第四章 第二节 元素周期律-【新课程能力培养】2026-2027学年高中化学必修第一册学习手册（人教版）

高中化学必修第一册（人教版） 性没有关系，C不能说明；HmMO,和HNO, 不一定是最高价含氧酸，不能用来比较元素 非金属性的强弱，D不能说明。 答案：B D变式训练① 下列事实中，能说明氯比碘的非金属性 强的是( A.2KCIO3+I2=2KIO3+CI2 B.稳定性：HC>HⅢ C.酸性：HC1O>HIO3 D.沸点：I>C2 归纳总结 元素的金属性是指元素的原子失去 电子的能力，元素的非金属性是指元素 第二节 学习目标 1.知道1~18号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规律， 理解元素周期律及其实质。 2.能基于元素的“位置→结构→性质”认识 元素的性质，能基于物质的“结构→性 质→用途”认识物质的性质。 知识梳理 知识点11~18号元素的原子核外电 子排布和元素性质的周期 性变化规律 1.原子核外电子排布的周期性变化 64 学 的原子得到电子的能力。判断元素的金 属性、非金属性强弱常用以下方法： （1)一般情况下，元素的单质与水或 酸反应置换出H,越容易，元素的金属性越 强；元素的单质与H化合越容易，生成的 气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强。 (2)一般情况下，元素最高价氧化 物对应的水化物碱性越强，金属性越强： 元素最高价氧化物对应的水化物酸性越 强，非金属性越强。 (3)一般情况下，单质的还原性越 强，或单元素阳离子的氧化性越弱，元 素的金属性越强；单质的氧化性越强， 或单元素阴离子的还原性越弱，元素的 非金属性越强。 无素周期律 1~18号元素原子的最外层电子数变化 图示如下： 层 123456789101112131415161718原子 第一。一第二周期一 序数 周期 一第三周期一 【规律】随着原子序数的递增，元素原子的 最外层电子数呈现由 到 的周期 性变化（第一周期由」 到 2.原子半径的周期性变化 第二、三周期主族元素的原子半径变化 图示如下： 阳 A Mg P C N O E 原子序数(Z 原子序数(Z 第二周期 第三周期 【规律】随着原子序数的递增，短周期主族 元素的原子半径呈现由 到 的周 期性变化（稀有气体元素原子半径的测定与 相邻非金属元素原子半径的测定依据不同， 数据不具有可比性，故不与稀有气体元素的 原子半径比较)。 【解释】同周期主族元素原子的电子层数相 同，随着核电荷数的递增，质子数增加对核 外电子的 作用强于电子数增加导致 的电子之间的 作用，故原子核对核 外电子的吸引力逐渐 ，原子半径逐 渐减小。 【注意】电子层数多的元素的原子半径不一 定大于电子层数少的元素的原子半径，如第 二周期Li元素的原子半径比第三周期Al、 Si、P、S、CI元素的原子半径都大。 3.元素主要化合价的周期性变化 1~18号元素的主要化合价变化图示 如下： 最高正化合价 5 低 170 化 23456780111213141516☑8原子序数 1 2 3 4 4 【规律】随着原子序数的递增，元素的主要 化合价呈现 变化。即同周期由左向 第四章物质结构元素周期律 右，元素的最高正价逐渐 O无+6价，F无正价)，元素的 最低负价由VA族的 价逐渐升高至 IA族的 价，且最高正价+最低负 价= (若是H元素，则为 ）。 因稀有气体元素原子的核外电子排布已经达 到最外层为 个或 个电子的稳定 结构，故稀有气体元素原子的主要化合价为0。 川知识点2元素周期律 1.同周期主族元素金属性和非金属性的递变 规律 同周期主族元素原子的核外电子层数虽 然 但从左至右，随着核电荷数的 原子半径逐渐 ， 原子核 对核外电子的引力逐渐 原子失电 子能力逐渐 金属性逐渐 得电子的能力逐渐 非金属性逐渐 2.元素周期律及其实质 元素的性质随着原子序数的递增呈周期 性变化的规律叫做元素周期律。 元素性质的周期性变化是元素原子的 周期性变化的必然结果。 知识点3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，反映了元素之间的内在联系。 1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表 中的位置关系 在周期表中，主族元素从上到下、从左 到右，金属性和非金属性存在着如下递变规 65 高中化学必修第一册（人教版） 律 族 IAIAⅢA IVA VA VIA VIA 0 周期 1 非金属性逐渐 2 B 非 3 Al Si 元素 性逐渐 ---- GeAs 金属性逐渐 元素 SbTe 有气体元素 6 Po At 7 金属性逐渐 (1)金属元素位于周期表分界线的 方，金属性最强的是 (放射性 元素除外)；非金属元素位于周期表分 界线的 方，非金属性最强的是 (稀有气体元素除外)。 (2)分界线附近的元素，既能表现出一定的 又能表现出一定的 元素的 和 之间没有严 格的界线。 2.元素的化合价与元素在周期表中的位置 关系 (1)主族金属元素的最高正化合价= (2)非金属元素的化合价 ①最高正价等于原子所能失去或偏移的 (O元素最高为+2价，F元素无正化 合价) ②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得 到的电子数。即最低负价=最外层电子数 (H的最低负价=最外层电子数 ③1最高正价+最低负价= (O、F 除外；H为 )。 【说明】元素的化合价与原子的最外层 66)学 有密切关系，所以，元素原子的最外层 电子也叫价电子。副族元素的化合价还与原 子的次外层或倒数第三层的部分电子有关， 这部分电子也叫价电子。概而言之，价电子 就是与形成元素化合价有关的电子，价电子 在化学反应中会发生转移。 川知识点4元素的“位一构一性”关系？ 元素在周期表中的位置，反映了元素的 和 ，而根据元素的 原子结构又可以推测它在元素周期表中的 和 三者之间的关系如下 图所示： 同一周期 最外层电 非金属性逐渐增强 (左→右) 子数递增 金属性逐渐减弱 位置 结构 性质 同一主族 电子层数 金属性逐渐增强， (上→下) 递增 非金属性逐渐减弱 知识点5元素周期表和元素周期律的 应用 1.指导人们发现新元素并预测它们的原子结 构和性质。 2.寻找元素、发现物质的新用途 (1)在周期表中金属与非金属的分界处寻找 半导体材料，如硅、锗、镓等。 (2)研究氟、氣、硫、磷、砷等附近的元 素，研发新农药。 (3)在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高 温、耐腐蚀合金的元素。 要点精析 川要点1元素性质的周期性变化规律 典例1下列说法正确的是() A.第二周期元素从左至右，最高正化合价 从+1递增到+7 B.同周期元素最外层电子数都是从1递增 到8 C.原子半径最小的元素是氢元素 D.主族元素的最低负化合价等于其族序数 -8 解析：第二周期O元素的最高化合价不等 于其最外层电子数，F元素没有正化合价， A错误；第一周期最外层电子数是从1增至 2,B错误；H原子只有1个电子，是原子 半径最小的元素，C正确；因为H原子的最 外层最多只能有2个电子，故其最低负化合 价等于其族序数-2，D错误。 答案：C 典例2下列说法正确的是() A.原子序数越大，原子半径一定越大 B.电子层数多的原子半径一定比电子层数 少的原子半径大 C.元素性质的周期性变化不是元素性质的 简单重复 D.按C、N、O、F的顺序，元素的最高正 化合价依次升高 解析：同周期主族元素的原子序数越大，原子 半径越小，A错误；Li有2个电子层，但它却 比有3个电子层的Al、Si、P、S、Cl元素的原 子半径大，B错误；从第IA到第ⅧA族，主 族元素的性质呈周期性变化，同主族元素的性 质相似，但并不完全相同，不是简单的重复， 第四章物质结构元素周期律。 C正确；氟是最活泼的非金属元素，没有正化 合价，D错误。 答案：C 典例3某元素的气态氢化物化学式为HR, 此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可 能为() A.H2RO3 B.H2RO4 C.HRO;D.HRO 解析：由HR知R元素最低价为-2价，则 最高价为8-2=+6，故R的最高价氧化物对 应水化物的化学式为HRO4 答案：B B变式训练① X元素最高价氧化物对应的水化物为 HXO4,则其对应的气态氢化物为（) A.HX B.H2X C.XH D.XH; 典例4比较下列微粒的半径大小，并用 “>”“<”或“=”填空。 (1)Mg Ca K. (2)PS Cl。 (3)Fe3+ Fe2+ Fe (4)S2 CI Na'Mg2+。 解析：比较微粒半径大小的“三看”：一看 层数，一般电子层数越多半径越大；二看质 子，一般电子层数相同，质子数越多，半径 越小；三看电子，质子数相同，电子数越 多，半径越大。 答案：(1)<<(2)>> (3)<<(4)>>> B变式训练2 已知A+、B+、Cm-、D+是具有相 同电子层结构的离子，关于A、B、C、D四 种元素的叙述正确的是() 学 67 N 高中化学必修第一册（人教版） A.离子半径：A>B>C>D B.原子序数：b>a>c>d C.原子半径：D>C>B>A D.四种元素一定属于短周期元素 要点2元素周期律 典例5下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18重复出现 B.