高考化学一轮复习第五章第二节元素周期表与元素周期律课件

第二节元素周期表与元素周期律课标要求核心素养1.了解元素周期表的结构(周期、族)及其应用。2.了解原子结构与元素的性质之间的关系及其应用。3.能够结合有关数据和实验认识元素周期律的实质，了解原子结构与元素性质的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。1.宏观辨识与微观探析：从原子结构的角度认识元素周期表的编排原则和分区，能从原子结构的角度解释元素性质及递变规律。2.证据推理与模型认知：能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，建立元素周期律性质判断思维模型，并用模型解决实际问题；根据同类元素的性质相似性和递变性理解元素周期律；理解元素周期表与周期律的关系。3.科学探究与创新意识：在探究同周期、同主族元素性质递变性的实验中设计探究方案并进行合作探究实验。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)同一周期，第ⅡA族与第ⅢA族的原子序数差一定为1。((

)(2)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。 )(3)卤族元素的最高价氧化物的水化物都属于强酸。()(4)锂和钠在空气中燃烧得到的生成物中氧元素的价态相同。()(5)氢化物稳定性：HF>HCl>H2S>SiH4>PH3。()(6)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。()(7)钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱。()答案：(1)×错因：同一周期，第ⅡA族与第ⅢA族的原子序数差可能为1、11或25。(2)×错因：离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的(3)×错因：氟元素没有正化合价，没有其氧化物，也就没有对应的水化物。(4)×错因：锂和钠活泼性不同，得到的产物分别是氧化锂和过氧化钠，氧元素化合价分别为－2价和－1价。周期数，如Na＋。(5)×错因：非金属性越强，对应的气体氢化物稳定性越强。非金属性：F>Cl>S>P>Si。(6)×错因：元素的金属性和非金属性强弱与气态原子得失电子能力有关，与得失电子数目无关。 (7)√2.如图为元素周期表中前四周期的一部分，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＋10 B.5x＋11 C.5x＋14 D.5x＋16

答案：A

3.1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是()

A.元素周期表有7个横行、18个纵列，即有7个周期、18个族

B.在过渡元素中寻找半导体材料 C.俄罗斯专家首次合成了

X原子，116号元素位于元素周期表中第七周期第ⅥA族 D.ⅠA族的元素全部是金属元素

解析：元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、103个纵列，因此元素周期表共有16个族，18个纵列，A错误；在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，B错误；第七周期0族元素为118号，则116号元素位于元素周期表中第七周期第ⅥA族，C正确；第ⅠA族的元素包括H和碱金属元素，D错误。答案：C

4.在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉溶液的3个棉球(如图所示)。由左端导管通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈_______色，B处棉球呈现_______色，C处棉球呈________色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有________色的________，这是因为__________________。答案：红棕紫红蓝紫黑固体碘蒸气遇冷凝结为固体考点一元素周期表1.原子序数(1)含义：按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。核电荷数核外电子数质子数

(2)存在关系：原子序数＝___________＝______________＝____________。2.元素周期表的编排原则原子序数最外层电子数电子层数3.元素周期表(1)元素周期表的结构(2)元素周期表的结构分解图示元素周期表中左侧元素(第ⅠA族、第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(第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4.元素周期表中原子序数之间的关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数差周期序数1234567原子序数差无1111112525原因—增加了过渡元素增加了过渡元素和镧系或锕系元素(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差5.利用稀有气体确定主族元素在周期表中的位置(1)方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。6.“序、层”“序、价”规律(1)“序、层”规律

