互为同位素，A正确；与的质子数不同（94和92），不属于同种元素，因此不互为同位素，B错误；与是同位素关系，而非同素异形体，因为同素异形体指同种元素形成的不同单质（如O2与O3），C错误；与的质子数不同，属于不同元素，化学性质由电子结构决定，因此化学性质不同，D错误；故选A。 方法03 核外电子排布的表示方法——结构示意图 【解题通法】 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 【典型例题】（25-26高一上·甘肃白银·期末）下列有关化学用语的使用或说法正确的是 A．S2-的结构示意图： B．可用于考古断代的一种核素的符号： C．NaHCO3溶于水发生电离： D．和互为同位素 【答案】A 【解析】S是16号元素，则S2-的结构示意图为：，A正确；可用于考古断代的一种核素的符号为：，而不是，B错误；H2CO3是二元弱酸，NaHCO3溶于水，电离出Na+和，电离方程式为，C错误；同位素是指质子数相同，而中子数不同的同一元素不同原子，和互为同位素，和均为同一元素形成的不同单质分子，D错误；故选A。 【变式探究】（25-26高一上·江苏连云港·月考）反应，可用于解决冬季开采石油井下结蜡难题。下列说法正确的是 A．中N元素的化合价为+5 B．是非电解质 C．结构示意图 D．H2O的电离方程式： 【答案】D 【解析】中钠、氧元素化合价分别为+1、-2，则N元素的化合价为+3，A项错误；为单质，不是非电解质，B项错误；钠原子失去1个电子形成，结构示意图为，C项错误；H2O为弱电解质，会部分电离，电离方程式为：，D项正确；故选D。 方法04 相对原子质量相关概念的辨析 【解题通法】 1．核素的相对原子质量 核素的近似相对原子质量=质量数=质子数+中子数。 2．元素的相对原子质量 （1）含义：各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和。 （2）公式：＝M1a%+M2b%+M3c%+…（a%+b%+c%+…＝1） 注意：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 【典型例题】（25-26高一上·上海闵行·月考）Q元素在自然界有35Q和37Q两种同位素，在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中，说法不正确的是 A．75.77%表示35Q的质量分数 B．24.23%表示37Q的丰度 C．35.453表示Q元素的相对原子质量 D．36.966表示37Q的相对原子质量 【答案】A 【解析】75.77%表示35Q的丰度（原子数百分比），而非质量分数，A错误；24.23%表示37Q的丰度，符合丰度的定义，B正确；35.453是Q元素的相对原子质量，由同位素相对原子质量乘丰度之和得出，C正确；36.966是37Q的相对原子质量，与同位素实际质量一致，D正确；故选A。 【变式探究】硅元素有28Si、29Si、30Si三种核素，硅元素的近似相对原子质量为28.1，自然界中28Si的丰度为92%，则29Si和30Si的原子个数之比为 A．3:5 B．3:1 C．2:3 D．3:2 【答案】B 【解析】设硅原子总数为100 mol，由题意可知，28Si的物质的量为92 mol，则29Si和30Si的物质的量之和为8 mol，设29Si的物质的量为x mol，则30Si的物质的量为(8-x) mol，由硅元素的近似相对原子质量可得：，解得x=6，则29Si和30Si的原子个数比为3:1；故选B。 方法05 元素周期律 【解题通法】 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 元素 金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 化合物 阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应 的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 【典型例题】列关于元素周期律的叙述正确的是 A．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 B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从-7到-1重复出现 D．元素性质的周期性变化是指原子相对原子质量的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化 【答案】B 【解析】随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数从1到8的规律仅适用于第二周期及以后，而第一周期（H到He）最外层电子数从1到2，A错误；元素周期律的核心是元素性质随原子序数递增呈现周期性变化，B正确；最低化合价并非从-7开始，例如第二周期主族元素最低负价为-4（如C）到-1（如F），且部分元素（如O、F）无最高正价，C错误；元素性质的周期性变化源于电子排布的周期性变化，而非相对原子质量的周期性变化，D错误；故选B。 