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2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第2讲 元素周期表 元素周期律 课件
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这是一份2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第2讲 元素周期表 元素周期律 课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一元素周期表，核电荷数，质子数，核外电子数，电子层数目，原子序数，最外层电子数，电子层数，He2s22p6，Ne3s23p6等内容，欢迎下载使用。
第2讲 元素周期表 元素周期律
复习目标1．了解元素周期表的结构及应用。2.根据原子核外电子排布规律认识元素周期表的结构与分区。3.掌握元素周期律的实质。4.了解电离能、电负性的概念，并能掌握其递变规律与应用。5.掌握同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律，并能对陌生元素性质进行简单预测。
3．原子核外电子排布与周期表的关系
二、元素周期表的结构1．元素周期表的周期与族的划分(1)周期(7个横行，7个周期)
短周期元素和长周期元素
(2)按核外电子排布特点分区①周期表的分区
②各区元素原子价层电子排布特点
3.元素周期表的应用(1)为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(2)启发人们在一定区域内寻找新物质
请指出下列各说法的错因(1)最外层电子数是2的元素，都是第ⅡA族元素。错因： __________________________________________(2)价层电子排布为5s25p3的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素。错因： ______________________________________________(3)包含元素种类最多的族是ⅠA族。错因： __________________________________________
He是最外层电子数为2的元素，但属于零族。
价层电子排布为5s25p3的元素位于第五周期第ⅤA族。
含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(4)每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束。错因： _____________________(5)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，它们都是同位素。错因： __________________________________________________________________________________
第一周期从H元素开始。
同位素是同种元素的不同原子，要求质子数相同而质量数不同，显然，镧系、锕系不符合。
2．同主族元素的原子序数差的关系(1)位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA族、第ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。(2)位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。3．同周期两相邻主族元素的原子序数差可能为1或11(第四、五周期的第ⅡA族和第ⅢA族)或25(第六、七周期的第ⅡA族和第ⅢA族)。4．含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。
角度一 原子结构与周期表的关系1．若某原子处于能量最低状态时，价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是( )A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素位于周期表的第五周期第ⅢB族C．该元素原子的M能层共有8个电子D．该元素原子最外层共有1个电子，位于ds区
2．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是( )A．两种原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子
对价层电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
角度二 元素周期表的结构3．下列有关元素周期表分区的说法正确的是( )A．s区全部是金属元素B．p区全部是非金属元素C．d区内元素原子的价层电子排布必为(n－1)d1～10ns2D．除ds区外，以最后填入电子的能级符号作为区的名称
解析由于X、Y、Z均为主族元素，结合其位置关系和元素周期表的结构，可推断Y元素一定不在第一周期，即X、Y、Z不可能都在短周期，D错误。
4.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是( )A．Y与Z的原子序数之和可能为2aB．Y的原子序数可能为a－17C．Z的原子序数可能为a＋31D．X、Y、Z一定为短周期元素
5．下列有关元素周期表结构的说法中正确的是( )A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B．同周期两相邻主族元素的原子序数之差一定为1C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第六周期副族元素D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族没有非金属元素
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系
考点二 元素周期律
4．主族元素性质的周期性变化规律
5.元素周期律的应用(1)预测同主族元素的性质：如碱金属元素的一般性质。
请指出下列各说法的错因(1)同周期主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。错因： ________________________________________________________________(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知，氧元素的最高正价为＋6价。错因： ___________________(3)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。错因： ___________________________________________________
同周期主族元素的阴离子半径大于阳离子半径，如：r(N3－)>r(Li＋)。
第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(4)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。错因： ___________________________________________________________________________(5)两元素原子电负性差值大于1.7时，一定形成离子键。错因： __________________________________________________________________________________
非金属性、金属性强弱与原子得失电子数目无关，只与得失电子的难易程度有关。
两元素原子电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，也可能形成共价键，如HF。
