資源簡介

2025屆高三化學一輪專題復習講義（05）
專題二 物質結構
2-1 元素周期律與元素周期表（1課時）
【復習目標】
1．了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用。掌握同一周期、同一主族元素的原子結構與元素性質的遞變規(guī)律。
2．理解元素(主族和零族)原子結構、在周期表中的位置、性質及其它們之間的關系。
3．知道化學鍵的含義。能用電子式、結構式和結構簡式表示一些常見物質的結構。能識別典型的離子化合物和共價化合物。
【重點突破】
1．同周期、同主族元素性質及其遞變性規(guī)律。
2．“位——構——性”的推斷及應用。
【真題再現(xiàn)】
例1．（2023·江蘇卷）元素C、Si、Ge位于周期表中IVA族 。下列說法正確的是
A．原子半徑：r(C) ＞r(Si) ＞r(Ge)
B．第一電離能：I1(C) ＜I1(Si) ＜I1(Ge)
C．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體
D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料
解析：A項，同主族元素原子半徑從上往下原子半徑增大，故原子半徑：r(C) ＜ r(Si) ＜ r(Ge)，錯誤；B項，同周期主族元素，從上往下原子半徑增大，更易失電子，第一電離能：I1(C) ＞ I1(Si) ＞ I1(Ge)，錯誤；C項，晶體硅、SiC均為共價晶體，碳單質中金剛石為共價晶體，而石墨為混合晶體，C60為分子晶體，錯誤；D項，周期表中元素Si附近存在許多準金屬，可在其周圍尋找半導體材料，正確。
答案：D
例2．（2022·江蘇卷）工業(yè)上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是
A．半徑大小：r(Al3+) ＜ r(Na+) B．電負性大小：χ(F)＜χ(O)
C．電離能大小：I1(O) ＜I1(Na) D．堿性強弱：NaOH＜Al(OH)3
解析：A項，核外電子數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故半徑大小為r(Al3+)＜r(Na+)，正確；B項，同周期元素核電荷數(shù)越大電負性越大，故χ(F)＞χ(O)，錯誤；C項，同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，同主族從上往下第一電離能呈減小趨勢，故電離能大小為I1(O)＞I1(Na)，錯誤；D項，元素金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故堿性強弱為NaOH ＞Al(OH)3，錯誤。
答案：A
【知能整合】
1．金屬性、非金屬性強弱的判斷方法
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2．同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律
性質 同周期(自左而右) 同主族(自上而下)
金屬性 減弱 增強
非金屬性 增強 減弱
主要化合價 最高正價升高 (O、F除外) 最高正價相同 (O、F除外)
最高價氧化物對應水化物的酸、堿性 酸性增強；堿性減弱 酸性減弱；堿性增強
非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 增強 減弱
原子半徑 減小 增大
電負性 增強 減弱
第一電離能 增大趨勢（IIA族與IIIA族、VA族與VIA反常） 減小
例3．（2021·江蘇卷）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)時Z原子3p原子軌道上有5個電子，W與Z處于同一主族。下列說法正確的是
A．原子半徑：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．X的第一電離能比同周期相鄰元素的大
C．Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z的強
D．Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱
解析：前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，則X為N元素；Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，則Y為Al；基態(tài)時Z原子3p原子軌道上有5個電子，則Z為Cl；W與Z處于同一主族，則W為Br。A項，根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，因此原子半徑：r(X) ＜r(z) ＜r(y) ＜r(w)，錯誤；B項，根據(jù)同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但N的2p處于半充滿狀態(tài)，因此X(N)的第一電離能比同周期相鄰元素的大，正確；C項，同周期元素原子序數(shù)增大，其最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強，則Al(OH)3＜HClO4，錯誤；D項，同主族原子序數(shù)增大，非金屬性逐漸減弱，簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強，錯誤。
答案：B
例4．（2021·江蘇適應性）13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有關說法正確的是
A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族
B．元素P的簡單氣態(tài)氫化物的化學式為PH4
C．第一電離能：I1(Al) ＜I1(P) ＜I1(S)
D．最高價氧化物的水化物的酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4
解析：A項，Al原子3個電子層，位于第3周期IIIA族，錯誤；B項，P原子最外層5個電子，與氫原子共用三對電子，簡單氣態(tài)氫化物的化學式為PH3，錯誤；C項，同一周期，從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢， VA族與VIA族反常，所以第一電離能：I1(Al) ＜I1(S) ＜I1(P)，錯誤；D項，非金屬性：P＜S＜Cl，酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4，正確。
