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2024版新教材高考化学全程一轮总复习第五章物质结构与性质元素周期律第15讲元素周期表元素周期律（课件+课时作业+学生用书）（3份）
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复 习 目 标1．能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分，能列举元素周期律(表)的应用。2.了解元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释，能说明元素电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱、推断化学键的极性。
考点一 元素周期表必备知识整理一、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所编的序号，称之为原子序数，原子序数＝________＝________＝__________。2．编排原则
3．结构(1)周期—3短4长，共7个周期
(2)族—7主族＋7副族＋Ⅷ族＋0族，共16个族微点拨(1)所含元素种类最多的族为ⅢB族(含有锕系、镧系)，共有32种元素。(2)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。
二、原子结构与元素在周期表中的位置关系1．原子结构与周期的关系
2.每族元素的价电子排布特点(1)主族(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1－10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
三、元素周期表的分区1．根据元素的金属性与非金属性分区可将元素周期表分为金属元素区与非金属元素区如图所示
(1)分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。(2)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。(3)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。
2．根据核外电子排布分区(1)周期表的分区
(2)各区价电子排布特点
3.元素周期表的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
[正误判断] (1)长周期中各周期中的元素均为18种( )(2)同一周期相邻主族的原子序数差一定为1( )(3)包含元素种数最多的族是ⅠA族( )
× 第6、7周期容纳元素种数均为32种
× 第2、3周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为1，第4、5周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为11，第6、7周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为25
× 含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素
(4)最外层电子排布为4s1的元素一定为 ⅠA族( )(5)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素( )(6)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于ⅧB族( )
× 最外层电子排布为4s1的铜元素位于周期表ⅠB族
× He原子和部分过渡金属元素最外层电子数也是2
(7)ⅢB族的元素均为d区，ⅡB族的元素均为ds区( )(8)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S( )(9)价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s区元素( )
× 第6、7周期ⅢB族的元素f区
× 应位于第五周期ⅢA族，是p区元素
对点题组训练题组一 元素周期表的结构1．根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )A．周期表中第七周期最多容纳32种元素B．周期表中共有18个列，其中形成化合物种类最多的在第14列C．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D．除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中
解析：周期表中第七周期最多容纳32种元素，故A正确；C元素形成有机物的种类繁多，C位于第14列，周期表中共有18个列，故B正确；L层电子为奇数的所有元素，位于第二周期，最外层电子数等于族序数，则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，故C正确；He最外层电子数为2，第ⅡA族元素的最外层电子数为2，不在同一族中，故D错误。
2．(双选)如图为元素周期表中前五周期的一部分，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．5xC．5x＋14 D．5x＋16
解析：若A、B、C位于第三周期，五者核电荷数之和为5x＋10；若A、B、C位于第四周期，五者核电荷数之和为5x。
微点拨(1)元素周期表中元素原子序数的序差规律①同周期ⅡA族与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(如图所示)。当A、B在ⅠA或ⅡA族时，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。(2)由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
题组二 周期表位置与原子结构的关系3．某元素原子外围电子排布式为3d54s2，其应在( )A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族C．第四周期ⅦA族 D．第四周期ⅦB族
解析：价电子排布式为3d54s2的元素，原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2的元素，其质子数为25，为Mn元素，则25－2－8－8＝7，处于第四周期第7列，故处于周期表中第四周期ⅦB族。
4．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断( )A.它位于周期表的第四周期ⅡA族B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C.C2＋的核外价电子排布式为3d54s2D.C位于周期表中第9列，属于d区
解析：钴位于周期表的第四周期Ⅷ族，A项错误；“3d74s2”为C的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，C2＋的价电子排布式为3d7，C项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列d区，D项正确。
题组三 元素周期表的应用5.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是( )A.B只能得电子，不能失电子B.原子半径：Ge＞SiC.As可作半导体材料D.P处于第六周期第ⅥA族
解析：B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Ge＞Si，故B正确；As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；P为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，处于第六周期第ⅥA族，故D正确。
6．下列关于元素周期表应用的说法不正确的是( )A.为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现提供线索B.在金属与非金属的分界处，寻找半导体材料C.在氟、氯、硫、磷元素中，寻找制造农药的主要元素D.在过渡元素中，可以找到半导体材料
解析：元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律，为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索，故A正确；在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料，故B正确；通常制造农药的主要元素有F、Cl、S、P等元素，故C正确；在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，并不是半导体材料，故D错误。
考点二 元素周期律必备知识整理1.元素周期律
2．元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律
(2)元素及对应化合物性质的变化规律
(3)原子半径②变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐________；同主族元素从上到下，原子半径逐渐________。
微点拨(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。(2)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