【变式探究】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。 方法06 元素周期表 【解题通法】 （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。 【典型例题】（25-26高一上·浙江杭州·月考）1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表有7个横行、18个纵列，共有7个周期、18个族 B．副族完全由长周期元素构成且均为金属元素 C．39号元素位于元素周期表中第五周期ⅠB族 D．第ⅠA族的元素为碱金属元素 【答案】B 【解析】元素周期表有7个横行（周期）和18个纵列，但共有16个族（7个主族、7个副族、1个第VIII族、1个0族），不是18个族，A错误；副族元素均位于第四周期及以后的长周期中，且所有副族元素均为金属元素，B正确；39号元素为钇（Y），位于第五周期第3列（IIIB族），不是IB族（IB族为第11列，如银47号），C错误；第IA族包括氢（非金属）和碱金属（锂、钠等），氢不是碱金属，因此第IA族元素不全是碱金属元素，D错误；故选B。 【变式探究】俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是（　　） A．115号元素在第六周期 B．113号元素在第七周期ⅢA族 C．115号和113号元素都是非金属元素 D．镅元素和115号元素不在同一周期 【答案】B 【解析】元素周期表中112号元素在第七周期第ⅡB族，则115号元素在第七周期第ⅤA族，故A错误；元素周期表中112号元素在第七周期第ⅡB族，则113号元素在第七周期第ⅢA族，故B正确； C.115号和113号元素都在第七周期，均为金属元素，故C错误；镅元素为95号元素，在第七周期的锕系，镅元素和115号元素在同一周期，故D错误；故选B。 方法07 焰色试验 【解题通法】 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。 【典型例题】（25-26高一上·天津东丽·月考）美丽的烟花秀将焰火和音乐有机结合，而绚丽的烟花与高中化学中焰色试验知识相关。下列关于焰色试验的说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．钠元素可以使火焰呈现紫色 C．钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃观察 D．利用焰色试验可区分NaCl与固体 【答案】C 【解析】焰色试验是原子外围电子受热跃迁后回落时释放特定波长的光的过程，未发生化学反应，为物理变化，A错误；钠的焰色试验为黄色，B错误；钾的焰色易被钠的黄色掩盖，蓝色钴玻璃可吸收黄光，确保紫色焰色观察准确，C正确；两种物质均含钠离子，焰色试验均为黄色，无法通过焰色试验区分，D错误；故选C。 【变式探究】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·月考）节日燃放的五彩缤纷的烟花，与焰色试验有关。下列说法错误的是 A．可用光洁无锈的铁丝蘸取溶液进行焰色试验 B．Na2SO4在灼烧时火焰呈紫色 C．观察钾元素的焰色要透过蓝色的钴玻璃 D．不能通过焰色试验来区分KCl溶液和KNO3溶液 【答案】B 【解析】进行焰色试验通常使用化学性质稳定且本身无焰色的铂丝或镍丝。也可用洁净的铁丝进行焰色试验，故该说法正确，A正确；Na2SO4含有钠元素，灼烧时火焰应呈黄色（钠的特征焰色），而非紫色；紫色是钾元素的焰色，B错误；观察钾元素的焰色时，需透过蓝色钴玻璃以滤除钠的黄色光干扰，从而清晰看到钾的紫色，C正确；KCl溶液和KNO3溶液均含钾元素，焰色试验中均呈紫色，无法通过焰色区分，D正确；故选B。 方法08 原子（离子）半径 【解题通法】 1．同周期元素的原子或最高价阳离子的半径随着核电荷数的增大而逐渐减小（除稀有气体外）。例：Na>Mg>Al>Si，Na+>Mg2+>Al3+。 2．同主族元素的原子或离子随核电荷数增大而逐渐增大。例：Li<Na<K，Li+<Na+<K+。 3．电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴阳离子）随核电荷数的增加而减小。例：O2->F->Na+>Mg2+>Al3+(上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。 4．同种元素原子形成的粒子半径大小为：阳离子<中性原子<阴离子；价态越高的粒子半径越小。例：Fe3+<Fe2+<Fe，H+<H<H-。 5．电子数和核电荷数都不同的，一般可通过一种参照物进行比较。例：比较Al3+与S2-的半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S2-同主族元素O2比较，因Al3+< O2，且O2< S2-，故Al3+< S2-。 【典型例题】有A、B、C、D四种元素，A、B的正离子与C、D的负离子具有相同的电子层结构，Am+、Bn+中m<n，Cx-、Dy-中x>y。则四种元素离子半径大小关系是 A．Am+>Bn+>Cx->Dy- B．Dy->Cx->Bn+>Am+ C．Cx->Dy->Am+>Bn+ D．