高中化学沪科技版（2020）必修第一册元素周期律优秀达标测试

4.1.2  元素周期律

知识点01  元素周期律的定义

元素周期律定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈现的周期性变化规律即元素周期律。

1. 元素周期律的内容：原子半径的周期性变化规律：随着元素原子序数的递增，电子层数相同的元素的原子半径呈现出从大到小的周期性变化规律。(见下表)

【归纳】影响原子、离子半径大小的因素

①电子层数相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力，原子半径。

②核电荷数相同时，核外电子数越大，原子核对核外电子的吸引力，原子半径，反之越小。如r(O)≤r(O2-)。

③核外电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力，半径。如r(O2-)>r(Na+)。

④最外层电子数相同时，电子层教越多，最外层电子离核，原子半径。如r(Na)<r(K)。

2. 元素的主要化合价的周期性变化规律

随着元素原子序数的递增，元素的主要化合价呈现出从+1～+7、-4～-1的周期性变化规律。3～18号元素的主要化合价见下表：

同主族，元素的化合价基本相同。

主族元素的最高正化合价等于它所在主族的序数。

非金属元素的最高正化合价和它的负化合价绝对值的和等于8。

一般情况下，氧和氟由于非金属性很强，在化合物中不表现出正的化合价，即只有一2和一1价。

3. 原子核外电子排布的周期性变化规律

随着元素原子序数的递增，每隔一定数目的元素，元素原子核外最外层电子重复出现1个递增到8个(第一层例外)，呈现周期性变化的规律。(见下表)

【即学即练1】与同周期主族元素相比，下列事实最能说明主族元素X的单质在化学反应中更易作氧化剂的是

A．该元素的第三电离能远远大于第二电离能 B．X原子的价电子数与能层数之比很大

C．X元素的电负性较小 D．与氢元素形成的共价键键能较小

知识点02  元素周期律的本质

元素周期律的本质是。

随着原子序数的递增，增加的核电荷对核外电子产生的引力大于因电子数增加后与其它电子间的斥力，导致电子层数相同的元素原子半径减小，对核外电子的吸引力增加而越难失去电子，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

【即学即练2】下列事实中，能说明氯原子得电子能力比硫原子强的是

①盐酸的酸性比氢硫酸(H2S水溶液)酸性强②还原性：Cl-<S2-③Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS④Cl2能与H2S反应生成S

A．①③④ B．②④ C．②③④ D．①②④

知识点03  金属性和非金属性的判断

    元素的金属性和非金属性的强弱取决于元素原子得失电子能力的强弱。得电子能力越强，则元素的非金属性越强；失电子能力越强，则元素的金属性越强。

    金属性强弱的判断依据：元素单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。如果元素的单质跟水(或酸)反应置换出氢气容易，而且它的氢氧化物碱性强，这种元素金属性就强，反之则弱。

非金属性强弱的判断依据：最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，或跟氢气生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性来判断。如果元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强，或者它跟氢气生成气态氢化物容易且产物稳定，这种元素的非金属性就强，反之则弱。

(1)最外层电子数相同的元素金属性和非金属性递变规律

最外层电子数相同，随着核电荷数(原子序数)的递增，电子层数增多，原子半径相应增大，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。

（2）电子层数相同的元素金属性和非金属性递变规律

元素原子核外的电子层数相同，但随着核电荷数(原子序数)的递增，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，它们气态氢化物的热稳定性逐渐增强。

【即学即练3】金属性与非金属性比较

金属性强弱判断依据

(1)元素周期表位置

①同周期从左到右，金属性_________。

②同主族从上到下，金属性_________。

(2)单质及化合物相关性质

①金属单质与水或酸反应越_________，元素金属性_________。

②___________________________的碱性越强，元素金属性_________。

③离子的氧化性_________，对应金属元素的金属性_________。

(3)金属活动顺序表

非金属性强弱判断依据

(4)元素周期表位置

①同周期从左到右，非金属性________。

②同主族从上到下，非金属性________。

(5)单质及化合物相关性质

①单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越____，氢化物的还原性____，其非金属性也就____。

②最高价氧化物对应水化物的____越强，其非金属性越____。

③非金属单质间的置换反应，非金属____的单质能置换出非金属性____的单质，如卤素。

④元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就_______，如卤素。

⑤与同一可变价金属反应，金属元素在该产物中价态越高，该非金属元素的非金属性_______。如S、Cl元素。

常见考法一  元素主要化合价、原子半径的变化规律

【例1】无正价的元素

A． B． C． D．

【同步练习1】下列非金属单质中，氧化性最强的是

A．N2 B．Cl2 C．Br2 D．I2

常见考法二  同周期元素性质的递变规律

【例2】同周期的元素性质递变规律

(1)钠、镁与水的反应

(2)Al(OH)3的制备与性质

实验探究：

①向AlCl3溶液中加入足量氨水，现象为__________，反应的离子方程式为__________；

②将①实验得到的沉淀分装两支试管中，一支试管中加入盐酸，现象为__________，离子方程式为_________；另一支试管中加入NaOH溶液，现象为________，离子方程式为______________。

③向MgCl2溶液加入过量NaOH溶液，现象_________，离子方程式为_____________。

两性氢氧化物：既能与酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。如 Al(OH)3。

(3)第三周期递变规律

①第三周期的Na、Mg、Al的金属性逐渐__________，NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐__________，NaOH为强碱，Mg(OH)2为中强碱，Al(OH)3为两性氢氧化物。

②第三周期的Si、P、S、Cl的非金属性逐渐__________，H3SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性逐渐__________。HClO4是最强的含氧酸，H2SiO3为难溶的弱酸，H3PO4为中强酸，H2SO4为强酸。

