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第28讲　元素周期表　元素周期律
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1.知道元素周期表的结构、分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。
2.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化。
3.通过元素周期律(表)核心知识的学习，建立“位—构—性”等认知模型，体会结构与性质的联系。
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考点一　元素周期表
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1.元素周期表的编排原则
周期]把电子层数目相同的元素，按______递增的顺序从左到右排成横行]族]把不同横行中______________相同的元素，按________递增的顺序从上到下排成纵列]
2.原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系。
原子的电子层数＝周期序数
(2)主族元素的价层电子排布特点。
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
价层电子排布特点 ______ ______ ______ ______
______ ______ ______ —
(3)原子结构与元素分区的关系。
①元素周期表分区简图。
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②各区元素化学性质及价层电子的排布特点。
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(除He外) 通常是最外层电子参与反应(0族除外)
d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系、锕系外) (n－1)d1～9 ns1～2(除Pd外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近
(4)根据金属与非金属分界线分区。
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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。
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[答案自填]　原子序数　最外层电子数　电子层数　ns1　ns2　ns2np1　ns2np2　ns2np3　ns2np4　ns2np5　半导体　催化剂　合金　农药
[易错秒判]
(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期 (　×　)
(2)所有非金属元素都分布在p区(　×　)
(3)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素(　×　)
(4)价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素(　×　)
(5)第ⅠA族元素都是碱金属元素，在化学反应中均易失去1个电子(　×　)
(6)过渡元素都是金属元素，且均由副族元素组成(　√　)
(7)两种短周期元素的原子序数相差8，周期序数一定相差1(　√　)
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1.请在下表中画出元素周期表的轮廓，并回答下列问题：
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(1)标出族序数、周期序数。
(2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。
(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(4)标出镧系、锕系的位置。
(5)写出各周期元素的种类数。
(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113号～117号元素的位置。
答案： INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea16.TIF" \* MERGEFORMATINET
2.部分元素在元素周期表中的分布如下。下列说法不正确的是(　A　)
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A．B只能得电子，不能失电子
B．原子半径：Ge＞Si
C．As可用作半导体材料
D．Po位于第六周期第ⅥA族
解析：由题图可知，虚线为金属元素与非金属元素的分界线。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，也能失电子，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，可用作半导体材料，故C正确；Po为主族元素，原子核外有6个电子层，最外层电子数为6，即位于元素周期表中第六周期第ⅥA族，故D正确。
3.根据元素周期表的结构确定元素原子序数之间的关系，完成下列问题。
(1)若甲、乙是元素周期表中同一周期的第 ⅡA 族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m、n的关系为__________________________________________________________。
(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是__________________________________________________________。
(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为_____________________________________________。
(4)下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字表示原子序数，其中M的原子序数为37的是________。
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答案：(1)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29
(2)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32
(3)y＝x＋m或y＝x＋n
(4)B
考点二　元素周期律
