高中元素周期律第2课时导学案

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第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
◆知识点一 元素金属性和非金属性的递变
1.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)主族元素的族序数＝ ；周期序数＝ 。
(2)化合价规律
2.元素周期表的金属区和非金属区
(1)元素周期表分区图示
金属元素和非金属元素在元素周期表中有相对明确的分区。图中，虚线左下方是 元素，虚线右上方是 元素。
(2)金属性强的元素在周期表的 方，最强的是 (放射性元素除外)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是 。非金属性强的元素在周期表的 方(稀有气体除外)，最强的是 ，但最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (F无正价)。
(3)分界线附近的元素，既能表现出一定的 ，又能表现出一定的 ，故元素的 与 之间没有严格的界线。
3.元素周期表与元素周期律的关系
(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。
(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律
同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
归纳总结
元素非金属性和金属性
(1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。
(2)元素金属性和非金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关。如Na在反应中失去1个电子，Al在反应中失去3个电子，但是金属性：Na>Al。
即学即练
1．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．非金属性：N＜O＜FB．碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH
C．稳定性：HI＜HBr＜HClD．酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO
2．下列叙述能肯定A金属比B金属活泼性强的是
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数多
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1 ml A从酸中置换出的氢比1 ml B从酸中转换出的氢多
D．常温下，A能从冷水中置换出氢，而B不能
3．根据元素周期律判断，下列物质的性质比较，错误的是
A．酸性：HClO4>H2SO4B．碱性：KOH>NaOH
C．非金属性： P>S>ClD．气态氢化物稳定性：HF>HCl>H2S
◆知识点二 元素周期表和周期律的应用
1.在科技生产中的应用
2.在理论上的应用
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质
如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2
Al(OH)3。
(2)推测未知元素的某些性质
例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2 溶。
②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为 色固体，与氢气 化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。
(3)解释实验现象，如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。
(4)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。
拓展内容
(1)在分界线的左侧(第ⅠA族)还包括非金属元素氢。
(2)元素周期表的左下方金属性最强的元素是铯(Fr是放射性元素，除外)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是CsOH。右上方非金属性最强的元素是氟，但最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4。
即学即练
4．下列各组微粒中，按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A．F、O、S、PB．
C．D．
5．元素X的原子有2个电子层，最外层有3个电子，则该元素位于周期表的
A．第三周期第ⅡA族B．第三周期第ⅤA族
C．第二周期第ⅢA族D．第二周期第ⅢB族
6．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（ ）
A．虚线左下方的元素均为非金属元素
B．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素
“位—构—性”与元素的综合推断
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质，三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
(3)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息，如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置，推出元素
(3)对照问题，结合元素周期律回答相应问题
注意 ①将推断出的元素代入元素周期表，看是否完全符合题意；②当推断出的元素有多种可能时，每一种都要代入进行检查，看是否符合题目要求。
实践应用
7．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且最外层电子数之和为13，X的原子中不含中子且与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是( )
A.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同
C.原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y两种元素可以组成含10电子的分子