(6)根据元素周期律，氮与氧、镁与铝相比，都是后者的第一电离能大。错因： ___________________________________________________________________________(7)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。错因： _________________________________________________________________________
N的3p轨道半充满，Mg的3s轨道全充满，与同周期相邻元素比，第一电离能较大。
元素的电负性大，第一电离能不一定大。如电负性：NO。
1．元素金属性、非金属性的比较
2.电离能的应用(1)判断元素金属性的强弱第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。(2)判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。(3)判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
(4)反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。3．电负性的应用(1)一般来说，若两成键元素原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；若两成键元素原子间的电负性差值小于1.7，原子之间通常形成共价键。共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
(2)电负性大的元素在化合物中易呈现负价，电负性小的元素在化合物中易呈现正价。4．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素有些性质是相似的，如：
角度一 元素性质递变规律1．已知短周期主族元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是( )A．原子序数：D>C>B>AB．原子半径：B>A>C>DC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－
粒子半径大小的比较方法(1)先比较电子层数，电子层数越多，微粒半径越大。(2)若电子层数相同，则原子序数越大，微粒半径越小(序大径小)。(3)若电子层数、原子序数都相同，则电子数多的微粒半径大。
角度二 元素金属性、非金属性强弱的判断3．下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是( )A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于CB．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合所需温度，说明S的非金属性强于SiC．Na与冷水反应剧烈，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于MgD．Fe投入CuSO4溶液中，能置换出Cu，说明Fe的金属性比Cu的强
4．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )A．非金属性：Z
6．(1)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为____________，第一电离能由大到小的顺序为____________。(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小)
角度四 元素周期表、元素周期律的应用7．下列关于ⅡA族元素性质预测正确的是( )A．Ra(OH)2和Mg(OH)2类似，二者均难溶于水B．RaSO4和BaSO4类似，二者均难溶于水C．Sr在常温下不能和冷水反应D．依据对角线规则，Be的性质和Al类似，Be(OH)2和NaOH反应可生成NaBeO2
8．1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如图。下列说法不正确的是( )A．元素甲比Al的最高价氧化物的水化物的碱性弱B．原子半径：甲>乙>SiC．元素乙位于现行元素周期表第四周期第ⅣA族D．推测乙可以用作半导体材料
解析由题图可知，甲为Ga(镓)，乙为Ge(锗)，甲(Ga)与铝为同主族上下相邻两元素，其最高价氧化物的水化物的碱性比铝强。
1．(2022·江苏高考)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )A．半径大小：r(Al3＋)
解析短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误。
3．(2022·全国乙卷)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是( )A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B．最高价氧化物的水化物酸性：Y
解析非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，所以酸性：HClO4＞HIO4，酸性：HCl
7．(1)(2022·全国甲卷节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_____(填标号)，判断的根据是____________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_____(填标号)。
同一周期从左至右第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高
(2)(2021·福建高考节选)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)>I1(O)>I1(S)，原因是__________________________________________________________________________________________________。
N原子2p轨道半充满，比相邻的O原子更稳定，更难失电子；O、S同主族，S原子半径大于O原子，更易失去电子
课时作业建议用时：40分钟
选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．(2022·天津市河北区高三质量检测)下列叙述正确的是( )A．第一电离能：Li
2．(2022·华南师大附中高三综合测试)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素P(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84。下列说法正确的是( )A．210P是一种核素B．原子半径：P＜SC．P位于元素周期表的第五周期D．PO2只有还原性
3．下列事实不能用元素周期律解释的是( )A．NaOH的碱性强于Al(OH)3B．Mg与热水能反应，Al与热水很难反应C．H2O的稳定性强于H2SD．HClO4的酸性强于HBrO
解析A项，Pb不位于金属元素与非金属元素交界处，不可作半导体材料，错误；C项，H2S的还原性比H2Se的弱，错误；D项，H不属于碱金属元素，错误。
4．下列叙述正确的是( )A．铅位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界处，可作半导体材料B．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S的还原性比H2Se的强D．最外层电子数为1的元素一定属于碱金属元素
5．下列说法中不正确的是( )A．镧系、锕系元素都在f区B．s区的元素都是活泼的金属元素C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素D．稀有气体全都位于p区
6.元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述不正确的是( )A．Li在N2中燃烧生成Li3NB．Li在空气中燃烧生成Li2O2C．Be(OH)2既能溶于强酸又能溶于强碱溶液D．硼酸钠溶液显碱性
