資源簡介

第2課時　元素周期表及其應用
基礎過關練
題組一　　元素周期表的結構
1.下列有關元素周期表說法正確的是(　　)
A.元素周期表是按元素的相對原子質量由小到大的順序排列而成的
B.元素周期表中只有前三個周期為短周期
C.元素周期表中同一族的元素,原子核外最外層電子數相同
D.元素周期表中稀有氣體元素都在第ⅧA族
2.(經典題)下列說法正確的是(　　)
A.某短周期元素原子最外層有2個電子,則其一定是ⅡA族元素
B.主族元素的單核陽離子一定具有稀有氣體元素原子的電子層結構
C.元素周期表有7個主族、7個副族,副族均由長周期元素組成
D.主族元素在周期表中的位置只取決于該元素原子的電子層數
題組二　　堿金屬元素性質的遞變規律
3.銫(Cs)是制造真空器件、光電管、原子鐘等的重要材料,金屬銫的密度為1.879 g·cm-3,熔點為28.4 ℃。下列說法正確的是(　　)
A.Cs位于第ⅡA族
B.銫的熔點大于鈉
C.銫與水反應時,銫浮在水面上,反應劇烈,發生爆炸
D.堿性:CsOH>RbOH
4.下列有關鋰和鈉元素的說法正確的是(　　)
A.原子半徑:Li>Na
B.二者的單質在加熱條件下都能與氧氣反應生成過氧化物
C.二者的單質與水反應時,鈉比鋰反應劇烈
D.堿性:LiOH>NaOH
題組三　　鹵族元素性質的遞變規律
5.下列關于堿金屬或鹵族元素的敘述中,正確的是(　　)
A.堿金屬單質常溫下呈固態,取用時可直接用手拿
B.隨著核電荷數的增加,鹵素單質的熔點、沸點依次升高
C.堿金屬單質的金屬性很強,易與氧氣發生反應,加熱時均生成氧化物R2O
D.鹵素單質與水反應的通式為X2+H2O HX+HXO
6.(經典題)以下說法錯誤的是(　　)
A.得電子能力:F2>Cl2>Br2>I2
B.還原性:F-C.穩定性:HF>HCl>HBr>HI
D.酸性:HF>HCl>HBr>HI
題組四　　元素周期表的應用
7.裝修用的石材的放射性檢測常用Ra作為標準。下列敘述中不正確的是(　　)
A.一個Ra中,質子數比中子數少50
B.Ra元素位于元素周期表中第六周期ⅡA族
C.RaCO3難溶于水
D.Ra(OH)2是一種強堿
8.X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示,X的最高正化合價與最低負化合價的代數和為0。
X Y
Z W
下列有關說法正確的是(　　)
A.原子半徑:r(X)B.X的非金屬性比Y強
C.Y的氣態氫化物的熱穩定性比W的弱
D.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>X
能力提升練
題組一　　元素周期律和元素周期表
1.鈁元素(Fr)具有放射性,它是堿金屬元素。下列對其性質的預言中,不正確的是(　　)
A.Fr的金屬性比Na強,單質與水反應更劇烈
B.Fr的原子半徑比Na大
C.Fr與硫酸銅溶液發生置換反應得到金屬銅
D.Fr的氫氧化物(FrOH)是一種強堿,能使酚酞溶液變紅
2.根據元素周期律和元素周期表,下列推斷錯誤的是(　　)
A.第83號元素的最高化合價是+6價
B.第七周期0族元素的原子序數是118
C.第53號元素的單質在常溫常壓下是固體
D.位于第四周期ⅣA族的元素的單質可作半導體,其同主族的第二周期元素的某種核素可用于考古斷代
3.我國擁有自主知識產權的硅襯底高光效氮化鎵發光二極管(簡稱LED)技術,已廣泛應用于照明、顯像等多個領域。氮和鎵的原子結構示意圖及鎵在元素周期表中的信息如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.鎵的相對原子質量是69.72 g
B.鎵原子核內有31個中子
C.鎵元素位于第三周期ⅢA族
D.氮化鎵的化學式為GaN
4.A、B、C、D、E、F是原子序數依次增大的短周期主族元素,A、E在元素周期表中的相對位置如圖,A與C能形成兩種無色氣體,C是地殼中含量最多的元素,D是地殼中含量最多的金屬元素。
A
E
(1)D在元素周期表中的位置為　　　　　　。
(2)C、E的簡單氫化物沸點較高的是　　　　　(填化學式)。
(3)C、D、E、F的簡單離子半徑由大到小的順序是　　　　　　　　(填離子符號)。
(4)H2O2不僅可以用于家庭消毒,還可以在微電子工業中作刻蝕劑。B的簡單氣態氫化物的水溶液可用作H2O2的清除劑,所得產物不污染環境,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　。
題組二　　元素推斷及“位—構—性”的關系
5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中W原子的質子數是其最外層電子數的3倍。下列說法不正確的是(　　)
A.原子半徑:Z>W>X>Y
B.簡單氫化物的熱穩定性:X>Y>W>Z
C.最高價氧化物對應水化物的酸性:X>W>Z
D.非金屬性:Y>X>W>Z
6.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表所示:
元素 X Y Z R T