8．X、Y、Z、W、Q是五种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，且他们的最外层电子数之和为28，下列说法不正确的是
A．X、Y、Z三种元素的原子半径依次减小
B．Y的最简单氢化物能与其最高价氧化物对应水化物发生反应
C．W的氧化物对应水化物为强酸
D．Q与Z可以形成QZ2，用于自来水的杀菌消毒
9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的核内质子数为8，Y原子最外层只有1个电子，Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍。下列叙述错误的是
A．Z的非金属性比X的弱B．X、Y可形成含有共价键的离子化合物
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱D．原子半径的大小顺序：
考点一 元素金属性和非金属性的递变
【例1】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．酸性：B．碱性：
C．非金属性：D．还原性：
概念辨析
元素金属性、非金属性强弱的判断方法
(1)金属性强弱的判断依据
①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。
②元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则其金属性越强。
③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。
④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。
⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。
②非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。
④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。
⑤非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。
【变式1-1】不能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实是
A．比的沸点高
B．水溶液在空气中易变浑浊
C．
D．富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价
【变式1-2】下列比较中，不正确的是
A．非金属性：
B．离子半径：
C．碱性：
D．还原性：
考点二 元素周期表和周期律的应用
【例2】如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是
A．原子半径的大小顺序：
B．同主族中C的氢化物还原性最强
C．元素至少可形成两种酸性氧化物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
易错提醒
主族元素在周期表中的特殊位置
(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al；
(2)族序数等于周期数2倍的元素：C、S；
(3)族序数等于周期数3倍的元素：O；
(4)周期数是族序数2倍的短周期元素：Li；
(5)周期数是族序数3倍的短周期元素：Na；
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si；
(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S；
(8)除H外，原子半径最小的元素：F；
(9)最高价不等于族序数的元素：O、F。
【变式2-1】R、W、X、Y、Z是短周期元素，它们最外层电子数与原子序数的关系如图，则下列说法不正确的是
A．简单离子半径Z>X
B．最简单氢化物的稳定性Y>X>R
C．单质X与Z反应可成Z2X或Z2X2
D．Z2R溶液与W单质反应可生成淡黄色沉淀
【变式2-2】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是
A．W、X、Y形成的化合物一定为共价化合物
B．原子半径：
C．简单氢化物的还原性：
D．甲中阴阳离子个数比
考点三 “位—构—性”与元素的综合推断
【例3】某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如下图所示的“蜗牛”形状，图中每个“•”代表一种元素，其中A点（最中心的点）代表起点元素。下列说法中正确的是
A．由于化合物、分子内都含有氢键，所以沸点都较高
B．物质YA可能具有较强的氧化性
C．图中离A点越远的元素，其原子半径一定越大
D．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷（As）元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素
易错提醒
元素“位、构、性”规律中的特例
(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(eq \\al(1,1)H)无中子。
(2)元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始。
(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。
(4)非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体。
(5)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价。
【变式3-1】下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法不正确的是
A．X的最高价氧化物的水化物是强碱B．常温常压下，Y单质为固态
C．简单气态氢化物热稳定性：D．原子半径：
【变式3-2】X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物小于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光
基础达标
一、单选题
1．某元素的原子结构示意图为，关于该元素的说法不正确的是
A．元素符号是AlB．最高正化合价是+3价
C．金属性强于钠的D．单质能与氢氧化钠溶液反应
2．（23-24高一下·宁夏吴忠·开学考试）下列有关性质比较不能用元素周期律解释的是
A．酸性：B．热稳定性
C．碱性：D．非金属性：
