第01讲 元素周期表、元素周期律（讲义）（教师版） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第01讲元素周期表、元素周期律目录TOC\o"1-3"\h\u01考情透视·目标导航 202知识导图·思维引航 303考点突破·考法探究 4考点一元素周期表 4知识点1元素周期表的结构 4知识点2周期表的应用 6考向1考查元素周期表的结构 7考向2考查元素周期表的应用 8考点二元素周期律 10知识点1元素周期律 10知识点2电离能 11知识点3电负性 12知识点4元素周期表中的有关规律 12知识点5元素位—构—性的关系 14考向1考查金属性和非金属性相关的递变规律 16考向2考查原子半径、离子半径相关的递变规律 17考向3考查第一电离能、电负性相关的递变规律 18考向4考查位、构、性关系的综合推断 1904真题练习·命题洞见 22

考点要求考题统计考情分析元素周期表2024·江苏卷第1题，3分2024·上海卷第1题，6分2023·浙江1月卷第2题，2分2023·重庆卷第6题，3分2023·江苏卷第4题，3分2022·湖南卷第2题，3分2021·辽宁卷第7题，3分分析近三年全国卷高考试题，高考命题在本讲有以下规律：1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题呈现，考查内容主要有以下几个方面：（1）运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱比较第一电离能、电负性大小等。（2）根据原子核外电子排布判断元素种类、化学键类型、化合物类型。2.从命题思路上看，主要以选择题的形式，利用“位－构－性”的关系考查元素、物质的推断，化学键类型和化合物类型，结合元素周期律比较元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱、气态氢化物的稳定性，比较第一电离能、电负性大小等。3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：（1）以元素周期表的结构和元素周期律的递变规律为考查对象的试题，或对一组元素加以比较或对一种元素进行多方面分析，具有一定的综合性。在解答该类试题时先确定该元素在元素周期表中的位置，然后根据该族元素性质的递变规律进行推测判断。（2）稳打双基，归纳总结原子结构及核外电子排布特性，系统整合元素推断的突破口，规范化学术语的书写(如原子或离子结构示意图的书写、电子式的书写、元素在周期表中的位置)等。（3）“元素周期律”题目由“虚构”情境到真实情境的转变：随着高考改革的不断深入，高考对元素周期律相关知识的考查实现了由过去的“虚构”情境到真实情境的转变。其目的是让学生运用所学知识解释生产、生活中的相关现象，提高解决实际问题的能力。元素周期律2024·吉林卷第11题，3分2024·广东卷第12题，4分2024·甘肃卷第5题，3分2024·全国卷第11题，6分2024·湖北卷第9题，3分2024·浙江6月卷第10题，2分2023·全国乙卷第10题，6分2023·全国甲卷第11题，6分2023·天津卷第5题，3分2023·福建卷第3题，3分2023·重庆卷第13题，3分2023·浙江6月卷第11题，2分2023·湖南卷6第题，3分2022·海南卷11第题，2分2021·全国甲卷11第题，6分复习目标：1．熟悉元素周期表的结构(周期、族、区)和应用。2．掌握元素周期律的实质，熟悉同周期、同主族元素性质的递变规律。3．掌握电离能、电负性的应用。考点一元素周期表知识点1元素周期表的结构1．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．编排原则（1）周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。（2）族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。3．元素周期表的结构1)结构（1）周期(7个横行，7个周期)周期序数一二三四五六七周期类别短周期长周期本周期元素种数28818183232本周期稀有气体原子序数21018365486118【规律】某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数（2）族(18个纵列，16个族)族序数ⅠA、ⅡAⅢB～ⅧⅠB、ⅡBⅢA～ⅦA0纵列序数1、2_3～1011、1213～1718价电子通式ns1、ns2(n－1)d1～9ns1或2(n－1)d10ns1、(n－1)d10ns2ns2np1～5ns2np6族类别主族副族主族0族【特别提醒】①碱金属元素位于ⅠA族，氢元素不属于碱金属元素。②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族。③根据元素周期表的构成特点，可分析每个族的元素种类，含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素)，共有32种元素。④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。⑤最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。⑥电子层数=周期序数，主族序数=价电子数。（3）分区①按价层电子排布分区(一)说明：各区价层电子排布特点分区元素分布价层电子排布元素性质特点s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2除氢外都是活泼金属元素p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)d区ⅢB族～Ⅷ族(镧系、锕系除外)(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近②根据元素的金属性与非金属性分区(二)说明：a.分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。b.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。c.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。（4）元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素，都是金属元素。②镧系：元素周期表第6周期第ⅢB族中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第7周期第ⅢB族中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中，92号元素铀(U)以后的各种元素。知识点2周期表的应用1．根据元素周期表中的位置寻找未知元素2．预测元素的性质(由递变规律推测)①比较不同周期、不同主族元素的性质如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。②推测未知元素的某些性质如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。3．启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。考向1考查元素周期表的结构例1（2024·山东·模拟预测）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y（钇，原子序数比Fe大13）组成。