原子半 徑/nm 0.160 0.111 0.102 0.143 0.066
主要化 合價 +2 +2 -2、+4、+6 +3 -2
根據表中信息,判斷以下說法正確的是(　　)
A.單質與稀硫酸反應的劇烈程度:R>Y>X
B.離子半徑:X2+>R3+>T2-
C.最高價氧化物對應水化物的堿性:R>X
D.簡單氫化物的熱穩定性:T>Z
答案與分層梯度式解析
第2課時　元素周期表及其應用
基礎過關練
1.B　元素周期表是按元素的原子序數由小到大的順序排列而成的,A錯誤;元素周期表中前三周期為短周期,其他周期為長周期,B正確;元素周期表中同一族元素的原子核外最外層電子數可能不同,如零族元素中He最外層有2個電子,Ne最外層有8個電子,C錯誤;元素周期表中稀有氣體元素都在0族,D錯誤。
2.C　He原子最外層有2個電子,但He屬于0族元素,A錯誤;主族元素的單核陽離子不一定具有稀有氣體元素原子的電子層結構,如H+,B錯誤;元素周期表有7個主族、7個副族,從第四周期開始出現副族元素,副族均由長周期元素組成,C正確;主族元素所在周期取決于該元素原子的電子層數,所在族取決于該元素原子的最外層電子數,D錯誤。
3.D　Cs位于第ⅠA族,A錯誤;銫的熔點小于鈉,B錯誤;銫的密度大于水,銫與水反應時,沉入水底,反應劇烈,發生爆炸,C錯誤;同主族元素從上到下,金屬性逐漸增強,最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強,堿性:CsOH>RbOH,D正確。
4.C　Li和Na處于同一主族,鋰原子的電子層數較少,原子半徑較小,A錯誤;鋰在加熱條件下與氧氣反應生成氧化鋰,鈉在加熱條件下與氧氣反應生成過氧化鈉,B錯誤;鈉比鋰更活潑,與水反應更劇烈,C正確;鈉的金屬性比鋰強,堿性:NaOH>LiOH,D錯誤。
5.B　堿金屬性質活潑,不能用手直接接觸,A錯誤;隨著核電荷數的增加,鹵素單質的熔點、沸點也隨著原子序數遞增而升高,B正確;加熱條件下,O2與Li反應生成氧化鋰,Na與O2反應生成過氧化鈉,K、Rb、Cs分別與O2反應可能會生成更復雜的氧化物,C錯誤;F2與水反應生成氫氟酸和氧氣(易錯點)D錯誤。
6.D　F、Cl、Br、I均為ⅦA族元素,其非金屬性由強到弱的順序為F>Cl>Br>I。元素非金屬性越強,其單質得電子能力越強,A正確;同一主族中非金屬性越弱的元素,其簡單陰離子失電子能力越強,故還原性:F-HCl>HBr>HI,C正確;HF是弱酸,HCl、HBr、HI均為強酸,D錯誤。
7.B　1個Ra中含有的質子數是88,由質量數=質子數+中子數可知,1個Ra中含有的中子數是226-88=138,質子數比中子數少50,A正確;由第六周期的0族元素氡的原子序數為86可知,Ra元素位于第七周期ⅡA族(解題技法),B錯誤;Ra位于ⅡA族,其碳酸鹽應與CaCO3、BaCO3性質相似,可推知RaCO3難溶于水,C正確;同主族元素從上到下金屬性依次增強,故Ra元素金屬性較強,其最高價氧化物對應水化物的堿性比Ba(OH)2強,故Ra(OH)2是強堿,D正確。
方法點津　確定元素在周期表中的位置時,若已知原子序數,可采用稀有氣體元素(0族)定位法,從上到下稀有氣體元素的原子序數依次是2、10、18、36、54、86、118,可以此確定其他元素的周期序數和族序數。
8.D　根據題意可知,X為C,Y為F,Z為S,W為Cl。同一周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小,則原子半徑:C>F,A錯誤;同一周期主族元素從左到右,非金屬性逐漸增強,則非金屬性:F>C,B錯誤;非金屬性:F>Cl,則熱穩定性:HF>HCl,C錯誤;非金屬性:S>C,H2SO4的酸性比H2CO3強,D正確。
能力提升練
1.C　同主族元素從上到下,金屬性增強,Fr的失電子能力比Na強,其跟水反應會比Na更劇烈,A正確;同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則Fr的原子半徑比Na大,B正確;同主族元素從上到下,金屬性增強,Fr的失電子能力比Na強,Fr跟水反應會更劇烈,所以Fr與硫酸銅溶液反應不能得到金屬銅,C錯誤;同主族元素從上到下,最高價氧化物對應水化物的堿性增強,FrOH是一種強堿,能使酚酞溶液變紅,D正確。
2.A　氡的原子序數為86,位于元素周期表中第六周期0族,則83號元素位于第六周期ⅤA族,所以第83號元素的最高化合價是+5價,A錯誤;第七周期0族元素的原子序數為118,B正確;第五周期0族元素的原子序數為54,第53號元素為第五周期ⅦA族元素,即碘元素,碘單質在常溫常壓下是固體,C正確;位于第四周期ⅣA族的元素是Ge,處于金屬和非金屬分界線附近,Ge的單質可作半導體,其同主族的第二周期元素的一種核素——14C可用于考古斷代,D正確。
3.D　鎵的相對原子質量為69.72,A錯誤;鎵原子核內有31個質子,中子數不為31,B錯誤;鎵位于第四周期ⅢA族,C錯誤。
4.答案　(1)第三周期第ⅢA族
(2)H2O
(3)S2->Cl->O2->Al3+
