1、1第 2 课时 元素周期律一、元素原子结构与其化合价的周期性变化1原子核外电子排布的周期性变化以原子序数为 118 的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现由 1 到 8 的周期性变化(第一周期除外)。2原子半径的周期性变化规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。3元素化合价的周期性变化以原子序数为 118 的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：2规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价：1 到7(O 无最高正价、F 无正价)，最低负价：4 到1。粒子半径大小比较
2、的“四同”例 1 原子序数为 310 的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )A电子层数 B核外电子数C原子半径 D化合价考点 元素原子结构的周期性变化题点 元素原子结构与化合价的周期性变化答案 B解析 原子序数为 310 的元素，原子的电子层数都为 2，A 错误；除了 10 号稀有气体元素原子外，39 号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，C 错误；因氧无最高正价、氟无正价，D 错误。例 2 (2018雅安中学 3 月月考)下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是( )AK Na Li BN O FCCa 2 K Cl DBa 2 Ca 2 Mg 2考点 元素周期律题点 粒子半径的大
3、小比较答案 C解析 同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径大小为 LiNaK，A 错误；同周期自左而右原子半径逐渐减小，则原子半径大小顺序为 NOF，B 错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为 Ca2 K Cl ，C 正确；离子电子层越多，离子半径越大，则离子半径大小为 Ba2 Ca 2 Mg 2 ，D 错误。思维启迪具有相同电子层结构的离子应注意：(1)所对应的元素在元素周期表中的位置关系是：阴上阳下，如 A 、B 2 、C 、D 2 ，在周期表中的相对位置是： 。(2)离子半径关系D2 、 CA 、 B23是：序小径大，如：上面四离子半径：D 2 C A
4、B 2 。二、第三周期元素金属性、非金属性的变化规律1钠、镁、铝金属性强弱比较(1)实验中，钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红。该实验说明钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为 2Na2H 2O=2NaOHH 2。(2)实验中，加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。该实验说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为 Mg2H 2O Mg(OH)2H 2。= = = = = (3)实验和中的两支试管内都有无色气泡产生，但实验中试管放出气体的速率较快。反应的化学方程式为Mg2HCl= =MgCl
5、2H 2；2Al6HCl= =2AlCl33H 2。(4)结论：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为 NaMgAl。钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 NaOHMg(OH)2Al(OH) 3。钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为 NaMgAl。2Si、P、S、Cl 的非金属性的递变规律Si P S Cl高温磷蒸气与氢气能反应加热 光照或点燃与氢气反应由难到易的顺序为 SiPSClH2SiO3：弱酸 H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：强酸判断依据 最高价氧化物对应的水化物的酸性酸性：HClO 4H 2SO4H 3PO4H 2SiO34结论 S
6、i、P、S、Cl 的非金属性逐渐增强3.同周期元素性质递变规律 Na Mg Al Si P S Cl 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(1)同周期元素性质的变化与原子结构的关系核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，最终导致元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。(2)元素周期律元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。元素的性质包括：原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。元素周期律实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。例 3 下列
7、关于元素周期律的叙述中不正确的是( )ANa、Mg、Al 最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强BP、S、Cl 最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强C同周期元素的原子半径以第A 族的为最大DNa、Mg、Al 的氢氧化物的碱性依次减弱考点 元素金属性与非金属性的周期性变化题点 同周期元素性质的变化规律答案 C解析 Na、Mg、Al 原子的最外层电子数依次为 1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl 的最高正化合价分别为5、6、7，由于 P、S、Cl 的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，同周期元