下列说法正确的是A．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中B．Y位于元素周期表的第ⅢB族C．5种元素中，电负性最大的是PD．5种元素中，第一电离能最小的是Fe【答案】B【解析】A．钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中，A错误；B．钇原子序数比Fe大13，为39号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB族，B正确；C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5种元素中，电负性最大的是O，C错误；D．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，5种元素中，钙第一电离能比铁小，D错误；故选B。【方法技巧】元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，全部已填满。纵列称为族，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族、ⅡA族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、Ⅷ族;②指ⅠB族、ⅡB族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族、0族。【变式训练1】（2024·河南南阳·二模）硒元素具有防癌作用，已知硒元素在元素周期表中的信息如图所示，则下列说法正确的是A．硒原子核内有34个中子 B．硒元素是非金属元素C．硒原子的相对原子质量是78.96g D．富硒茶中的“硒”指的是硒原子【答案】B【解析】A．中子数=质量数-质子数，则硒原子核内有35个中子，A错误；B．硒元素是非金属元素，B正确；C．相对原子质量是一个比值，单位不是g，，C错误；D．富硒茶中的“硒”指的是硒元素，D错误；答案选B。【变式训练2】（2024·吉林松原·模拟预测）铝合金是目前用途广泛的合金之一，铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素，下列说法正确的是A．第三周期元素中第一电离能介于Mg和Si之间的元素有1种B．上述元素位于d区的有3种C．基态Zn原子最外层电子的电子云轮廓图：D．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为【答案】D【解析】A．同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族特殊，故第一电离能介于Mg和Si之间的元素有0种，A错误；B．题中提到的几种元素，位于d区的只有Mn，B错误；C．基态锌原子最外层电子排布式为，s能级电子的电子云轮廓为球形，C错误；D．基态Cu原子的价层电子排布式为，故基态铜原子的价层电子轨道表示式为，D正确；故选D。考向2考查元素周期表的应用例2（23-24高三上·江苏徐州·阶段考试）CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2和SiC都是重要的半导体化合物，下列说法错误的是A．原子半径：r(Ga)>r(Ge)>r(As)B．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体C．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料D．第一电离能：I1(C)>I1(Si)>I1(Ge)【答案】B【解析】A．同周期从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：r(Ga)>r(Ge)>r(As)，故A正确；B．碳单质中金刚石、晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中C60则为分子晶体，故B错误；C．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料，如Ga等，故C正确；D．周期表中同主族从上到下，第一电离能变小，第一电离能：I1(C)>I1(Si)>I1(Ge)，故D正确；故选B。【名师归纳】元素周期表在生产方面的应用表现在以下几个方面：①农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。②半导体材料都是周期表里金属与非金属交接界处的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。③催化剂的选择：人们在长期的生产实践中，已发现过渡元素对许多化学反应有良好的催化性能。④耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取：在周期表里从ⅢB到ⅣB的过渡元素，如钛、钽、钼、钨、铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。它们是制作特种合金的优良材料，是制造火箭、导弹、宇宙飞船、飞机、坦克等的不可缺少的金属。⑤矿物的寻找：地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有密切的联系。科学实验发现如下规律：相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少；偶数原子序数的元素较多，奇数原子序数的元素较少。处于地球表面的元素多数呈现高价，处于岩石深处的元素多数呈现低价；碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈的最上部；熔点、离子半径、电负性大小相近的元素往往共生在一起，同处于一种矿石中。【变式训练1】（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以和作为原料生产（线性烯烃）可以缓解温室效应，实现高值化利用。大连化物所利用Sr和Na共修饰铁基催化剂制备烯烃的反应历程如图。下列说法错误的是A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高价氧化物对应水化物为强碱B．该历程中包含极性键的断裂和非极性键的生成C．该历程实现氢的原子利用率100％D．该催化剂的研究成果提高了制备的选择性，抑制了甲烷的生成【答案】C【解析】A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高价氧化物对应水化物是，为强碱，A项正确；B．该历程中有碳氧键极性键的断裂，有碳碳键非极性键的形成，B项正确；C．由图可知，反应过程中有水生成，原子利用率小于100%，C项错误；D．由题图知，该催化剂的研究成果减缓了温室效应，使二氧化碳更多的转化成了烯烃，抑制了甲烷的生成，D项正确；故答案选C。【变式训练2】（2024·江苏徐州·模拟预测）元素B、Al、Ga位于周期表中A族。下列说法正确的是A．原子半径： B．第一电离能：C．BN、、均为共价晶体 D．可在周期表中元素Al附近寻找半导体材料【答案】D【解析】A．同主族元素，原子半径随核电荷数增大而增大，原子半径：，故A错误；B．同主族元素，第一电离能随核电荷数增大而减小，，故B错误；C．AlCl3、Ga2S3均为分子晶体，故C错误；D．