主题4 第2讲 元素周期表与元素周期律(Word教参)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习（江苏专版）

该高中化学高考复习讲义聚焦元素周期表与周期律核心考点，涵盖周期表结构（周期、族、区）、周期律实质及同主族同周期性质递变，电离能与电负性应用等内容，按“逐点清”系统梳理原子结构与位置关系、分区及应用，通过考点梳理（易错点辨析）、方法指导（原子序数序差规律）、真题训练（江苏卷等典型题解析），帮助学生构建知识网络，突破难点。 资料以化学观念为统领，通过“时针记忆法”等创新教学活动帮助理解族序数与价电子关系，结合科学思维设计电离能规范答题模板，设置基础落实小练与分层真题讲评，确保学生掌握周期表结构分析、性质递变判断等关键能力，为教师把控复习节奏、提升学生应考效率提供有力支撑。

第二讲　元素周期表与元素周期律 |内|容|与|目|标| 1.熟悉元素周期表的结构(周期、族、区)和应用。 2.掌握元素周期律的实质,熟悉同周期、同主族元素性质的递变规律。 3.掌握电离能、电负性的应用。 逐点清(一)　元素周期表的结构 (一)元素周期表的编排 1.元素周期表的编排原则 2.元素周期表的结构 元素周期表的易错点 ①碱金属元素位于第ⅠA族,氢元素不属于碱金属元素。 ②元素周期表中第18列是0族,不是第ⅧA族,第8、9、10三列是第Ⅷ族。 ③含元素种类最多的族是第ⅢB族,共有32种元素。 ④由于镧系和锕系的原因,第六、七周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差为25。 (二)原子结构与元素在周期表中的位置关系 1.原子结构与周期的关系 周期 能层 数(n) 每周期中各元素原子价层电子排布特点 二 2 2s1→2s22p6 三 3 3s1→3s23p6 四 4 4s1→3d1~104s1~2(过渡元素)→4s24p6 五 5 5s1→4d1~105s1~2(过渡元素)→5s25p6 六 6 6s1→5d1~106s1~2(过渡元素)→6s26p6 关系 周期序数=该周期原子最大能层数 2.原子结构与族的关系 族 价层电子排布式 规律 主 族 ⅠA、ⅡA ns1~2 价层电子数=族序数 ⅢA~ⅦA ns2np1~5 0族 ns2np6(He除外) 最外层电子数=8 副 族 ⅠB、ⅡB (n-1)d10ns1~2 最外层ns轨道上的电子数=族序数 ⅢB~ⅦB (n-1)d1~5ns1~2 (镧系、锕系除外) 价层电子数=族序数 Ⅷ (n-1)d6~9ns1~2(钯除外) 除0族元素外,若价层电子数分别为8、9、10,则分别是第Ⅷ族的8、9、10列 结构与位置的关注点 ①能层数=电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。 ②各周期所含元素的种数=相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和。 ③0族元素的价层电子排布:He为1s2;其他为ns2np6。 (三)元素周期表的分区及应用 1.根据元素的金属性与非金属性分区 思考:在元素周期表中非金属元素存在于哪个区?主族元素在哪个区?p区只包含主族元素吗? 提示:非金属元素除H属于s区外,其他均属于p区;主族元素在s区和p区;p区包含ⅢA~ⅦA族和0族。 2.按价层电子排布分区 3.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了线索。 (2)寻找新材料 |基|础|落|实|小|练| 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)第ⅠA族元素称为碱金属元素 (×) (2)某元素的核电荷数为34,则该元素位于第四周期第ⅥA族 (√) (3)元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素 (×) (4)Na位于元素周期表p区 (×) (5)价层电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素 (×) 2.结合如图所示元素周期表,回答下列问题: (1)表中所列元素,属于短周期元素的有　　　　　　　　　　　(填字母,下同),属于主族元素的有　　　　　　　　　　　。  (2)g元素的价层电子排布为　　　　,该元素位于第　　　周期　　　族　　　区,i元素的价层电子排布为　　　　　,该元素位于第　　　周期第　　　族　　　　区。  (3)f元素的价层电子排布为　　　　　　,该元素位于第　　　　 周期第　　　　族　　　　区,请按氦元素的格式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量:　　　　　　　。  答案:(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f (2)3s23p6　三　0　p　3d104s2　四　ⅡB　ds (3)3s23p4　三　ⅥA　p　 题点、考法讲评 一、元素周期表的结构及应用 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 解析:选A　O的原子结构示意图为,核外有两个电子层,则O位于元素周期表中第二周期,A正确;P的原子结构示意图为,核外有三个电子层,则P位于元素周期表中第三周期,B错误;Ca的原子结构示意图为,核外有四个电子层,则Ca位于元素周期表中第四周期,C错误;Fe的原子结构示意图为,核外有四个电子层,则Fe位于元素周期表中第四周期,D错误。 2.