(4)2NH3·H2O+3H2O2 N2↑+8H2O(或2NH3+3H2O2 N2↑+6H2O)
解析　A、B、C、D、E、F是原子序數依次增大的短周期主族元素,C是地殼中含量最多的元素,則C為O元素;A與氧元素能形成兩種無色氣體,這兩種無色氣體為CO、CO2,則A為C元素,B為N元素;結合A、E在元素周期表中的相對位置可知E為S元素,F為Cl元素;D是地殼中含量最多的金屬元素,則D為Al元素,據此分析解答。
(1)D為Al元素,在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族。
(2)常溫下H2O為液體,H2S為氣體,則H2O的沸點較高。
(3)電子層數越多,離子半徑越大,具有相同核外電子排布的離子,原子序數大的離子半徑小,則C、D、E、F的離子半徑由大到小的順序是S2->Cl->O2->Al3+。
(4)B的簡單氣態氫化物為NH3,其水溶液可作H2O2的清除劑,所得產物不污染環境,則反應生成氮氣與水,反應的化學方程式為2NH3·H2O+3H2O2 N2↑+8H2O或2NH3+3H2O2 N2↑+6H2O。
5.B　W原子的質子數是其最外層電子數的3倍,結合W原子在元素周期表中的位置,可推出W為磷元素,故X、Y、Z分別為氮元素、氧元素、硅元素(破題關鍵)。同周期主族元素,原子序數越大,原子半徑越小,不同周期的元素,一般原子核外電子層數越多,原子半徑越大,所以原子半徑:Z>W>X>Y,A正確;元素的非金屬性越強,其簡單氫化物的穩定性就越強,元素的非金屬性:Y>X>W>Z,則簡單氫化物的熱穩定性:Y>X>W>Z,B錯誤;元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,元素的非金屬性:X>W>Z,所以對應元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性:X>W>Z,C正確;元素的非金屬性:Y>X>W>Z,D正確。
6.D　短周期元素Z的主要化合價是-2、+4、+6,則Z是S(破題關鍵);X、Y主要化合價是+2價,說明它們是ⅡA元素,由于原子半徑:X>Y,則X是Mg,Y是Be;R主要化合價是+3價,原子半徑:R>Y,則R是Al;T主要化合價是-2價,則T是O。元素金屬性越強,其單質與稀硫酸發生置換反應就越劇烈,金屬性Mg>Al,Mg>Be,故Mg(X)與稀硫酸反應最劇烈,A項錯誤;X是Mg,R是Al,T是O,它們形成的簡單離子分別為Mg2+、Al3+、O2-,核外電子排布相同,核電荷數越大,離子半徑越小,所以離子半徑:T2->X2+>R3+,B項錯誤;同周期主族元素從左到右,其最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸減弱,則堿性:Mg(OH)2>Al(OH)3,C項錯誤;元素的非金屬性越強,其簡單氫化物的熱穩定性越強,非金屬性:O>S,所以簡單氫化物的熱穩定性:H2O>H2S,D項正確。
10(共36張PPT)
第一單元　元素周期律和元素周期表
1.原子序數
(1)概念:化學家按照核電荷數由小到大的順序給元素依次編號,這種編號叫作原子序數。
(2)數量關系:原子序數=質子數=核外電子數=核電荷數。
2.原子結構變化規律
(1)元素原子最外層電子數的變化規律
　　3~18號元素,隨著原子序數的遞增,原子最外層電子數重復出現從1遞增到8的變化,說明
元素原子的最外層電子排布呈現周期性變化。
(2)元素原子半徑的變化規律
知識點 1 原子結構的周期性變化
必備知識 清單破
　　隨著原子序數的遞增,元素(稀有氣體元素除外)原子半徑呈現周期性變化。3~9號元
素、11~17號元素的原子半徑隨著核電荷數的遞增都逐漸減小。
1.元素化合價(只討論3~9號、11~17號元素)
(1)元素的最高化合價=原子核外最外層電子數(O、F除外);元素的最低化合價=原子核外最
外層電子數-8(金屬元素最低化合價為0價)。
(2)隨著原子序數的遞增,元素的最高正化合價由+1價遞增到+7價(O、F除外),元素的最低負
化合價按碳、氮、氧、氟(硅、磷、硫、氯)的順序由-4價遞增到-1價。
2.元素金屬性和非金屬性
(1)鈉、鎂、鋁元素金屬性強弱比較
①鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時,由易到難的順序是Na>Mg>Al。
②鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性由強到弱的順序為NaOH>Mg(OH)2>
Al(OH)3。
知識點 2 元素周期律
③鈉、鎂、鋁元素的金屬性由強到弱的順序為Na>Mg>Al。
(2)硅、磷、硫、氯元素非金屬性強弱比較
①硅、磷、硫、氯的單質與氫氣化合時由易到難的順序為Cl2>S>P>Si。
②硅、磷、硫、氯對應氣態氫化物的熱穩定性:SiH4③硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強到弱的順序為Cl>S>P>Si。
(3)11~17號元素金屬性與非金屬性的強弱變化規律