3．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的有些性质是相似的，如 ，Li2CO3、MgCO3都能溶于水，Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性等。4．元素周期律的应用(1)比较不同周期、不同主族元素的性质①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2____Mg(OH)2____Al(OH)3。②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O____CH4____SiH4。
(2)预测未知元素的某些性质①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2____溶。②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质：HAt____稳定，水溶液呈____性，AgAt____溶于水。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在____________________附近找，如Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在周期表________找，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________元素中找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
[正误判断] (1)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能( )(2)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C( )(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强( )
× 钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
× C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是F>N>O> C
× 元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强
(4)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱( )(5)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( )(6)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S( )
× 元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性与还原性没有关系
× 如电负性O>N，非金属性O>N，而第一电离能N>O
(7)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( )(8)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
× 元素的原子金属性、非金属性强弱与得失电子多少无关，只与得失电子的难易程度有关
× 同周期元素若均形成阳离子或均形成阴离子，则原子序数越大，离子半径越小
对点题组训练题组一 电离能与电负性的判断与应用1．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( )A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)
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
题组二 微粒半径大小比较3．已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－B．原子序数：b>a>d>cC．原子半径：A>B>D>CD．四种元素一定均属于短周期元素
解析：由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图。A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B项，原子序数：b>a>c>d；C项，原子半径：A>B>D>C；D项，四种元素也可以为长周期元素。
4．比较下列粒子半径的大小，用“>”或“<”填空。(1)Na________Mg________Cl；(2)H＋________H________H－________Li＋；(3)O2－________F－________Mg2＋________Al3＋；(4)Fe________Fe2＋________Fe3＋；(5)Cl－________O2－________S2－；(6)P________O________F。
题组三 元素金属性、非金属性比较5．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
解析：盐酸中的溶质HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，虽然HCl的酸性比碳酸的强，但不能作为Cl、C非金属性强弱的判断依据，A错误；单质与H2越易化合，元素的非金属性越强，B正确；单质与水越易反应生成碱和H2，其金属性越强，C正确；较活泼的金属单质可将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，D正确。
6．甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合 ②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应 ③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强 ④与某金属反应时，甲元素原子得电子数目比乙的多 ⑤甲单质的熔、沸点比乙的低能说明甲比乙的非金属性强的是( )A．只有④ B．只有⑤C．①②③ D．①②③④⑤
新 情 境 新 高 考门捷列夫的预言2019年是“国际化学元素周期表年”。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，部分原始记录如下：
[问题探究]依据门捷列夫的原始记录回答：(1)门捷列夫预留甲、乙两种元素在现行元素周期表中的位置是什么？各是什么元素？ (2)试比较元素甲的最高价氧化物对应水化物的碱性与Al(OH)3的碱性强弱；乙的简单气态氢化物的稳定性与CH4稳定性的强弱。 (3)依据乙在元素周期表中的位置，预测乙有什么重要用途？
提示：元素甲与硼、铝在同一主族，且在铝的下方，故元素甲位于周期表第四周期第ⅢA族，是镓(Ga)元素。乙与Si在同一主族且相邻，故乙位于周期表第四周期ⅣA族，是锗(Ge)元素。
提示：金属性：Al
本讲真题研练1．[2022·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是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，则Q为第二周期元素，Y的最外层电子数为4且与Q位于不同周期，故其位于第三周期，则Y为Si；X与Y相邻，X为Al；根据4种元素原子最外层电子数之和为19，可知Q与Z最外层电子数之和为12，Q、Z可能是O、S，也可能是N、Cl，还可能是F、P。A项，Al的非金属性弱于第二周期的N、O、F，错误；B项，铝是金属晶体，熔点比单质硅(共价晶体)低，错误；C项，Q的简单氢化物存在分子间氢键，故沸点高，错误；D项，Z是原子序数大于Y的同周期元素，非金属性：Z>Y，最高价含氧酸的酸性：Z>Y，正确。
2．[2022·湖南卷]科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>Y>ZB．非金属性：Y>X>WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
解析：同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性O>C>Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为 ，位于第6周期第ⅣA族，D项正确。
3．[2022·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，故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，故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，故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，故D正确。
4．[2022·江苏卷]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＋)＜r(Na＋)B．电负性大小：F＜OC．电离能大小：I1(O)＜I1(Na)D．碱性强弱：NaOH＜Al(OH)3
5．[2021·全国乙卷]我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为 15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是( )A．原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB．化合物XW中的化学键为离子键C．Y单质的导电性能弱于Z单质的D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
6．[2021·山东卷]X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