元素的性质随着原子序数的递增呈周期 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→+7(0、F除外)，最低化 合价从-7→-1重复出现 D.元素性质的周期性变化是指原子核外电 子排布的周期性变化、原子半径的周期性 变化及元素主要化合价的周期性变化 解析：只有一个电子层时最外层电子数是从 1→2，A错误；元素最低化合价没有-7价， 最低化合价一般从-4→-1重复出现，C错误； 核外电子排布不属于元素的性质，D错误。 答案：B 典例6下列事实不能用于比较元素金属性 或非金属性强弱的是() A.Na比Mg与冷水反应剧烈，金属性：Na> Mg B.F2比O2更容易与H2化合，非金属性：F>O C.KOH的碱性强于Ca(OH)2,金属性：K>Ca D.盐酸的酸性强于HSO3,非金属性：C>S 解析：依据元素周期律，金属与水反应越刷 烈，失电子能力越强，金属性越强，Na比 Mg与冷水反应剧烈，则金属性：Na>Mg, (68)学 A不符合题意；非金属性越强，非金属单质 与氢气化合越剧烈，F,比O2更容易与H化 合，所以非金属性：F>O,B不符合题意； 金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物 的碱性越强，KOH的碱性强于Ca(OH)2, 所以金属性：K>Ca,C不符合题意；非金 属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸 性越强，虽然盐酸的酸性强于HSO,但盐 酸是无氧酸，且HSO3也不是S元素的最高 价含氧酸，所以不能得出非金属性：C>S, D符合题意。 答案：D B变式训练③ 下列事实不能说明氯的非金属性强于硫 的是( A.酸性：HCIO>HSO3 B.稳定性：HC>HS C.3CLl2t2Fe点2FeCl3和S+Fe△FeS D.Cl2+HS=S↓+2HCI 典例7元素周期表是学习化学的重要工 具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是 七种短周期元素的原子半径及主要化合价。 (已知铍的原子半径为0.089m) 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 A 0.037 +1 0.160 +2 c 0.143 +3 D 0.102 +6、-2 E 0.099 +7、-1 公 0.074 -2 G 0.075 +5、-3 (1)C元素在元素周期表中的位置是第 周期第 族。 (2)B的原子结构示意图为 (3)D、E气态氢化物的稳定性： (填化学式，下同)。 (4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化 物中酸性最强的是 解析：A为+1价，原子半径小于铍，则A 为H元素。结合表中原子半径和主要化合 价信息可推知，B~G分别为Mg、Al、S、 Cl、O、N。 (1)C是A1元素，处于元素周期表中第三 周期第ⅢA族。 (2)B为Mg,其原子结构示意图为 (3)元素的非金属性：S<C1,则气态氢化物 的稳定性：HS<HCI。 (4)上述七种元素的非金属性最强的为C1 元素，则最高价氧化物对应水化物的酸 性最强的是HCIO4。 答案：(1)三 ⅢA (3)HCI>HS (4)HCIO 「要点3元素的金属性、非金属性和化 合价与元素在周期表中的位 置关系 典例8某元素的原子最外层有7个电子， 下列推测不正确的是() A.单质有氧化性 B.最高正价一定为+7价 C.是非金属元素 D.除稀有气体元素外，在同周期元素中原 第四章物质结构元素周期律。 子半径最小 解析：原子最外层有7个电子，说明位于第 IA族，该元素的原子得到一个电子能达到 稳定结构，其单质具有氧化性，A正确；F 最外层有7个电子，但没有正价，B错误； 第IA族全部为非金属元素，C正确；除稀 有气体元素外，同周期元素从左向右原子半 径逐渐减小，因此卤族元素的原子半径是同 周期元素中最小的，D正确。 答案：B B变式训练④ 已知某元素的最高化合价为+7价，下 列说法正确的是() A.该元素在元素周期表中一定处于第IA族 B.该元素可以是氟元素 C.该元素的某种化合物可能具有漂白性 D.