Al位于金属和非金属分界线附近，因此可在周期表中元素Al附近寻找半导体材料，故D正确；故选D。考点二元素周期律知识点1元素周期律1．内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。2．实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。3．主族元素的周期性变化规律项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大离子半径阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数)(H显－1价)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性、非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱第一电离能有逐渐增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增强逐渐减弱气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱4．元素金属性和非金属性强弱的判断方法三表元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱三反应置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强氧化性金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强知识点2电离能1．第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。符号：I1，单位：kJ·mol－1。2．规律①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。【易错提醒】与元素金属性、非金属性变化规律并不完全一致，如同一周期，随原子序数的递增，元素金属性减弱，非金属性增强，第一电离能增大，但金属性Mg>Al，本来第一电离能应该是Al>Mg，但实际是Mg>Al，非金属性N<O，但第一电离能N>O。②同族元素：从上到下第一电离能变小。③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…)。3．电离能的应用判断元素的金属性和非金属性强弱一般来说，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。注意第ⅡA族及第ⅤA族的反常现象判断元素核外电子的分层排布情况如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子判断元素在化合物中的化合价如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子知识点3电负性1．含义：元素的原子吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子吸引键合电子的能力越强。2．标准：以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。3．变化规律①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。②在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。4．电负性的三大应用①判断元素金属性与非金属性的强弱：金属元素的电负性一般小于1.8，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性一般大于1.8，非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。②判断元素在化合物中的价态：电负性大的元素易呈现负价；电负性小的元素易呈现正价。③判断化学键类型：电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键；电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键。知识点4元素周期表中的有关规律1．原子序数规律（1）同主族、邻周期元素的原子序数差元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目（2）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差周期序数1234567原子序数差无11111125252．元素化合价规律（1）主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数)，但要注意F无正价，O一般不显正价。（2）只有非金属元素才有负价，非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。（3）若某原子的最外层电子数为奇数(m)，则正常化合价为奇数，从+1价到+m价，若出现偶数则为非正常化合价，其氧化物为不成盐氧化物，如NO、NO2。（4）若某原子的最外层电子数为偶数(n)，则元素的正常化合价为一系列偶数，例如S-23．微粒半径大小比较的一般规律（1）同周期(除0族外)，随原子序数的递增，原子半径由大到小，如Na>Mg>Al；（2）同主族，随原子序数的递增，原子半径、离子半径由小到大，如Li<Na<K;Li+<Na+<K+；（3）具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数越大，微粒的半径越小（阴前阳下，径小序大），如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；（4）同种元素形成的微粒，阳离子<原子<阴离子，价态越高，微粒的半径越小，如H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。4．元素种类判断规律（1）周期元素种类：设n为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为；偶数周期为。如第3周期为种，第4周期为种。（2）族“m-2”非金属元素种类判断规律：任何一主族中，非金属元素种类＝（族序数－2）的绝对值5．对角线规律金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，主要表现在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。6．相似规律（1）相邻相似：元素周期表中，上下左右相邻的元素性质差别不大，俗称相邻相似规律；（2）同族相似；由于同族元素的最外层电子数相等，故同族元素性质相似。（3）对角相似：①沿表中金属与非金属分界线方向（），对角相邻的两主族元素（都是金属或非金属）性质（金属性或非金属性）相近．②元素周期表中左上右下（）相邻的两金属元素的离子半径相近．7．递变规律（1）同周递变：同一周期的元素从左到右，随着核电荷数的递增，最外层电子数依次增多，原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，所以，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。