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1.元素周期律
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2.主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐______ 逐渐______
电子层数 ________ 逐渐______
原子半径 逐渐______ 逐渐______
离子半径 阳离子半径逐渐____，阴离子半径逐渐____，r(阴离子)____r(阳离子) 逐渐____
性质 化合价 最高正化合价由____→____(O、F除外)，最低负化合价＝______(H为－1价) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐________，非金属性逐渐________ 金属性逐渐____，非金属性逐渐___________________
气态氢化物的稳定性 逐渐______ 逐渐____
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐____，酸性逐渐____________ 碱性逐渐______，酸性逐渐______
3.金属性、非金属性的判断方法
金属性 ①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
非金属性 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
4.电离能
(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的______，符号为________，单位为 ___________________________________________________________。
(2)变化规律
①同周期：第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最______，最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最______，从左到右呈增大的变化趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性)。
②同族元素：从上到下第一电离能逐渐________。
③同种原子：逐级电离能越来越大，即I1(3)应用
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5．电负性
(1)含义：不同元素的原子在化合物中吸引键合电子的能力大小的一种度量。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越______。
(2)标准：以氟的电负性为________和锂的电负性为________作为相对标准，得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。
(3)变化规律：同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐________；同族元素从上到下，元素的电负性逐渐________。
(4)应用
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6．对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与______的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。
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[答案自填]　原子序数　元素原子的核外电子排布　增大　增大　相同　增多　减小　增大　减小　减小　＞　增大　＋1　＋7　－(8－主族序数)　减弱　增强　增强　减弱　增强　减弱　减弱　增强　增强　减弱　最低能量　I1　kJ·mol－1
小　大　减小　强　4.0　1.0　变大　变小　右下方
[易错秒判]
(1)第二周期元素从左到右，最高正化合价从 ＋1 价递增到＋7价(　×　)
(2)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(　×　)
(3)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱(　×　)
(4)元素的气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强，元素的非金属性越强(　×　)
(5)元素的原子得电子越多，元素的非金属性越强；失电子越多，元素的金属性越强(　×　)
(6)主族元素的电负性越大，元素的第一电离能一定越大(　×　)
(7)在形成化合物时，电负性越大的元素越容易显示正价(　×　)
(8)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(　×　)
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1．比较下列微粒半径的大小(填“＞”或“＜”)。
(1)Na______Mg______Cl
(2)Li______Na______K
(3)Na＋______Mg2＋______Al3＋
(4)F－______Cl－______Br－
(5)Cl－______O2－______Na＋______Mg2＋
(6)Fe2＋______Fe3＋
答案：(1)＞　＞　(2)＜　＜　(3)＞　＞　(4)＜
＜　(5)＞　＞　＞　(6)＞
[方法技巧]
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
2．(2025·郑州模拟)通过反应进行元素性质比较，下列方案可行的是(　B　)
A．Cu和FeCl3反应，可以比较Cu和Fe的金属性强弱
B．Cl2和S分别与铁反应，可以比较Cl和S的非金属性强弱
C．浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3，可以比较S和N的非金属性强弱
D．向MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别通入NH3，可以比较Mg和Al的金属性强弱
解析：铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能比较铜和铁的金属性强弱，故A不符合题意；氯气和铁反应生成氯化铁，硫和铁反应生成硫化亚铁，说明氯气的氧化性比硫的强，可以比较Cl和S的非金属性强弱，故B符合题意；浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3不是利用强酸制取弱酸的原理，而是利用高沸点酸制取低沸点酸的原理，不能比较S和N的非金属性强弱，故C不符合题意；氯化镁或氯化铝溶液中通入氨都生成沉淀且氨过量时沉淀都不能溶解，不能比较Mg和Al的金属性强弱，故D不符合题意。
