2021年高中化学新教材同步必修第一册第4章 第二节 第2课时　元素周期表和元素周期律的应用

1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用核心素养发展目标1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。2.了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。一、元素周期表的分区及化合价规律1元素周期表的金属区和非金属区(1)分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左面是金属元素，右面是非金属元素。(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。2元素化合价与元素在周期表

2、中位置的关系(1)主族元素最高正化合价主族序数最外层电子数。(2)非金属元素的化合价最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。最低负价等于使它达到8电子稳定结构所需要得到的电子数。最高正价与最低负价绝对值之和等于8(O、F除外)。(1)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性()(2)Si是非金属，故Si元素只表现非金属性()(3)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素()(4)最外层电子数是2的元素，都是第A族元素()(5)氧元素为第A族元素，其最高正化合价为6价()(6)第三周期元素的最高正价等于它所处的主族序数()答案(1)(2)(3)(4)(5)

3、(6)(1)根据周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析：什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？分别位于元素周期表中的什么位置？提示铯的金属性最强，氟的非金属性最强，分别位于元素周期表的左下角和右上角。(2)元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n2，在其气态氢化物中，R元素的化合价为_。提示(123n)(3)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是_(填字母)。AX、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强BY的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱CY的最高正化合价为7价DX单质的熔点比Z的低答案D解析由题目信息(短周期图示位置关系)，可确定X、Y、Z三种元素分别为H

4、e、F、S。A项，非金属性最强的是F，错误；B项，HF比H2S更稳定，错误；C项，元素F无正化合价，错误；D项，因常温常压下He为气体，S为固体，正确。二、元素周期表和周期律的应用1在科技生产中的应用2元素推断的应用模型(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断(3)由元素在周期表中的位置推断(1)A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。则4种元素的符号依次是A_，B_，C_，D_。答案SClKCa解析由A、D两元素

5、核外电子排布的特点可知：A为S，D为Ca；由核电荷数的相对大小及它们离子的电子层结构，可知B为Cl，C为K。(2)X、Y、Z三种短周期元素，原子序数依次增大，其中Z的单质溶于水所得的溶液具有漂白性，X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物，两两之间都能反应。则X、Y、Z的元素名称分别为_、_、_。答案钠铝氯解析由Z单质水溶液有漂白性，可知Z为Cl，X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间可以反应，则Y为Al，X为Na。(3)X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是

6、_(填字母)。A元素非金属性由弱到强的顺序为ZYXBY元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D原子半径由大到小的顺序为ZYX答案A解析X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明X是氧元素，则Y必然为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为PSO，A项正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为PSO，D项错误。1下列说法正确的是

7、()A原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素B某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期C第三周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价D最外层电子数相同的元素的性质一定相似答案C解析由元素周期表的分区知，第四、五、六主族既包含金属元素又包含非金属元素，A项错误；某元素离子的最外层和次外层电子数相同，可能是，若为阴离子，则为第三周期元素；若为阳离子，则为第四周期元素，B项错误；最外层电子数相同的元素，如Mg和He，不在同一主族，元素性质没有相似性，D项错误。2下列元素最高正化合价依次增大的是()AAl、Si、P、Cl BC、N、O、FCSi、P、S、Se DS

8、i、Al、Mg、Na答案A解析B项中F没有正化合价，错误；C项中S和Se的最高正化合价相同，错误；D项中最高正化合价依次减小，错误。3(2019青岛高一月考)已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是()A单质有氧化性B最高正价一定为7价C是非金属元素D同周期元素中原子半径最小答案B解析某原子的最外层有7个电子，说明位于第A族，第A族元素得到一个电子达到稳定结构，其单质具有强氧化性，故A说法正确；F没有正价，故B说法错误；第A族为非金属元素，故C说法正确；同周期元素从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，因此卤族元素的原子半径是同周期中最小的，故D说法正确。4如图所示是元素周期表的一

