第17講元素周期律

1.知道元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化。

2.能夠以第三周期元素為例，說(shuō)明同周期元素性質(zhì)的遞變情況。

3.在理解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科思想。

一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

1．性質(zhì)變化規(guī)律

原子核外電子排隨著_____________，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)1～8的周期

①

布性變化(第一周期除外)

隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)_____________周期性

②原子半徑

變化

隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)呈_____________，即同周期：

③元素主要化合價(jià)

最高正價(jià)：_____________(O、F無(wú)正價(jià))，負(fù)價(jià)：_____________

④元素金屬性同一周期，從左到右，_____________

⑤元素非金屬性同一周期，從左到右，_____________

【歸納總結(jié)】元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律的理論解釋

同一周期元素，電子層數(shù)相同，從左到右，_____________，越容易_____________，非金屬性

_____________。

2.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷

(1)比較元素的金屬性強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子_____________程度，越_____________電子，金屬

性越強(qiáng)。

(2)金屬單質(zhì)和水或非氧化性酸反應(yīng)_____________，金屬性越強(qiáng)；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的

_____________，金屬性越強(qiáng)。

3.元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷

(1)比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子_____________程度，越_____________，非金屬

性越強(qiáng)。

(2)單質(zhì)_____________與氫氣化合，生成的氫化物_____________，非金屬性越強(qiáng)；最高價(jià)氧化物對(duì)

應(yīng)水化物的_____________，說(shuō)明其非金屬性越強(qiáng)。

4.元素周期律

(1)元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而_____________的變化。

(2)元素的性質(zhì)包括：_____________等。

(3)元素周期律實(shí)質(zhì)是_____________的必然結(jié)果。

二、同周期元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律

1．Na、Mg、Al的比較

變化規(guī)律(同

NaMgAl

周期：左→右)

與冷水與冷水幾乎不反應(yīng)，

單質(zhì)與水(或酸)_________與沸水緩慢反應(yīng)，生與酸反應(yīng)____，從水或酸中置換

反應(yīng)____反應(yīng)，成H2；與酸反應(yīng)____，生成H2H2能力逐漸減弱

生成H2生成H2

最高價(jià)氧化物對(duì)Al(OH)3最高價(jià)氧化物對(duì)

NaOHMg(OH)2

應(yīng)水化物的堿性____氫應(yīng)水化物的堿性

____堿____堿

強(qiáng)弱氧化物逐漸減弱

2．Si、P、S、Cl的比較

變化規(guī)律(同周

SiPSCl

期：左→右)

單質(zhì)與氫氣較高_(dá)___或與H2化合能

高溫加熱

反應(yīng)的條件溫度____力逐漸增強(qiáng)

氣態(tài)氫化物SiH4PH3HCl氫化物穩(wěn)定

H2S____

的熱穩(wěn)定性____________性逐漸增強(qiáng)

最高價(jià)氧化HClO4強(qiáng)

最高價(jià)氧化物

物對(duì)應(yīng)水化H2SiO3H3PO4H2SO4酸(比

對(duì)應(yīng)的水化物

物的酸性強(qiáng)____酸____酸____酸H2SO4

酸性逐漸增強(qiáng)

弱____)

3．結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，同周期主族元素的金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸____，呈

現(xiàn)周期性的變化。

理論解釋：在同一周期中，各元素的原子核外電子層數(shù)雖然相同，但從左到右，核電荷數(shù)依次

____，原子半徑逐漸____，失電子能力逐漸____，得電子能力逐漸____，因此元素的金屬性逐漸減

弱、非金屬性逐漸增強(qiáng)。

4．元素周期律

(1)內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)____變化的規(guī)律。

(2)實(shí)質(zhì)：元素周期律是____發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。

【知識(shí)拓展】

(1)元素的性質(zhì)包括：原子半徑、元素的主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性等。

(2)物質(zhì)的性質(zhì)包括：物理性質(zhì)(顏色、狀態(tài)、氣味、揮發(fā)性、溶解性、密度、硬度、熔沸點(diǎn)、

導(dǎo)電性、延展性等)和化學(xué)性質(zhì)(氧化性、還原性、穩(wěn)定性、酸性、堿性等)。

【歸納總結(jié)】同周期元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)變化規(guī)律

內(nèi)容同周期從左到右(0族除外)

電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)1個(gè)→7個(gè)(第一周期除

原子結(jié)構(gòu)

外)，原子半徑逐漸減小

原子得失電子能力___________，得電子能力增強(qiáng)

金屬性和非金屬性___________，非金屬性增強(qiáng)