3．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表数据判断，错误的是(　D　)
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4 600 6 900 9 500
Y 580 1 800 2 700 11 600
A．元素X的常见化合价是＋1价
B．元素Y是第ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
解析：由数据知，X的I2 I1，X易呈＋1价，为第ⅠA族元素，A、C正确；Y的I4 I3，Y易呈＋3价，为第ⅢA族元素，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，铝不与冷水反应，D错误。
4．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出n种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是__________________________________________________________。
(2)通过分析电负性数值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是________。
(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N B．BeCl2
C．AlCl3 D．SiC
属于离子化合物的是________(填字母，下同)；属于共价化合物的是________；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显__________________________________________________________
(填“正”或“负”)价，理由是________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：(1)随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化
(2)0.9～1.5
(3)A　BCD　测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
(4)负　Cl的电负性大于P的电负性，Cl对键合电子的吸引能力强
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1．(2024·新高考上海卷)下列关于氟元素的性质说法正确的是(　C　)
A．原子半径最小
B．原子第一电离能最大
C．元素的电负性最强
D．最高正化合价为＋7
解析：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，故A错误；同周期主族元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氖原子的第一电离能大于氟原子的，故B错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素从上至下，电负性逐渐减弱，故氟元素的电负性最强，故C正确；氟元素无正化合价，故D错误。
2．(2024·新高考江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　B　)
A．半径：r(Al3＋)＞r(K＋)
B．电负性：χ(O)＞χ(S)
C．沸点：H2S＞H2O
D．碱性：Al(OH)3＞KOH
3．(2024·新高考河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是(　C　)
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：W解析：侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl，故可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：H4．(2023·新高考北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(　A　)
A．F—F的键能小于Cl—Cl的键能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
解析：A项，F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能；B项，氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强；C项，氟的电负性大于氯的电负性，F—H的极性大于Cl—H的极性，导致HF分子的极性强于HCl分子的极性；D项，氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2。
5．(2023·浙江6月选考)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻；X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(　A　)
A．第一电离能：Y>Z>X
B．电负性：Z>Y>X>W
C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WD．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
解析：X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻；X基态原子核外有2个未成对电子，故X为C、Y为N、Z为F；W原子在同周期中原子半径最大，故W为Na。A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Z>Y>X，A错误；B．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故电负性：Z>Y>X>W，B正确；C．电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W课时跟踪练28
[基础巩固]
1．(2025·深圳模拟)国际纯粹与应用化学联合会宣布，第112号化学元素正式名称为“Copernicium”，元素符号为“Cn”，以纪念著名天文学家哥白尼，该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是(　B　)
A．Cn位于第六周期第ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn元素的核外电子数为165
