第25讲 元素周期表元素周期律-【创新大课堂】2027年高三化学一轮总复习

高三总复习·化学 (4)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨 20 Ca 道表示式为 钙 (5)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为 4s2 0 40.08 (6)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排 布式为 0 A.41Ca的原子核内有21个中子 (7)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布 B.41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子 式是 C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半 (8)(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排 所需的时间 布式有 ,其中能量较高的是 D.从Ca原子束流中直接俘获4lCa原子的过程 (填标号)。 属于化学变化 a.1s22s22p43s1 4.按要求填空。 b.1s22s22p43d2 (1)(2025·湖南卷)基态Ni的价层电子排布式 c.1s22s12p2 为 d.1s22s22p33p2 (2)(2025·云南卷)基态Cu原子的价层电子排 (9)(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式 布式为 为 ,其中未成对电子有 个。 (3)(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式 温馨提示 请做课时分层检测（二十四） 为 第25讲 元素周期表 元素周期律 [复习目标] 1.认识元素的原子半径、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.知道元素周期表中分区、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。 老点一 元素周期表的结构 整合·必备知识 >>> 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 1.元素周期表的编排原则 0族元素 6 36 54 的 118 把电子层数相同的元素按 原子序数 周期 递增的顺序从左到右排列成一横行 (2)族：7主族十8副族十0族，共16个族 把不同横行中 相同的 主 列 13 14 16 17 族 元素，按电子层数递增的顺序从上到 下排成一纵行 族族IAⅡA ⅢA IVA VA VIA 2.元素周期表的结构 8、9、 副列 5 6 11 (1)周期：3短4长，共7个周期 10 短周期 长周期 族ⅢB VB VB ⅡB 序号 二 三 四 玉 六 七 0族 第18纵列 精品教辅·智慧人生 102 第六章物质结构与性质 3.原子结构与元素在周期表中的位置关系 各区价层电子排布特点 (1)原子结构与周期的关系 分区 价层电子排布 ①如表 s区 ns1~2 每周期中各元素 周期 能层数(n) 原子价层电子排布特点 p区 ns2np-6(除He外) 二 2s1→2s22p6 d☒ (n-1)d-9ns1-2(除Pd外) 3s1→3s23p6 ds区 4s1→3d-104s1-2→4s24p6 (n-1)d10ns1-2 四 过渡元素 f区 (n-2)f-14(n-1)d0-2ns 5s1→4d-104s1-2+5s25p6 4.金属与非金属的分界线 过渡元素 6s1→ IA IIA IIA IVA VA VIA VIA 5dl-106s1-2 周期 非金属性逐渐增强 过渡元素（铜系未表示完全） 2 张 属 B 金稀 →6s26p9 3 A1Si非金属元素属有 性气 ②关系：周期序数=该周期原子最大能层数。 GeAs 5 渐 SbiTe 逐体 (2)原子结构与族的关系 增 金属元素 渐元 6 PoAt 强 增素 7 族 价层电子排布式 规律 金属性逐渐增强 强 主IA、IA 价层电子数 5.元素周期表应用 族ⅢA~IA =族序数 (1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原 0族 (He除外， 最外层电子数=8 子结构和性质提供了线索。 最外层ns轨道上的电 (2)寻找新材料 IB、ⅡB 子数=族序数 分界线附近元素 寻找 半导体材料 ⅢB~IB (镧系、钢 价层电子数=族序数 过渡元素 寻找 优良催化剂和耐高温 副 耐腐蚀的合金材料 系除外) 族 氟、氯、硫、磷、 探索 研制农药的材料 除0族元素外，若价层 等元素 0 电子数分别为8、9、 (钯除外) 10,则分别是第Ⅷ族的 D提升·关键能力 》2 8、9、10列 1.下列关于元素周期表的说法正确的是( (3)元素周期表分区 A.元素周期表是按照元素的相对原子质量大小 排列而成的 0 A IIAIVAVAVIANIA B.元素周期表有7个横行，即7个周期；有18 MBNVBVBVIBVIB IB UB 个纵列，即18个族 p区 C.凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都 d区 ds区 是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1 f 区 递增到8 D.凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都 是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多 103 精品教辅·智慧人生 高三总复习·化学 2.有关元素周期表判断，下列叙述不正确的有 ⑧同一主族元素的最外层电子数相同，最外层 电子数相同的元素位于同一主族 ①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差 3.