高中化学：2023年高考总复习第32讲 元素周期律

第32讲元素周期律

0知识导航

Na、Mg、Al金属性强弱比较

Si、P、S.。非金属性强弱比较

金属性和非金属性规律的理论解释

3%知识精讲

一、1~18号元素的电子排布、原子半径、主要化合价

1.随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现的周期性变化（第一周期除外）。

2.随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现的周期性变化。

3.随着原子序数的递增，元素的化合价呈的周期性变化。

【答案】1-8由大到小逐渐增大

二、原子半径大小规律

1.原子半径变化趋势图:

Ra

2.原子半径周期变化规律（稀有气体不讨论）

（1）同一主族，从上到下，原子半径逐渐;

（2）同一周期，从左到右，原子半径逐渐。

【答案】增大减小

三、化合价规律

1.一般情况下，元素的最高正价==。

2.一般情况下，元素的最低负价=__________________________________

3.金属没有价，0没有价、F没有价。

【答案】最外层电子数主族序数最外层电子数-8负最高正正

四、第三周期元素性质的递变

1.Na、Mg、Al金属性强弱比较-

NaMgA1

与水（或酸）与冷水剧烈反应，放出大与冷水几乎不反应，与沸水与沸水反应很慢，与酸反

反应的现象量的热，并产生气体缓慢反应，与酸剧烈反应应较快

剧烈程度随着核电荷数减小，与水（或酸）反应越来，玄________

最高价氧化物对应

NaOHMg(OH)2A1（OH）3

水化物的碱性强弱强碱中强碱两性氢氧化物

①最高价氧化物对应的水化物的碱性：___________________

结论

②金属性：____________________

【答案】剧烈

NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al

2.Si、P、S、Cl非金属性强弱比较

SiPSC1

磷蒸气与H2能反光照或点燃时

与氢气条件高温需加热

应发生爆炸

反应

变化规律随着核电荷数增加，与氢气化合越来越________

SiHPH3H2sHC1

热稳定性4

气态很不稳定不稳定受热分解稳定

氢化物

变化规律随着核电荷数增加，气态氢化物越来越________

最高价氧HSiOH3Po4H2so4HQOK最强的无机

酸性23

化物对应弱酸中强酸强酸含氧酸）

水化物变化规律随着核电荷数增加，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越________

结论非金属性：___________________

【答案】容易稳定强Cl>S>P>Si

3.元素金属性和非金属性变化规律的理论解释，

同一周期元素，电子层数相同，从左到右，核电荷数依次,最外层电子数逐渐，原子半径

逐渐,越容易电子形成稳定结构，非金属性逐渐,金属性逐渐。

【答案】增多增多减小得到增强减弱

五、元素周期律的定义与实质

1.定义：元素的性质随原子序数的递增而呈周期性的变化。

2.实质：元素原子的核外电子排布的周期性变化。，.

即元素原子核外电子排布的周期性变化决定了元素性质的周期性变化。

对点训练

0题型一：微粒半径大小比较

【例1】（2020•河北•深州长江中学高一月考）关于微粒半径大小的下列叙述中不正确的是（）

A.随原子序数的递增，同周期元素的原子半径逐渐减小（稀有气体除外）

B.随电子层数的递增，同主族元素的原子半径逐渐增大

C.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越大

D.同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大

【答案】C

【详解】

A、同周期元素的原子半径，随原子序数的递增而减小，选项A正确；

B、同主族元素的原子半径，随电子层数的递增而增大，选项B正确；

C、电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，选项C不正确；

D、同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大，选项D正确。

答案选C。

【变2-1】（2020.全国•高一课时练习）下列各微粒半径依次减小的是

A.Ca2+>K*、CT、S2-B.Cs+>K+>Mg*、Al3+

C.F、F、Cl>BrD.Al、Mg、Na、K

【答案】B

【详解】

A.电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径S?->C「>K*>Ca2+,选项A错误；

B.电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径Cs，>K+>Mg2+

>A13+,选项B正确;