解析：根据稀有气体元素原子序数He为2、Ne为10、Ar为18、Kr为36、Xe为54、Rn为86，118号元素Og位于第七周期0族，可知112号元素位于第七周期第ⅡB族；Cn属于过渡元素，属于金属元素；Cn元素的核外电子数＝原子序数＝112。
2．(2025·华南师大附中月考)下列性质的比较中，不正确的是(　B　)
A．电负性：Cl＞Br
B．第一电离能：Al＞Mg
C．微粒半径：O2－＞Na＋
D．酸性：HNO3＞H3PO4
解析：同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性：Cl＞Br，故A项正确；同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，但Mg原子3s能级轨道全充满，更稳定，第一电离能高于Al，故B项不正确；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则微粒半径：O2－＞Na＋，故C项正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HNO3＞H3PO4，故D项正确。
3．第一电离能、第二电离能、第三电离能分别用I1、I2、I3表示，下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。
元素 I1 I2 I3
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是(　C　)
A．甲的金属性比乙的弱
B．乙的化合价为＋1价
C．丙一定是非金属元素
D．丁一定是金属元素
解析：根据I2(甲) I1(甲)和I3(乙) I2(乙)以及甲、乙在第三周期可推知甲为Na，乙为Mg，金属性：Na>Mg，Mg的化合价为＋2价，A、B不正确；根据丙的各级电离能可知，丙为原子序数大于Al的非金属元素，再根据I1(丁)>I1(丙)>I1(Mg)可推知，丁为第三周期中原子序数大于Al的非金属元素，C正确、D不正确。
4．下列关于原子核外电子排布与元素在元素周期表中位置关系的表述正确的是(　B　)
A．原子的价层电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C．原子的价层电子排布式为3d6～74s2的元素一定位于第ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
解析：价层电子排布式为ns2np6的元素为0族元素，如Ne、Ar，A项错误；基态原子的p能级上有5个电子的元素，价层电子排布式为ns2np5，位于第ⅦA族，B项正确；原子的价层电子排布式为3d6～74s2的元素位于第Ⅷ族，C项错误；基态原子的N层上只有1个电子的元素可能为K、Cr或Cu，其中Cr、Cu为副族元素，D项错误。
5．(2022·新高考广东卷)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如右图所示；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(　C　)
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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：戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，即乙、戊不是0族元素，故五种元素位于第二、三周期；若戊为Cl，则甲为N、乙为F、丙为P、丁为S；若戊为S，则甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知，A正确；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，B正确；若甲为C，烃遇氯化氢无白烟产生，C错误；磷酸、硅酸均能与强碱反应，D正确。
6．由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是(　D　)
选项 实验 事实 结论
A 将形状、大小相同的Na和K分别投入冷水 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na
B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P
C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI
D 用焦炭还原石英砂制得粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 非金属性：C>Si
7.(2025·广东八校联考)饮用水净水剂WY(ZX4)2·12R2X由元素周期表中前20号元素组成，且R、X、Y、Z、W的原子序数依次增大。基态R、W原子最外层电子排布式为ns1，基态X原子核外s、p能级上电子总数相等。Y在元素周期表中周期序数等于主族序数，X和Z位于同主族。下列叙述正确的是(　D　)
A．第一电离能：W＞Y
B．电负性：X＞R＞Z
C．简单氢化物的稳定性：Z＞X
D．简单离子半径：Z＞X＞Y
解析：由题干信息可以推出：R为H，X为O，Y为Al，Z为S，W为K。同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Al＞K，A错误；元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞S＞H，所以电负性：O＞S＞H，B错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞S，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，C错误；O2－、Al3＋核外有2个电子层，S2－核外有3个电子层，核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，D正确。
8．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如下。下列判断正确的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\HT39.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．X的电负性比Q的大
B．Q的简单离子半径比R的大
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比R的强
解析：X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由题图中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。A．C的电负性比Cl的小，故A错误；B．核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；C．同周期主族元素，原子序数越大，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，故Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；D．同主族元素，原子序数越大，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比R的弱，故D错误。