8、素从左到右其原子半径逐渐减小；因 Na、Mg、Al 的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。例 4 下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )A酸性：H 2SO4H 3PO4B非金属性：ClBrC碱性：NaOHMg(OH) 2D热稳定性：Na 2CO3NaHCO 3考点 元素金属性与非金属性的周期性变化题点 元素金属性、非金属性强弱的综合5答案 D解析 在元素周期表中 S 与 P 属于同周期元素，S 在 P 的右边，非金属性强于 P，所以最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2SO4强于 H3PO4，A 项不合题意；在元素周期表中 Cl 与 Br属于同主族元素，Cl 在 Br
9、的上方，非金属性 Cl 强于 Br，B 项不合题意；在元素周期表中，Na 与 Mg 属同周期元素，Na 在 Mg 的左边，所以金属性 Na 强于 Mg，最高价氧化物对应的水化物碱性 NaOH 强于 Mg(OH)2，C 项不合题意；D 项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题，不涉及元素周期律的相关知识。1下图表示 118 号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示( )A电子层数 B最外层电子数C最高化合价 D原子半径考点 元素原子结构的周期性变化题点 元素原子结构与化合价的周期性变化答案 B2下列各组元素的性质递变规律错误的是( )AN、O、F 原子最外层电子数依次增加BN、O
10、、F 原子半径依次增大CNa、Mg、Al 元素最高正化合价依次升高DLi、Na、K 的金属性依次增强考点 元素金属性、非金属性的周期性变化题点 元素金属性、非金属性变化规律的判断6答案 B解析 N、O、F 原子最外层电子数依次为 5、6、7，逐渐增多，A 项正确；N、O、F 是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径依次减小，B 项错误；Na、Mg、Al 元素最高正化合价依次为1、2、3，依次升高，C 项正确；Li、Na、K 是同主族元素，同主族从上到下元素的金属性依次增强，D 项正确。3下列结论正确的是( )粒子半径：K Al3 S2 Cl 氢化物的稳定性：HFHClH 2SPH3SiH4 离
11、子的还原性：S 2 Cl Br I 氧化性：Cl 2SSeTe 酸性：H 2SO4H3PO4H2CO3HClO 非金属性：ONPSi 金属性：BeCl K Al3 ；还原性：S 2 I Br Cl 。4短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如下表所示：甲 乙丙 丁 戊下列判断正确的是( )A原子半径：丙丙C氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙考点 元素周期律题点 由元素在同期表中的位置推断元素答案 C解析 根据元素周期律可知，同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，故 A、D 两项错误；同周期金属元素从左到右，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，故 C 项正确；同
12、主族元素自上而下，金属性逐渐增强，故 B 项错误。5(2018商丘一中下学期段考)把与下列元素有关性质相符的曲线标号填入相应空格中：7(1)第A 族元素的价电子数_。(2)第三周期元素的最高化合价_。(3)碱金属单质熔点_。(4)第三周期离子 Na 、Mg 2 、Al 3 、P 3 、S 2 、Cl 的离子半径_。(5)第二、三周期元素随原子序数递增原子半径的变化_。考点 元素周期律题点 元素性质的相关综合答案 (1)B (2)C (3)A (4)E (5)G解析 (1)同一主族元素价电子数相等，与原子序数无关，第A 族元素价电子数都是 2，图像 B 符合。(2)第三周期元素的最高正化合价随着
13、原子序数增大而增大，稀有气体除外，所以化合价从1 价升高到7，稀有气体为 0 价，图像 C 符合。(3)碱金属单质的熔点随着原子序数增大而减小，图像 A 符合。(4)电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子其离子半径随着原子序数增大而减小，则 Na 、Mg 2 、Al 3 的离子半径依次减小，P3 、S 2 、Cl 的离子半径依次减小，阴离子半径大于阳离子半径，图像 E 符合。(5)第二、三周期元素，电子层数越大其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，图像 G 符合。对点训练题组一 元素原子结构的周期性变化1下列说法中正确的是( )A元素性质的周期性变化是指原子半
14、径、元素的主要化合价及金属性和非金属性的周期性变化B元素的最高正化合价等于元素原子核外电子数C从 LiF，NaCl，元素的最高化合价均呈现从1 价7 价的变化D电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从 1 个到 8 个呈现周期性变化考点 元素原子结构的周期性变化题点 元素原子结构与化合价的周期性变化答案 A解析 O 无最高正价，F 无正价，B、C 错误；H、He 的最外层电子数从 1 到 2，D 错误。2已知下列原子的半径：8原子 N S O Si半径 r/1010 m 0.75 1.02 0.74 1.17根据以上数据，P 原子的半径可能是( )A1.1010 10 m B0.80