(2026·南通海安曲中周考)元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断 (　　) A.元素钴是一种过渡元素 B.它的基态原子价电子排布式为4s2 C.Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D.它位于元素周期表的第四周期第ⅧB族 解析:选A　A项,Co是Ⅷ族元素,是一种过渡元素,正确;B项,它的基态原子价电子排布式为3d74s2,错误;C项,Co失去最外层电子形成Co2+,Co2+的电子排布式为[Ar]3d7,错误;D项,它位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,不能写为ⅧB族,错误。 3.元素周期表完美地将元素的结构、位置与性质结合在一起,根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置,进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是 (　　) A.该元素位于d区 B.该元素为金属元素 C.该元素位于第四周期第ⅢA族 D.该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 解析:选D　33号元素,根据原子序数=质子数=原子核外电子数,则该元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,能层数等于电子层数,价层电子排布式为4s24p3,最外层有5个电子,则该元素位于第四周期ⅤA族,位于p区,为非金属元素,故D正确。 4.确定下列指定元素的原子序数。 (1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素,原子序数分别为m、n,则m、n的关系为　　　　　　　　　　　。  (2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是　　　　　　　　　　。  (3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期),A、B所在周期分别有m种和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,则x、y的关系为 　。 (4)下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是　　　　(填字母)。  答案:(1)n=m+5、n=m+15、n=m+29 (2)x+2、x+8、x+18、x+32 (3)y=x+m或y=x+n　(4)B |归纳拓展|元素周期表中元素原子序数的序差关系 相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素(如图所示)。当A、B在ⅠA或ⅡA族时,y=x+m。A、B在ⅢA~0族时,y=x+n。 xA m种元素 yB n种元素 二、原子结构与周期表的关系 5.下列元素的价层电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 (　　) A.4s24p6　第4周期Ⅷ族 B.3s2　第3周期ⅡA族 C.1s2　第1周期ⅡA族 D.3d104s1　第4周期ⅠA族 解析:选B　价层电子排布为4s24p6,对应稀有气体(如Kr),应位于0族,而非Ⅷ族(d区过渡金属),A错误;价层电子排布为3s2,对应第3周期ⅡA族的镁(Mg),B正确;价层电子排布为1s2,对应第1周期氦(He),属于0族,而非ⅡA族,C错误;价层电子排布为3d104s1,对应第4周期铜(Cu),属于ⅠB族,而非ⅠA族,D错误。 6.(2026·南通海安实中周考)某同学为了记住新学的元素,发明了一个非常有趣的“钟表记忆法”,如右图,每种元素的族序数与其对应的时间大多数一致,结合所学知识下列有关说法不正确的是 (　　) A.Mn 属于ⅦB族 B.图中4s轨道只有一个电子的元素共三种 C.图中共有8种元素属于d区 D.如图“时针”“分针”和“秒针”所指的三种元素(“针”所指以最近为准)分别属于三个不同的族 解析:选D　Mn为25号元素,属于ⅦB族,A正确;图中4s轨道只有一个电子的元素共三种:K、Cr、Cu,其余元素4s轨道有两个电子,B正确;K、Ca 位于s区,Cu、Zn 位于ds区,剩余 8 种元素属于 d 区,C 正确;Fe、Ni位于Ⅷ族,Ca 位于ⅡA族,D错误。 7.若某基态原子的价层电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是 (　　) A.该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B.该元素原子核外有4个电子层 C.该元素原子最外层共有3个电子 D.该元素原子位于ds区 解析:选A　价层电子排布为4d15s2,该元素位于周期表第五周期第ⅢB族,A正确;该元素原子已经占有5s轨道,核外有5个电子层,B错误;该元素原子最外层为5s2,共有2个电子,C错误;该元素原子位于第五周期第ⅢB族,位于d区,D错误。 逐点清(二)　元素周期律 (一)主族元素的周期性变化规律 1.元素周期律 2.