9．短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，其中B的一种同位素考古时用来测定文物的年代。
(1)E在元素周期表中的位置为________________________________。
(2)A的最高价氧化物与E的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)C的氢化物与单质D的反应是工业上制硝酸的第一步反应，写出该反应的化学方程式：_________________________________________
__________________________________________________________。
(4)管道工人用高浓度的C的氢化物水溶液通过白烟现象检验管道是否有E的单质泄漏，该过程中发生反应的化学方程式为______________________，其中白烟的成分含有的化学键类型为__________________________________________________________。
(5)27 g A单质与足量四氧化三铁发生反应，生成的混合物与足量稀硫酸反应，生成的气体在标准状况下的体积为________L。
解析：由B的一种同位素考古时用来测定文物的年代可知，B为C；根据短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，A是Al、C是N、D是O、E是Cl。(1)Cl在元素周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。(2)A的最高价氧化物为氧化铝，E的最高价氧化物对应水化物为高氯酸，二者发生反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。(3)C的氢化物是氨，单质D是氧气，该反应为氨的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。(4)氯气有强氧化性，氨具有还原性，二者能发生反应生成NH4Cl，NH4Cl为固体小颗粒，是白烟的主要成分，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。(5)A单质是铝，铝单质与足量四氧化三铁反应的化学方程式为8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，Fe与稀硫酸反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，根据关系式：8Al～9Fe～9H2，V(H2)＝××22.4 L/mol＝25.2 L。
答案：(1)第三周期第ⅦA族　(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(4)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl　离子键、共价键　(5)25.2
[素养提升]
10．元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法不合理的是(　B　)
A．若aX2＋ 和bY－ 的核外电子排布相同，则原子序数：a＝b＋3
B．盐酸的酸性比H2SiO3的强，元素的非金属性：Cl＞Si
C．硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处，都可用作半导体材料
D．Be与Al在元素周期表中处于对角线位置，可推出：BeO＋2OH－＋H2O===[Be(OH)4]2－
解析：A．若aX2＋ 和bY－ 的核外电子排布相同，则a－2＝b＋1，即a＝b＋3，故A正确；B．HCl不是氯元素的最高价含氧酸，盐酸的酸性比H2SiO3的强，不能作为比较Cl、Si的非金属性强弱的依据，故B错误；C．硅、锗都位于金属元素与非金属元素的分界处，既表现一定的金属性又表现一定的非金属性，都可用作半导体材料，故C正确；D．Be与Al在元素周期表中处于对角线位置，即BeO和Al2O3的化学性质相似，可推出：BeO＋2OH－＋H2O===[Be(OH)4]2－，故D正确。
11．V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的基态原子p轨道电子数是W的基态原子p轨道电子数的2倍，且X的基态原子p轨道电子数与s轨道电子数相等。V、Y、Z三种元素分属三个短周期且原子序数呈等差数列。下列说法正确的是(　D　)
A．元素电负性：X>Y>Z
B．元素第一电离能：X>W>V
C．简单氢化物的熔、沸点：Z>X>W
D．W、Y、Z可形成多种空间结构为平面形的分子
解析：X的基态原子p轨道电子数与s轨道电子数相等，V、Y、Z三种元素分属三个短周期且原子序数呈等差数列，可知V为H元素，Y为F元素，Z为Cl元素，X为O元素；X的基态原子p轨道电子数是W的基态原子p轨道电子数的2倍，W为C元素。A．元素电负性：Y>X>Z，A错误；B．元素第一电离能：X>V>W，B错误；C．水分子之间可形成氢键，沸点高，故简单氢化物的熔、沸点：X>Z>W，C错误；D．W、Y、Z可形成多种空间结构为平面形的分子，如C2Cl2F2、C2ClF3、C2Cl3F等，D正确。
12．(2025·广东开学考试)前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X的价层电子排布式为nsxnpx＋1，Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Z与W的单电子数、最外层电子数均相同，但两者族序数不同。下列说法不正确的是(　B　)
A．X元素的第一电离能高于其同周期相邻元素
B．X和Y与氯原子都可以结合成五氯化物
C．Y原子核外电子有9种空间运动状态
D．Z位于元素周期表中第四周期第ⅠB族
解析：前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期，则W、X、Y、Z四种元素分别在第一、第二、第三、第四周期，W为H元素。X的价层电子排布式为nsxnpx＋1，s能级的原子轨道上最多填充2个电子，可知x＝2，则X的价层电子排布为2s22p3，则X为N元素。基态Y的最高能级的单电子数是W的3倍，且Y为第三周期元素，则Y为P元素。Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同，所以Z有1个单电子，最外层有1个电子，且不属于第ⅠA族，则Z为Cu。由于N元素2p轨道处于半充满状态，较稳定，N元素的第一电离能高于其同周期相邻的C元素、O元素，A正确；因为N原子只有两个电子层，L电子层没有d轨道，所以N原子上的孤电子对不能拆开成键，故无法形成NCl5，B错误；P核外电子轨道表示式为，核外电子有9种空间运动状态，C正确；Cu为29号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，D正确。