该元素的单质没有还原性 典例9某主族元素R的最高正化合价与最 低负化合价的代数和为4，由此可以判断 () A.R的简单气态氢化物的化学式为HR B.R一定是第VA族元素 C.R的简单气态氢化物比同周期其他元素的 简单气态氢化物稳定 D.R一定是第四周期元素 解析：某主族元素R的最高正化合价与最低 负化合价的代数和为4，说明该元素的最高 正化合价为+6价，该元素可为第ⅥA族元 素中除了氧元素外的其他元素，B错误；该 元素最低负化合价为-2价，则元素R的简 单气态氢化物的化学式为HR,A正确；同 周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强， 学(69 高中化学必修第一册（人教版） 简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，故第 ⅧA族的简单气态氢化物更稳定，C错误； 根据题千信息不能确定元素R所在的周期， D错误。 答案：A B变式训练6 某短周期主族元素R的最高正价与最低 负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是 A.R是VA族元素 B.R气态氢化物的化学式为HR C.R的最高价氧化物的化学式为RO3 D.R的气态氢化物的水溶液显酸性 川要点4元素“位一构一性”之间的关系！ 典例10短周期元素R、T、Q、W在元素 周期表中的相对位置如图所示，其中T所处 的周期序数与族序数相等。下列判断不正确 的是( T Q W A.最简单气态氢化物的热稳定性：R>Q B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<W C.原子半径：T>Q>R D.单质T与NaOH溶液不反应 解析：短周期元素中周期序数与族序数相等 的元素是H、Be和Al,根据T在周期表中 的相对位置，它只能是第三周期的A1,据 此可以判断出其他元素如下表所示： R(N) T(A1) Q (Si) W(S) 70) 氨元素的非金属性比硅元素的强，所以NH3 比SH稳定，A正确；硫元素的非金属性比 硅元素的强，所以HSO4比HSiO3的酸性 强，B正确；同一周期随着原子序数的递 增，原子半径逐渐减小，所以原子半径： Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增， 原子半径逐渐增大，所以原子半径：P>N, 即AI>Si>P>N,C正确；Al既能与酸反应， 又能与NaOH溶液反应，D错误。 答案：D 典例11同一周期中，X、Y、Z三种元素 气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增 强，下列说法正确的是（) A.非金属性：X>Y>Z B.原子半径：X>Y>Z C.它们的氧化物对应水化物的酸性按X、 Y、Z的顺序增强 D.气态氢化物的还原性按X、Y、Z的顺序 增强 解析：同周期三种元素的气态氢化物稳定性 增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素 周期律可推知非金属性：X<Y<Z,A错误； 原子半径：X>Y>Z,B正确；最高价氧化物 对应水化物的酸性按X、Y、Z的顺序增强， C错误；气态氢化物的还原性按X、Y、Z 的顺序减弱，D错误。 答案：B ⑧变式训练6 同周期的X、Y、Z三种元素，已知它 们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、 HYO4、HZO4,则下列判断正确的是() A.最高价含氧酸的酸性：HZO4>H2YO4> HXO B.非金属性：X>Y>Z C.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序 1 逐渐增强 D.元素的最低负化合价的绝对值按X、Y Z的顺序逐渐减小 归纳总结 (1)核电荷数、原子序数 结构(2)核外电电子层数 子排布最外层电子数 映 反 反 决 决映 定 定 元素性质 同视儿位道元我车 性质单质性质 运用递变规律推出性质 化合物性质 离子性质 川要点5元素周期表和元素周期律的应用： 典例12关于元素周期表，下列叙述中不 正确的是() A.在金属元素与非金属元素的分界线附近 第三节 化 学习目标 L.能以NaCl为例说明离子键的形成过程， 以C2和HC1为例说明共价键的形成过 程，能用电子式表征离子键和共价键及其 形成过程。 2.知道离子键、共价键、极性键、非极性 键、化学键的概念及化学反应的实质，熟 知分子结构的不同表示方法。 3.知道离子化合物和共价化合物的概念，能 识别、判断离子化合物和共价化合物。 第四章物质结构元素周期律。 可以寻找制备半导体材料的元素 B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐 高温和耐腐蚀材料的元素 C.在非金属元素区域可以寻找制备新型农 药的元素 D.