9、部分，下列说法中正确的是()A元素的简单离子半径大小：B气态氢化物的稳定性：C最高价氧化物对应水化物的酸性：D元素的最高正化合价：答案C解析元素分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径：S2O2Al3，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性：H2OH2S，酸性：HClO4H2SO4，B项错误、C项正确；F无正价，D项错误。5短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是()A最简单气态氢化物的热稳定性：RQB最高价氧化物对应水化物的酸性：QWC原子半径：TQRD单质T与NaOH

10、溶液不反应答案D解析短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al，根据T在周期表中的相对位置，它只能是第三周期的Al，据此可以判断出其他元素如表所示：R(N)T(Al)Q(Si)W(S)氮元素的非金属性比硅元素的强，所以NH3比SiH4稳定，A正确；硫元素的非金属性比硅元素的强，所以H2SO4比H2SiO3的酸性强，B正确；同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，所以原子半径：AlSiP，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径：PN，即AlSiPN，C正确；Al既能与酸反应，又能与NaOH溶液反应，D错误。6已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、

11、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性，W、X两种元素可形成两种二元化合物，Y的简单离子半径在同周期中最小。则W、X、Y、Z四种元素中，X的原子结构示意图：_，Y简单离子的结构示意图：_，Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为_。答案H2SO4解析由题目描述可知，W、X、Y、Z之间的位置关系为，可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期；由于Y的离子半径在同周期中最小，则Y为Al。由于金属元素X与非金属元素W可形成两种二元化合物，可知X为Na，W为O，则Z为S。可根据要求完成问题。7我国著名化学家张青莲精确地测定

12、了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。(1)它位于元素周期表中第_周期_族。(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是_(填序号)。它与硅位于同一主族它位于周期表中金属与非金属分界线附近它位于边界线附近它是两性物质(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是_(填字母)。A左上角B右上角C过渡元素D金属与非金属分界线附近答案(1)四A(2)(3)D解析根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期A族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性

13、质，又具有某些非金属元素的性质，它是金属元素。题组一元素周期表的分区与化合价规律1元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是()A事物的性质总在不断的发生明显的变化B紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D可在虚线的右上方寻找耐高温材料答案C解析同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。2某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是()AR是A族元素BR气态

14、氢化物化学式为H2RCR的最高价氧化物的化学式为RO3DR的气态氢化物的水溶液显酸性答案A解析短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是6，最低负价为2，则R是第A族的硫元素，A项错误；S的气态氢化物的化学式为H2S，B项正确；硫的最高价氧化物的化学式为SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项正确。3在一定条件下，RO和I发生反应的离子方程式为RO6I6H=R3I23H2O，则RO中R元素的化合价及R所在的族是()A5价，第A族 B5价，第A族C7价，第A族 D7价，第A族答案A解析根据电荷守恒可知n1，所以RO中R元素的化合价是5价；还原产物是R，说明R元素的最低

15、化合价是1价，所以R是第A族元素，A项正确。题组二元素周期表和元素周期律的应用4下列说法错误的是()A作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处B农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内D在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素答案C解析构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。5(2019长春高一月考)近年来，我国在超导研究方面居世界领先地位，铊(Tl)是超导体的组成成分之一，铊位于第六周期A族，下列对铊的性质推导可能正确的是()铊是易导电的银白色金属Tl(OH)3是两性氢氧化物Tl

16、3的氧化能力比Al3的强单质能跟稀HNO3反应生成硝酸盐A BC只有 D只有答案A解析铊位于第六周期A族，与Al同族，同主族元素随着原子序数增大，原子失电子能力逐渐增强，金属离子的氧化性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。故正确。6镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是()ALi2SO4易溶于水BLiOH是易溶于水、受热不分解的强碱CLi遇浓硫酸不产生“钝化”现象DLi2CO3受热分解，生成Li2O和CO2答案B解析根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。