Cx->Dy->Bn+>Am+ 【答案】C 【解析】一般而言，电子层数越多的离子半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引力越强，离子半径越小。A、B的正离子与C、D的负离子具有相同的电子层结构，说明A、B与C、D在相邻周期，且C、D在上一周期而A、B在下一周期，Am+和Bn+中m < n，故B的核电荷数更大，离子半径更小；Cx-和Dy-中x > y，故C的核电荷数更小，离子半径更大，则四种元素离子半径大小关系为：；故选C。 【变式探究】（25-26高一上·云南文山·月考）下列各组物质或微粒的排列顺序正确的是 A．离子半径：F->Na+>Mg2+>S2- B．得电子能力：F>Cl>S>P C．原子半径：Ca>K>S>Cl D．氢化物的稳定性：H2S>H2O>HF 【答案】B 【解析】S2-有3个电子层，电子层数最大，离子半径最大，F-、Na+、Mg2+均为2层电子，电子层数相同时，核电荷数增大导致半径减小，故离子半径：S2- >F- > Na+ > Mg2+，A错误；得电子能力即非金属性，同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，故得电子能力：F > Cl > S > P，B正确；一般而言，电子层数多的半径大，当电子层数相同时，核电荷数增大导致半径减小(同周期主族元素从左至右原子半径依次减小)，则原子半径：K > Ca > S > Cl，C错误；氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性:F > O > S，故稳定性HF > H2O > H2S，D错误；故选B。 方法09 元素周期表及其推断 【解题通法】 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)。 【典型例题】（24-25高一下·广东云浮·期末）短周期主族元素在元素周期表的相对位置如图所示。下列说法正确的是 A．原子半径大小： B．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．简单氢化物的热稳定性： D．Y的氧化物常用于制造太阳能电池板 【答案】A 【分析】根据在元素周期表的相对位置可知，X、Y、Z、T分别为O、Si、P、Cl； 【解析】除稀有气体外，同周期从左到右元素原子半径递减，同主族时，核电荷数越大，原子半径越大，则原子半径大小：Y>Z>X，A符合题意；Z的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，不属于强酸，B不符合题意；同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，简单氢化物越稳定，简单氢化物的热稳定性：Y＜Z＜T，C不符合题意；Y的氧化物为二氧化硅，常用于制造光导纤维，D不符合题意；故选A。 【变式探究】（25-26高一上·山西运城·月考）X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法不正确的是 X Y Z W A．Z的原子序数比Y大8 B．、离子具有不同的电子层结构 C．X与氢原子可形成多种10微粒 D．Y和W形成的某些单质均可用于自来水的杀菌消毒 【答案】B 【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y是O元素，根据它们在周期表中相对位置，可知X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。 【解析】由分析可知，Z为S元素，Y为O元素，S的原子序数为16，O的原子序数为8，因此Z的原子序数比Y大8，A正确；Z（S）的常见阴离子为S2-，含有18个电子和3个电子层；W（Cl）的常见阴离子为Cl⁻，含有18个电子和3个电子层；两者具有相同的电子层结构，B错误；X（N）与氢原子可形成多种10电子微粒，如NH3、、等，C正确；Y（O）形成的单质臭氧（O3）可用于自来水消毒；W（Cl）形成的单质氯气（Cl2）也常用于自来水消毒，D正确；故选B。 方法10 元素金属性和非金属性强弱的比较 【解题通法】 1．元素原子失去电子能力（金属性）强弱的判断依据 (1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。 (2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。 (3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。 (4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。 (5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。 2．元素原子得电子能力（非金属性）强弱的判断依据 (1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。 (2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。 (3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。 (4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。 注意：1不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱。 2不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱。 3必须是最高价氧化物对应的水化物酸性比较才能说明非金属性强弱。 【典型例题】（25-26高二上·广西·期中）根据元素周期律推测，下列说法不正确的是 A．原子半径：Mg＞Na B．酸性：H2CO3＞H2SiO3 C．非金属性：Br＞I D．热稳定性：NH3＞PH3 【答案】A 【解析】同周期，从左到右，元素的原子半径减小，Na的原子半径大于Mg，A错误；C和Si同属第ⅣA族，C的非金属性强于Si，其最高价氧化物对应水合物的酸性为H2CO3>H2SiO3，B正确；同主族，从上到下，元素的非金属性减弱，Br和I同属第ⅦA族，Br的非金属性强于I，C正确；同主族，从上到下，元素的非金属性减弱，N的非金属性强于P，因此NH3的热稳定性强于PH3，D正确；故选A。 【变式探究（2025高一下·浙江·期末）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，K比剧烈 金属性： B 的碱性强于 金属性： C 与溶液反应生成 非金属性： D 与加热至一定温度发生反应、与需要不断加热才能缓慢反应 非金属性： A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】金属与水反应的剧烈程度可比较金属性，比剧烈，说明金属性，A正确；同主族金属最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强，碱性强于，说明金属性，B正确；与反应生成，只能说明酸性强于，但非金属性需比较最高价氧化物对应酸的酸性（与），而并非的最高价氧化物，C错误；与反应条件比更温和，说明Br的非金属性更强，D正确；故选C。 方法11 元素位构性及其推断 【解题通法】 1．元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系 结构→位置 2．元素的原子结构与元素性质的关系 3．元素在周期表中位置与元素性质的关系 【典型例题】（25-26高一上·浙江杭州·月考）短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X与W同主族，且X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和，元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物和，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．氧化物对应水化物的酸性： D．Z的氧化物可以与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应 【答案】D 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物()和()故X为O、Y为Na；X与W同主族，W为S；故N为Cl；X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和，则有8+17=11+Z，Z的原子序数为14，Z为Si。 【解析】 Y为钠，X为氧，O的质子数小于Na，半径大于，简单离子半径：Y< X，A错误；W为硫，X为氧，非金属性越强其氢化物的稳定性越强，O非金属性大于S，故稳定性强于，故W < X，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性一致，题目未说明最高价对应的酸的种类繁多，不能比较酸性，C错误；Z为硅，Y为钠，与NaOH反应生成硅酸钠和水，Z的氧化物可以与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，D正确；故选D。 【变式探究】（25-26高一上·江苏徐州·月考）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的核外有7个电子，Y在周期表中位于ⅡA族，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，W的氢化物热稳定性在同周期元素中最强。下列说法正确的是 A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构 C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强 D．