7．[2023·浙江1月]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( )A．电负性：Z>XB．最高正价：ZY
复 习 目 标1．能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分，能列举元素周期律(表)的应用。2.了解元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释，能说明元素电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱、推断化学键的极性。
考点一 元素周期表必备知识整理一、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所编的序号，称之为原子序数，原子序数＝________＝________＝__________。2．编排原则
3．结构(1)周期—3短4长，共7个周期
(2)族—7主族＋7副族＋Ⅷ族＋0族，共16个族微点拨(1)所含元素种类最多的族为ⅢB族(含有锕系、镧系)，共有32种元素。(2)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。
二、原子结构与元素在周期表中的位置关系1．原子结构与周期的关系
2.每族元素的价电子排布特点(1)主族(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1－10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
三、元素周期表的分区1．根据元素的金属性与非金属性分区可将元素周期表分为金属元素区与非金属元素区如图所示
(1)分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。(2)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。(3)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。
2．根据核外电子排布分区(1)周期表的分区
(2)各区价电子排布特点
3.元素周期表的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
[正误判断] (1)长周期中各周期中的元素均为18种( )(2)同一周期相邻主族的原子序数差一定为1( )(3)包含元素种数最多的族是ⅠA族( )
× 第6、7周期容纳元素种数均为32种
× 第2、3周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为1，第4、5周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为11，第6、7周期第ⅡA、ⅢA族相邻的原子序数差为25
× 含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素
(4)最外层电子排布为4s1的元素一定为 ⅠA族( )(5)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素( )(6)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于ⅧB族( )
× 最外层电子排布为4s1的铜元素位于周期表ⅠB族
× He原子和部分过渡金属元素最外层电子数也是2
(7)ⅢB族的元素均为d区，ⅡB族的元素均为ds区( )(8)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S( )(9)价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s区元素( )
× 第6、7周期ⅢB族的元素f区
× 应位于第五周期ⅢA族，是p区元素
对点题组训练题组一 元素周期表的结构1．根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )A．周期表中第七周期最多容纳32种元素B．周期表中共有18个列，其中形成化合物种类最多的在第14列C．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D．除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中
解析：周期表中第七周期最多容纳32种元素，故A正确；C元素形成有机物的种类繁多，C位于第14列，周期表中共有18个列，故B正确；L层电子为奇数的所有元素，位于第二周期，最外层电子数等于族序数，则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，故C正确；He最外层电子数为2，第ⅡA族元素的最外层电子数为2，不在同一族中，故D错误。
2．(双选)如图为元素周期表中前五周期的一部分，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．5xC．5x＋14 D．5x＋16
解析：若A、B、C位于第三周期，五者核电荷数之和为5x＋10；若A、B、C位于第四周期，五者核电荷数之和为5x。
微点拨(1)元素周期表中元素原子序数的序差规律①同周期ⅡA族与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(如图所示)。当A、B在ⅠA或ⅡA族时，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。(2)由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
题组二 周期表位置与原子结构的关系3．某元素原子外围电子排布式为3d54s2，其应在( )A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族C．第四周期ⅦA族 D．第四周期ⅦB族
解析：价电子排布式为3d54s2的元素，原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2的元素，其质子数为25，为Mn元素，则25－2－8－8＝7，处于第四周期第7列，故处于周期表中第四周期ⅦB族。
4．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断( )A.它位于周期表的第四周期ⅡA族B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C.C2＋的核外价电子排布式为3d54s2D.C位于周期表中第9列，属于d区
解析：钴位于周期表的第四周期Ⅷ族，A项错误；“3d74s2”为C的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，C2＋的价电子排布式为3d7，C项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列d区，D项正确。
题组三 元素周期表的应用5.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是( )A.B只能得电子，不能失电子B.原子半径：Ge＞SiC.As可作半导体材料D.P处于第六周期第ⅥA族
解析：B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Ge＞Si，故B正确；As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；P为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，处于第六周期第ⅥA族，故D正确。
6．下列关于元素周期表应用的说法不正确的是( )A.为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现提供线索B.在金属与非金属的分界处，寻找半导体材料C.在氟、氯、硫、磷元素中，寻找制造农药的主要元素D.在过渡元素中，可以找到半导体材料
解析：元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律，为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索，故A正确；在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料，故B正确；通常制造农药的主要元素有F、Cl、S、P等元素，故C正确；在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，并不是半导体材料，故D错误。
考点二 元素周期律必备知识整理1.元素周期律
2．元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律
(2)元素及对应化合物性质的变化规律
(3)原子半径②变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐________；同主族元素从上到下，原子半径逐渐________。
微点拨(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。(2)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
3．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的有些性质是相似的，如 ，Li2CO3、MgCO3都能溶于水，Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性等。4．元素周期律的应用(1)比较不同周期、不同主族元素的性质①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2____Mg(OH)2____Al(OH)3。②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O____CH4____SiH4。