①隨著元素原子最外層電子數的增多,11~17號元素最高價氧化物的水化物的堿性逐漸減弱,
酸性逐漸增強。
②隨著元素原子最外層電子數的增多,11~17號元素金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。
3.元素周期律
(1)概念:元素的性質隨著元素核電荷數的遞增呈周期性變化的規律叫作元素周期律。
(2)內容:隨著元素核電荷數的遞增,元素的原子半徑(稀有氣體元素除外)、元素的金屬性和
非金屬性、元素的主要化合價(最高化合價和最低化合價)都呈現周期性變化。
(3)實質:元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數的遞增發生周期性變化的
必然結果。
1.元素周期表的編排原則
(1)原子核外電子層數相同的元素,按原子序數遞增的順序從左到右排成行。每一行稱為一
個周期。
(2)原子核外最外層電子數相同的元素,按電子層數遞增的順序自上而下排成列。每一列為
一族(第8、9、10列除外)。
2.元素周期表的結構
(1)周期:元素周期表有7行,每一行稱為一個周期,元素周期表共有7個周期。周期序數=電子
層數。
(2)族:元素周期表有18列,它們被劃分為16個族,包括7個主族、7個副族、1個Ⅷ族(第8、9、1
0三列稱為Ⅷ族)、1個0族。主族序數=最外層電子數。
知識點 3 元素周期表的結構
特別提醒 由于鑭系元素(原子序數:57~71,位于第六周期ⅢB族)與錒系元素(原子序數:89~1
03,位于第七周期ⅢB族)的存在,第六、七周期均比第五周期多14種元素。
3.主族元素性質的遞變規律
(1)同一周期元素(稀有氣體元素除外)

(2)同一主族元素


知識點 4 元素周期表和元素周期律的應用
知識辨析
1.原子序數越大,原子半徑一定越大。這種說法對嗎
2.11~17號元素的最高正價由+1價遞增到+7價,3~9號元素的最高正價也是由+1價遞增到+7
價。這種說法對嗎
3.原子失去的電子數越多,元素的金屬性越強。這種說法對嗎
4.原子最外層電子數是2的元素一定是ⅡA族元素。這種說法對嗎
5.元素周期表中所含元素種類最多的族是ⅠA族。這種說法對嗎
一語破的
1.不對。同周期主族元素,原子序數越大,原子半徑越小;同一主族元素,原子序數越大,原子半
徑越大。
2.不對。3~9號元素中氧元素沒有最高正價,氟元素沒有正價。
3.不對。元素金屬性的強弱與失去電子的難易程度有關,與失去電子數的多少無關,如Na失
去一個電子形成Na+,Al失去三個電子形成Al3+,但是Na的金屬性強于Al。
4.不對。如He最外層電子數為2,但為0族元素。
5.不對。元素周期表中所含元素種類最多的族是ⅢB族。因為第3列包括鑭系和錒系。
關鍵能力 定點破
定點 1 元素金屬性和非金屬性強弱的比較
1.元素金屬性強弱的比較
　　比較元素金屬性強弱,實質是看元素原子失去電子的難易程度,原子越易失去電子,其金
屬性越強。具體判斷方法:
(1)根據金屬活動性順序判斷:金屬活動性順序中越靠前,對應元素金屬性越強。
(2)根據單質的反應判斷:單質與水或非氧化性酸反應越劇烈,對應元素的金屬性越強。
(3)根據最高價氧化物對應水化物的堿性判斷:堿性越強,對應元素的金屬性越強。
(4)根據溶液中置換反應判斷:活潑的金屬能將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來。如
根據Fe+Cu2+ Fe2++Cu,可知金屬性:Fe>Cu。
(5)根據氧化性或還原性判斷:單質的還原性越強或陽離子氧化性越弱,元素金屬性越強。
(6)根據在周期表中的位置判斷:一般來說,左邊比右邊或下方比上方元素的金屬性強。
2.元素非金屬性強弱的比較
　　比較元素非金屬性強弱,實質是看元素原子得到電子的難易程度,原子越易得到電子,其
非金屬性越強。具體判斷方法:
(1)根據與H2反應難易:與H2化合越容易,氣態氫化物越穩定,元素非金屬性越強。
(2)根據氧化性或還原性判斷:單質氧化性越強或陰離子還原性越弱,元素非金屬性越強。
(3)根據最高價氧化物對應水化物的酸性判斷:酸性越強,對應元素的非金屬性越強。
(4)根據溶液中置換反應判斷:活潑的非金屬能將較不活潑的非金屬從其鹽溶液中置換出
來。如根據Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,可知非金屬性:Cl>Br。
(5)根據在周期表中的位置判斷:一般來說,右邊比左邊或上方比下方元素的非金屬性強。
典例 可以說明硫元素的非金屬性比氯元素的非金屬性弱的是 (　 )
①相同條件下HCl的溶解度比H2S的大
②HClO的氧化性比H2SO4的強
③HClO4的酸性比H2SO4的強
④HCl比H2S穩定
⑤氯原子最外層有7個電子,硫原子最外層有6個電子
⑥Cl2可以從H2S溶液中置換出S
⑦同濃度的HCl和H2S的水溶液,前者酸性強
⑧HCl還原性比H2S弱
A.③④⑤⑥⑦　　　 B.②③④⑥⑦⑧
C.①②⑤⑥⑦ D.③④⑥⑧
D
思路點撥 根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱、氣態氫化物的穩定性強弱、非金屬