15、10 10 mC1.2010 10 m D0.7010 10 m考点 元素原子结构的周期性变化题点 原子半径的大小判断答案 A解析 根据元素周期律可知，磷原子的半径应在 Si 和 S 原子之间，故答案为选项 A。题组二 元素金属性、非金属性的周期性变化3对于第三周期从左到右的主族元素，下列说法中不正确的是( )A原子半径逐渐减小B电子层数逐渐增多C最高正化合价逐渐增大D元素的非金属性逐渐增强考点 元素金属性、非金属性的周期性变化题点 第三周期元素性质的变化规律答案 B解析 在元素周期表中同一周期的元素从左到右原子半径依次减小，故 A 不符合题意；在元素周期表中同一周期的元素电子层数相同，故 B
16、 符合题意；在元素周期表中同一周期的元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，故 D 不符合题意。4A、B 两元素原子电子层数相同，如果 A 原子半径比 B 的大，则下列判断正确的是( )A两元素形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性应是 A 强于 BBA 的气态氢化物比 B 的气态氢化物稳定CA 的金属性比 B 的金属性强DA 的阴离子比 B 的阴离子还原性弱考点 元素金属性、非金属性的周期性变化题点 元素金属性、非金属性变化规律判断答案 C解析 A、B 两元素位于同周期，A 的原子半径比 B 的大，则 A 位于 B 的左边，A 元素的金属性比 B 的强。5下列递变规律不正确的是( )9AHClO
17、 4、H 2SO4、H 3PO4的酸性依次增强B钠、镁、铝的还原性依次减弱CHCl、H 2S、PH 3的稳定性依次减弱DP、S、Cl 三种元素的最高正化合价依次升高考点 元素金属性、非金属性的周期性变化题点 同周期元素金属性、非金属性变化规律比较答案 A解析 非金属性：ClSP，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则 HClO4、H 2SO4、H 3PO4的酸性依次减弱，故 A 项错误；金属性：NaMgAl，元素的金属性越强，对应的单质的还原性越强，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，故 B 项正确；非金属性：ClSP，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故 C 项正确；P、
18、S、Cl 三种元素原子的最外层电子数分别为 5、6、7，最高正化合价分别为5、6、7，故 D 项正确。题组三 元素周期律6元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是( )A化合价B原子半径C元素的金属性和非金属性D相对原子质量考点 元素周期律题点 元素周期律的内容和实质答案 D解析 由元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径及金属性和非金属性都随着原子序数的递增呈现周期性变化，而相对原子质量随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。7(2018抚州市临川区 3 月月考)下列关于物质性质变化的比较，不正确的是( )A离子半径大小：S 2 O 2 Na B气态氢化物稳
19、定性：HBrHClHFC碱性强弱：KOHNaOHLiOHD还原性强弱：F Cl Br I 考点 元素周期律题点 元素性质的比较答案 D解析 核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以 O2 Na ，电子层10数多的离子，半径越大，因此离子半径大小为 S2 O 2 Na ，A 正确；非金属性FClBr，气态氢化物的稳定性为 HBrHClHF，B 正确；金属性 KNaLi，对应最高价氧化物的水化物的碱性为 KOHNaOHLiOH，C 正确；非金属性 FClBrI，对应离子的还原性为 F Cl Br I ，D 错误。8(2017淄博高一检测)下列微粒半径大小比较正确的是( )ANa M
20、g 2 Al 3 O 2BNa Al 3 S 2 Cl CNaMgAlSDNaKRbCs考点 元素周期律题点 微粒半径的大小比较答案 D解析 A 项，4 种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即Al3 Mg 2 Na O 2 ，A 项错误；因 S2 、Cl 比 Na 、Al 3 多一个电子层，则S2 、Cl 半径比 Na 、Al 3 大，而 S2 、Cl 和 Na 、Al 3 也分别适用“序小径大”的原则，则 S2 Cl Na Al 3 ，B 项错误；Na、Mg、Al、S 的原子半径依次减小，C 项错误；Na、K、Rb、Cs 最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大
21、，D 项正确。9已知短周期元素的离子 aA2 、 bB 、 cC2 、 dD 都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )A原子半径：ABDCB原子的最外层电子数目：ABDCC原子序数： dcbaD离子半径：C 2 D B A2考点 元素周期律题点 具有相同电子层结构的微粒的判断与比较答案 D解析 A、B、C、D 在元素周期表中的位置为所以原子序数： abdc；原子半径：BACD；离子半径：A 2 CAB。10X、Y、Z、M、Q、R 皆为前 20 号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )11AQ 位于第三周期A 族BX、Y、Z 三种元素组成的化合物可能是盐或碱C简单