13．(2025·深圳外国语学校月考)短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，其结构如下图所示。下列说法错误的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA88.tif" \* MERGEFORMATINET
A．原子半径：M＞Y＞Z
B．简单氢化物的沸点：M＞Z＞Y
C．同周期中第一电离能小于Z的元素有五种
D．YX4与ZX的空间结构相同
解析：短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，则Y为C元素；由阴阳离子的结构可知，X、Y、Z、M、N形成的共价键数目分别为1、4、4、6、1，Z和M位于同一主族，则阴阳离子中均存在配位键，X为H元素、Z为N元素、M为P元素、N为Cl元素。原子的电子层数越多，原子的原子半径越大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：P＞C＞N，A正确；M、Z、Y对应的简单氢化物为PH3、NH3、CH4，NH3分子间因存在氢键而沸点比PH3和CH4的高，PH3的相对分子质量比CH4的大，范德华力比CH4的大，故沸点：PH3>CH4，故简单氢化物的沸点：NH3＞PH3＞CH4，B错误；同周期元素，从左到右第一电离能总体呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于氮的有锂、铍、硼、碳、氧，共五种元素，C正确；CH4和NH中心原子均采用sp3杂化，无孤电子对，空间结构均为正四面体形，D正确。
14．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别如下：I1＝738 kJ·mol－1　I2＝1 451 kJ·mol－1I3＝7 733 kJ·mol－1　I4＝10 540 kJ·mol－1
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第八纵列
(1)C2A4的电子式为________________。
(2)B元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子，其基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈________形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了__________，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是_________________________________________。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。
(5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为__________________________________________________________。
(6)H位于元素周期表的________区，其基态原子的价层电子排布式为________，实验室用一种黄色溶液检验H2＋时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________________。
解析：根据题给信息可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Mg元素，F为Cl元素，G为K元素，H为Fe元素。
答案：(1) 　(2)6　哑铃　(3)泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时很难再失去1个电子
(4)Cl－>O2－>Mg2＋　(5)Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑　(6)d　3d64s2　Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓
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[基础巩固]
1．(2025·深圳模拟)国际纯粹与应用化学联合会宣布，第112号化学元素正式名称为“Copernicium”，元素符号为“Cn”，以纪念著名天文学家哥白尼，该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是(　B　)
A．Cn位于第六周期第ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn元素的核外电子数为165
解析：根据稀有气体元素原子序数He为2、Ne为10、Ar为18、Kr为36、Xe为54、Rn为86，118号元素Og位于第七周期0族，可知112号元素位于第七周期第ⅡB族；Cn属于过渡元素，属于金属元素；Cn元素的核外电子数＝原子序数＝112。
2．(2025·华南师大附中月考)下列性质的比较中，不正确的是(　B　)
A．电负性：Cl＞Br
B．第一电离能：Al＞Mg
C．微粒半径：O2－＞Na＋
D．酸性：HNO3＞H3PO4
解析：同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性：Cl＞Br，故A项正确；同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，但Mg原子3s能级轨道全充满，更稳定，第一电离能高于Al，故B项不正确；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则微粒半径：O2－＞Na＋，故C项正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HNO3＞H3PO4，故D项正确。
3．第一电离能、第二电离能、第三电离能分别用I1、I2、I3表示，下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。
元素 I1 I2 I3
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是(　C　)
A．甲的金属性比乙的弱
B．乙的化合价为＋1价
C．丙一定是非金属元素
D．丁一定是金属元素
解析：根据I2(甲) I1(甲)和I3(乙) I2(乙)以及甲、乙在第三周期可推知甲为Na，乙为Mg，金属性：Na>Mg，Mg的化合价为＋2价，A、B不正确；根据丙的各级电离能可知，丙为原子序数大于Al的非金属元素，再根据I1(丁)>I1(丙)>I1(Mg)可推知，丁为第三周期中原子序数大于Al的非金属元素，C正确、D不正确。