答案：D
【知能整合】
元素在周期表位置的推導
依據(jù) 突破口 結論
根據(jù)元素(短周期)在周期表中的特殊位置推斷 周期序數(shù)等于主族序數(shù)的元素 H、Be、Al
主族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素 C、S
主族序數(shù)等于周期序數(shù)3倍的元素 O
周期序數(shù)等于主族序數(shù)2倍的元素 Li
周期序數(shù)等于主族序數(shù)3倍的元素 Na
根據(jù)元素(短周期)在周期表中的特殊位置推斷 最高正價是最低負價絕對值3倍的元素 S
最高正價不等于主族序數(shù)的元素 O、F(無正價)
短周期中原子半徑最小的元素 H
短周期中原子半徑最大的元素 Na
W與X是同主族的短周期元素，X的原子序數(shù)是W的2倍 W是O，X是S
最高正價與最低負價代數(shù)和為6的元素 Cl
最高正價與最低負價代數(shù)和為4的元素 S
最高正價與最低負價代數(shù)和為2的元素 N、P
最高正價與最低負價代數(shù)和為0的元素 H、C、Si
根據(jù)金屬性、非金屬性推斷 短周期中金屬性最強的元素 Na
非金屬性最強的元素 F
應用最廣泛的半導體材料 Si
根據(jù)含量推斷 空氣中含量最多的元素 N
地殼中含量最多的元素 O
地殼中含量最多的金屬元素 Al
根據(jù)特殊性質推斷 既能與強酸反應又能與強堿反應的常見物質 Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3
形成化合物種類最多、其單質是硬度最大的物質的元素 C
氣態(tài)氫化物溶于水顯堿性的元素 N
密度最小的氣體 H2
氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應生成該元素的單質的元素 S
氣態(tài)氫化物和最高價氧化物對應的水化物能反應生成離子化合物的元素 N
同主族并且能夠形成離子化合物的兩種元素 H、Na
同周期的三種元素，最高價氧化物對應水化物兩兩之間反應生成鹽和水 Na、Al、S(或Cl)
【體系再構】
【隨堂反饋】
基礎訓練
1．鏌(Mc)是115號元素，其原子核外最外層電子數(shù)是5。下列說法不正確的是
A．Mc的原子核外有115個電子 B．Mc是第七周期第VA族元素
C．Mc在同族元素中金屬性最強 D．Mc的原子半徑小于同族非金屬元素原子
2．下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是
A．原子半徑：W＜X
B．常溫常壓下，Y單質為固態(tài)
C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜W
D．X的最高價氧化物的水化物是強堿
3．（2023·蘇北七市一模）X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大且不超過20的主族元素。X是地殼中含量最多的元素，Y基態(tài)原子核外s能級和p能級電子數(shù)相等，Z與X同主族，Q的焰色試驗呈紫色。下列說法正確的是
A．簡單離子半徑：Z＞X＞Y
B．X的第一電離能比同周期的相鄰元素的大
C．Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
D．Q最高價氧化物對應水化物的堿性比Y的弱
4．（2023·蘇錫常鎮(zhèn)一模）短周期主族元素X、 Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X與Z處于同一主族，Y是短周期中電負性最大的元素，Z是同周期基態(tài)原子中未成對電子數(shù)最多的元素，W的族序數(shù)是周期序數(shù)的2倍。下列正確的是
A．原子半徑： r(X)＜r(Y)
B．Z的第一電離能比W的小
C．元素Z在周期表中位于第3周期VA族
D．X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的弱
5．（2023·鹽城二模）由SiCl4制備高純SiH4的反應為SiCl4+LiAlH4SiH4↑+LiCl+AlCl3。下列說法正確的是
A．熱穩(wěn)定性：HCl＞SiH4 B．離子半徑：r(Li+)＞r(H-)
C．第一電離能：I1(Al)＞I1(Cl) D．共價鍵的極性：Si－Cl＞Al－Cl
拓展訓練
6．（2023·南通二模）X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。X和Y的基態(tài)原子s能級電子總數(shù)均等于其p能級電子總數(shù)，Z原子的最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的2倍，W和X位于同一主族。下列說法不正確的是
A．Z單質可用于制作半導體材料
B．元素Z、W的最高價氧化物對應的水化物都是強酸
C．元素X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
D．簡單離子半徑：r(W)>r(X)>r(Y)
7．（2023·廣東卷）化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價層電子排布式為nsn－1，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A．電負性：E>Y>Z
B．氫化物沸點：M>Y>E
C．第一電離能：X>E>Y
D．YZ3和YE的空間結構均為三角錐形
8．（2023·湖南高考）日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2︰1︰3。下列說法正確的是
A．電負性：X＞Y＞Z＞W(wǎng)
B．原子半徑：X＜Y＜Z＜W
C．Y和W的單質都能與水反應生成氣體
D．Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
9．X、Y、Z、W為前四周期原子序數(shù)依次增大的四種元素，X、Y、Z的原子半徑和最外層電子數(shù)如下圖所示。W的基態(tài)原子最外層只有1個電子且內(nèi)層電子全部充滿。下列說法正確的是