(2)预测未知元素的某些性质①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2____溶。②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质：HAt____稳定，水溶液呈____性，AgAt____溶于水。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在____________________附近找，如Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在周期表________找，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________元素中找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
[正误判断] (1)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能( )(2)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C( )(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强( )
× 钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
× C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是F>N>O> C
× 元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强
(4)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱( )(5)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( )(6)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S( )
× 元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性与还原性没有关系
× 如电负性O>N，非金属性O>N，而第一电离能N>O
(7)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( )(8)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
× 元素的原子金属性、非金属性强弱与得失电子多少无关，只与得失电子的难易程度有关
× 同周期元素若均形成阳离子或均形成阴离子，则原子序数越大，离子半径越小
对点题组训练题组一 电离能与电负性的判断与应用1．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( )A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)
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
题组二 微粒半径大小比较3．已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－B．原子序数：b>a>d>cC．原子半径：A>B>D>CD．四种元素一定均属于短周期元素
解析：由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图。A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B项，原子序数：b>a>c>d；C项，原子半径：A>B>D>C；D项，四种元素也可以为长周期元素。
4．比较下列粒子半径的大小，用“>”或“<”填空。(1)Na________Mg________Cl；(2)H＋________H________H－________Li＋；(3)O2－________F－________Mg2＋________Al3＋；(4)Fe________Fe2＋________Fe3＋；(5)Cl－________O2－________S2－；(6)P________O________F。
题组三 元素金属性、非金属性比较5．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
解析：盐酸中的溶质HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，虽然HCl的酸性比碳酸的强，但不能作为Cl、C非金属性强弱的判断依据，A错误；单质与H2越易化合，元素的非金属性越强，B正确；单质与水越易反应生成碱和H2，其金属性越强，C正确；较活泼的金属单质可将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，D正确。
6．甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合 ②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应 ③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强 ④与某金属反应时，甲元素原子得电子数目比乙的多 ⑤甲单质的熔、沸点比乙的低能说明甲比乙的非金属性强的是( )A．只有④ B．只有⑤C．①②③ D．①②③④⑤
新 情 境 新 高 考门捷列夫的预言2019年是“国际化学元素周期表年”。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，部分原始记录如下：
[问题探究]依据门捷列夫的原始记录回答：(1)门捷列夫预留甲、乙两种元素在现行元素周期表中的位置是什么？各是什么元素？ (2)试比较元素甲的最高价氧化物对应水化物的碱性与Al(OH)3的碱性强弱；乙的简单气态氢化物的稳定性与CH4稳定性的强弱。 (3)依据乙在元素周期表中的位置，预测乙有什么重要用途？
提示：元素甲与硼、铝在同一主族，且在铝的下方，故元素甲位于周期表第四周期第ⅢA族，是镓(Ga)元素。乙与Si在同一主族且相邻，故乙位于周期表第四周期ⅣA族，是锗(Ge)元素。
提示：金属性：Al
本讲真题研练1．[2022·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是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，则Q为第二周期元素，Y的最外层电子数为4且与Q位于不同周期，故其位于第三周期，则Y为Si；X与Y相邻，X为Al；根据4种元素原子最外层电子数之和为19，可知Q与Z最外层电子数之和为12，Q、Z可能是O、S，也可能是N、Cl，还可能是F、P。A项，Al的非金属性弱于第二周期的N、O、F，错误；B项，铝是金属晶体，熔点比单质硅(共价晶体)低，错误；C项，Q的简单氢化物存在分子间氢键，故沸点高，错误；D项，Z是原子序数大于Y的同周期元素，非金属性：Z>Y，最高价含氧酸的酸性：Z>Y，正确。
2．[2022·湖南卷]科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>Y>ZB．非金属性：Y>X>WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
解析：同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性O>C>Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为 ，位于第6周期第ⅣA族，D项正确。
3．[2022·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，故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，故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，故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，故D正确。
4．[2022·江苏卷]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＋)＜r(Na＋)B．电负性大小：F＜OC．电离能大小：I1(O)＜I1(Na)D．碱性强弱：NaOH＜Al(OH)3
5．[2021·全国乙卷]我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为 15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是( )A．原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB．化合物XW中的化学键为离子键C．Y单质的导电性能弱于Z单质的D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
6．[2021·山东卷]X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
7．[2023·浙江1月]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( )A．电负性：Z>XB．最高正价：Z
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