4．下列关于原子核外电子排布与元素在元素周期表中位置关系的表述正确的是(　B　)
A．原子的价层电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C．原子的价层电子排布式为3d6～74s2的元素一定位于第ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
解析：价层电子排布式为ns2np6的元素为0族元素，如Ne、Ar，A项错误；基态原子的p能级上有5个电子的元素，价层电子排布式为ns2np5，位于第ⅦA族，B项正确；原子的价层电子排布式为3d6～74s2的元素位于第Ⅷ族，C项错误；基态原子的N层上只有1个电子的元素可能为K、Cr或Cu，其中Cr、Cu为副族元素，D项错误。
5．(2022·新高考广东卷)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如右图所示；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(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\HG10.TIF" \* MERGEFORMATINET
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：戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，即乙、戊不是0族元素，故五种元素位于第二、三周期；若戊为Cl，则甲为N、乙为F、丙为P、丁为S；若戊为S，则甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知，A正确；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，B正确；若甲为C，烃遇氯化氢无白烟产生，C错误；磷酸、硅酸均能与强碱反应，D正确。
6．由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是(　D　)
选项 实验 事实 结论
A 将形状、大小相同的Na和K分别投入冷水 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na
B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P
C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI
D 用焦炭还原石英砂制得粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 非金属性：C>Si
7.(2025·广东八校联考)饮用水净水剂WY(ZX4)2·12R2X由元素周期表中前20号元素组成，且R、X、Y、Z、W的原子序数依次增大。基态R、W原子最外层电子排布式为ns1，基态X原子核外s、p能级上电子总数相等。Y在元素周期表中周期序数等于主族序数，X和Z位于同主族。下列叙述正确的是(　D　)
A．第一电离能：W＞Y
B．电负性：X＞R＞Z
C．简单氢化物的稳定性：Z＞X
D．简单离子半径：Z＞X＞Y
解析：由题干信息可以推出：R为H，X为O，Y为Al，Z为S，W为K。同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Al＞K，A错误；元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞S＞H，所以电负性：O＞S＞H，B错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞S，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，C错误；O2－、Al3＋核外有2个电子层，S2－核外有3个电子层，核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，D正确。
8．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如下。下列判断正确的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\HT39.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．X的电负性比Q的大
B．Q的简单离子半径比R的大
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比R的强
解析：X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由题图中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。A．C的电负性比Cl的小，故A错误；B．核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；C．同周期主族元素，原子序数越大，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，故Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；D．同主族元素，原子序数越大，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比R的弱，故D错误。
9．短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，其中B的一种同位素考古时用来测定文物的年代。
(1)E在元素周期表中的位置为________________________________。
(2)A的最高价氧化物与E的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)C的氢化物与单质D的反应是工业上制硝酸的第一步反应，写出该反应的化学方程式：_________________________________________
__________________________________________________________。
(4)管道工人用高浓度的C的氢化物水溶液通过白烟现象检验管道是否有E的单质泄漏，该过程中发生反应的化学方程式为______________________，其中白烟的成分含有的化学键类型为__________________________________________________________。
(5)27 g A单质与足量四氧化三铁发生反应，生成的混合物与足量稀硫酸反应，生成的气体在标准状况下的体积为________L。