（2）同族递变：同一主族的元素从上到下，随着核电荷数的递增，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（3）三角递变；所谓“三角递变”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，可排列出三者原子结构、性质方面的递变规律。如：原子序数Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半径r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>A>C，单质的氧化性B>A>C等。8．“定性”规律：若主族元素族数为m，周期数为n，则：①＜1时为金属，值越小，金属性越强；②＞1时是非金属，越大，非金属性越强；③＝1时多为两性元素知识点5元素位—构—性的关系1．元素“位—构—性”综合关系元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。2．三者的推断关系（1）结构与位置的互推①明确四个关系式a．电子层数＝周期序数。b．质子数＝原子序数。c．最外层电子数＝主族序数。d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律a．各周期所能容纳元素种数。b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。c．同族上下相邻元素原子序数的关系。（2）性质与位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括：①元素的金属性、非金属性。②气态氢化物的稳定性。③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。④金属与H2O或酸反应的难易程度。（3）结构和性质的互推①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。3．应用——元素推断的一般思路4．推断题要点总结（1）结构与位置互推是解题的核心①掌握四个关系式：a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数＝主族序数；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；b.各周期元素种类；c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。（2）熟记常见元素及其化合物的特性①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。③地壳中含量最多的元素：O。④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。考向1考查金属性和非金属性相关的递变规律例1（23-24高三上·上海宝山·阶段考试）S与Cl为同一周期元素，下列事实正确且能比较两者非金属性强弱的是A．热稳定性：B．酸性：C．氢化物的沸点：D．将氯气通入溶液中，观察到有淡黄色沉淀产生【答案】D【解析】A．元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，HCl比H2S稳定，说明非金属性：Cl＞S，A错误；B．元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，但是HCl和H2SO3不是相应元素的最高价含氧酸，B错误；C．氢化物的沸点高低不能用于比较元素的非金属性强弱，C错误；D．Cl2可以从含有S2-的溶液中将S置换出来，因Cl2的氧化性强于S，单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，说明非金属性：Cl＞S，D正确；故答案为：D。【易错提醒】金属性、非金属性强弱判断的常见误区（1）认为根据酸性HCl>H2S，可判断非金属性Cl大于S，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。（2）认为根据失电子数Na<Al，可判断金属性Na<Al，实际金属性强弱是Na>Al，与失电子数多少无关。（3）认为根据稳定性HF>HCl>HBr>HI，可判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。（4）认为同主族从上到下，元素单质熔点逐渐升高，实际上同主族从上到下，金属单质熔点降低，非金属单质熔点升高。（5）认为元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强，实际上有特例，如N非金属性较强，但N2性质稳定。【变式训练1】（2024·福建·统考模拟预测）下列实验所涉及的操作或叙述正确的是实验操作或叙述A探究C和Si的非金属性强弱用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pHB探究S和P的非金属性强弱将质量和颗粒大小相同的铁粒，分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中C探究Na和K的金属性强弱将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶D探究Mg和Al的金属性强弱利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3【解析】A．不能用润湿的pH试纸测量溶液的pH，且应该测量等浓度的溶液的pH，故A错误；B．常温下，铁遇到浓硫酸会钝化，故B错误；C．金属Na和K容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应，为防止其氧化变质，用小刀切割金属钠后，剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存，C正确；D．Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，不会生成氢氧化铝沉淀，故D错误；故选C。【答案】C【变式训练2】（2024·吉林长春·高三校考期末）下列各组元素，金属性或非金属性强弱比较正确的是A．金属性：Na＞K B．非金属性:O＞S C．金属性：Mg＜Al D．非金属性：F＜Cl【解析】A、同主族元素从上而下金属性逐渐增强，故金属性：Na＜K，选项A错误；B、同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性:O＞S，选项B正确；C、同周期元素从左而右金属性逐渐减弱，故金属性：Mg＞Al，选项C错误；D、同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：F＞Cl，选项D错误。答案选B。【答案】B考向2考查原子半径、离子半径相关的递变规律例1关于微粒半径大小的下列叙述中不正确的是A．同一元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大B．同一元素形成的多种价态的离子，价态越低，半径越小C．同一元素的原子半径小于相应的阴离子半径D．同一元素的原子半径大于相应的阳离子半径【答案】B【解析】A.同一元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大，A项正确；B.