解析根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数：F>S>Na，A错误；单质沸点：Na>S>F2，B错误；离子半径：S2－>F－>Na＋，C错误。
7．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )A．原子最外层电子数：X>Y>ZB．单质沸点：X>Y>ZC．离子半径：X2－>Y＋>Z－D．原子序数：X>Y>Z
8．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是( )A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：②>①>④>③C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①
解析设W的最外层电子数目为a，则有a＋(a＋1)＋(a＋2)＝18，解得a＝5，结合四种元素在周期表中的相对位置可知，W、X、Y、Z分别为氮元素、硫元素、氯元素、锗元素。
9．元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素Z位于第四周期，W、X、Y原子的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是( )A.最简单氢化物沸点：Y>WB．原子半径的大小：Z>Y>XC．氧化物的水化物的酸性：W
解析 Z有＋6价和－2价，则Z为S元素；W和T的主要化合价均为－1，W的原子半径小于T，则W为F元素，T为Cl元素；X、Y的原子半径均大于S，X的主要化合价为＋2，则X为Mg元素，Y的主要化合价为＋3，则Y为Al元素。Mg的3s轨道处于全满的稳定状态，所以Mg的第一电离能比相邻的Al大，A错误；元素周期表中F的电负性最大，B错误；HF可以形成分子间氢键，故沸点比HCl高，C正确；非金属性：Cl>S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，但Cl还有HClO等含氧酸，HClO的酸性弱于H2SO4，D错误。
11.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，常温下，0.01 ml/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A．简单离子半径：Y>Z>W>XB．W的单质在常温下是黄绿色气体C．气态氢化物的稳定性：W>Z>YD．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液中的微粒共有4种
解析常温下，第三周期元素中，X的最高价氧化物水化物的溶液pH为12，氢氧根离子浓度为0.01 ml/L，故为一元强碱，则X为Na元素；Y、W、Z的最高价氧化物对应水化物的溶液pH均小于7，均为酸，W的最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01 ml/L，故为一元强酸，则W为Cl元素；相同浓度的最高价含氧酸溶液中，Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱，而原子半径：Y>Z>Cl，SiO2不溶于水，故Z为S元素，Y为P元素。
12．(2022·山东烟台、德州高三一模)一种由短周期主族元素组成的抗病毒化合物的结构如图所示，其中Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Q为元素周期表中原子半径最小的，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是( )A．第一电离能：X>Y>WB．Y的氢化物只含有极性键C．Q、X、Y只能形成共价化合物D．W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
解析Q为元素周期表中原子半径最小的，故Q为H，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍，Z只能含有2个电子层，则Y的最外层电子数为6，由原子序数Y＜Z及成键数目可得Y为O、Z为F，根据题图可知W形成4个共价键，且原子序数小于O，则W为C元素，X形成3个共价键，且原子序数介于C、O之间，则X为N元素。
有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：
第2讲 元素周期表 元素周期律
复习目标1．了解元素周期表的结构及应用。2.根据原子核外电子排布规律认识元素周期表的结构与分区。3.掌握元素周期律的实质。4.了解电离能、电负性的概念，并能掌握其递变规律与应用。5.掌握同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律，并能对陌生元素性质进行简单预测。
3．原子核外电子排布与周期表的关系
二、元素周期表的结构1．元素周期表的周期与族的划分(1)周期(7个横行，7个周期)
短周期元素和长周期元素
(2)按核外电子排布特点分区①周期表的分区
②各区元素原子价层电子排布特点
3.元素周期表的应用(1)为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(2)启发人们在一定区域内寻找新物质
请指出下列各说法的错因(1)最外层电子数是2的元素，都是第ⅡA族元素。错因： __________________________________________(2)价层电子排布为5s25p3的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素。错因： ______________________________________________(3)包含元素种类最多的族是ⅠA族。错因： __________________________________________
He是最外层电子数为2的元素，但属于零族。
价层电子排布为5s25p3的元素位于第五周期第ⅤA族。
含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(4)每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束。错因： _____________________(5)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，它们都是同位素。错因： __________________________________________________________________________________
第一周期从H元素开始。
同位素是同种元素的不同原子，要求质子数相同而质量数不同，显然，镧系、锕系不符合。
2．同主族元素的原子序数差的关系(1)位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA族、第ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。(2)位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。3．同周期两相邻主族元素的原子序数差可能为1或11(第四、五周期的第ⅡA族和第ⅢA族)或25(第六、七周期的第ⅡA族和第ⅢA族)。4．含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。
角度一 原子结构与周期表的关系1．若某原子处于能量最低状态时，价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是( )A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素位于周期表的第五周期第ⅢB族C．该元素原子的M能层共有8个电子D．该元素原子最外层共有1个电子，位于ds区
2．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是( )A．两种原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子