單質的氧化性強弱及單質間的置換反應均能比較元素非金屬性的強弱。
解析 溶解度與元素的非金屬性沒有直接關系,①不符合題意;應該用最高價氧化物對應水
化物的酸性強弱來比較元素非金屬性的強弱,②不符合題意,③符合題意,⑦不符合題意;氣態
氫化物越穩定,對應元素的非金屬性越強,④符合題意;元素原子得電子能力的強弱不僅與原
子最外層電子數有關,還與電子層數等有關,最外層電子數多的原子不一定得電子能力強,元
素的非金屬性不一定強,⑤不符合題意;Cl2可從H2S溶液中置換出S,說明Cl2的氧化性強于S,非
金屬性Cl>S,⑥符合題意;非金屬元素氣態氫化物的還原性越強,說明越易失電子,則對應的非
金屬元素原子得電子能力越弱,HCl還原性比H2S弱,能證明Cl得電子能力強于S,則Cl的非金
屬性強于S,⑧符合題意。
易錯提醒 判斷元素非金屬性強弱時應注意以下幾點:
(1)單質或化合物物理性質方面的規律與元素的金屬性或非金屬性強弱無關。如不能根據相
同條件下HCl的溶解度比H2S大得非金屬性Cl>S。
(2)含氧酸的氧化性強弱與元素的非金屬性強弱無關。如不能根據氧化性HClO>H2SO4得非
金屬性Cl>S。
(3)根據非最高價氧化物對應水化物的酸性強弱,無法比較元素非金屬性的強弱。如不能根
據酸性HClO
1.結構與位置的關系
結構 位置
2.結構與性質的關系

定點 2 元素“位、構、性”關系模型

3.位置、結構和性質的關系
典例 主族元素W、X、Y、Z位于同一周期,原子序數依次增大,W、X是金屬元素,Y、Z是非
金屬元素。W、X的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應,W與Y可形成化合物W2Y,Y
的最外層電子數是核外電子層數的2倍。下列說法正確的是 (　 )
A.Y的氣態氫化物比Z的氣態氫化物穩定
B.W的最高價氧化物對應的水化物是已知最強的堿
C.Y單質和氧氣、氫氣都能發生化合反應,且產物都具有還原性
D.W、X、Y、Z四種元素的原子半徑由小到大的順序是WC
思路點撥 解答此題需要知道氫氧化鋁是兩性氫氧化物,“W、X是金屬元素,W、X的最高
價氧化物對應的水化物可以相互反應”為該題的突破口;另外,注意把握原子核外電子排布
特點。
解析 W、X是金屬元素,W、X的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應,則W為Na,X為
Al;Y的最外層電子數是核外電子層數的2倍,且與Na、Al在同一周期,則Y為S;Z位于第三周
期,且為原子序數大于S的主族元素,則Z為Cl。非金屬性Y物穩定,A錯誤;W為Na,Na的最高價氧化物對應的水化物為NaOH,NaOH不是最強的堿,B錯
誤;S和O2、H2都能發生化合反應,分別生成SO2、H2S,SO2、H2S都具有還原性,C正確;同周期
主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小,則原子半徑由小到大的順序為Z規律小結 元素原子結構、元素在周期表中的位置和元素的主要性質三者之間的關系如下:

1.同周期——“序大徑小”
同周期(稀有氣體元素除外),從左到右,原子半徑逐漸減小。如第三周期中:r(Na)>r(Mg)>r
(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
2.同主族——“序大徑大”
　　同主族,從上到下,原子(或離子)半徑逐漸增大。如:r(Li)r(Br-)3.同元素
(1)同種元素的原子與其簡單離子比較——“陰大陽小”
　　陰離子半徑大于原子半徑,陽離子半徑小于原子半徑。如:r(Na+)r(Cl)。
(2)同種元素不同價態的陽離子比較——“數大徑小”
定點 3 粒子半徑的大小比較
　　帶電荷數越多,離子半徑越小。如:r(Fe3+)4.同結構——“核大徑小”
　　電子層結構相同的離子,核電荷數越大,離子半徑越小。如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r
(Al3+)。
典例 比較下列各組粒子半徑,正確的是 (　 )
①Cl③Na+A.①和③　　B.②　　C.③　　D.①和④
A
思路點撥 解答本題需能理解粒子半徑的大小比較方法,并能結合具體粒子組進行靈活應
用。
解析 同種元素的原子和離子比較,電子數越多半徑越大,同主族元素的離子,核外電子層數
越多離子半徑越大,故粒子半徑:Cl小”,即離子半徑:F->Mg2+>Al3+,②錯誤;電子數:Na+徑增大,即粒子半徑:Na+半徑:S2->Cl-,④錯誤。結合上述分析可知A項正確。
知識拓展 比較位于不同周期和主族的元素原子半徑時,需另選一種元素原子作參照。如比
較Rb和Ca的原子半徑,因r(K)>r(Ca),r(Rb)>r(K),所以原子半徑:r(Rb)>r(Ca)。
　　奧地利首都維也納一家礦場監督牟勒是第一個提取出碲的人。1782年牟勒從一種被當
地人稱為“奇異金”的礦石中提取出碲(Te),Te與O、S同主族。
學科素養 情境破
