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第1讲元素周期律和元素周期表[考试说明]知识内容考试要求(1)元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化)b(2)元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律b(3)主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系c(4)元素周期表的发展史、意义与作用b元素周期表[学生用书P15]1．编排原则周期(横行)：元素原子的电子层数相同，左―→右：原子序数递增；族(纵行)：元素原子的最外层电子数相同，上―→下：电子层数递增。2．强化认识元素周期表的结构(1)记住元素周期表的结构(2)记住元素周期表的一些特点①短周期只有前3周期；②主族中只有ⅡA族元素全部为金属元素；③ⅠA族元素不等同于碱金属元素，其中H元素不属于碱金属元素；④元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；⑤长周期中每一周期不一定有18种元素，第6、7周期(排满时)各有32种元素。3．元素周期表中的特殊位置(1)分区①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。(2)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。(3)镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(4)锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(5)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。1．(2019·浙江4月选考，T14)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是()A．第35号元素的单质在常温常压下是液体B．位于第4周期第ⅤA族的元素为非金属元素C．第84号元素的最高化合价是＋7D．第7周期0族元素的原子序数为118答案：C2．关于元素周期表，下列叙述中正确的是()A．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素都可以制备半导体材料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．在过渡元素区域可以寻找制备新型农药的元素D．非金属性最强的元素在周期表的最右上角解析：选B。在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素，但不一定都可以，A错误；通常用来制造农药的元素有氟、氯、硫、磷等，集中在元素周期表的右上角，而不是过渡元素区域，C错误；非金属性最强的元素是氟，而不是元素周期表最右上角的氦，D错误。3．硅元素在周期表中的位置是()A．第2周期ⅣA族B．第3周期ⅣA族C．第3周期ⅥA族D．第2周期ⅥA族解析：选B。本题考查元素周期表知识。硅为14号元素，核外有3个电子层，最外层有4个电子，所以硅原子位于元素周期表第3周期ⅣA族。4.如图为元素周期表中前4周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()A．5x＋10B．5xC．5x＋14D．5x＋16解析：选A。分析如下：周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，三长三短一不完全。纵行称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。元素周期律及其应用[学生用书P16]1．元素周期表中的规律(1)电子排布规律最外层电子数为1或2的原子可以是ⅠA族或ⅡA族或副族或Ⅷ族元素的原子或0族的He原子；最外层电子数是3～7的原子一定是主族元素的原子，且最外层电子数等于主族的族序数。(2)序数差规律①同周期相邻主族元素原子的“序数差”规律a．除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相邻元素原子序数差为1。b．同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序数差为第2、3周期时相差1，第4、5周期时相差11，第6、7周期时相差25。②同主族相邻元素的“序数差”规律a．第2、3周期的同主族相邻元素原子序数相差8。b．第3、4周期的同主族相邻元素原子序数相差有两种情况：第ⅠA族、第ⅡA族相差8，其他主族相差18。c．第4、5周期的同主族相邻元素原子序数相差18。d．第5、6周期的同主族相邻元素原子序数相差有两种情况：镧系之前的相差18，镧系之后的相差32。e．第6、7周期的同主族相邻元素原子序数相差32。2．微粒半径大小比较规律(“三看”规律)在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：(1)“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例如：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)；r(O2－)r(S2－)r(Se2－)r(Te2－)；r(Na)r(Na＋)，r(Fe)r(Fe2＋)。(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。例如：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)；r(O2－)r(F－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)。(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。例如：r(Cl－)r(Cl)，r(Fe2＋)r(Fe3＋)。3．元素金属性、非金属性强弱规律金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强判断依据①在金属活动性顺序表中位置越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y的金属性比X强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强判断依据①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④若An－＋B―→Bm－＋A，则B的非金属性比A强题组一元素性质的递变规律1．