按要求回答下列问题 8,则它们一定是同主族元素 (1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3,在元 ②第IA族元素称为碱金属元素 素周期表中，砷元素位于第 周期第 ③某元素的核电荷数为34，则该元素位于第四 族。 周期第MA族 (2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们 ④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和 的价层电子排布式和元素符号： 非金属元素 ①第四周期第NB族 ⑤除0族外，短周期元素的最高化合价在数值 ②第五周期第ⅦA族 上都等于该元素所属的族序数 (3)某元素M2+的3d轨道上有5个电子，则 ⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB族，所含元 ①M原子的核外电子排布式为 素形成化合物种类最多的是第VA族 ⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数 ②M元素在元素周期表中的位置为第 4 周期 考点二 元素周期律 电离能、电负性 D整合·必备知识 的吸引能力依次 ,失电子的能力依次 > ,得电子的能力依次 ,第一电 1.元素周期律 离能和电负性呈 趋势，金属性逐渐 元素的性质随着 的递增而呈 ,非金属性逐渐 内容心 周期性的变化 (4)比较元素金属性、非金属性强弱的常用方法 周 期 实质心 元素性质的周期性变化是元素 ①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易， 律 周期性变化的必然结果 金属性越强 2.主族元素周期性变化规律 金属 ②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性 (1)熟记四个重要的关系 性 越强 ①电子层数=周期数； ③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性 ②最外层电子数=主族序数； 越强 ③主族元素的最高正化合价=主族序数(O、F ①与H2化合越容易，简单氢化物越稳定，非金属 除外)； 性越强 ④主族元素的最低负化合价=主族序数一8。 非金 ②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，非 (2)周期表中同周期元素性质的递变规律 属性 金属性越强 同周期元素从左到右，核电荷数依次 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属 原子半径逐渐 ,原子核对最外层电子 性越强 的吸引能力依次 ,失电子的能力依次 (5)原子或离子半径比较 ,得电子的能力依次 ,第一电 ①“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层 离能和电负性呈 趋势，金属性逐渐 数越多，半径越大。 ,非金属性逐渐 ②“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷 (3)周期表中同主族元素性质的递变规律 数越大，半径越小。 同主族元素从上到下，电子层数依次 ③“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数 原子半径逐渐 ,原子核对最外层电子 均相同时，核外电子数越多，半径越大。 精品教辅·智慧人生 104 第六章物质结构与性质 [典例1]根据元素周期律比较下列各组性质（填 ③判断核外电子的分层排布情况 “>”或“<”)： 多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有 (1)金属性：K Na 定的规律性。当电离能的变化出现突变时， Mg;非金属性：F 电子层数就可能发生变化。 S。 4.电负性 (2)碱性：Mg(OH)2 Ca(OH)2 用来描述不同元素的原子对键合电子 KOH。 含义 的大小。元素的电负性越大，对键合 电子的吸引力 (3)酸性：HC1O4 H2S04 以氟的电负性为 和锂的电负性为 HCIO 标准 作为相对标准，计算得出其他元素的电负 (4)热稳定性：NH3 H2O 性（稀有气体元素未计） HF。 一般来说，同周期元素从左到右，元素的 变化 电负性逐渐；同主族元素从上到下， (5)还原性：HBr HCI,I 规律 元素的电负性逐渐 S2- 5.对角线规则 典例2] 比较下列微粒半径大小（填“>”或 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主 “<”): 族元素（如图）的有些性质是相似的，这种相似 (1)Na Mg CI 性被称为对角线规则 (2)Li Na K Li Be (3)F CI- Br Mg Al Si (4)C1 02 Na Mg2+。 例如，B与Al处于对角线，其单质及化合物的 (5)Fe2+ Fe3+ 化学性质相似，Al2O3、A1(OH)3是两性化合 3.电离能 物，则BeO、Be(OH)2也是两性化合物。 (1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转 口提升·关键能力 >> 化为气态基态正离子所需要的 ,符号： 1.(2026·江苏扬州模拟)生产生活中存在多种氢 ,单位： 元素的化合物，如CH4、NH3、H2O、NaH、 (2)规律 MgH2等。下列说法正确的是 () ①同周期元素：从左到右，元素第一电离能呈 A.半径大小：r(N3-)<r(Mg2+) 的趋势，其中第ⅡA族、第VA族元素 B.热稳定性大小：NH3>H2O 的第一电离能出现反常。 C.电离能大小：I1(N)<I2(Na) ②同族元素：从上到下第一电离能逐渐 D.电负性大小：X(Mg)<x(H) ③同种原子：逐级电离能越来越大（即I1<I2< 2.下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确 I3…)。 的是 () (3)应用 A.