C.电子层越多离子半径越大，原子半径小于相应的阴离子半径，故离子半径F<F<C「VBr'选项C错

误；

D.同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，故微粒半径K>Na>Mg>Al,选项D

错误；

答案选B。

小题型二：化合价规律

【变3-1】（2020.山东•潍坊中学高一开学考试）下列各组元素中，按最高正价由高到低，负价绝对值由低到

高顺序排列的是（）

A.Na、Mg、AlB.F、0、N

C.N、0、FD.S、P、Si

【答案】D

【详解】

A.Na、Mg、Al都属于金属，只有正价无负价，故A错误；

B.F、0、N中F只有负价无正价，故B错误；

C.N、0、F中F只有负价无正价，故C错误；

D.S、P、Si中最高正价分别为+6、+5、+4,负价绝对值分别为2、3、4,排列顺序正确，故D正确；

【变4-1】（2020•全国•高一课时练习）元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2-2,则在气态氢化物中R

元素的化合价为（）

A.12—3nB.3n—12C.3n—10D.6—3n

【答案】B

【分析】

根据HnRChn?利用化合价代数和为0计算R元素的最高化合价，再利用最高正化合价-8=最低负价，即

为气态氢化物中R元素的化合价，据此计算

【详解】

令HnRO2n.2中R元素的化合价为X,

由化合价代数和为0,所以（+1）xn+x+（-2）x（2n-2）=0,

解得x=3n-4,

所以最低负价为3n-4-8=3n-12。

故选Bo

题型三：元素周期律综合

【变5-2】（2018・四川•石室中学高一期末）下列各图曲线分别表示物质的某种性质与核电荷数的关系（Z为核

电荷数，Y为元素的有关性质），下列选项中的对应关系错误的是

A.图①可以表示F、Na\Mg'Al〃四种离子的离子半径大小关系

B.图②可以表示HA族元素的最外层电子数

C.图③可以表示VA族元素氢化物的沸点高低关系

D.图④可以表示第三周期中的非金属元素的氢化物的稳定性

【答案】C

【详解】

A.F、Na+、Mg2+、A伊四种离子，具有相同的电子排布，原子序数大的离子半径小，则图中随Z的增大

而Y减小，故A正确；B.IIA族元素的最外层电子数均为2,则图中Z变大时Y不变，故B正确C.VA

族元素氢化物，氨分子中含氢键，沸点相对较高，其它气态氢化物随相对分子质量增大，沸点升高，但最

终Sb%的沸点略高于氨，图像与此不符，故C错误；D.第三周期中的非金属元素随着核电荷数的增加非

金属性越强，其氢化物的越稳定，故D正确；答案选C。

【点睛】

将元素周期律等认识事物的一般规律通过图像的形式让学生再认知，能很好的培养学生的抽象思维能力，

增强学生的的模型认知。

【变6-2】（2021•云南・大关县第一中学高一月考）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

A.X、Y、Z、W可能均为金属元素

B.气态氢化物的稳定性：Z>W>X>Y

C.Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等

D.Z的最高价氧化物的水化物可能为强碱

【答案】C

【详解】

A.根据元素周期表可以推知：如果X、Y是金属，则Z是金属，但Z与W之间还有空白部分，不能相邻，

因此不满足周期表短周期元素位置，故A错误；

B.非金属性越强，其气态氢化物的越稳定，因此气态氢化物的稳定性：W>Z,Y>X,故B错误；

C.当Z为Si时，Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等，故C正确；

D.Z的最高价氧化物的水化物为强碱，则Z为Na,根据元素周期表位置关系，则X无法推出元素，故D

错误。

综上所述，答案为C。

【例8】(2021•河南•原阳县第三高级中学高一月考)元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有

很重要的作用。下表列出了①〜⑩10种元素在周期表中的位置。

族

IAIIAIIIAIVAVAVIAVDA0

周期

2⑤⑥⑩

3①③④⑦⑧⑨

4②

请回答：

(1)这10种元素其中化学性质最不活泼的是，非金属性最强的是,形成化合物种类最多的

元素是(填元素符号)。

(2)第三周期列出的六种元素对应的简单离子中半径最大的是；最小的是(填离子符号)。

(3)在①、②、③、④四种元素的最高价氧化物的水化物中，两性最高价氧化物的水化物与碱性最强的最高

价氧化物的水化物反应的化学方程式为；在⑤、⑦、⑧三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，

酸性最强的是(填化学式)。

(4)对于⑦、⑧、⑩元素的氢化物，稳定性由强到弱的顺序为,还原性最强是(填化学式)。

(5)①〜⑨的氢化物分子中与⑩的氢化物分子所含电子总数相等的分子是(举一例即可，填化学式)