①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。 ②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。(2)“序、价”规律在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。考点二元素周期律1.元素周期律项目同周期(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逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小且r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大2.主族元素的周期性变化规律项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素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)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和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(续表)项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素性质离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强；阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱；阴离子还原性逐渐增强气态氢化物的稳定性逐渐________逐渐______(续表)增强减弱项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素性质最高价氧化物对应的水化物的酸性(或碱性)碱性逐渐______；酸性逐渐______碱性逐渐________；酸性逐渐________(续表)减弱增强增强减弱3.粒子半径比较(除稀有气体元素)(1)粒子半径大小比较方法③核电荷数、电子层数、电子数皆不相同的粒子：选择一种参照粒子进行比较，如比较r(K＋)与r(Mg2+)，可选择r(Na＋)为参照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2+)。(2)“三看”法快速判断简单粒子半径大小一看电子层数：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。4.元素金属性和非金属性强弱的比较(1)比较元素金属性强弱的方法(除稀有气体元素)①金属与水(或非氧化性酸)的反应越容易，其对应元素的金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。③在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其金属性越强。④同一周期，金属元素越靠前，其金属性越强；同一主族，金属元素越靠下，其金属性越强。⑤金属与盐溶液的置换反应，若A元素的单质能置换出B元素的单质，则A元素的金属性强于B元素。⑥一般金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱(注：氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+，金属性Fe>Cu)。

⑦电化学原理：不同金属形成原电池时，通常负极金属的金属性强；通常在电解池的阴极上，先析出的金属的金属性弱。(2)比较元素非金属性强弱的方法

①同周期元素，自左向右，元素的非金属性依次增强，如非金属性：F>O>N>C>B、Cl>S>P>Si等；同主族元素自上而下，非金属性依次减弱，如非金属性：F>Cl>Br>I、O>S>Se、N>P>As等。

②非金属单质与氢气越易化合，对应元素的非金属性越强，如F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易到难，所以非金属性：F>Cl>Br>I。

③气态氢化物越稳定，对应元素的非金属性越强。如稳定性：HF>H2O>HCl>NH3>HBr>HI>H2S>PH3，所以非金属性：F>O>Cl>N>Br>I>S>P。

④最高价氧化物对应水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强。如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3

，则非金属性：Cl>S>P>C>Si。⑤非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S2->I－>Br－>Cl－>F－，则非金属性：S<I<Br<Cl<F。⑥几种非金属元素同处于一种物质中，可根据化合价判断元素非金属性的强弱。如HClO、HClO3中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明氧元素的非金属性强于氯元素。考点三元素周期表和元素周期律的应用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例如，元素的金属性：Mg______(填“>”或“<”，下同)Al，则碱性：Mg(OH)2______Al(OH)3。>>(2)推测未知元素的某些性质

例如，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，AgAt不溶于水等。3.启发人们在一定区域内寻找新物质考向1元素周期表的结构及应用1.(2023年河西二模)已知：用中子轰击NZX原子的核反应： A.X是金属元素 B.Y位于ⅠA族

C.6Y和7Y互为同素异形体 D.He位于元素周期表的d区

解析：根据粒子守恒可得：N＋1＝7＋4，N＝10；Z＋0＝3＋2，Z＝5。可知X为B，Y为Li。X为B，为非金属元素，A错误；Y为Li，位于第二周期ⅠA族，B正确；6Y和7Y为同种元素的不同原子，互为同位素，C错误；He为零族元素，位于p区，D错误。答案：B

2.(2023年常德期末)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是()

A.氧化物对应的水化物酸性W比Z强 B.Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成 C.X单质氧化性强于Y单质 D.简单离子的半径：Z<W化性越强，C错误；S2-、Cl－具有相同的核外电子排布，核电荷数

解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，则W为Cl元素，结合元素在周期表中相对位置可知，Z为S元素，Y为O元素，X为N元素。HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物，其为弱酸，酸性比H2SO3、H2SO4都弱，A错误；氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质，溶液变浑浊，B正确；非金属性：N<O，元素的非金属性越强，对应单质的氧越大离子半径越小，D错误。答案：B[思维建模]