根据金属失电子的多少来确定，失电子较多 ①判断元素金属性的强弱 的金属性较强 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越 B.用钠来置换MgCl2溶液中的Mg,可验证钠 强；反之金属性越弱。 的金属性强于Mg的 ②判断元素的化合价 C.根据Mg和A1与水反应的剧烈程度来比较 如果某元素的1m+1>In,则该元素的常见化合 它们的金属性强弱 价为十n,如钠元素的I2>I1,所以钠元素的化 D.根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3, 合价为十1。 可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱 105 精品教辅·智慧人生 高三总复习·化学 3.(1)比较常见元素第一电离能大小 元素 X Y 2 ①元素第一电离能：Na K:C 738 578 496 Si;He Ne ②第二周期元素C、N、O、F第一电离能由小到 I2 1415 1817 4562 大的顺序是 I3 7733 2745 6912 (2)下表是第三周期三种元素的逐级电离能 电离能 10540 11575 9543 数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子 (kJ·moll) Is 13630 14830 13353 数分别是多少？这三种元素分别是什么元 17995 18376 16610 素？ 1 21703 23293 20114 ◆感悟·高考真题。 1.(2025·山东卷)第70号元素镱(Yb)的基态原 C.原子半径：e>d>c 子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是 D.最简单氢化物沸点：b>c ( ) 3.(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金 A.84Yb的中子数与质子数之差为104 属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最 B.4Yb与6Yb是同一种核素 高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相 C.基态Yb原子核外共有10个d电子 邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于 D.Yb位于元素周期表中第6周期 W的对角线位置。下列说法错误的是() 2.(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素，其第 A.第二电离能：X<Y 一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正 B.原子半径：Z<W 确的是 C.单质沸点：Y<Z D.电负性：W<X 4.(2024·江苏卷)明矾[KA1(SO4)2·12H2O]可 用作净水剂。下列说法正确的是 () 纸 A.半径：r(A13+)>r(K+) B.电负性：x(O)>x(S) xx+2x+4x+6x+8 原子序数 C.沸点：H2S>H2O D.碱性：A1(OH)3>KOH A.a和g同主族 B.金属性：g>h>i 温馨提示 请做课时分层检测（二十五） 热点突破练8 元素综合推断 类型一依据原子结构、周期表中的位置推断 2.熟记第四周期元素价层电子排布特点 元素 未成对 1.最外层电子规律 价层电子排布 元素 电子数 最外层电子数(N) 元素在周期表中的位置 4s1、3dl4s2、3d104s1、 K、Sc、Cu、 1 3V<8 第ⅢA族~第IA族 4s24p、4s24p Ga、Br 第IA族、第ⅡA族、 N=1或2 3d24s2、3d84s2、4s24p2、 副族、0族元素（氢） 2 Ti、Ni、Ge、Se 4s24p N>次外层电子数 第二周期(Li、Be除外) 3 3d34s2、3d74s2、4s24p3 V、Co、As 精品教辅·智慧人生 106错误；从Ca原子束流中直接俘获1Ca原子的过程没有新物质产生，！强，热稳定性大小：NH3<H2(),B错误；C.N的2p轨道为全满结 不属于化学变化，D错误。] 构，能量低，电离能大，故电离能大小：I1(N)>I2(Na),C错误：D. 4.(1)3d84s2 元素的非金属性越强，电负性越大，氢元素的非金属性强于铁元素， (2)3d04s 电负性大小：X(Mg)<X(H),D正确。] (3)3d34s 2.D[应该根据金属失电子的难易来判断，易失电子的金属性较强， A不正确；钠首先要跟MgCl2溶液中的水反应，无法置换出Mg,B 不正确；Mg和A]与水反应都要加热，且现象都不明显，C不正确；D 3d 4 正确。] 5个 13.(1)①>>>②C<O<N<F (2)2、3、1;Mg、Al、Na 感悟·高考真题 (6)3d54s2 11.D[中子数=174-70=104，与质子数70的差为104-70=34，而 (7)3s23p 非104，A错误；同位素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不 (8)ad d 同核素，B错误：根据构造原理可知，Yb的电子排布为[Xe]4f46s2, (9)1s22s22p或[He]2s22p12 在3d和4d轨道上有电子，共20个d电子，C错误；根据Yb的价电 第25讲元素周期表元素周期律 子排布式可知，其有6s轨道，说明其有6个电子层第6周期，其位 于，Yb且属于钢系元素，钢系元素位于第6周期，D正确：故远D。] 考点一 2.B[同周期中第一电离能中第ⅡA族和第VA族比相邻元素的第 整合·必备知识 一电离能大，0族元素的第一电离能在同周期中最大，可以推断a~1 1.原子序数最外层电子数 分别是B、C、N、(O、F、Ne、Na、Mg、Al。a是B,g是Na,二者不同主 3.(1)①23456(2)ns12ns2np-5ns2p5(n-1)d0 族，A错误；N、Mg、A]属于同周期，从左到右金属性依次减弱，B正 ns1-2(n-1)d~5ns~2(n-1)d-9ns1~2 确：e、d、C分别是N、O、F,属于同周期元素，同周期从左到右原子半 提升·关键能力 径依次减小，原子半径c>d>e,C错误；b为C,c为N,NH3分子间 1,D[元素周期表是按照元素原子序数递增的顺序排列而成的，A项！ 