23+

【答案】ArFCS-AlA1(OH)3+KOH=KA1O2+2H2OHC1O4HE>HC1>H2S

H2SH2O、CH4

【分析】

根据表格中的周期和族序数判断元素①为Na元素，②为K元素，③为Mg元素，④为A1元素，⑤为碳元

素，⑥为。元素，⑦为S元素，⑧为C1元素，⑨为Ar元素，⑩为F元素；根据元素周期律判断元素的性

质。

【详解】

(1)化学性质不活泼的元素是稀有气体元素，故为Ar元素；非金属最强的元素是半径最小的非金属F元素；

形成化合物种类最多的元素是C元素，可以形成有机化合物；

(2)根据离子半径大小比较方法，电子层越大，半径越大，及核外电子排布相同的离子根据原子序数越大，

吸引力越大，半径越小判断，第三周期最大的离子半径是S”；最小的是AF+；

(3)①、②、③、④四种元素的最高价氧化物的水化物中，两性最高价氧化物的水化物是A1(OH)3与碱性

最强的最高价氧化物的水化物是KOH,反应方程式是：A1(OH)3+KOH=KA1O2+2H2O；在⑤、⑦、⑧三

种元素的最高价氧化物对应的水化物中，根据非金属性越强，酸性越强判断是HC1CU；

(4)对于⑦、⑧、⑩元素的氢化物，稳定性根据非金属性越强，氢化物越稳定判断，由强到弱的顺序为

HF>HC1>H2S,还原性根据离子半径越大还原性越强得：H2s还原性最强；

(5)⑩的氯化物HF分子所含电子总数10个，①〜⑨的氢化物分子电子总数是10个的有：H2O.CH4O

【点睛】

首先推测元素，根据元素在周期表中的位置推断元素，根据元素周期律判断元素性质的递变规律，注意离

子半径的比较，根据离子具有的特点判断：核外电子排布相同的离子可以根据原子序数的大小进行判断。

I短务特训

【题1】（2021.江西抚州.高一期中）下列各微粒半径依次增加的是

A.Cs+、K*、Mg2*、A产B.F、、C「、Br'

C.Ca2+>K+>Cl>O2-D.Al、A/+、Mg、K

【答案】B

【分析】

电子层数越大，微粒半径越大；电子层数相同时，核电荷数越小，微粒半径越大，同种元素，得到电子，

其微粒半径大于原子半径，若失去电子，其微粒半径小于原子半径，据此分析解答。

【详解】

A.Cs+的电子层数最大，离子半径最大，A不符合题意；

B.F的半径大于F原子的，F、Cl、BL的电子层数逐渐增多，所以半径依次增大，B符合题意；

C.CP-的电子层数最小，半径最小，C不符合题意；

D.A产为A1原子失去电子得到的，所以半径：D不符合题意；

故选B。

【题2】（2020・重庆•高二学业考试）某元素X最高价含氧酸的化学式为HnXOon-t,则在其气态氢化物中X元

素的化合价为（）

A.n-1B.3n-10C.3n-2D.10-3n

【答案】B

【详解】

假设在化合物HnXC>2R中X元素的化合价为a,由于化合物HnXOon..中所有元素的化合价代数和为零,则：

lXn+a+（2n-l）X（-2）=0,解得，a=3n-2。因为同一元素最高正化合价与最低负化合价绝对值的和等于8,所

以在X的氢化物中元素化合价=最高正化合价-8=（3n-2）-8=3n-10,故合理选项是B。

【题3】（2021•全国•高一课时练习）对于随原子序数依次增大的11〜17号元素，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.元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

【答案】B

【分析】

原子序数依次增大的11〜17号元素位于元素周期表的第三周期，结合元素周期律分析解答。

【详解】

A.同周期自左向右原子半径逐渐减小，A正确；

B.第三周期元素的核外电子层数均是3层，B错误；

C.同周期自左向右最外层电子数逐渐增大，则最高正化合价逐渐增大，c正确；

D.同周期自左向右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，D正确；答案选B。

【题4】（2021•北京二十中高一期末）已知第一、二、三周期元素A、B、C、D的离子；人2+、bB+、cC）、dD'

