2019年
第二单元 元素周期律 元素周期表
[考试标准]
知识条目 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) 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 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 4.元素周期表的发展史、意义与作用
(一)元素周期律
1．元素周期律的具体内容和体现形式
原子结构决定元素的性质，同族元素在化学性质上表现出一定的相似性和递变性。
内容 原子半径 电子层结构 得电子能力 失电子能力 金属性 非金属性 主要化合价 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 非金属元素气态氢化物的形成及稳定性
2.微粒半径大小的比较方法 (1)同周期元素的微粒
同周期元素的原子或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na>Mg>Al，Na>Mg
＋
2
必考要求 b 加试要求 b b b c a c b 同周期(从左到右) 依次减小 电子层数相同 最外层电子数逐渐增多 依次增强 依次减弱 依次减弱 依次增强 最高正价：升高 最低负价＝主族序数－8 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 同主族(从上到下) 依次增大 电子层数逐渐增多 最外层电子数相同 依次减弱 依次增强 依次增强 依次减弱 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 气态氢化物的形成逐渐变易，气态氢化物形成逐渐变难，气气态氢化物稳定性逐渐增强 态氢化物稳定性逐渐减弱 2019年
＋
>Al。
3＋
(2)同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li 电子层结构相同的离子半径(常见Ne型和Ar型)，“阴前阳下，径小序大”，即按照Ne的位置，阴离子在其同周期的前面，阳离子在其下一周期，再由离子电荷确定其主族序数，由原子序数可以比较离子半径。 (4)同种元素形成的微粒 同种元素形成的微粒半径大小为阳离子<中性原子<阴离子，如H ＋ ＋ － 3＋ 2 ＋ ＋ ＋ (5)核外电子数和核电荷数都不同的微粒 可通过一种参照物进行比较，如比较Al与S的半径大小，可找出与Al电子数相同的O进行比较，Al 3．比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的方法 (1)比较元素金属性强弱的方法 ①金属与水(或酸)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，一般而言，其金属性越强。 ④同一周期金属元素越靠前，其金属性越强；同一主族金属越靠下，对应元素的金属性越强。 ⑤金属与盐溶液的置换反应，若A置换出B，则A元素的金属性强于B元素。 ⑥一般金属阳离子的氧化能力越强，则对应金属单质的还原性越弱。(注：氧化性Fe>Cu>Fe，但还原性Fe>Cu) ⑦电化学原理：不同金属形成原电池时，通常作负极的金属性强；在电解池中的阴极上，先析出的金属性弱。 (2)比较元素非金属性强弱的方法 ①非金属单质与H2越易化合，则其对应元素的非金属性越强。 ②形成的氢化物越稳定，则其对应元素的非金属性越强。 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应元素的非金属性越强。 ④非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A元素的非金属性强于B元素。 ⑤同一周期非金属元素越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属元素越靠上，其非金属性越强。 (二)元素周期表 1．元素周期表的结构 (1)周期分类及各周期包含元素的种数 周期 元素种数 周期分类 2＋ 3＋ 2＋ 2－ 2－ 3＋ 2－ 3＋ 2－ 3＋ 2－ 3＋ 2－ 1 2 2 8 短周期 3 8 4 18 5 18 长周期 6 32 7 26 不完全周期 2019年 (2)主族和副族对比 定义 表示 个数 (3)元素周期表的特点 ①元素所在周期数＝原子的电子层数。 ②主族元素所在族序数＝原子的最外层电子数。 ③在第ⅠA族内自上而下，相邻周期原子序数差值为2、8、8、18、18、32；在第0族内自上而下，相邻周期原子序数差值为8、8、18、18、32、32。 2．元素周期表的应用 (1)预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质，如下图所示： 主族 长、短周期共同组成 ⅠA、ⅡA…… 7个 副族 仅由长周期组成 ⅠB、ⅡB…… 7个 (2)启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。 3．原子序数与元素周期表中位置的关系 (1)由原子序数确定元素位置的规律 只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可确定主族元素的位置。 ①若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第7周期ⅡA族。 ②若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族，如84号元素应在第6周ⅥA族。 ③若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)比较，按上述方法推测，如114号元素应在第7周期ⅣA族。 (2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系 ①第2、3周期的同族元素原子序数之差为8。 ②第3、4周期的同族元素原子序数之差，第ⅠA族、第ⅡA族为8，其他族为18。 ③第4、5周期的同族元素原子序数之差为18。 ④第5、6周期的同族元素原子序数之差，镧系之前为18，镧系之后为32。 ⑤第6、7周期的同族元素原子序数之差为32。 2019年 (3)同周期主族元素原子序数差的关系 ①短周期元素原子序数差＝族序数差。 ②两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差＝族序数差；两元素分布在过渡元素的两侧时，第4或第5周期元素原子序数＝族序数差＋10，第6或第7周期元素原子序数差＝族序数差＋24。 4．元素周期表中的几个隐含规律 (1)递变性规律(“三角”规律) 若A、B、C三元素位于周期表中如图所示位置，则有下列性质： ①原子半径：C>A>B。 ②金属性：C>A>B。 ③非金属性：B>A>C。但(A、D顺序不能判断) (2)相似性规律 ①同主族元素性质相似，如上图中A、C。 ②“对角线”元素性质相似，上图中A、D位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al等。 ③同周期相邻元素性质差别不大。 题组一 元素周期律的考查 1．(2017·浙江省选考仿真预测卷)下列关于物质性质变化的比较，不正确的是( ) A．酸性强弱：HIO4>HBrO4>HClO4 B．原子半径大小：Na>S>O C．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH D．金属性强弱：Na>Mg>Al 答案 A 解析 非金属性Cl>Br>I，故最高价氧化物对应水化物酸性为HClO4>HBrO4>HIO4。 2．(2017·浙江省选考仿真预测卷)X、Y是同主族的非金属元素，如果X原子半径比Y原子大，则下列说法错误的是( ) A．X的非金属性比Y弱 B．X的原子序数比Y的大 C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 答案 C 解析 X、Y是同主族的非金属元素，同主族元素从下到上非金属性逐渐增强，则非金属性X 2019年 属性越强，对应的气态氢化物越稳定，非金属性X 3．(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)下列各组性质比较中，正确的是( ) ①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ②碱性：Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2 ③非金属性：F>C>O ④氧化性：Li 解析 ①都是最高价含氧酸，非金属性越强，其酸性越强，非金属性：Cl>Br>I，因此酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，故正确；②碱性：金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Ba>Mg>Be，碱性：Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2，故正确；③同周期从左向右，非金属性增强(稀有气体除外)，F>O>C，故不正确；④依据单强离弱，金属性强弱：K>Na>Li，氧化性：Li>Na>K，故错误；⑤HF分子之间形成分子间氢键，存在分子间氢键的物质沸点高，而HCl分子间有范德华力，故正确，综上所述B选项正确。 4．(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)锗(Ge)是第4周期ⅣA族元素，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是( ) A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能 C．锗化氢(GeH4)稳定性很强 D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 答案 B 解析 锗处于金属区与非金属区的交界线附近，元素金属性和非金属性都较弱，反应中既不易得电子，也不易失去电子，故A错误；锗处于金属区与非金属区的交界线附近，既有金属性又有非金属性，常用于作半导体材料，故B正确；锗处于金属区与非金属区的交界线附近，元素金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)稳定性较弱，故C错误；锗和硅处于同一主族，主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性大于锗，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以锗酸酸性比硅酸弱，为弱酸，故D错误；故选B。 5．(2017·浙江省选考仿真预测卷)下列各组物质的性质比较，正确的是( ) A．酸性：HClO4>H3PO4>H2SO4 B．氢化物稳定性：H2S>HF>H2O C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2 D．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 答案 D 解析 根据非金属性强弱和金属性强弱来判断溶液的酸碱性，选项A和C正确的顺序应为酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，碱性：Ca(OH)2>NaOH>Mg(OH)2。根据非金属性强弱可以判断氢化物的稳定性：HF>H2O>H2S。 题组二 元素周期表的考查 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ B．①②⑤ D．①②④⑤
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