素養 證據推理與模型認知——新情境下利用元素周期律推測陌生物質的性質
情境探究
問題1 常溫下,碲單質是什么狀態的物質 說明理由。
提示 固態。同主族非金屬元素,從上到下,其單質的熔點逐漸升高,常溫下硫單質是固體,則
碲單質也是固體。
問題2 碲的常見化合價有哪些
提示 -2、0、+4、+6等。
問題3 碲單質有可能是半導體嗎 說明理由。
提示 可能是半導體。碲位于金屬與非金屬的分界線附近,其物理性質和化學性質介于金屬
和非金屬之間。
講解分析
元素周期律的兩大應用
(1)比較不同周期、不同主族元素的性質
①比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性強弱方法:金屬性Mg>Al,Ca>Mg,則堿性Ca(OH)2>Mg(OH)2>
Al(OH)3。
②比較H2O和SiH4的穩定性強弱的方法:非金屬性C>Si,O>C,則簡單氫化物穩定性H2O>CH4>
SiH4。
(2)推測陌生元素的某些性質
①已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2難溶,可推知Be(OH)2難溶。
②已知鹵族元素F、Cl、Br、I的性質遞變規律,可推知元素砹(At)的某些化合物的性質,如
HAt不穩定,其水溶液呈酸性;AgAt難溶于水。
例題 類比和推理是化學研究的重要方法。下列說法正確的是 (　 )
A.鹵素單質的熔點從F2到I2逐漸升高,則堿金屬單質的熔點從Li到Cs逐漸升高
B.117號元素Ts的最低化合價為-1價
C.鉈和鋁屬同一主族,則鉈的最高價氧化物對應的水化物Tl(OH)3為兩性氫氧化物
D.周期表中碲與硫處于同一主族,碲的相對原子質量大于硫,則碲化氫是比硫化氫更穩定的
氣體
典例呈現
B
素養解讀 本題以“類比和推理的研究方法”為情境素材,考查元素周期律的應用,提升學
生邏輯推理的能力,培養證據推理與模型認知的化學學科核心素養。
信息提取 同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。
鹵素單質的熔點與相對分子質量有關。氣態氫化物的熱穩定性與元素的非金屬性有關,與相
對分子質量無關。
解題思路 鹵素單質的熔點與相對分子質量有關,相對分子質量越大,熔點越高,則從F2到I2熔
點逐漸升高,而堿金屬單質的熔點從Li到Cs逐漸降低,A錯誤;117號元素Ts位于元素周期表的
第七周期ⅦA族,最外層有7個電子,最低化合價為-1價,B正確;同一主族從上到下,元素的金屬
性逐漸增強,Tl元素位于元素周期表的第六周期ⅢA族,鉈的最高價氧化物對應的水化物Tl
(OH)3不具有兩性,C錯誤;同一主族從上到下,元素的非金屬性逐漸減弱,非金屬性越強,簡單
氫化物的穩定性越強,則碲化氫比硫化氫穩定性差,D錯誤。
思維升華
利用元素周期律推斷元素性質
　　元素金屬性強 單質還原性強 最高價氧化物對應的水化物堿性強。
　　元素非金屬性強 單質氧化性強 最高價含氧酸酸性強 氣態氫化物穩定性
強 簡單陰離子或氣態氫化物還原性弱。專題5　微觀結構與物質的多樣性
第一單元　元素周期律和元素周期表
第1課時　元素周期律
基礎過關練
題組一　　原子結構的周期性變化
1.(經典題)元素性質隨原子序數的遞增呈周期性變化的實質是(　　)
A.元素的相對原子質量逐漸增大,量變引起質變
B.原子的電子層數增多
C.原子核外電子排布呈周期性變化
D.原子半徑呈周期性變化
2.已知下列元素的原子半徑:
元素 N S O Si
原子半徑r/ 10-10 m 0.70 1.04 0.66 1.17
根據以上數據,推測P的原子半徑可能是(　　)
A.1.10×10-10 m　　　　B.0.80×10-10 m
C.1.20×10-10 m　　　　D.0.70×10-10 m
題組二　　元素化合價、原子結構及其遞變規律
3.下列各組元素性質或原子結構遞變規律錯誤的是(　　)
A.Li、Be、B原子最外層電子數依次增多
B.P、S、Cl元素最高正化合價依次升高
C.N、O、F原子半徑依次增大
D.Na、K、Rb的電子層數依次增多
4.(經典題)原子序數為3~10的元素,隨著核電荷數的遞增而逐漸增大的是(　　)
A.電子層數　　　B.最外層電子數　
C.原子半徑　　　　D.最高正化合價
5.幾種短周期主族元素的原子半徑及常見化合價如表所示,下列說法正確的是(　　)
元素代號 A B C D E F
常見化合價 -2 +4、-4 -1 +5、-3 +3 +1
原子半徑/ nm 0.074 0.077 0.099 0.110 0.143 0.186
A.A元素為氧元素,F元素為鉀元素
B.A元素與F元素形成的化合物只有一種
C.C、D的簡單離子半徑:C>D
D.由上表信息可推測N的原子半徑:0.074 nm題組三　　元素金屬性、非金屬性強弱的比較
6.M、N均為非金屬元素,下列有關敘述能說明M比N的非金屬性強的是(　　)
①M的單質能從N的化合物中置換出N的單質
②相同條件下,M的單質與金屬反應生成高價金屬化合物,而N的單質與同一金屬反應生成低價金屬化合物
③M的單質與H2反應比N的單質與H2反應容易得多