对价层电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
角度二 元素周期表的结构3．下列有关元素周期表分区的说法正确的是( )A．s区全部是金属元素B．p区全部是非金属元素C．d区内元素原子的价层电子排布必为(n－1)d1～10ns2D．除ds区外，以最后填入电子的能级符号作为区的名称
解析由于X、Y、Z均为主族元素，结合其位置关系和元素周期表的结构，可推断Y元素一定不在第一周期，即X、Y、Z不可能都在短周期，D错误。
4.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是( )A．Y与Z的原子序数之和可能为2aB．Y的原子序数可能为a－17C．Z的原子序数可能为a＋31D．X、Y、Z一定为短周期元素
5．下列有关元素周期表结构的说法中正确的是( )A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B．同周期两相邻主族元素的原子序数之差一定为1C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第六周期副族元素D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族没有非金属元素
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系
考点二 元素周期律
4．主族元素性质的周期性变化规律
5.元素周期律的应用(1)预测同主族元素的性质：如碱金属元素的一般性质。
请指出下列各说法的错因(1)同周期主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。错因： ________________________________________________________________(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知，氧元素的最高正价为＋6价。错因： ___________________(3)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。错因： ___________________________________________________
同周期主族元素的阴离子半径大于阳离子半径，如：r(N3－)>r(Li＋)。
第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(4)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。错因： ___________________________________________________________________________(5)两元素原子电负性差值大于1.7时，一定形成离子键。错因： __________________________________________________________________________________
非金属性、金属性强弱与原子得失电子数目无关，只与得失电子的难易程度有关。
两元素原子电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，也可能形成共价键，如HF。
(6)根据元素周期律，氮与氧、镁与铝相比，都是后者的第一电离能大。错因： ___________________________________________________________________________(7)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。错因： _________________________________________________________________________
N的3p轨道半充满，Mg的3s轨道全充满，与同周期相邻元素比，第一电离能较大。
元素的电负性大，第一电离能不一定大。如电负性：N
1．元素金属性、非金属性的比较
2.电离能的应用(1)判断元素金属性的强弱第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。(2)判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。(3)判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
(4)反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。3．电负性的应用(1)一般来说，若两成键元素原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；若两成键元素原子间的电负性差值小于1.7，原子之间通常形成共价键。共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
(2)电负性大的元素在化合物中易呈现负价，电负性小的元素在化合物中易呈现正价。4．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素有些性质是相似的，如：
角度一 元素性质递变规律1．已知短周期主族元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是( )A．原子序数：D>C>B>AB．原子半径：B>A>C>DC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－
粒子半径大小的比较方法(1)先比较电子层数，电子层数越多，微粒半径越大。(2)若电子层数相同，则原子序数越大，微粒半径越小(序大径小)。(3)若电子层数、原子序数都相同，则电子数多的微粒半径大。
角度二 元素金属性、非金属性强弱的判断3．下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是( )A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于CB．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合所需温度，说明S的非金属性强于SiC．Na与冷水反应剧烈，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于MgD．Fe投入CuSO4溶液中，能置换出Cu，说明Fe的金属性比Cu的强
4．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )A．非金属性：Z
6．(1)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为____________，第一电离能由大到小的顺序为____________。(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小)
角度四 元素周期表、元素周期律的应用7．下列关于ⅡA族元素性质预测正确的是( )A．Ra(OH)2和Mg(OH)2类似，二者均难溶于水B．RaSO4和BaSO4类似，二者均难溶于水C．Sr在常温下不能和冷水反应D．依据对角线规则，Be的性质和Al类似，Be(OH)2和NaOH反应可生成NaBeO2
8．1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如图。下列说法不正确的是( )A．元素甲比Al的最高价氧化物的水化物的碱性弱B．原子半径：甲>乙>SiC．元素乙位于现行元素周期表第四周期第ⅣA族D．推测乙可以用作半导体材料
解析由题图可知，甲为Ga(镓)，乙为Ge(锗)，甲(Ga)与铝为同主族上下相邻两元素，其最高价氧化物的水化物的碱性比铝强。
1．(2022·江苏高考)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )A．半径大小：r(Al3＋)
解析短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误。