單質(zhì)性質(zhì)___________，氧化性增強(qiáng)

離子性質(zhì)陽(yáng)離子氧化性增強(qiáng)，陰離子還原性減弱

元素最高正價(jià)：＋1→＋7(O、F除外)

主要化合價(jià)

性質(zhì)最低負(fù)價(jià)：－4→－1

非金屬氣態(tài)氫化物的形成與性

___________，穩(wěn)定性增強(qiáng)，還原性減弱

質(zhì)

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸

酸___________，堿性減弱

堿性

三、粒子半徑大小的比較方法

類型方法實(shí)例

同周期

周期，從左到右，___________r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)

——“序大徑小”

同主族同主族，從上到下，r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)

——“序大徑大”___________r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)

同原子和離子某原子與其離子半徑比較，如r(Na＋)＜r(Na)；r(Cl－)＞r(Cl)

元——“陰大陽(yáng)小”___________

素不同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子

帶電荷數(shù)越多，___________r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe)

——“數(shù)大徑小”

同結(jié)構(gòu)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，

r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)

——“序大徑小”___________

四、元素周期律和元素周期表的應(yīng)用

1．元素周期表的分區(qū)及應(yīng)用

（1）元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)

金屬元素在分界線的左側(cè)，___________，如氫元素屬

于非金屬元素

元素周期表的___________，右上方元素的(稀有氣體元

素除外)非金屬性最強(qiáng)

由于元素的金屬性和非金屬性沒(méi)有嚴(yán)格的界限，因此，

位于分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出___________，又

能表現(xiàn)出一定的非金屬性

（2）元素化合價(jià)與其在周期表中位置的關(guān)系

①O、F原子半徑小，原子核對(duì)外層電子的吸引能力強(qiáng)，F(xiàn)無(wú)正化合價(jià)，O無(wú)最高正價(jià)。

②元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之差與族序數(shù)的關(guān)系：

最高正價(jià)－|最低負(fù)價(jià)|6420

主族族序數(shù)ⅦAⅥAⅤAⅣA

2．一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)

尋找

①金屬與非金屬分界線——→___________，如Si、Ge、Ga等。

尋找

②過(guò)渡元素——→___________、耐腐蝕合金的元素，如Fe、Ni、Pt、Pd等。

尋找

③周期表右上角——→___________，如氟、氯、硫、磷附近的元素。

3．“位—構(gòu)—性”關(guān)系及應(yīng)用

（1）元素的“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系

電子層數(shù)＝周期序數(shù)

結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系結(jié)構(gòu)位置

最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)

最外層電子數(shù)越少越易失電子

電子層數(shù)越多還原性越強(qiáng)

結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

結(jié)構(gòu)最外層電子數(shù)越多越易得電子性質(zhì)

電子層數(shù)越少氧化性越強(qiáng)

同周期(左→右)―→最外層電子數(shù)遞增―→非金屬性增強(qiáng)、金屬性減弱

位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的

關(guān)系

同主放(上→下)―→電子層數(shù)遞增―→非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)

4．元素“位—構(gòu)—性”規(guī)律中的特例

1

①絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，只有氕(1H)無(wú)中子。

②元素周期表中的周期一般是從金屬元素開(kāi)始，但第一周期例外，是從___________開(kāi)始。

③所有元素中，___________最多。

④非金屬單質(zhì)一般不導(dǎo)電，但石墨是導(dǎo)體，晶體硅是半導(dǎo)體。

⑤___________，氧無(wú)最高正價(jià)；在Na2O2中氧顯－1價(jià)；在NaH中氫顯－1價(jià)。

【拓展提升】陌生元素的性質(zhì)的推斷

（1）與同周期前、后元素相比較，依據(jù)___________推測(cè)元素的性質(zhì)。

（2）與同主族上、下元素相比較，依據(jù)___________推測(cè)元素的性質(zhì)。

（3）比較不同周期，不同主族元素性質(zhì)時(shí)，可借助___________。

若A、B、C三種元素位于元素周期表中如圖所示位置，有關(guān)元素的各種性質(zhì)均可排出順序(但

D不能參與排列)。如原子半徑：C＞A＞B；金屬性：C＞A＞B；非金屬性：B＞A＞C。

考點(diǎn)一：元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)

【例1】元素性質(zhì)呈周期性變化的決定因素是()

A.元素原子半徑大小呈周期性變化

B.元素相對(duì)原子質(zhì)量依次遞增

C.元素原子核外電子排布呈周期性變化

D.元素的最高正化合價(jià)呈周期性變化

考點(diǎn)二：同周期、同主族元素的性質(zhì)變化規(guī)律

【例2】下列各組的排列順序中，正確的是()