地球上元素含量的分布和它们在元素周 期表中的位置有密切关系 解析：金属与非金属元素分界线附近的元素 既表现出一定的金属性，又表现出一定的非 金属性，故可以寻找制备半导体材料的元 素，A正确；过渡金属元素具有特殊性，可 在过渡元素中寻找制备催化剂和耐高温、耐 腐蚀材料的元素，B正确；农药中通常含有 氟、氯、硫、磷、砷等元素，故可在非金属 元素区域寻找制备新型农药的元素，C正 确；地球上元素含量的分布与其在周期表中 的位置无关，D错误。 答案：D 学键 知识梳理 川知识点1离子键 1.离子键 之间的相互作 用叫做离子键。 (1)成键微粒： (2)成键本质： 作用，包括 和 (3)成键元素：一般是活泼金属和活泼非 金属。④92 (4) 原子序数 26 Fe 元素符号 铁 元素名称 相对原子质量 55.85 知识点3 1.核电荷数质子中子质子数中子数 2.天然同位素人工同位素稳定同位素放射性 同位素 3.(1)几乎完全相同略有差异 (2)天然原子数 4.(1)H气D氘（重氢）T氚（超重氢） (2)000(3)号C12C18C18C (6)U 5)立 知识点4 1.原子结构 (1)少于4个失去金属 (2)多于4个得到非金属 (3)82稳定 2.(1)①1失去②增多增大减弱增强增强 (2)①软低小导热导电延展银白 ②增大降低 (3)①非金属单质水②02H,0容易剧烈 3.(1)①7得到1②增多增大减弱减弱 增强减弱增强 (2)①低②加深增大升高 (3)①H2②氧化减弱难不稳定 要点精析 变式训练 1.B【解析】R+核外有X个电子，则核内质子数为 X+n,故核内中子数为A-X-n。 2.C【解析】R*的核外电子数为A-N-2,mgR24的 物质的量为Aga下-骨0l,mgR中含有电子的物 质的量为界1-N-2)mol。 3.C【解析】HX分子所含的质子数为(A-N+m), 摩尔质量为(A+2m)gmoH,agHX所含质子的物质 的最为a(4-+mmol。 A+2m 4.(1)H、Li、NaHe、Be、Mg (2)Be、Ar(3)CO (4)Li、Si(5)H、Be、Al (6)He、C、S 参考答案与解析 5.(1)Ne (2)Na* 3 +8 (4)F 6.A【解析】第一周期第IA族的H元素不是金属 元素，A错误；副族元素都是金属元素，B正确；第 ⅢB族包含锕系和镧系元素，共有32种元素，C正确； 短周期包括第一、二、三周期，D正确。 7.A 8.A【解析】第六周期0族元素的原子序数为2+8+ 8+18+18+32=86,与72号元素相差14，故在VB族，A 正确。 9.(1)02和0： (2)H和H、C和C (3)2C和N1C和N(4)85 10.D【解析】同素异形体是指同一元素形成的结构 和性质不同的单质，O2与O2的结构和性质相同，A 错误；1O和0的质子数相同，核外电子数相同，所以 两者的核外电子排布相同，B错误；6O和8O都是氧原 子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不 能实现O与O间的转化，C错误；1O与1O的质子 数相同，中子数不同，互为同位素，D正确。 11.B >“第二节元素周期律 知识梳理 知识点1 1.1812 2.大小吸引排斥增强 3.周期性升高+1+7-4-18228 知识点2 1.相同增加减小增强减弱减弱增强增强 2.核外电子排布 知识点3 元素周期律 1. 、族 IAⅡAⅢA IVA VA VIA VIA 0 周期 非金属性逐渐增强 2 金属性 B Al Si 非金属元素 金 有 4 GeAs 5 金属元素 Sb Te 逐渐增强 体元素 6 Po At > 金属性逐渐增强 25 N 高中化学必修第一册（人教版） (1)左下Cs右上F (2)金属性非金属性金属性非金属性 2.(1)主族序数最外层电子数 (2)①最外层电子数②-8-2③82电子数 知识点4 原子结构性质位置性质 要点精析 变式训练 1.D2.B3.A4.C5.A6.B n第三节 化学键 知识梳理 知识点1 1.带相反电荷离子 (1)阳离子和阴离子 (2)静电静电引力 静电斥力 2.离子键 3.最外层电子（价电子） (I)Na:d·NaBa[] L:C]MgLC:] (2)Na+i:→Nar[Ci] :d+Ca+:→[dca*[i] 知识点2 1.共用电子对 (1)原子(2)静电 (3):c+:→d:i:H+i:→Hd: 2.(1)同种相同 (26 (2)不同种不同吸引电子能力强 3.共用电子对 4.共用电子 分子 H2 N2 NH H 电子式 H:H NN: H:N:H 结构式 H-H N=N H-N-H 知识点3 1.相邻强烈 (1)离子共价极性非极性 (2)①重新组合 ②旧化学键新化学键 2.分子聚集熔、沸点范德华力 氢键弱强 升高低于 要点精析 变式训练 1.D 2.(1)Mg[O:](2)「0：O:P(3)A* H+ (4)K0K (5)H:N:H 3.(1)「0H (2)H:O:O:H 「Hh (3)Na[:H(4)H:H[ 4.D