3．(2022·全国乙卷)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是( )A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B．最高价氧化物的水化物酸性：Y
解析非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，所以酸性：HClO4＞HIO4，酸性：HCl
7．(1)(2022·全国甲卷节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_____(填标号)，判断的根据是____________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_____(填标号)。
同一周期从左至右第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高
(2)(2021·福建高考节选)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)>I1(O)>I1(S)，原因是__________________________________________________________________________________________________。
N原子2p轨道半充满，比相邻的O原子更稳定，更难失电子；O、S同主族，S原子半径大于O原子，更易失去电子
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选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．(2022·天津市河北区高三质量检测)下列叙述正确的是( )A．第一电离能：Li
2．(2022·华南师大附中高三综合测试)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素P(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84。下列说法正确的是( )A．210P是一种核素B．原子半径：P＜SC．P位于元素周期表的第五周期D．PO2只有还原性
3．下列事实不能用元素周期律解释的是( )A．NaOH的碱性强于Al(OH)3B．Mg与热水能反应，Al与热水很难反应C．H2O的稳定性强于H2SD．HClO4的酸性强于HBrO
解析A项，Pb不位于金属元素与非金属元素交界处，不可作半导体材料，错误；C项，H2S的还原性比H2Se的弱，错误；D项，H不属于碱金属元素，错误。
4．下列叙述正确的是( )A．铅位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界处，可作半导体材料B．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S的还原性比H2Se的强D．最外层电子数为1的元素一定属于碱金属元素
5．下列说法中不正确的是( )A．镧系、锕系元素都在f区B．s区的元素都是活泼的金属元素C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素D．稀有气体全都位于p区
6.元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述不正确的是( )A．Li在N2中燃烧生成Li3NB．Li在空气中燃烧生成Li2O2C．Be(OH)2既能溶于强酸又能溶于强碱溶液D．硼酸钠溶液显碱性
解析根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数：F>S>Na，A错误；单质沸点：Na>S>F2，B错误；离子半径：S2－>F－>Na＋，C错误。
7．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )A．原子最外层电子数：X>Y>ZB．单质沸点：X>Y>ZC．离子半径：X2－>Y＋>Z－D．原子序数：X>Y>Z
8．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是( )A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：②>①>④>③C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①
解析设W的最外层电子数目为a，则有a＋(a＋1)＋(a＋2)＝18，解得a＝5，结合四种元素在周期表中的相对位置可知，W、X、Y、Z分别为氮元素、硫元素、氯元素、锗元素。
9．元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素Z位于第四周期，W、X、Y原子的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是( )A.最简单氢化物沸点：Y>WB．原子半径的大小：Z>Y>XC．氧化物的水化物的酸性：W
解析 Z有＋6价和－2价，则Z为S元素；W和T的主要化合价均为－1，W的原子半径小于T，则W为F元素，T为Cl元素；X、Y的原子半径均大于S，X的主要化合价为＋2，则X为Mg元素，Y的主要化合价为＋3，则Y为Al元素。Mg的3s轨道处于全满的稳定状态，所以Mg的第一电离能比相邻的Al大，A错误；元素周期表中F的电负性最大，B错误；HF可以形成分子间氢键，故沸点比HCl高，C正确；非金属性：Cl>S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，但Cl还有HClO等含氧酸，HClO的酸性弱于H2SO4，D错误。
11.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，常温下，0.01 ml/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A．简单离子半径：Y>Z>W>XB．W的单质在常温下是黄绿色气体C．气态氢化物的稳定性：W>Z>YD．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液中的微粒共有4种
解析常温下，第三周期元素中，X的最高价氧化物水化物的溶液pH为12，氢氧根离子浓度为0.01 ml/L，故为一元强碱，则X为Na元素；Y、W、Z的最高价氧化物对应水化物的溶液pH均小于7，均为酸，W的最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01 ml/L，故为一元强酸，则W为Cl元素；相同浓度的最高价含氧酸溶液中，Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱，而原子半径：Y>Z>Cl，SiO2不溶于水，故Z为S元素，Y为P元素。
12．(2022·山东烟台、德州高三一模)一种由短周期主族元素组成的抗病毒化合物的结构如图所示，其中Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Q为元素周期表中原子半径最小的，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是( )A．第一电离能：X>Y>WB．Y的氢化物只含有极性键C．Q、X、Y只能形成共价化合物D．W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
解析Q为元素周期表中原子半径最小的，故Q为H，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍，Z只能含有2个电子层，则Y的最外层电子数为6，由原子序数Y＜Z及成键数目可得Y为O、Z为F，根据题图可知W形成4个共价键，且原子序数小于O，则W为C元素，X形成3个共价键，且原子序数介于C、O之间，则X为N元素。
有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：
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