第24讲　元素周期表和元素周期律-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“元素周期表和元素周期律”核心专题，依据高考评价体系梳理了周期表结构、原子半径、电离能、电负性等周期性变化规律，结合三年命题分析明确“结构决定性质”的考查核心，归纳元素推断、性质比较等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题集训+素养导向”策略，如以2023湖南卷荧光粉元素推断题为例，构建“原子结构-周期表位置-元素性质”推理模型，培养科学思维与证据推理能力。设易错点分析（如电离能反常、半径比较）和答题模板，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效指导复习，提升备考效率。

第24讲　元素周期表和元素周期律 课标 指引 1.认识原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化,知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 2.知道元素周期表中区、周期和族的元素原子核外电子排布特征,了解元素周期律(表)的应用价值。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 基础性:元素周期表的结构、粒子半径、电离能、电负性仍是命题核心,要求记忆准确,理解到位。 综合性:强调模块融合(必修+选择性必修),结合元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质等信息推断元素,再结合元素周期律进行分析、判断。 2.命题趋势:命题已从单纯的记忆和简单应用,全面转向以原子结构理论(选择性必修2)为根基、以“结构决定性质”为核心思想、以解决实际问题为导向、强调综合思维和创新思维的新模式。 考点一　元素周期表 必备知识•梳理 1.编排原则 (1)周期:把__________相同的元素,按__________递增的顺序,从左至右排成的横行。  (2)族:把____________________相同的元素,按__________递增的顺序,从上至下排成的纵列。  电子层数 原子序数 最外层电子数 电子层数 2.基本结构 短周期 2 8 8 长周期 18 18 32 32 短周期元素和长周期元素 7 A 8 B 18 3.原子结构与元素周期表的关系 (1)原子结构与周期的关系 最高能级所在能层序数=周期序数 周期 电子层(能层) 序数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 价层电子排布式 原子序数 价层电子排布式 一 1 1   2 1s2 二 2 3 2s1 10   三 3 11   18 3s23p6 四 4 19 4s1 36   五 5 37   54 5s25p6 六 6 55 6s1 86   七 7 87   118 7s27p6 (2)原子结构与族的关系 价层电子总数=主族序数 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电子排布               1s1 2s22p6 3s1 4s24p6 5s1 6s26p6 7s1 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 4.元素周期表的分区 (1)按元素种类分区 (2)按价层电子排布分区 5.元素周期表的应用 (1)科学预测 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 (2)寻找新材料 半导体 (3)用于工农业生产 对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系。 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2023·广东卷)“天舟六号”为中国空间站送去推进剂氙(Xe)气,Xe是第ⅠA族元素。(　　) (2)(2023·海南卷)“嫦娥石”(Ca8Y)Fe(PO4)7是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,该矿物中的Fe位于周期表中的ds区。(　　) (3)(2023·浙江1月选考卷)Cu元素位于周期表p区。(　　) (4)(2022·辽宁卷)Na位于元素周期表p区。(　　) × × × × 关键能力•提升 命题角度1　原子结构与元素周期表的关系 1.(2024·江苏卷)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是(　　) A.O B.P C.Ca D.Fe A 2.(1)(2024·湖南卷)Cu属于__________区元素。  (2)(2025·山东卷)在元素周期表中,Fe位于第_______周期第_______族。 (3)(2025·河南卷)Ca位于元素周期表中__________区。  (4)(2024·山东卷)Mn在元素周期表中位于第______周期第______族。  (5)(2024·重庆卷)已知基态Ru的核外电子排布式为[Kr]4d75s1,则Ru在元素周期表中位于第__________周期第__________族。  ds 四 Ⅷ s 四 ⅦB 五 Ⅷ 命题角度2　元素周期表的结构及应用 3.(2025·湖南常德期末)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中位置如图所示,已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3,下列说法正确的是(　　) A.氧化物对应的水化物酸性W比Z强 B.Y单质与Z的氢化物水溶液反应,有沉淀生成 C.X单质氧化性强于Y单质 D.简单离子的半径:Z<W B 解析:X、Y、Z、W均为短周期元素,W原子的最外层电子数比内层电子数少3,则W为Cl元素,结合元素在周期表中相对位置可知,Z为S元素,Y为O元素,X为N元素。 HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物,为弱酸,酸性比H2SO3、H2SO4都弱,A错误;氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质,溶液变浑浊,B正确;非金属性:N<O,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,C错误;S2-、Cl-具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,D错误。 考点二　元素周期律 必备知识•梳理 1.元素周期律 原子序数 核外电子排布 2.电离能 (1)第一电离能 (2)逐级电离能 基态 增大 减小 越大 越大 (3)电离能的三大应用 ①判断元素金属性的强弱 电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之金属性越弱。 ②判断元素的化合价 如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n价,如钠元素的I2≫I1,所以钠元素在化合物中的化合价为+1价。 ③判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中,元素的各级电离能逐渐增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。 3.电负性 (1)意义:元素的原子在化合物中__________电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在形成化学键时吸引电子的能力越强。  (2)标准 以氟的电负性为__________和锂的电负性为1.0作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。  (3)变化规律 ①一般来说,在元素周期表中,同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐__________,同主族元素从上至下,元素的电负性逐渐__________。  ②金属元素的电负性一般__________,非金属元素的电负性一般__________,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。  吸引 4.0 变大 变小 小于1.8 大于1.8 4.主族元素周期性变化规律 (1)原子结构的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐_______ 逐渐_______ 电子层数 均相同 逐渐_______ 原子半径 逐渐_______ 逐渐_______ 离子半径 阳离子逐渐_______ 阴离子逐渐_______ 阳离子(或阴离子) 逐渐_______ 增大 增大 增多 减小 增大 减小 减小 增大 (2)元素性质的变化规律 性质 同周期(左→右) 同主族(上→下) 金属性 逐渐_______ 逐渐_______ 非金属性 逐渐_______ 逐渐_______ 简单气态氢化物的稳定性 逐渐_______ 逐渐_______ 第一电离能 呈_______趋势  逐渐_______ 电负性 一般逐渐_______ 一般逐渐_______ 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 增大 减小 增大 减小 5.对角线规则 在元素周期表中,某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。  右下方 教材链接 (2025·云南卷节选)Be及其化合物的转化关系如图。 判断正误: (1)Be(OH)2是两性氢氧化物。(　　) (2)Be2C和BeCl2的晶体类型相同。(　　) √ × 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·江苏卷)电负性:χ(F)<χ(Cl)。(　　) (2)(2025·江苏卷)离子半径:r(F-)>r(Na+)。(　　) (3)(2025·河南卷)第一电离能:C<N<O。(　　) (4)(2024·甘肃卷)原子半径:O<N<C。(　　) (5)(2024·重庆卷)Si的电负性大于Al。(　　) (6)(2024·北京卷)依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大。(　　) × √ × √ √ × 关键能力•提升 命题角度1　元素周期律的简单应用 1.(2025·浙江1月选考卷)根据元素周期律,下列说法不正确的是(　　) A.第一电离能:N>O>S B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3 C.碱性:LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3 C 解析:根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻主族元素,故第一电离能:N>O>S, A正确;电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;同一主族从上往下元素的金属性依次增大,金属性Li<K,故碱性:LiOH<KOH,C错误;电负性Mg<Al,故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确。 2.(2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中第ⅣA族。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:r(C)>r(Si)>r(Ge) B.第一电离能:I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料 D 解析:同主族元素从上往下原子半径增大,故原子半径:r(C)<r(Si)<r(Ge),A错误;同主族元素从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能: I1(C)>I1(Si)>I1(Ge),B错误;晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合型晶体,C60为分子晶体,C错误;周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找新半导体材料,D正确。 命题角度2　元素周期律的综合应用 3.(2025·湖南卷)MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是(　　) A.电负性:X>Y B.Y形成的两种单质均为非极性分子 C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质 D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀 D 解析:Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,原子序数小于氧元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层电子排布是3d104s2,M是Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn,据此解答。 非金属性越强,电负性越大,H2O中O为负化合价,因此X(H)的电负性小于Y(O),A错误;Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性分子,B错误;X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,C错误;M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确。 能力提升 题组1　前沿模拟演练 1.(2026·湖南长郡中学模考)化合物A是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期常见元素,W是形成物质种类最多的元素,X、Y为同族元素,Z、M为同族元素,基态Z原子的核外电子有6种空间运动状态。下列说法错误的是(　　) A.原子半径:Z>Y>X>M B.