主族元素的周期性变化规律 项目 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子 结构 电子层数 相同 依次增加 最外层电子数 依次增加 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素的性质 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 一般,最高正价:+1→+7,负化合价:-4→-1 最高正价数=主族序数(O、F除外),负化合价=主族序数-8 化合物性质 最高价氧化物对应水化物 酸性逐渐增强、碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱、碱性逐渐增强 气态氢化物 稳定性逐渐增强、还原性逐渐减弱 稳定性逐渐减弱、还原性逐渐增强 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强 元素化合价分析 主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正六价。 3.对角线规则 　　在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为对角线规则。 (二)电离能 1.电离能的含义 第一电离能:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号:I1,单位:kJ·mol-1。 2.电离能的变化规律 同周期 第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,总体呈现从左到右增大的变化趋势。ⅡA族元素的np轨道为全空,第一电离能大于ⅢA族元素,ⅤA族元素np轨道为半充满,第一电离能大于ⅥA族元素 同主族 从上到下,第一电离能逐渐减小 同一元素 逐级电离能越来越大,即I1<I2<I3……,同时电子层数发生变化时电离能相差很大,出现突变 电离能的两点理解 (1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。 (2)第二、三、四周期的主族元素,第 ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3),因p轨道处于全空或半充满状态,比较稳定,所以其第一电离能分别大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素,如第一电离能:Mg>Al,P>S。 3.电离能的应用 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 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,如钠元素的I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1 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 思考:比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由。 提示:I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,S比O更容易失去一个电子。 (三)电负性 1.电负性的含义 不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力越大。 2.电负性的标准 以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准,计算得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。如O:3.5,N:3.0,Cl:3.0。 3.电负性的应用 电子亲和能 　　元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能。电子亲和能的大小反映了气态原子获得电子成为气态阴离子的难易程度。 　　电子亲和能是衡量原子或分子接受电子能力的量度,数值越大,表示接受电子的能力越强。它反映了原子或分子的电负性,影响其化学反应性,电子亲和能高的原子或分子往往具有较强的氧化性,同时也可以反映阴离子的稳定性,电子亲和能高的原子或分子形成的阴离子稳定性较高。 　　特例解读:氟的电子亲和能比氯小,是因为氟原子半径小,电子云密集,对外来电子的排斥作用强,削弱了原子核对外来电子的吸引力。 |基|础|落|实|小|练| 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小 (×) (2)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱 (×) (3)金属元素电负性一定小于非金属元素电负性 (×) (4)通过最高价氧化物的熔点可判断C、Si的非金属性强弱 (×) (5)(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 (√) (6)(2025·浙江选考)第一电离能:N>O>S (√) 2.(1)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　。  (2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  I1/(kJ·mol-1) Li　520 Be　900 B　801 Na　496 Mg　738 Al　578 I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)CaTiO3中组成元素的电负性大小顺序是　　　　　　　　。  (4)氨硼烷(NH3BH3)含氢最高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。 ①H、B、N中,原子半径最大的是　　　　。  ②NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是　　　　　　　　。  答案:(1)F>O>Cl　(2)Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子　Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加。Be的2p轨道全空,2s轨道全满,为稳定结构,第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大 (3)O>Ti>Ca　 (4)①B　②N>H>B 题点、考法讲评 一、主族元素的结构与性质递变 1.(2026·盐城东台一中月考)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 结论 A 与冷水反应,Na比Mg强烈 金属性:Na>Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C D t ℃时,Br2+H2⇌2HBr　K=5.6×107 I2+H2⇌2HI　K=43 非金属性:Br>I 解析:选C　H2SO3比H2CO3酸性强,但H2SO3不是S元素的最高价含氧酸,不能说明非金属性:S>C。 2.(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 (　　) A.a和g同主族 B.金属性:g>h>i C.原子半径:e>d>c D.最简单氢化物沸点:b>c 解析:选B　同周期元素中,第ⅡA族和第ⅤA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;Na、Mg、Al属于同周期元素,从左到右金属性依次减弱,B正确;c、d、e分别是N、O、F属于同周期元素,同周期元素从左到右原子半径依次减小,原子半径:c>d>e,C错误;b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点:NH3>CH4,D错误。 |思维建模|判断粒子半径大小的方法 二、电离能与电负性 3.(2026·镇江市月考)人体必需的元素有20多种,如C、N、O、P、S、Cl、K、Se等,下列说法正确的是 (　　) A.电负性:χ(O)<χ(Se) B.第一电离能:I1(P)<I1(S) C.离子半径:r(Cl-)>r(K+) D.元素C形成的单质晶体类型相同 解析:选C　在同一主族中电负性随原子半径增大而减小,O在Se上方,故χ(O)>χ(Se),A错误;第ⅤA族元素P的p轨道半充满结构更稳定,其第一电离能高于同周期第ⅥA族的S,故I1(P)>I1(S),B错误;Cl-和K+电子层数相同,Cl-核电荷数更小,离子半径更大,故r(Cl-)>r(K+),C正确;碳单质如金刚石(共价晶体)、石墨(混合型晶体)、C60(分子晶体)的晶体类型不同,D错误。 4.五种短周期主族元素的原子半径和主要化合价如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.电负性:R>W>X B.最简单氢化物的热稳定性:X>W>R C.基态原子中未成对电子数:Z>Y>X D.工业上电解熔融YW制备Y单质 解析:选B　根据元素周期表和元素周期律以及图像数据可知,R和Z的主要化合价分别是-4和+4,二者属于同一主族,Z的原子半径比R大,故R为C元素,Z为Si元素,则W为氧元素,X为氟元素,Y为镁元素。电负性:F>O>C,即X>W>R,A项错误;非金属性越强,其最简单氢化物的热稳定性越好,热稳定性:HF>H2O>CH4,B项正确;基态Si原子有2个未成对电子,Mg有0个,F有1个,未成对电子数:Si>F>Mg,即Z>X>Y,C项错误;工业上电解熔融氯化镁制备镁,因为氧化镁的熔点远高于氯化镁,从节能角度考虑选择电解氯化镁,D项错误。 5.(1)基态Na原子的电子占据的最高能级的原子轨道形状为　　,钠原子的第二电离能I2远远大于第一电离能I1,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。  (2)CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是CH3I+H2O→CH3OH+HI和CF3I+H2O→CF3H+HIO。CF3I的水解产物是HIO,试结合电负性解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)球形　Na原子的价层电子排布式为3s1,Na+的价层电子排布式为2s22p6,由于2p全充满,比较稳定,再失去一个电子所需能量远比失去3s1电子所需能量高 (2)电负性:F>I≈C,所以在CF3I中,受3个F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则CF3I发生水解时,生成CF3H和HIO |思维建模|电离能规范答题的两个类型 (1)电离能与原子结构 答题策略 从原子核对最外层电子的吸引力来判断 答题模板 A原子比B原子的半径大,且A原子的核电荷数比B原子的小,所以A原子核对最外层电子的吸引力小于B,故第一电离能A小于B (2)电离能与半充满、全充满 答题策略 能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)和半充满(p3、d5、f7)时,比较稳定,难失电子 答题模板 A原子的价层电子排布式为×××,处于半充满(或全充满)状态,比较稳定,难失电子,×××电离能大 46 / 58 $