同一元素形成的多种价态的离子，价态越低，半径越大，B项错误；C.同一元素的原子半径小于相应阴离子的半径，C项正确；D.同一元素的原子半径大于相应阳离子的半径，D项正确；答案选B。【思维建模】“三看”法速判简单微粒半径的大小一看电子层数最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大二看核电荷数当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小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【变式训练1】有关粒子半径的变化规律不正确的是A．当电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越大B．当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大C．r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)D．r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)【答案】A【解析】A．当电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故A错误；B．最外层电子数相同，说明为同主族元素，质子数越多，核外电子层数越多，原子半径越大，故B正确；C．电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，K+核外有3个电子层，Na+、Mg2+、Al3+核外均为2个电子层，核电荷数：Al>Mg>Na，则r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)，故C正确；D．最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，则r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)，故D正确；故答案选A。【变式训练2】下列四种粒子中，半径按由大到小的排列顺序是①基态X的原子结构示意图：

②基态Y的价电子排布式：3s23p5③基态Z2－的电子排布图：④W基态原子有2个能层，电子式：A．③>①>②>④ B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>②【答案】A【解析】①根据结构示意图可知X为S；②基态Y的价电子排布式：3s23p5可知Y为Cl；③根据基态Z2－的电子排布图可知Z2－为S2-；④根据W基态原子有2个能层，电子式：可知W为F；电子层数越多，半径越大，则F<Cl，同周期随着原子序数的递增，原子半径减小，则Cl<S，同种元素的阴离子半径大于原子半径，则S<S2-；综上半径大小关系为S2->S>Cl>F即③>①>②>④；A正确；正确选项A。考向3考查第一电离能、电负性相关的递变规律例1（2024·北京·三模）依据元素周期律，下列判断不正确的是A．第一电离能：Li＜Be＜B B．电负性：N＜O＜FC．热稳定性： D．酸性：【答案】A【解析】A．Li、Be、B是第二周期相邻元素，Be的2p轨道全空，其原子的能量低，则第一电离能：Li＜B＜Be，A不正确；B．N、O、F为第二周期相邻元素，非金属性依次增强，则电负性：N＜O＜F，B正确；C．Si、C同主族，C、N同周期，非金属性Si＜C＜N，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，所以热稳定性：，C正确；D．非金属性Si＜P＜Cl，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性：，D正确；故选A。【易错提醒】与元素金属性、非金属性变化规律并不完全一致，如同一周期，随原子序数的递增，元素金属性减弱，非金属性增强，第一电离能增大，但金属性Mg>Al，本来第一电离能应该是Al>Mg，但实际是Mg>Al，非金属性N<O，但第一电离能N>O。【变式训练1】（2024·江苏扬州·模拟预测）生产生活中存在多种氢元素的化合物，如CH4、NH3、H2O、NaH、MgH2等。下列说法正确的是A．半径大小：r(N3-)<r(Mg2+)B．热稳定性大小：NH3>H2OC．电离能大小：I1(N)<I2(Na)D．电负性大小：χ(Mg)<χ(H)【答案】D【解析】A．核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小r(N3-)>r(Mg2+)，故A错误；B．非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，热稳定性大小：NH3<H2O，B错误；C．N的2p轨道为全满结构，能量低，电离能大，故电离能大小：I1(N)>I2(Na)，C错误；D．元素的非金属性越强，电负性越大，氢元素的非金属性强于镁元素，电负性大小：χ(Mg)<χ(H)，D正确；故选D。【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）下列事实不能通过比较电负性进行解释的是A．比稳定B．的键角大于的键角C．中与形成配位键的是碳原子D．酸性强于【答案】A【解析】A．比稳定，是因为键比键的键能大，不能通过比较电负性进行解释，A符合题意；B．的键角大于的键角，是因为的电负性小于的电负性，中周围电子云密度大，成键电子对排斥力大，B不符合题意；C．中、都含有孤电子对，C的电负性较小，更容易提供孤电子对形成配位键，C不符合题意；D．的电负性大，是吸电子基，导致羧基中的羟基极性增强，容易电离出，D不符合题意；故选A。考向4考查位、构、性关系的综合推断例2（2024·贵州·三模）a、b、c、d、e为短周期元素，原子序数依次递增，它们在周期表中的位置如图所示，其中前4种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是A．简单氢化物a的比c稳定 B．b的原子序数是c的一半C．b和c能形成使品红溶液褪色的化合物 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：e最强【答案】D【分析】元素a、b、c、d、为短周期元素，这4种元素的原子最外层电子数之和为24，设b的最外层子数为y，则y-1+y+y+y+1=24，y=6，则a为N元素，b为O元素，c为S元素，d为Cl元素，e为Ar元素，据此分析。【解析】A．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，形成气态氢化物的稳定性增强，c为S元素，a为N元素，N的电负性为3.5，S的电负性为3.0，N的非金属性比S的强，形成的简单氢化物NH3比H2S更稳定，故A正确；B．b为O元素，原子序数为8，c为S元素，原子序数为16，故B正确；C．b为O元素，c为S元素，形成的SO2使品红溶液褪色，故C正确；D．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，e为Ar元素，不能形成最高价含氧酸，故D错误；故答案选D。【思维建模】1.直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系（1）（2）（3）（4）2.由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置①原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。