③同一周期从左到右，原子半径逐渐__________，失电子能力逐渐__________，得电子能力逐渐__________，金属性逐渐__________，非金属性逐渐__________。

【同步练习2】最容易和H2反应的卤素单质是

A．F2 B．Cl2 C．Br2 D．I2

常见考法三  同主族元素性质的递变规律

【例3】我国北斗导航卫星使用的是超薄铷原子钟，该钟的精度可以达到每3000万年误差1秒。铷是第五周期第ⅠA族元素，下列说法正确的是

A．单质铷不能与水反应 B．碱性：

C．金属性： D．可溶于水

必杀技

【同步练习3】碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是

A．密度小，熔、沸点低 B．最外层只有一个电子，容易失去

C．常温下易液化 D．在自然界中无游离态存在

常见考法四 元素周期表与元素周期律的应用

【例4】某主族元素X的原子最外层电子数是3，X元素位于周期表的

A．ⅠA族 B．ⅡA族 C．ⅢA族 D．ⅣA族

【同步练习4】下列元素中，非金属性最弱的是

A．氟 B．氯 C．溴 D．碘

题组A  基础过关练

1．按Cl2、Br2、I2的顺序，相关的递变规律正确的是

A．密度依次减小 B．颜色依次变浅

C．分子间距离依次减小 D．熔点依次降低

2．下列关于物质性质的比较，正确的是

A．金属性：Al>Na B．稳定性：HCl<HBr

C．酸性： D．碱性：

3．下列有关金属的描述正确的是

A．根据金属与酸反应置换出氢的难易程度，可比较金属的活泼性

B．含金属元素的离子一定都是阳离子

C．金属都是银白色、都有金属光泽、能导电、导热、有延展性

D．常温下所有的金属都是固态

4．下列叙述正确的是

A．最高正化合价： B．元素的金属性：

C．热稳定性： D．碱性：

5．图为元素周期表的一部分，请参照①～⑧在表中的位置，回答下列问题：

(1)⑥在周期表中的位置是_______。

(2)①～⑧中，化学性质最稳定的是_______(填元素符号)，非金属性最强的是_______(填元素符号)，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(填化学式)。

(3)元素③的非金属性比⑥_______(填“强”或“弱”)，元素③④⑤原子半径由大到小的顺序：_______(填元素符号)。

题组B  能力提升练

6．在同一周期的元素中(除稀有气体元素外)，随着原子序数的递增，下列说法中不正确的是

A．最外层电子数逐渐增多

B．原子半径逐渐减小

C．元素原子的失电子能力逐渐增强

D．元素的非金属性逐渐增强

7．下列事实不能用元素周期律解释的是

A．稳定性：NH3＞PH3 B．酸性：HCl＞H2CO3

C．氧化性：Cl2＞Br2 D．与水反应的剧烈程度：K＞Na

8．下列说法中错误的是

A．钠的金属性比镁强 B．溴的非金属性比氯强

C．硝酸的酸性比磷酸弱 D．气态氢化物的热稳定性：H2S<HCl

9．下列叙述正确的是

A．还原性： B．金属性：

C．酸性： D．最高正化合价：

10．Na、Mg、S、Cl是短周期中的主族元素。下列叙述正确的是

A．原子半径：r(Cl)＞r(S)＞r(Mg)＞r(Na)

B．非金属性：S＞Cl

C．Na、S两种元素可形成化合物Na2S

D．最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＜Mg(OH)2

11．海洋是巨大的化学资源宝库。从海水中可以制取氯、溴、镁等多种化工产品。

(1)在元素周期表中的位置是第_______周期、第_______族。

(2)的最高价氧化物对应的水化物为，其中溴元素的化合价是_______，的酸性比的酸性_______(填“强”或“弱”)。

(3)金属性强于用原子结构解释原因：和位于同一周期，原子核外电子层数相同，_______，原子半径大于，失电子能力强于。

(4)在元素周期表中，溴()位于第4周期，与同主族。下列实验或事实能说明得电子能力强于的是_______(填字母)。

a．将通入溶液中可制得

b．常温常压下，为气态，为液态

c．约500℃开始分解，HCl约1000℃开始缓慢分解

题组C  培优拔尖练

12．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．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2

D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2

13．下列关于氟、氯、溴、碘四种元素的性质比较，正确的是

A．单质密度依次增大，颜色逐渐变浅

B．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强

C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2

D．它们位于第VIIA族，最高正价均为+7价

14．2020年我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通，其中“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”，下列有关说法正确的是

A．Rb的中子数为37 B．Rb和 Rb互为同素异形体

C．铷的金属性比钠弱 D．铷元素位于IA族

15．砹(At)是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是

A．HAt很稳定 B．AgAt易溶于水

C．砹易溶于有机溶剂 D．砹(At2)是白色固体

16．下列各项性质的比较，符合相关性质递变规律的是

A．还原性： B．碱性：

C．酸性： D．非金属性：

17．在元素周期表中，同主族元素原子具有相同的

A．最外层电子数 B．核电荷数

C．电子层数 D．核外电子数

18．A、B、C、D、E、F为六种短周期主族元素原子序数依次增大。A、B能形成两种常温下均呈液态的化合物，C是短周期元素中原子半径最大的元素，D是地壳中含量最多的金属元素，B、E同主族。回答下列问题：

(1)F在元素周期表中的位置为___________

(2)B、C、D的离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。

(3)由A分别和B、E、F所形成的三种化合物中，热稳定性最差的是___________(填化学式)。

(4)B和C两元素形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式为___________，该化合物所含的化学键类型为___________

(5)C的最高价氧化物对应的氢氧化物与D的最高价氧化物反应的离子方程式为：___________