(2018·浙江4月选考，T12)四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为48。下列说法不正确的是()XYZWA.原子半径(r)大小比较：r(X)r(Y)B．X和W可形成共价化合物XW3C．W的非金属性比Z的强，所以W氢化物的沸点比Z的高D．Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强答案：C2．(2019·绍兴高三适应性考试)1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法中错误的是()A．甲位于现行元素周期表第4周期第ⅢA族B．原子半径比较：甲＞乙＞SiC．乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4D．推测乙的单质可用作半导体材解析：选C。从示意图可以看出同一行的元素在同一主族，同一列的元素在同一周期，甲元素与B和Al在同一主族，与As在同一周期，则甲在元素周期表的位置是第4周期第ⅢA族，A项正确；甲元素和乙元素同周期，同周期元素的核电荷数越小，原子半径越大，则甲元素的原子序数小于乙，所以甲元素的原子半径大于乙元素的，同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，乙元素与Si同主族，乙元素的核电荷数大于Si元素的，故原子半径大小顺序为甲＞乙＞Si，B项正确；同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4，C项错误；乙为Ge元素，其处于金属元素和非金属元素的交界处，可用作半导体材料，D项正确。题组二“位—构—性”关系3.(2018·浙江11月选考，T12)元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第4周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17。下列说法不正确的是()XYZQA.原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z)B．元素X有－4、＋2、＋4等多种价态C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物解析：选C。根据元素Q位于第4周期可知，X在第2周期，Y、Z都在第3周期；又X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，可推出X是碳元素、Y是硫元素、Z是氯元素、Q是砷元素。A.电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z)，故A正确。B.元素X是碳元素，碳元素有－4、＋2、＋4等多种价态，故B正确。C.Y、Z的氧化物对应的水化物有多种，如果是最高价氧化物的水化物，则均为强酸，但HClO、H2SO3不是强酸，故C不正确。D.Q位于第ⅤA族，其最高价为＋5价，可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物，故D正确。4．W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是()A．原子半径：YZWB．单质的还原性：XYC．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推测N元素的单质可作半导体材料解析：选C。根据元素周期表可推知各元素。X为Na，Y为Mg，W为O，Z为S，M为Cl，N为Ge。因为M为氯元素，其非金属性比溴强，故其最高价氧化物对应的水化物的酸性比高溴酸强，C错误。5．(2017·浙江4月选考，T14)W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是()A．Z、Y、X的原子半径依次减小，非金属性依次降低B．Z、Y、W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低C．WH4与Z元素的单质在一定条件下可发生化学反应D．W的位置是第2周期、第ⅣA族解析：选A。由W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置可推知，W为C，X为O，Y为S，Z为Cl。A项，同周期从左到右，随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强；同主族从上到下，随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱；因此原子半径：SClO，非金属性：OClS，故错误。B项，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，因非金属性：ClSC，所以酸性：HClO4H2SO4H2CO3，故正确。C项，CH4与Cl2在光照条件下可发生取代反应，故正确。D项，C元素位于第2周期第ⅣA族，故正确。课后达标检测[学生用书P106(单独成册)]一、选择题1．下列离子中半径最大的是()A．Na＋B．Mg2＋C．O2－D．F－解析：选C。这些离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以四个选项中离子半径最大的是O2－。2.(2019·嘉兴高三选考模拟)X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)r(X)r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示转化，其中B和C均为10电子分子。下列说法中正确的是()A．X元素位于第ⅣA族B．A能溶解于B中C．A和C不可能发生氧化还原反应D．B的沸点高于C的沸点解析：选D。由题给信息及转化关系可推知，X、Y、Z分别为O2、N2、H2，A、B、C分别为NO、H2O、NH3，据此分析可得结论。X是氧元素，位于第ⅥA族，A项错误；NO难溶于水，B项错误；A是NO，C为NH3，两者能发生氧化还原反应生成氮气和水，C项错误；B为H2O，C为NH3，水分子间的氢键比氨分子间的氢键强，故水的沸点比氨的高，D项正确。3．短周期元素X、Y、Z、W，它们的原子序数依次增大。X与Z同主族，并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半，W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是()A．Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应B．原子半径：ZWYXC．简单气态氢化物的稳定性：ZWD．X的简单气态氢化物与足量