④氣態氫化物水溶液的酸性:HmM>HnN
⑤氧化物對應水化物的酸性:HmMOx>HnNOy
⑥M的單質的熔點高于N的單質
A.①②③⑤　　　B.①②③
C.①③④⑤　　　D.③④⑤⑥
7.下列敘述錯誤的是(　　)
A.Na、Mg、Al與水反應置換出氫氣越來越難
B.Al3+、Na+、O2-半徑依次增大
C.從HF、HCl、HBr、HI的酸性遞增的事實,推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規律
D.從氫硫酸露置于空氣中容易變質,產生渾濁的事實,推出O的非金屬性比S強
8.下列比較元素金屬性相對強弱的方法或依據正確的是(　　)
A.根據金屬元素原子失去電子的數目來判斷,失去電子較多的金屬性較強
B.用Na置換MgCl2溶液中的Mg,來驗證鈉元素的金屬性強于鎂元素
C.Mg不與NaOH溶液反應而Al能與NaOH溶液反應,可說明元素金屬性:Al>Mg
D.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,可說明鈉、鎂、鋁元素金屬性依次減弱
9.下列事實與推論相符的是(　　)
選項 事實 推論
A H2O的沸點比H2S的沸點高 非金屬性:O>S
B 鹽酸的酸性比H2SO3的酸性強 非金屬性:Cl>S
C 鉀與水的反應比鈉與水的反應更劇烈 金屬性:Na>K
D HF的熱穩定性比HCl的強 非金屬性:F>Cl
題組四　　元素周期律
10.海洋是一個十分巨大的資源寶庫。海水中含量最多的是H、O兩種元素,還含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。下列關于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的說法正確的是(　　)
A.最高化合價:Cl>S
B.單質與水反應的劇烈程度:Mg>K
C.還原性:Cl->Br-
D.熱穩定性:H2S>H2O
11.下列有關性質的比較,不能用元素周期律解釋的是(　　)
A.熱穩定性:Na2CO3>NaHCO3
B.酸性:HClO4>H2SO4
C.非金屬性:N>P
D.原子半徑:r(C)12.某同學設計用如圖所示裝置比較C和Cl的非金屬性。則溶液X、Y中的溶質可分別是(　　)
A.HCl、Na2CO3　　　B.HCl、H2CO3
C.HClO4、NaHCO3　　　D.NaHCO3、NaCl
13.某同學為了驗證元素周期律相關的結論,自己設計了一套實驗方案,并記錄了有關實驗現象。
實驗方案 實驗現象
①將少量新制氯水滴入NaBr溶液中,加入適量CCl4,振蕩,靜置 分層,上層無色,下層橙紅色
②將一小塊金屬鈉放入冷水中 鈉浮在水面上,熔成小球,四處游動,發出“嘶嘶”的響聲,隨后消失
③將少量溴水滴入NaI溶液中,加入適量CCl4,振蕩,靜置 分層,上層無色,下層紫紅色
④將一小塊金屬鉀放入冷水中 鉀浮在水面上,熔成小球,四處游動,并伴有輕微的爆炸聲,很快消失
回答下列問題:
(1)實驗方案①相關反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。由實驗方案①和實驗方案③可知Cl、Br、I的非金屬性由強到弱的順序為　　　　　　　　　(用元素符號表示)。
(2)實驗方案④相關反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。由實驗方案②和實驗方案④可知堿性:NaOH　　　(填“>”或“<”)KOH。
(3)實驗結論:同一主族元素的原子最外層電子數相同,隨著核電荷數的增加,元素的金屬性逐漸　　　　(填“增強”或“減弱”,下同),非金屬性逐漸　　　　。
答案與分層梯度式解析
專題5　微觀結構與物質的多樣性
第一單元　元素周期律和元素周期表
第1課時　元素周期律
基礎過關練
1.C　考查元素周期律的實質,明確結構決定性質。
2.A　P與N最外層電子數相同,原子序數P>N,則磷原子半徑>0.70×10-10 m;又P與Si、S電子層數相同,原子序數S>P>Si,則1.04×10-10 m<磷原子半徑<1.17×10-10 m。綜上,A符合要求。
3.C　Li、Be、B原子核外都有2個電子層,最外層電子數隨著原子序數的遞增而增多,A正確;P、S、Cl元素的原子核外均有3個電子層,最外層電子數依次為5、6、7,對應的最高正化合價依次為+5、+6、+7,B正確;N、O、F原子的核外電子層數相同,隨著核電荷數增大,原子半徑依次減小,C錯誤;Na、K、Rb元素的原子最外層均有1個電子,電子層數依次增多,D正確。
4.B　原子序數為3~10的元素,原子的電子層數都為2,A錯誤;這些元素原子的最外層電子數由1依次增大到8,B正確;除了10號稀有氣體元素原子外,3~9號元素原子的核電荷數越大,原子半徑越小,C錯誤;O無最高正價、F無正價,D錯誤。