具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是

A.原子半径：A>B>C>DB.原子序数：d>c>b>a

C.原子的最外层电子数：C>D>A>BD.离子半径：C3>D->B+>A2+

【答案】D

【分析】

根据题意可推知A为Mg,B为Na,C为N,D为F。据此分析解题。

【详解】

A.同一周期,从左到右原子半径减小，同一主族,从上到下，原子半径增大,故原子半径：Na>Mg>N>F,

A错误；

B.原子序数：Mg>Na>F>N,B错误；

C.对于主族元素，最外层电子数等于主族序数，因此最外层电子数：F>N>Mg>Na,C错误；

D.M「+、Na+、N3-、F的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径：>F>Na+>Mg”,

D正确；

故答案为：D。

【题5】（2021.河北・石家庄市第二十一中学高一期中）同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物

对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是

A.原子半径：X>Y>Z>

B.气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3

C.元素原子得电子能力：X>Y>Z,

D.阴离子的还原性：Z>Y>X

【答案】A

【分析】

元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由题意可知，最高价氧化物对应水化物的酸性

是：HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素非金属性X>Y>Z。

【详解】

A.同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，非金属性依次增强，则原子半径：X<Y<Z,故A错误；

B.元素非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：X>Y>Z,则气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3,

故B正确；

C.元素非金属性越强，原子得电子能力越强，元素非金属性：X>Y>Z,则原子得电子能力：X>Y>Z,

故C正确；

D.元素非金属性越强，阴离子的还原性越弱，非金属性：X>Y>Z,则阴离子的还原性：Z3>Y2>X,

故D正确。

故选A„

【题6】(2021.福建•厦门外国语学校石狮分校高一月考)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,

下列说法不正确的是-

A.X元素处第二周期VIA族

B.原子半径：Z>Y

C.X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒

D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应

【答案】B

【分析】

由题干信息图可知，X的负价为-2价，无正价，故X为0,Y为+1价，无负价，故Y为Na,Z为Al,W

为-2价和+6价，故W为S,R为-1价和+7价，故R为C1,据此分析解题。

【详解】

A.由分析可知，X元素为0,故处第二周期VIA族，A正确；

B.由分析可知，Z为CLY为Na,故原子半径：Y>Z,B错误；

C.由分析可知，X、Y、R分别为O、Na、Cl形成的某种化合物如NaQO可以用于漂白、消毒，C正确；

D.由分析可知，Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、A1(OH)3,HC104,故能两

+3+

两相互反应，离子方程式分别为：0H+H+=H2。、Al(OH)3+OH-=A10,+2H2O,A1(OH)3+3H=A1+3H2O,

D正确；

故答案为：B。

【题7】(2019.海南.僧州市第一中学高一月考)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。如图是元素周期表的一部分。

(DN在元素周期表中的位置为第周期第________族。根据元素周期律，预测酸性强弱：

H3ASO4H3P0限填“〉”或“

⑵在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断：在相同条件下Se与H2

反应的程度比S与出反应程度(填“更大”、“更小”或"相同”)。

(3)Bn具有较强的氧化性，将适量浸水加入KI-淀粉溶液中，出现的现象为,发生

的离子方程式为；

【答案】二VA<更小溶液变蓝Br2+2F=2Br+12

【解析】

【详解】

(DN元素原子有2个电子层，最外层电子数为5,位于元素周期表中第二周期第VA族；同主族从上到下

非金属性减弱，则最高价含氧酸的酸性越弱，则酸性H3ASO4VH3P04,故答案为二；VA族；V。

(2)S和Se是同主族的元素，同主族元素性质具有相似性和递变性，按照。、S、Se的顺序单质和氢气反

应的限度逐渐减小，故答案为更小。

(3)Bn具有较强的氧化性，Bn的氧化性比L,强将适量滨水加入KI-淀粉溶液中，Br?能将KI中的碘置换

出来，生成单质碘，反应的离子方程式为：Bm+2「=2Br+L,单质碘遇到淀粉变为蓝色，故答案为溶液变

蓝，Bn+2「=2Br+L。

城.作业

【练1】(2021.全国•高一课时练习)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径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化

B.元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关

C.从Li-F,Na-CL元素最高正化合价均呈现+1价一+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