17、由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱，Mg与浓硫酸能发生反应，MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，故B项不正确。7同一周期中，X、Y、Z三种元素，其气态氢化物稳定性按X、Y、Z的顺序不断增强，下列说法正确的是()A非金属性：XYZB原子半径：XYZC它们氧化物对应水化物的酸性按X、Y、Z的顺序增强D气态氢化物的还原性按X、Y、Z的顺序增强答案B解析同周期三种元素的气态氢化物稳定性不断增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周期律可推知非金属性：XYZ，A项错误；原子半径：XYZ，B项正确；

18、最高价氧化物对应水化物的酸性按X、Y、Z的顺序增强，C项错误；气态氢化物的还原性按X、Y、Z的顺序减弱，D项错误。题组三元素推断8.(2018福建德化三校联考)已知砷元素符号为As，原子结构示意图如图，则下列对砷的结构及性质的说法错误的是()A砷元素的原子序数是33B砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸C三氧化二砷既有氧化性又有还原性D砷的非金属性比溴弱答案B解析原子序数核外电子数，所以砷元素的原子序数是33，故A正确；砷的最高价氧化物是As2O5，对应的水化物HAsO3不是强酸，故B错误；三氧化二砷中的As为3价，属于中间价，所以既有氧化性又有还原性，故C正确；砷与溴在同周期，并且溴的原子序

19、数比砷大，所以砷的非金属性比溴弱，故D正确。9某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断()AR一定是第四周期元素BR一定是第A族元素CR的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定DR的气态氢化物的化学式为H2R答案D解析元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，可以判断最高正化合价与最低负化合价分别为6、2，为第A族元素。10(2018河南许昌高一期末)短周期元素A、B、C原子序数依次增大，A3与B2、C电子层结构相同，则下列说法中不正确的是()A三种元素可组成CAB2和CAB3型化合物B离子半径：CB2A3CH2B在同主族元素气态氢化物中最稳定DB的某种单质可

20、用于杀菌消毒答案B解析三种短周期元素A、B、C的原子序数依次增大，A3与B2、C的电子层结构相同，A、B在第二周期，C在第三周期，则A为N元素，B为O元素，C为Na元素。三种元素可组成化合物NaNO2和NaNO3，故A项正确；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：A3B2C，故B项错误；O为第A族中非金属性最强的元素，则对应的气态氢化物最稳定，故C项正确；O元素的单质臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D项正确。11(2018河北深州中学高一下期中检测)如图为元素周期表中短周期的一部分，四种元素均为非稀有气体元素，下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是()AX、

21、Y、Z、W可能均为金属元素B气态氢化物的稳定性：ZWXYCZ的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等DZ的最高价氧化物的水化物可能为强碱答案C解析根据元素周期表的结构，四种元素不可能都是金属元素，故A错误；如果Z为Si，Si的最高正价为4价，最低负价为4价，两者绝对值相等，故C正确。12a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2和c离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是()Aa与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价为均为1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的Dd和a形成的化合物的水溶液呈弱酸性答案A解析a的原子中只有1个电

22、子，则a为氢元素，a、b、c、d为短周期元素，b2和c的电子层结构相同，则b为氧元素，c为钠元素，d与b同族，则d为硫元素，据此解答。氢与氧、硫元素分别形成的化合物为H2O和H2S，氢元素的化合价均为1，而NaH中氢元素的化合价为1价，A项错误；氧元素与其他元素能形成的化合物有H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2，B项正确；同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，一般电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：NaSOH，C项正确；d和a形成的化合物为H2S，硫化氢的水溶液呈弱酸性，D项正确。13根据元素周期表回答下列问题：(1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为_(填字母

23、)。A区 B区 C区 D区(2)am中，化学性质最不活泼的是_元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是_。(3)最高价氧化物对应水化物呈两性的是_(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：_、_。(4)a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性_。答案(1)B(2)ArF(3)Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl(OH)33H=Al33H2O(4)NaOHMg(OH)214(2018吉林辽源4月月考)元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分：(1)根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4_(填“”“”或“”)H3PO4。(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第A族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第_族。(3)元素甲是第三周期金属