直接相邻的原子数关系(1)“┰”“┸”型元素原子序数之间的规律①直接相邻的“┰”型元素原子序数的关系如图所示。②直接相邻的“┸”型元素原子序数的关系如图所示。(2)“╂”型元素原子序数之间的规律第ⅢA族→0族区域内满足“╂”型元素原子序数的关系，如图所示。(3)元素周期表中元素原子序数的序差规律

①同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。

②相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素。如图：当A、B在第ⅠA族或第ⅡA族时，y＝x＋m；A、B在第ⅢA～0族时，y＝x＋n。

考向2元素金属性和非金属性强弱的判断

3.(2023年莆田模拟)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是()A.金属性：X>WB.非金属性：Z>Y>MC.M与X形成的化合物能与水剧烈反应D.W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e－稳定结构解析：M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，原子半径：M<W<X，X>Y>ZM为H，W处于第二周期，X、Y、Z均处于第三周期；Y的原子核外电子总数(介于11～17之间)是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等W是Be，Y是S；M、X的最外层电子数都是1X为Na；Z的原子序数比Y(S)大Z为Cl。根据金属性、非金答案：D属性变化规律，金属性：Na>Be，非金属性：Cl>S>H，A、B均正确；Na和H形成化合物为NaH，与水剧烈反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，C正确；BeCl2中Be原子最外层只有4个电子，不满足8e－稳定结构，D错误。4.(2023年长春期末)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＞KB.非金属性：O＞SC.金属性：Mg＜AlD.非金属性：F＜Cl解析：同主族元素从上到下金属性逐渐增强，故金属性：Na＜K，A错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性：O＞S，B正确；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，故金属性：Mg＞Al，C错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性：F＞Cl，D错误。答案：B

考向3元素周期律的综合应用

5.(2023年全国卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(

) A.X的常见化合价有－1、－2 B.原子半径大小为Y>X>W C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体

解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳。X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2

和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，它们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2

只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误。答案：A

6.(2023年全国乙卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。)简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( A.X的常见化合价有－1、－2 B.原子半径大小为Y>X>W C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体

解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳。X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2

和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，它们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2

只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误。答案：A物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是(

)

1.(2023年湖北卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2

是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合A.分子的极性：WZ3<XZ3

B.第一电离能：X<Y<ZC.氧化性：X2Y3<W2Y3

D.键能：X2<Y2<Z2

解析：Z2

是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即W为B，X为N，Y为O，Z是F。由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3

为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3，A正确；由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；由分析可知，W为B，X为N，Y为O，则X2Y3为N2O3

，W2Y3

为B2O3

，两种化合物中N和B的化合价都是＋3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3

的氧化性更强一些，C错误；由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误。答案：A

2.(2022年广东卷)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是()A.原子半径：丁＞戊＞乙B.非金属性：戊＞丁＞丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应

解析：甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径丁＞戊＞乙，A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性戊＞丁＞丙，B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，D正确。答案：C

3.(2022年全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是()A.非金属性：X>QB.单质的熔点：X>YC.简单氢化物的沸点：Z>QD.最高价含氧酸的酸性：Z>Y

解析：Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素；若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素；若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P。X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故非金属性Q>X，A错误；X为Al属于金属晶体，Y为Si属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3

或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性Z>Y，D正确。答案：D

4.(2023年重庆卷)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是()A.原子半径：W＞RB.非金属性：X＞RC.Y和Z互为同素异形体D.常温常压下X和W的单质均为固体

解析：化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则3(a＋2)＋2a＋b＋7＝40(a、b均为整数)，5a＋b＝27，解得a＝5，b＝2(X、R不在同周期，舍去)；a＝4，b＝7；a＝3，b＝12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径W＞R，A正确；同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性R＞X，B错误；Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，C错误；常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，D错误。答案：A

5.(2023年河北卷)下图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电)子数是Q的一半。下列说法正确的是( A.简单氢化物的稳定性：Z>Q B.第一电离能：X>Y C.基态原子的未成对电子数：X>Q D.原子半径：Z