A.原子半徑：Na<Mg<Al

B.酸性：H2SiO3<H2CO3<H2SO4

C.穩(wěn)定性：HF<HCl<HBr

D.堿性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3

考點(diǎn)三：推斷元素、比較性質(zhì)

【例3】右圖為周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外層電子

數(shù)是電子總數(shù)的三分之一，下列說(shuō)法中正確的是()

A.a的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物有兩性

B.b與d組成的化合物不能與水反應(yīng)

C.c的單質(zhì)能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成兩種鹽

D.非金屬性：c>d>b>a

1．（2023春·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)校考期中）下列關(guān)原子結(jié)構(gòu)、元素周期律及

元素周期表的敘述正確的是

A．多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量低

B．所有主族元素原子的最外層電子數(shù)都等于元素的最高正化合價(jià)

C．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素

D．元素周期律體現(xiàn)了元素性質(zhì)隨著原子相對(duì)原子質(zhì)量的遞增而呈現(xiàn)周期性變化

2．（2021春·廣西桂林·高一統(tǒng)考期末）根據(jù)元素周期表和元素周期律分析，下列說(shuō)法正確的是

A．第IA族的元素全部是堿金屬元素B．硒(34Se)的簡(jiǎn)單氫化物比硫化氫穩(wěn)定

C．第三周期非金屬元素共有5種D．鈹(4Be)原子失電子能力比鎂的強(qiáng)

3．（2022秋·云南楚雄·高一統(tǒng)考期末）應(yīng)用元素周期律可預(yù)測(cè)我們不知道的一些元素及其化合物

的性質(zhì)。下列預(yù)測(cè)合理的是

A．S與Se同主族，H2Se無(wú)色，有毒，比H2S穩(wěn)定

B．At與Cl同主族，AgAt可溶于水

C．Be的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能具有兩性

D．Li在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)物是Li2O2

4．（2021春·貴州遵義·高一統(tǒng)考期末）銫元素原子序數(shù)是55，關(guān)于銫元素?cái)⑹霾徽_的是

A．銫位于第六周期第ⅠA族

B．銫單質(zhì)加熱時(shí)易與氧氣反應(yīng)生成氧化銫

C．銫元素原子結(jié)構(gòu)電子排布中，倒數(shù)第二層有8個(gè)電子

D．銫的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性比NaOH強(qiáng)

5．（2022春·四川廣安·高一統(tǒng)考期末）下圖是部分短周期元素的常見(jiàn)化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖，

下列說(shuō)法正確的是

①元素C與G對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性：G>C

②簡(jiǎn)單離子半徑大?。篏2C2DE3

③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性：H2FO3HBO3

④簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)：AH4H2C

⑤單質(zhì)與氫氣化合的劇烈程度：C>G

A．②④B．②⑤C．①③D．③⑤

6．（2023春·福建廈門·高一廈門市湖濱中學(xué)校考期中）硒(Se)元素是人體必需的微量元素，硒與氧

為同主族元素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．Se原子最外層有6個(gè)電子

B．穩(wěn)定性：H2Se＜H2S

C．原子半徑：Se>Cl

D．Na2SeO3能消除人體內(nèi)的活性氧，Na2SeO3表現(xiàn)出氧化性

7．（2023春·山東煙臺(tái)·高一統(tǒng)考期中）中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授主持測(cè)定的銦(49In)等9種元素

相對(duì)原子質(zhì)量的新值被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．In原子次外層有8個(gè)eB．In位于第5周期ⅢA族

31153

C．氧化性：InRbD．49In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為20

8．（2023春·福建泉州·高一校聯(lián)考期中）第115號(hào)元素在元素周期表中的符號(hào)為Mc，中文名為鏌，

下列表述正確的是

173

A．Mc原子核內(nèi)含173個(gè)中子，此原子是115Mc

B．Mc元素位于元素周期表的第七周期

C．Mc元素的相對(duì)原子質(zhì)量為115

D．Mc元素屬于非金屬元素

9．（2023秋·山東臨沂·高一?？计谀┫铝杏嘘P(guān)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律表述正確的是

A．H2和D2屬于同位素

B．對(duì)于主族元素，F(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)，其最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)

C．元素的性質(zhì)呈周期性變化的根本原因是原子核外電子排布的周期性變化

D．同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)之差一定為1

10．（2023秋·山西大同·高一統(tǒng)考期末）鋰的用途很廣泛，涉及電池、核工業(yè)等領(lǐng)域。下列說(shuō)法錯(cuò)