X的简单氢化物水溶液酸碱性与W的简单氢化物水溶液酸碱性不同 【答案】D 【分析】X原子的核外有7个电子，则原子序数为7，为N元素；X、Y、Z、W均为主族元素且原子序数依次增大，Y在周期表中位于IIA族，则Y为Mg元素；根据Y为Mg元素，可知Y、Z、W均为第三周期元素，根据元素周期律，同周期元素从左到右，非金属性依次增强，同主族从上到下依次减弱，W的氢化物热稳定性在同周期元素中最强，则W为Cl元素，最外层7个电子；Y在周期表中位于IIA族，Y的最外层2个电子，则Z最外层为5个电子，为P元素；综上所述，X为N元素；Y为Mg元素；Z为P元素；W为Cl元素。 【解析】原子半径比较，同周期从左到右逐渐减小，电子层数越多半径越大：X(N)位于第二周期，原子半径最小；Y(Mg)位于第三周期IIA族，原子半径最大；Z(P)和W(Cl)位于第三周期，原子半径r(P)>r(Cl)，但r(Y)>r(Z)>r(W)，因此r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)不成立，A错误；Y(Mg)的简单离子Mg2+电子层结构与氖原子相同（10电子），W(Cl)的简单离子Cl⁻电子层结构与氩原子相同（18电子），电子层结构不同，B错误；Z(P)的最高价氧化物对应水化物H3PO4（磷酸）为中强酸，X(N)的最高价氧化物对应水化物HNO3（硝酸）为强酸，酸性H3PO4弱于HNO3，因此“比X的强”错误，C错误；X的简单氢化物NH3水溶液呈碱性，W的简单氢化物HCl水溶液呈酸性，酸碱性不同，D正确；故选D。 方法12 利用原子结构推断元素 【解题通法】 1．周期序数等于族序数两倍的短周期元素是Li。 2．最高正价数等于最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。 3．次外层电子数等于最外层电子数4倍的短周期元素是Mg。 4．次外层电子数等于最外层电子数8倍的短周期元素是Na。 5．族序数与周期数相同的短周期元素是H、Be、Al；族序数是周期数两倍的短周期元素是C、S；族序数是周期数3倍的短周期元素是O。 【典型例题】（25-26高一上·云南·月考）、、、是短周期主族元素，原子最外层电子数是次外层的两倍，元素在地壳中的含量最多，元素的金属性在短周期元素中最强，原子的核外电子数是原子与原子的核外电子数之和。下列叙述错误的是 A．与能形成两种常见的气态化合物 B．和形成的化合物中阴阳离子个数比为 C．和形成的某化合物可作自来水的消毒剂 D．原子半径的大小顺序： 【答案】D 【分析】由题意知，原子最外层电子数是次外层的两倍，且为短周期元素，故X为C，氧元素是地壳中最多的元素，故Y为O，根据元素周期律可知，钠元素的金属性在短周期元素中最强，故Z为Na，碳原子和钠原子的核外电子之和为17，故R为Cl。 【解析】由分析可知：X为碳(C)，Y为氧(O)，能形成CO和CO2两种气态化合物，A正确；Y为氧(O)，Z为钠(Na)，形成的化合物如或（由2个和1个组成）中，阴阳离子个数比均为1：2，B正确；Y为氧(O)，R为氯(Cl)，形成的化合物如（二氧化氯）可作自来水消毒剂，C正确； 根据元素周期律分析，四种原子半径顺序为Na > Cl > C > O，即Z > R > X > Y，D错误；故选D。 【变式探究】2025年8月15日，我国神舟二十号航天员顺利完成第三次出舱任务，安全返回问天实验舱，载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z，分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，X、Z同主族，X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和，其中只有Y的单质为金属，能与NaOH溶液反应，下列叙述正确的是 A．原子半径：Y＞X＞Z＞W B．Z的氧化物为酸性氧化物，能与水反应生成对应的酸 C．X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差 D．Z单质可广泛应用于制造光电池、芯片等 【答案】D 【分析】主族元素W、X、Y、Z，分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，则W为H元素；只有Y的单质为金属，能与NaOH溶液反应，则Y为Al元素；X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和，则X的最外层电子数为4，X为C元素；X、Z同主族，则Z为Si元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、C、Al、Si。 【解析】通常，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期中原子半径随原子序数增大而减小，则原子半径关系为Al＞Si＞C＞H，A错误；Z的氧化物为SiO2，属于酸性氧化物，但SiO2不能与水直接反应生成H2SiO3，B错误；非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性C＞Si，则X（C）与W（H）形成的简单氢化物CH4的热稳定性强于Z（Si）与W形成的SiH4，C错误；Z单质（Si）是半导体材料，广泛用于光电池、芯片等，D正确；故选D。 4 学科网（北京）股份有限公司 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