5.D　A的常見化合價為-2,B的常見化合價為-4、+4,B處于第ⅣA族,且A的原子半徑與B相差不大,但C的原子半徑大于A和B,則A、B為第二周期元素,C為第三周期元素,A為O,B為C,C為Cl;D的常見化合價為-3、+5,原子半徑大于Cl,則D是P;E的常見化合價為+3,F的常見化合價為+1,二者的原子半徑均大于P,所以E是Al,F是Na,A錯誤;A與F可以形成氧化鈉、過氧化鈉,B錯誤;Cl-與P3-具有相同的核外電子排布,但核電荷數:Cl->P3-,故離子半徑:r(P3-)>r(Cl-),C錯誤;同周期主族元素的原子半徑,從左到右依次減小,故r(O)=0.074 nm6.B　M的單質能從N的化合物中置換出N的單質,則氧化性:M的單質>N的單質,說明非金屬性:M>N,①正確;相同條件下,M的單質與金屬反應生成高價金屬化合物,而N的單質與同一金屬反應生成低價金屬化合物,則氧化性:M的單質>N的單質,說明非金屬性:M>N,②正確;M的單質與H2反應比N的單質與H2反應容易得多,說明非金屬性:M>N,③正確;元素非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,與氣態氫化物水溶液的酸性無關,④錯誤;元素非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,沒有指明是否為最高價氧化物對應水化物,不能說明M比N的非金屬性強,⑤錯誤;根據單質的熔點高低,不能比較M與N的非金屬性強弱,⑥錯誤;綜上,①②③正確。
7.C　元素的金屬性越強,單質越易與水(或酸)反應置換出氫氣,金屬性:Na>Mg>Al,則Na、Mg、Al與水反應置換出氫氣越來越難,A項正確;Al3+、Na+、O2-具有相同的電子層結構,具有相同電子層結構的離子,原子序數越大離子半徑越小,則離子半徑:Al3+S,即O的非金屬性比S強,D項正確。
8.D　根據金屬元素原子失去電子的難易程度來判斷金屬性強弱,金屬元素原子越容易失去電子,金屬性越強,與失去電子的數目沒有必然聯系,A項錯誤;Na與MgCl2溶液中的水反應生成NaOH,NaOH與MgCl2反應生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,不能置換出Mg,B項錯誤;不能根據金屬與堿溶液的反應來判斷相應元素金屬性的強弱,C項錯誤;可以根據元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較元素金屬性的強弱,D項正確。
9.D　氫化物的沸點高低與元素的非金屬性強弱無關(易錯點),A項錯誤;HCl是無氧酸,H2SO3不是S的最高價含氧酸,鹽酸的酸性比H2SO3的酸性強,不能證明非金屬性:Cl>S,B項錯誤;元素的金屬性越強,其單質與水或酸反應越劇烈,鉀與水的反應比鈉與水的反應更劇烈,則金屬性:K>Na,C項錯誤;元素的非金屬性越強,其簡單氫化物的熱穩定性越強,HF的熱穩定性比HCl的強,則非金屬性:F>Cl,D項正確。
10.A　氯元素的最高價是+7價,硫元素的最高價是+6價,則最高化合價:Cl>S,A正確;金屬性:K>Mg,則單質與水反應的劇烈程度:MgBr,則還原性:Cl-11.A　熱穩定性:Na2CO3>NaHCO3,不能用元素周期律解釋,A符合題意;元素的非金屬性越強,對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強,非金屬性:Cl>S,則酸性:HClO4>H2SO4,能用元素周期律解釋,B不符合題意;同主族,從上到下,元素非金屬性依次減弱,則非金屬性:N>P,能用元素周期律解釋,C不符合題意;同主族,從上到下,隨原子序數增大,原子半徑增大,同周期主族元素,隨著原子序數增大,原子半徑減小,則原子半徑:r(C)12.C　HClO4與NaHCO3反應放出CO2,說明HClO4的酸性強于H2CO3,H2CO3、HClO4分別是C、Cl對應的最高價含氧酸,能說明Cl的非金屬性強于C,C正確。
13.答案　(1)2Br-+Cl2 2Cl-+Br2　Cl>Br>I　
(2)2K+2H2O 2KOH+H2↑　<　
(3)增強　減弱
解析　實驗方案①中,Cl2與NaBr發生置換反應生成NaCl和Br2,CCl4將Br2從水層萃取出來;實驗方案②中,Na與水發生置換反應生成NaOH和H2,同時放出大量的熱;實驗方案③中,Br2與NaI發生置換反應生成NaBr和I2,CCl4將I2從水層萃取出來;實驗方案④中,K與水發生置換反應生成KOH和H2,同時放出大量的熱。
(1)實驗方案①中,Cl2與NaBr反應生成NaCl和Br2,反應的離子方程式為2Br-+Cl2 2Cl-+Br2,實驗方案③中,Br2與NaI反應生成NaBr和I2,可得出氧化性Cl2>Br2>I2,即Cl、Br、I的非金屬性由強到弱的順序為Cl>Br>I。
(2)實驗方案④中,K與水反應生成KOH和H2,反應的化學方程式為2K+2H2O 2KOH+H2↑。由實驗方案②和實驗方案④的現象可知,K與水反應比Na與水反應更劇烈,則金屬性Na(3)由實驗分析可知,金屬性:NaBr>I,同一主族元素,隨著核電荷數的增加,元素非金屬性逐漸減弱。
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