存在氢键，沸点高，沸点NH3>CH1,D错误；故选B。] 错误：元素周期表有？个横行，即7个周期，18个纵列，但只有16个3.A[W,XY,Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充 族（其中第Ⅷ族有3个纵列），B项错误：凡是位于元素周期表中同 满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价电子排布式可能 一周期的元素，电子层数均相同，短周期中第二、三周期的元素按从！ 是：1s22s22p或1s22s22p53s23p,若W是C,X与W同族，则X是 左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8，但第一周期和长周· Si,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是P,Z 位于W的对角线位置，则满足条件的Z是P,与Y重复；故W是S; 期元素不符合此规律，C项错误：凡是位于元素周期表中同一主族！ X与W同族，则X是O:Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成 的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多，D项正确。] 对电子，则Y是N;Z位于W的对角线位置，则Z是F。A项，O的 2.答案①②④⑤⑦⑧ 第二电离能高于N,因为()十的电子构型为2p(半充满)，失去电子 解析①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们可能 需更高能量，而N+的电子构型为2p,失去电子相对容易，因此 是同主族或都为0族元素，故①错误：②第IA族元素称为碱金属 X(O)的第二电离能大于Y(N),A错误：B项，同主族从上到下，原 元素(H除外)，故②错误：③某元素的核电荷数为34，则该元素位于： 子半径变大，同周期，从左到右原子半径变小，F(Z)位于第二周期， 第四周期第川A族，故③正确：④元素周期表中第ⅡA族元素不含： S(W)位于第三周期，原子半径S>)>F,即：Z<W,B正确：C项， 非金属元素，④错误；⑤除0族外，F元素没有正价，()元素的最高价： N2与F2都是分子晶体，F2范德华力大，沸点高，C正确：D项，同主 不是十6，故⑤错误；⑥第ⅢB族中有镧系，辆系，所含元素种类最多： 族从上到下，电负性逐渐减小，)的电负性大于S,D正确：故选A。] 的族是第ⅢB族，第NA族含有C元素，C能形成种类繁多的有机！4.B[AI3+核外有2个电子层，K+核外有3个电子层，则K+的半径 物，所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA族，故⑥正确；⑦第V! 比A3+大，A错误；)与S位于同一主族，()的半径比S小，更易得 A族Sb元素是金属元素，最外层电子数为5，主族金属元素一殷最· 到电子，所以O)的电负性比S大，B正确：H2O可以形成分子间氢 外层电子数≤4，故⑦错误：⑧同一主族元素的最外层电子数相同， 键，所以H2O的沸点比H2S高，C错误；KOH属于强碱，A1()H)3 最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族，H®、Mg最外层都 为两性氢氧化物，所以KOH的碱性强于A1(OH)3,D错误。] 有2个电子，He、Mg不是同主族元素，故⑧错误。 热点突破练8元素综合推断 3.(1)四VA (2)①3d24s2、Ti②5s25p5、1 突破练 (3)①1s22s22p3s23p3d54s2②四 :1.D[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 考点二 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 整合·必备知识 电子数为7，则Z为CI,M的价层电子排布是3d04s2,M是Zn,综上 1.原子序数原子的核外电子排布 所述：X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn。非金属性越强，电负性越 2.(2)增大减小增强减弱增强增大减弱增强(3)增 大，H2O中O为负化合价，因此X(H)的电负性小于Y((),A错误； 大增大减弱增强减弱减小增强减弱 Y(O)的单质(O2是非极性分子，但O3是极性分子(V形结构导致偶 典例1(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<< 极矩不为零)，B错误；X(H)、Y(O)、Z(CI)形成的化合物如HC1IO, (5)> 属于弱电解质，并非全部为强电解质，C错误；M为Zn,比Fe活泼， 典例2(1)>>(2)<<(3)<<(4)>>> 镶嵌Z会通过牺牲阳极保护铁管，使其不易被腐蚀，D正确；故 (5)> 远D。] 3.(1)最低能量I,kJ·mol-1(2)①增大②减小 2.D[(YW2)2XZ为有机物，基态X、Z原子均有2个单电子，X、Z分 4.吸引越大4.01.0增大减小 别为WA族和MA族元素，X、Y、Z同周期、原子序数依次增大，若 提升·关键能力 X、Y、Z为第三周期元素，则X、Y、Z分别为Si、P、S:若X、Y、Z为第 1.D[核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小r(N3一)>· 二周期元素，则X、Y、Z分别为C、N、O；又YW1ZXY为无机物， r(Mg2+),故A错误；B.非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越： (YW2)2XZ为有机物，所以X、Y、Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子 452