②若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；③若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。【变式训练1】（2024·北京昌平·二模）已知、、、在元素周期表中的位置如下图所示。下列对事实解释正确的是选项事实解释A常温下，为气体，为液体键能：B中显正价电负性：C原子半径：最外层电子数：D稳定性：中有氢键【答案】B【分析】本题考查的是位构性的相关知识点；硫和氯同周期，硒和溴同周期；硫和硒同主族，氯和溴同主族；【解析】A．常温下，Cl2是气体，Br2是液体，可以得到Br2的沸点高，与键能无关，A错误；B．BrCl中Br显正价，说明Br和Cl间共用电子对向Cl偏移，Cl对键合电子的吸引力大，电负性大，B正确；C．S和Cl电子层数相同，核电荷数Cl大，对核外电子吸引力Cl大，半径小，故半径:S大于Cl，C错误；D．硫的非金属性强于硒，故稳定性硫化氢强于氯化氢，与氢键无关，D错误；故选B。【变式训练2】（23-24高三上·浙江·开学考试）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法正确的是A．工业上常通过电解Z的熔融氯化物的方法制取Z的单质B．简单离子半径：Q>Z>X>YC．氢化物的沸点：Y>X>WD．X与Y可形成5种以上的化合物【答案】D【分析】根据元素在周期表中的相对位置，可知X、Y为第二周期元素，Z、W、Q为第三周期元素，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，可知W元素是P元素，则X是N元素，Y是O元素，Q是Cl元素，Z是Al元素，据此分析解答。【解析】A．经分析Z是Al元素，工业上常通过电解氧化铝的方法制备铝单质，故A错误；B．X、Y、Z、Q分别是指N、O、Al、Cl四种元素，N、O、Al的简单离子具有2个电子层，核外电子数相同，原子序数越小，简单离子半径越大，Cl的简单离子具有3个电子层，则它们的简单离子半径大小顺序为Q>X>Y>Z，故B错误；C．Y、X、W分别是指O、N、P三种元素，它们的氢化物有很多，因此沸点无法比较，故C错误；D．X是N元素，Y是O元素，X与Y可形成N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5、N2O3等5种以上的化合物，故D正确；本题答案D。1．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是A．电负性： B．酸性：C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的【答案】D【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。【解析】A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确；D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确；综上所述，本题选D。2．（2024·全国卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是A．X和Z属于同一主族B．非属性：C．气态氢化物的稳定性：D．原子半径：【答案】A【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数，若W为Na，X原子序数大于Na，则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因此W只能为Li元素；由于Y可形成，故Y为第Ⅶ主族元素，且原子序数Z大于Y，故Y不可能为Cl元素，因此Y为F元素，X的原子序数为10-3=7，X为N元素；根据W、Y、Z形成离子化合物，可知Z为P元素；综上所述，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素。【解析】A．由分析可知，X为N元素，Z为P元素，X和Z属于同一主族，A项正确；B．由分析可知，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素，非金属性：F＞N＞P，B项错误；C．由分析可知，Y为F元素，Z为P元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化物的稳定性：HF＞PH3，C项错误；D．由分析可知，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D项错误；故选A。3．（2024·广东卷）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则A．沸点： B．最高价氧化物的水化物的酸性：C．第一电离能： D．和空间结构均为平面三角形【答案】D【分析】Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A错误；B．W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：，故C错误；D．的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确；故选D。4．（2024·全国卷）我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液D．中提供电子对与形成配位键【答案】A【分析】W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元素；每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物中Y在外界，Y可形成简单阳离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，则其3d轨道上有4个不成对电子，其价电子排布式为，Z为Fe元素，为。【解析】A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fe均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A不正确；B．在X的简单氢化物是，其中C原子轨道杂化类型为，B正确；C．Y的氢氧化物是，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于溶液，但是，由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡，因此可以溶于溶液，C正确；D．中提供电子对与形成配位键，D正确；综上所述，本题选A。5．（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是A．O B．P C．Ca D．Fe【答案】A【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；综上所述，本题选A。6．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：D．与水反应生成产物之一是非极性分子【答案】A【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态