誤的是

A．鈉與水的反應(yīng)比鋰更劇烈

B．鋰是最輕的金屬，具有銀白色光澤

C．鋰在氧氣中燃燒的產(chǎn)物主要是氧化鋰

D．等質(zhì)量的鋰和鉀相比，鉀與水反應(yīng)生成的H2較多

一、單選題

1．（2022秋·江西九江·高一統(tǒng)考期末）如下圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下

列說(shuō)法正確的是

A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X＜W

B．X與Y可以形成陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1和1：2的兩種離子化合物

C．由X、Y、Z、W、R五種元素形成的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的是X2-

D．Y和W可以形成離子化合物

2．（2023秋·廣東肇慶·高一統(tǒng)考期末）物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途。下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)

正確的是

選項(xiàng)物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)用途

AAl(OH)3難溶于水Al(OH)3可用于治療胃酸過(guò)多

B生石灰能與酸反應(yīng)生石灰能用作食品干燥劑

C鋁合金導(dǎo)電導(dǎo)熱性好硬鋁用于制造飛機(jī)

DNa2O2能與H2O、CO2反應(yīng)生成O2Na2O2可用作呼吸面具的供氧劑

A．AB．BC．CD．D

3．（2023春·安徽馬鞍山·高一安徽省當(dāng)涂第一中學(xué)?？计谥校┠橙芤杭饶苋芙釧l(OH)3，又能溶解

H2SiO3，在該溶液中可能大量共存的離子組是

++2--

A．K、NH4、HCO3、NO3B．Na、SO3、Cl、ClO

+2+2++22-

C．Na、Fe、SO4、NO3D．K、Na、SO3、S

4．（2022春·山東濰坊·高一統(tǒng)考期末）Si、Al及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法正確

的是

A．硅熔點(diǎn)高、硬度大，可用于制作光導(dǎo)纖維

B．Al(OH)3可用作胃酸中和劑，主要利用其弱堿性

C．SiO2為酸性氧化物，可用NaOH溶液除去Al(OH)3中的SiO2

D．硅、鋁的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造半導(dǎo)體芯片

5．（2023春·湖北荊州·高一沙市中學(xué)?？计谥校┫铝嘘P(guān)于元素周期表及周期律的敘述，其中錯(cuò)誤

的是

①一般在過(guò)渡元素中尋找一些化學(xué)反應(yīng)新型催化劑

②硒化氫(H2Se)是無(wú)色，有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體

③研制農(nóng)藥通?？紤]含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有機(jī)物

④按F2→I2的順序單質(zhì)氧化性逐漸減弱，故前面的鹵素單質(zhì)可將后面的鹵素從它們的鹽溶液里置換

出來(lái)

⑤元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素

⑥砹(At)為ⅦA元素，推測(cè)單質(zhì)砹為有色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸

⑦ⅠA族元素全部是金屬元素，第ⅢA族位于元素周期表第3縱列

A．3個(gè)B．4個(gè)C．5個(gè)D．6個(gè)

6．（2023春·江西·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)物質(zhì)相互發(fā)生的

反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是

A．甲、乙、丙三個(gè)反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)

-+

B．丙反應(yīng)的離子方程式為OH+H=H2O

C．分別在甲、乙、丙反應(yīng)所得溶液中滴加氨水均有白色沉淀生成

D．常溫下將稀硫酸換成濃硫酸仍能發(fā)生甲、乙、丙反應(yīng)

二、填空題

7．（2023春·福建三明·高一三明一中校考期中）下表是元素周期表的一部分，根據(jù)表中給出的10

種元素，按要求作答。

族

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

周期

2NOFNe

3NaMgAlSiSCl

(1)金屬性最強(qiáng)的元素是___________；

(2)F的原子結(jié)構(gòu)示意圖是___________；

(3)地殼中含量最多的元素是___________(填名稱)；

(4)單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料的是___________(填化學(xué)式)；

(5)Ne原子的最外層電子數(shù)是___________；

(6)N與O原子半徑較大的是___________；

(7)H2S與HCl熱穩(wěn)定性較弱的是___________；

(8)Na2O與MgO難與水反應(yīng)的是___________；

(9)元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中，堿性最強(qiáng)的是___________(填化學(xué)式)，兩性氫氧化物是

___________；

(10)用于制造光導(dǎo)纖維的物質(zhì)是___________(填“Si”或“SiO2”)；

(11)次氯酸(HClO)具有殺菌漂白作用，其中Cl元素的化合價(jià)為_(kāi)__________，HClO不穩(wěn)定，易分解，

寫出其在光照條件下分