3．下列实验(室温)不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
4．（24-25高一下·山东临沂·期末）四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数之和为48，在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
A．简单氢化物的沸点：Y>Z
B．W的氧化物对应水化物的酸性比Z的强
C．X元素与Y元素能形成多种化合物
D．简单离子半径：Z>W
5．（24-25高一下·安徽芜湖·期中）运用元素周期律分析下面推断，正确的是
A．可以从盐酸中置换出B．卤化氢的稳定性随核电荷数的增加而增强
C．氢氧化铍[]的碱性比氢氧化镁强D．碱金属的还原性随核电荷数的增加而增强
6．（24-25高一下·上海·期中）以下事实不能证明S的非金属性比Cl弱的是
A．稳定性：B．氯气和铁反应生成，硫和铁反应生成FeS
C．酸性：盐酸＞氢硫酸D．氯气通入氢硫酸溶液中，有浅黄色浑浊
7．（2025高一下·浙江·学业考试）下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
A．AB．BC．CD．D
8．（24-25高一下·云南昆明·期末）为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同族，Y和Z为同周期相邻元素且最外层电子数之和为9；分别与氧形成1:1型化合物，常温下a为液态。下列说法错误的是
A．原子半径：B．化合物d中阴阳离子个数比为1:1
C．化合物b与c能发生氧化还原反应D．WX为离子化合物
9．（24-25高一下·浙江宁波·期末）四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图，原子的最外层电子数之和为24.下列说法不正确的是
A．X位于第二周期第VA族
B．Y的氢化物一定比Z的氢化物稳定
C．Z的原子半径比W的原子半径大
D．W单质能与Z的氢化物发生置换反应
10．（24-25高一下·广东云浮·期末）短周期主族元素在元素周期表的相对位置如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径大小：
B．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．简单氢化物的热稳定性：
D．Y的氧化物常用于制造太阳能电池板
综合应用
11．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列推断正确的是
A．由酸性，推断非金属性
B．由氧化性，推断投入中发生
C．由金属性，推断投入溶液中发生
D．由稳定性，推断非金属性
12．（24-25高一下·山东济南·期中）下列叙述正确的是
A．最高正化合价：F > NB．非金属性：Br2 > Cl2
C．酸性：H2SiO3 >H2CO3D．碱性：KOH > NaOH
13．尿素[]是第一种由无机物人工合成的有机物。下列说法正确的是
A．原子半径：B．非金属性：
C．沸点：D．酸性：
14．（23-24高一下·上海·期中）在周期表中硒的左右分别为砷和溴，下列说法正确的是
A．的最高价含氧酸一定是一元酸
B．这三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，的酸性最弱
C．微粒半径
D．可以从溶液中置换出
15．（24-25高一下·河南·开学考试）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Y、Z对应的简单离子、、具有相同的电子层结构，X与W的最外层电子数相同。下列叙述正确的是
A．非金属性：B．简单离子半径：
C．最简单氢化物的沸点：D．W的氧化物对应的水化物为强酸
16．（24-25高一上·北京朝阳·期末）下列元素中，金属性最强的是
A．NaB．KC．MgD．Fe
拓展培优
17．在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图所示)的有些性质是相似的。下列说法错误的是
A．常温下，难溶于水，也难溶于水
B．和在过量的氧气中燃烧分别生成和
C．能与稀盐酸反应，也能与稀盐酸反应
D．硅酸为弱酸，硼酸也为弱酸
18．下列判断错误的是
A．非金属性：B．酸性：
C．还原性：D．碱性：
19．（23-24高一下·陕西渭南·期中）碲(Te)位于元素周期表中第5周期第ⅥA族，下列推测错误的是
A．碲的最高价氧化物对应水化物为H2TeO4
B．碲的原子半径比铷(Rb)的小
C．硫单质与氢气反应比氧单质与氢气反应更容易
D．硫化氢比碲化氢更稳定
20．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）如表列出8种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置。
请回答下列问题：
(1)考古工作者利用某元素的一种核素测定文物年代，这种核素的元素符号是 。
(2)元素⑧的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 ；元素②的简单气态氢化物的化学式是 。
(3)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(4)③、④、⑤三种元素的简单氢化物中稳定性最强的是 (填化学式)；③、④、⑤中原子半径最小的是 (画原子结构示意图)。
(5)根据元素周期律，自然界中最强的碱是 (填化学式)。
教学目标
1．了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。
2．了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
重点和难点
重点：元素与元素周期律的应用
难点：“位、构、性”关系应用
选项
实验
实验目的
A
分别取大小相同的钠粒、钾粒投入等量水中，观察反应的剧烈程度
比较钠、钾原子的失电子能力强弱
B
将铝粉和镁块放入稀盐酸中，观察产生气泡的速率
验证铝、镁原子的失电子能力强弱
C
将少量溴水加入碘化钾溶液中，再加入CCl4振荡、静置，观察CCl4层颜色
比较溴单质和碘单质的氧化性强弱
D
向1 ml/L碳酸氢钠溶液中加入等量1 ml/L稀硫酸，观察是否有气体生成
比较硫和碳元素原子的得电子能力强弱
X
Y
Z
W
选项
事实
推论
A
与冷水反应，K比剧烈
金属性：
B
的碱性强于
金属性：
C
与溶液反应生成
非金属性：
D
与加热至一定温度发生反应、与需要不断加热才能缓慢反应
非金属性：
B
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