A．第一電離能：XB．W的基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s1
C．Z元素沒有正化合價
D．X的簡單氫化物分子間能形成氫鍵
10．（2023·北京卷）下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是
A．F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性
D．氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2，而氣態(tài)氯化氫中是HCl分子
【隨堂反饋】答案：
1．D 2．D 3．A 4．C 5．A 6．B 7．A 8．C 9．D 10．A
【課后作業(yè)】
1．（2023·全國甲卷）W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為19。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相等，WX2是形成酸雨的物質之一。下列說法正確的是
A．原子半徑：X＞W(wǎng) B．簡單氫化物的沸點：X＜Z
C．Y與X可形成離子化合物 D．Z的最高價含氧酸是弱酸
2．（2023·無錫期中）黑火藥發(fā)生爆炸反應的化學方程式為：KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列有關說法正確的是
A．電離能大小：I1(N)＜I1(O) B．電負性大小：χ(N)＜χ(C)
C．原子半徑大小：r(S)＜r(O) D．熱穩(wěn)定性大小：H2 S＜H2O
3．（2023·湖北高考）W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數(shù)與X的價層電子數(shù)相等，Z2是氧化性最強的單質，4種元素可形成離子化合物(XY)+(WZ4)-。下列說法正確的是
A．分子的極性：WZ3＜XZ3 B．第一電離能：X＜Y＜Z
C．氧化性：X2Y3＜W2Y3 D．鍵能：X2＜Y2＜Z2
4．（2023·鹽城期中）向NaAlO2溶液中滴加適量NaHCO3溶液可生成Al(OH)3沉淀。下列說法正確的是
A．半徑大小：r(O2－)＜r(Al3+) B．電負性大小：χ(H) ＞ χ(Na)
C．堿性強弱：NaOH＜Al(OH)3 D．電離能大小：I1(C)＞I1(O)
5．（2023·全國新課標卷）一種可吸附甲醇的材料，其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶體結構如下圖所示，其中[C(NH2)3]+為平面結構。
下列說法正確的是
A．該晶體中存在N-H…O氫鍵
B．基態(tài)原子的第一電離能：C＜N＜O
C．基態(tài)原子未成對電子數(shù)：B＜C＜O＜N
D．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
6．（2022·鎮(zhèn)江期中）X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X的一種單質是天然存在的最堅硬礦物質，Z原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的三倍，W基態(tài)原子的價電子排布為3d64s2。下列說法正確的是
A．原子半徑：Z＞Y＞X
B．元素的第一電離能：Z＞Y＞X
C．X、Y最簡單氣態(tài)氫化物分子的鍵角：X＞Y
D．W2+價電子軌道表示式：
7．（2022·揚州二模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，元素X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，元素Y基態(tài)原子的3s軌道上有1個電子，Z是地殼中含量最多的金屬元素，W與X位于同一主族。下列說法正確的是
A．原子半徑：r(W)＞r(Z)
B．第一電離能：I(Y)＞I(Z)
C．X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
D．Z的最高價氧化物對應水化物的堿性比Y的強
8．（2022·蘇北、蘇中七市三模）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X與Z同主族，且基態(tài)X原子中p能級和s能級上的電子數(shù)相同。Y、Z同周期，Y位于ⅢA族，W最外層有2個電子。下列說法正確的是
A. 原子半徑：r(X) ＜r(Y) ＜r(Z) ＜r(W)
B. 最高價氧化物對應水化物的堿性：W＜Y
C. 第一電離能：I1(Z) ＜I1(X)
D. 基態(tài)W原子內(nèi)層原子軌道均已充滿電子
9．（2022·蘇州期中）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子核外電子只有一種自旋取向，Y、Z兩種原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上電子總數(shù)相等，W原子的價電子中，在不同形狀的原子軌道中運動的電子數(shù)相等。下列說法正確的是
A．原子半徑：r(X) ＜r(Y) ＜r(Z) ＜r(W)　
B．Z的第一電離能比同周期相鄰元素的大
C．W與Y形成的化合物屬于分子晶體 　
D．W最高價氧化物對應的水化物屬于強酸
10．（2022·全國乙卷）化合物（YW4X5Z8·4W2Z）可用于電訊器材、高級玻璃的制造。W、X、Y、Z為短周期元素，原子序數(shù)依次增加，且加和為21。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù)，常溫下為氣體。該化合物的熱重曲線如圖所示，在200℃以下熱分解時無刺激性氣體逸出。下列敘述正確的是
A. W、X、Y、Z的單質常溫下均為氣體
B. 最高價氧化物的水化物的酸性：Y＜X
C. 100～200℃階段熱分解失去4個W2Z
D. 500℃熱分解后生成固體化合物X2Z3
【課后作業(yè)】答案：
1．C 2．D 3．A 4．B 5．A 6．C 7．C 8．C 9．B 10．D
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