【答案】B

【详解】

A.元素性质的周期性变化的根本原因是原子核外电子排布的周期性变化，元素的性质体现在元素的原子

半径、元素的主要化合价、元素的金属性和非金属性等周期性的变化，原子核外电子排布是原子结构，不

是元素的性质，A错误；

B.一般情况下，元素的最高正化合价等于元素原子的最外层电子数，故元素的化合价与元素原子核外电

子排布有关，B正确；

C.由于0、F是活泼非金属元素，没有与族序数相等的最高正化合价，C错误；

D.H、He的电子层数相同，最外层电子数从1~2,D错误；

故合理选项是B。

【练2】(2021.全国•高一课时练习)在下列元素中，随元素原子序数的递增呈周期性变化的是

①原子半径；②化合价；③金属性.非金属性；④相对原子质量。

A.①②B.②④C.①②③D.①②③④

【答案】C

【详解】

①随原子序数的递增，元素的原子半径从大到小呈周期性变化(稀有气体除外)；②随着元素原子序数的递

增，元素的最高正价大概从+1至IJ+7,负价从-7到-1重复出现；③随元素原子序数的递增，金属性由强变弱，

非金属性由弱变强的周期性变化；④随着原子序数的递增，元素的原子的相对原子质量增大，但不呈现周

期性的变化。

故选C。

【练3】(2018•广西・南宁三中高一期末)下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是

A.Na、Mg、Al、SB.C、N、0、F

C.F、Cl、Br、ID.Li、Na、K、Rb«

【答案】A

【解析】

试题分析：A、元素的最高价分别为+1、+2、+3、+6,所以选A；B、元素的最高价为+4、+5,氧元素和

氟元素没有正化合价，所以不选B：C、氟没有正化合价，其余卤素的最高价都为+7,不选C；D、元素的

最高价都为+1,不选D。

考点：元素化合价的规律。

【练4】(2018•黑龙江•大庆市第十中学高一期末)元素R的最高价含氧酸化学式为H“R(k+2,在它的气态氢化

物中，R的化合价为

A.3n—10B.3n—4

C.3z?—12D.4—3n

【答案】B

【详解】

因化合物中H元素为价，O元素的化合价为价-2,设元素R的最高正化合价为x,由化学式为H.R(k+2,根

据化合物中元素的正负化合价的代数和为，贝!!(+l)xn+x+(-2)x(2n+2)=0,则x=+(3n+4)。根据元素的最高

正价+1最低负价1=8,则有|最低负价|=8-(3n+4)=4-3n,在其氢化物中，R的化合价为3n-4；故选B。

点睛：根据化合物的化学式及和元素在化合物中的化合价，利用化合物中元素的正负化合价的代数和为0,

结合元素的最高正价+1最低负价1=8来解答。

【练5】（2020.河北.唐山一中高一月考）下列各组微粒中，半径依次增大的是（）

A.Al3+>Al、Mg、KB.S、Cl、C「、S2'

C.Na,、Na、Cl、ClD.S'C「、K*、Ca2+

【答案】A

【分析】

同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大；阳离子半径小于相应原子半径、阴离子半

径大于相应原子半径；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大。

【详解】

A.同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，阳离子半径小于相应原子半径，所以微

粒半径：Al3+<AKMg<K,A正确；

B.同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径C1<S,B错误；

C.同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Na>CLC错误；

D.电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，所以离子半径：

Ca2+<K+<C1<S2\D错误。

答案为A。

【练6】（2021•河南・安阳三十五中高一月考）已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对

应水化物的酸性相对强弱是：HXO4>H2YO4>H3ZO4.则下列说法正确的是

A.非金属活泼性：Y<X<ZB.气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3.

C.原子半径：X>Y>ZD.原子最外电子层上电子数的关系：Y=Z<X

【答案】B

【分析】

由题意可知，X、Y、Z的最外层电子数分别为7、6、5。

【详解】

A.同周期元素自左向右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故非金属性强弱顺序为X>Y>Z,A错

误；

B.非金属性越强，氢化物的稳定性逐渐越强，故气态氢化物的稳定性为HX>H2Y>ZH3,B正确；

C.同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，故原子半径是Z>Y>X,C错误；

D.由以上分析可知原子最外电子层上电子数的关系为X>Y>Z,D错误；

故选B。

【练9】（2021•江西・宜春九中高一月考）国家卫健委发布公告称，富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添

加剂新品种安全性已通过审查，这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂，

用于食品生产中，将更好地满足吃货们的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题：

（I）富硒酵母是一种新型添加剂，其中硒34Se元素在周期表中的位置为-

（2）下列说法正确的是o

A.热稳定性：H2Se>H2S>H2OB.酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4

22

C.36s与74Se的中子数之和为60D.还原性：Se>S-E.沸点高低：H2Se>H2S>H2O

(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中，其最高正化合价或最低