电负性:X>Y>W>M>Z C.X、Y、Z、W的简单氢化物中稳定性最强、熔沸点最高的为X的氢化物 D.均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐可以发生反应 C 解析:W是形成物质种类最多的元素,W为C;Z可形成+1价阳离子,基态Z原子的核外电子有6种空间运动状态,Z为Na;Z、M为同族元素,M可形成1个共价键,M为H;X、Y为同族元素,X可形成1个双键,Y可形成2个单键和2个双键,则X为O、Y为S。 同周期主族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,原子半径Na>S>O>H,A项正确;一般来说,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,电负性O>S>C>H>Na(提示:CS2中C显正价,S显负价,可知电负性S>C),B项正确;X、Y、Z、W的简单氢化物分别为H2O、H2S、NaH、CH4,NaH为离子化合物,熔沸点最高,C项错误;NaHSO3和NaHSO4可以发生反应NaHSO3+NaHSO4══Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。 2.(2026·湖南师大附中模考)化合物XY3Z3M2E12是良好的电和热绝缘体,组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布。仅X和M同族,电负性:X<M;Y和Z同周期,Y的基态原子价层电子排布式为nsn-1npn-2,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同;E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 (　　) A.熔点:ZE2<ZM4 B.第一电离能:X>Y C.Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性 D.M3E+的空间结构为平面三角形 C 解析:Y的基态原子价层电子排布式为nsn-1npn-2,由核外电子排布规律可知, n=3,价层电子排布式为3s23p1,则Y为Al元素;Y和Z同周期,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同,说明其基态原子的价层电子排布式为3s23p2,则Z为Si元素;E在地壳中含量最多,则E为O元素;由组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布知,M为H元素、X为K元素(X和M同族且电负性X<M)。 Z、E、M分别为Si、O、H,共价晶体的熔点高于分子晶体,二氧化硅为共价晶体、硅烷为分子晶体,则二氧化硅的熔点高于硅烷,A错误;X为K元素,Y为Al元素,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:Al>Na,同主族元素,从上到下第一电离能减小,则第一电离能:Na>K,故钾元素的第一电离能小于铝元素,B错误;Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,具有两性,C正确;水合氢离子中,氧原子的价层电子对数为3+(6-1×3-1)×=3+1=4,氧原子的孤电子对数为1,则水合氢离子的空间结构为三角锥形,D错误。 3.(2026·湖南九校联考)某学者绘制了一种八角形元素周期表(如图所示),八角形的每个顶点对应一种元素,每个八角形代表一个周期(第一周期除外)。图中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,且四种元素的最外层电子数之和为17。下列说法正确的是(　　) A.沸点:X2Y>XW B.简单离子半径:W>Z>Y>X C.元素的第一电离能:Z>W D.ZW3中的化学键为离子键 A 解析:每个八角形代表一个周期(第一周期除外),可知X为H;X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,可知Y位于第二周期,Z、W位于第三周期,四种元素的最外层电子数之和为17,X为H,所以Y、Z、W三种元素最外层电子数之和为16,符合题意的元素只有O、Al、Cl。H2O能形成分子间氢键,沸点较高,A正确;离子半径:O2->Al3+,B错误;第一电离能:Al<Cl,C错误;AlCl3中的化学键为共价键,D错误。 题组2　高考真题集训 4.(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。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。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(　　) A.电负性:X>Y>Z>W B.原子半径:X<Y<Z<W C.Y和W的单质都能与水反应生成气体 D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 C 解析:根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的化学式可知,X主要形成的是酸根,因此X为O元素;基态X原子中未成对电子数为2,因此Y的未成对电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成对电子数为3,又因其原子序数大于Y,故Y为F元素、Z为P元素;从荧光粉的化学式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。 同一周期元素从左到右电负性逐渐增大,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小,故四种元素的电负性大小为Y>X>Z>W,A错误;同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小,同一主族元素原子半径从上到下逐渐增大,故四种元素的原子半径大小为Y<X<Z<W,B错误;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;Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,没有强氧化性,D错误。 5.(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是(　　) A.原子半径:X>Y>Z B.非金属性:Y>X>W C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族 C 解析:由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。 同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,故A正确;同周期元素,从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,故B正确;位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,故D正确。 $