22、离子半径：M Q R 2DZ 与 M 的最高价氧化物对应水化物均为强酸考点 元素周期律题点 根据原子半径、化合价推断元素答案 C解析 由图推断 Y 为氧元素；X 的原子半径小且只有1 价，X 为氢元素，M 的最高正价是7 价，最低负价是1 价，为氯元素；Z 的原子半径比氯元素小，最低负价是3 价，最高正价是5 价，则为氮元素；Q 只有1 价，原子半径大于氯原子，但小于只有2 价的R，故 Q 代表钠元素、R 代表钙元素。Na 位于第三周期A 族，A 项正确；X、Y、Z 三种元素分别代表 H、O、N，可以形成硝酸、硝酸铵及 NH3H2O，B 项正确；离子半径：Cl Ca 2 Na ，C 项错误；H
23、ClO 4、HNO 3都是强酸，D 项正确。11.下图为周期表中短周期的一部分。已知 a 原子的最外层电子数是电子总数的三分之一，下列说法中正确的是( )Aa 的最高价氧化物对应水化物有两性Bb 与 d 组成的化合物不能与水反应Cc 的单质能与强碱反应生成两种盐D非金属性：cdba考点 元素周期律题点 由元素在周期表中的位置推断元素答案 C解析 a 应为 P，所以 b 为 S，d 为 O，c 为 Cl。B 项，SO 2、SO 3均能与水反应；C 项，Cl 2和 NaOH 反应可生成 NaCl 和 NaClO 两种盐；D 项，非金属性应为 OClSP。1212应用元素周期律分析下列推断，其中正确
24、的是( )碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低砹(At)是第A 族元素，其氢化物的稳定性大于 HCl硒(Se)的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸弱第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱A BC D考点 元素周期律题点 运用元素周期律进行相关推断答案 B解析 主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，故错误，正确；氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性，错误。综合强化13在第三周期元素中，除稀有气体元素外：(1)原子半径最小的元素是_(填元素符号)
25、。(2)金属性最强的元素是_(填元素符号)。(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_(用化学式回答，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是_。(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_。(6)氧化物中具有两性的是_。考点 元素金属性、非金属性的周期性变化题点 元素性质和递变规律的综合答案 (1)Cl (2)Na (3)HClO 4 (4)SiH 4(5)NaOH (6)Al 2O3解析 (1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是 Cl。(2)金属性最强的元素在最左边，应为 Na。(3)非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是 HC
26、lO4。(4)非金属性最弱的元素 Si 的气态氢化物最不稳定。(5)金属性最强的 Na 对应的 NaOH 的碱性最强。(6)铝的氧化物 Al2O3具有两性。14某学生为比较镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：(1)向两支试管中分别加入 3mL 同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分13别加入试管中，反应完全后观察到如图所示的现象，则试管 b 内加入的金属为_(写化学式)。(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如上图所示，则试管 b 中反应的离子方程式为_。(3)分析判断，实验_填“(1)”或“(2)”能证明镁的金属性强于铝。考点 元素金属
27、性与非金属性的周期性变化题点 同周期元素金属性和非金属性周期性变化的实验探究答案 (1)Al (2)Mg2H =Mg2 H 2 (3)(1)解析 (3)大小相同的镁片、铝片分别与相同浓度的盐酸反应时，二者反应的剧烈程度不同，可说明镁、铝金属性的强弱不同，但产生气体的多少不能说明镁、铝金属性的强弱，如实验(2)。15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。下表所列是五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 0.089nm)：元素代号 A B C D E原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074主要化合价 2 3 6、2 7、1 2(1
28、)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。(2)B 元素处于周期表中第_周期_族。(3)B 的最高价氧化物对应水化物与 C 的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_(填化学式)。(5)C、E 形成的化合物为_(填化学式)。考点 元素周期律题点 元素推断的相关综合答案 (1)14(2)三 A(3)Al(OH) 33H =Al3 3H 2O(4)HClO4 (5)SO 2、SO 3解析 (1)由主要化合价和原子半径知 A 为 Mg，B 为 Al，C 为 S，D 为 Cl，E 为 O。(2)B 处于周期表中第三周期A 族。(3)B、C 的最高价氧化物对应水化物分别为 Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物对应水化物分别为 Mg(OH)2、Al(OH) 3、H 2SO4、HClO 4，其中 HClO4酸性最强。(5)S 与 O 形成的化合物有 SO2和 SO3。