解析：由B的一种同位素考古时用来测定文物的年代可知，B为C；根据短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，A是Al、C是N、D是O、E是Cl。(1)Cl在元素周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。(2)A的最高价氧化物为氧化铝，E的最高价氧化物对应水化物为高氯酸，二者发生反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。(3)C的氢化物是氨，单质D是氧气，该反应为氨的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。(4)氯气有强氧化性，氨具有还原性，二者能发生反应生成NH4Cl，NH4Cl为固体小颗粒，是白烟的主要成分，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。(5)A单质是铝，铝单质与足量四氧化三铁反应的化学方程式为8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，Fe与稀硫酸反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，根据关系式：8Al～9Fe～9H2，V(H2)＝××22.4 L/mol＝25.2 L。
答案：(1)第三周期第ⅦA族　(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(4)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl　离子键、共价键　(5)25.2
[素养提升]
10．元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法不合理的是(　B　)
A．若aX2＋ 和bY－ 的核外电子排布相同，则原子序数：a＝b＋3
B．盐酸的酸性比H2SiO3的强，元素的非金属性：Cl＞Si
C．硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处，都可用作半导体材料
D．Be与Al在元素周期表中处于对角线位置，可推出：BeO＋2OH－＋H2O===[Be(OH)4]2－
解析：A．若aX2＋ 和bY－ 的核外电子排布相同，则a－2＝b＋1，即a＝b＋3，故A正确；B．HCl不是氯元素的最高价含氧酸，盐酸的酸性比H2SiO3的强，不能作为比较Cl、Si的非金属性强弱的依据，故B错误；C．硅、锗都位于金属元素与非金属元素的分界处，既表现一定的金属性又表现一定的非金属性，都可用作半导体材料，故C正确；D．Be与Al在元素周期表中处于对角线位置，即BeO和Al2O3的化学性质相似，可推出：BeO＋2OH－＋H2O===[Be(OH)4]2－，故D正确。
11．V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的基态原子p轨道电子数是W的基态原子p轨道电子数的2倍，且X的基态原子p轨道电子数与s轨道电子数相等。V、Y、Z三种元素分属三个短周期且原子序数呈等差数列。下列说法正确的是(　D　)
A．元素电负性：X>Y>Z
B．元素第一电离能：X>W>V
C．简单氢化物的熔、沸点：Z>X>W
D．W、Y、Z可形成多种空间结构为平面形的分子
解析：X的基态原子p轨道电子数与s轨道电子数相等，V、Y、Z三种元素分属三个短周期且原子序数呈等差数列，可知V为H元素，Y为F元素，Z为Cl元素，X为O元素；X的基态原子p轨道电子数是W的基态原子p轨道电子数的2倍，W为C元素。A．元素电负性：Y>X>Z，A错误；B．元素第一电离能：X>V>W，B错误；C．水分子之间可形成氢键，沸点高，故简单氢化物的熔、沸点：X>Z>W，C错误；D．W、Y、Z可形成多种空间结构为平面形的分子，如C2Cl2F2、C2ClF3、C2Cl3F等，D正确。
12．(2025·广东开学考试)前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X的价层电子排布式为nsxnpx＋1，Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Z与W的单电子数、最外层电子数均相同，但两者族序数不同。下列说法不正确的是(　B　)
A．X元素的第一电离能高于其同周期相邻元素
B．X和Y与氯原子都可以结合成五氯化物
C．Y原子核外电子有9种空间运动状态
D．Z位于元素周期表中第四周期第ⅠB族
解析：前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期，则W、X、Y、Z四种元素分别在第一、第二、第三、第四周期，W为H元素。X的价层电子排布式为nsxnpx＋1，s能级的原子轨道上最多填充2个电子，可知x＝2，则X的价层电子排布为2s22p3，则X为N元素。基态Y的最高能级的单电子数是W的3倍，且Y为第三周期元素，则Y为P元素。Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同，所以Z有1个单电子，最外层有1个电子，且不属于第ⅠA族，则Z为Cu。由于N元素2p轨道处于半充满状态，较稳定，N元素的第一电离能高于其同周期相邻的C元素、O元素，A正确；因为N原子只有两个电子层，L电子层没有d轨道，所以N原子上的孤电子对不能拆开成键，故无法形成NCl5，B错误；P核外电子轨道表示式为，核外电子有9种空间运动状态，C正确；Cu为29号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，D正确。
13．(2025·深圳外国语学校月考)短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，其结构如下图所示。下列说法错误的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA88.tif" \* MERGEFORMATINET
A．原子半径：M＞Y＞Z
B．简单氢化物的沸点：M＞Z＞Y
C．同周期中第一电离能小于Z的元素有五种
D．YX4与ZX的空间结构相同
解析：短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，则Y为C元素；由阴阳离子的结构可知，X、Y、Z、M、N形成的共价键数目分别为1、4、4、6、1，Z和M位于同一主族，则阴阳离子中均存在配位键，X为H元素、Z为N元素、M为P元素、N为Cl元素。原子的电子层数越多，原子的原子半径越大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：P＞C＞N，A正确；M、Z、Y对应的简单氢化物为PH3、NH3、CH4，NH3分子间因存在氢键而沸点比PH3和CH4的高，PH3的相对分子质量比CH4的大，范德华力比CH4的大，故沸点：PH3>CH4，故简单氢化物的沸点：NH3＞PH3＞CH4，B错误；同周期元素，从左到右第一电离能总体呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于氮的有锂、铍、硼、碳、氧，共五种元素，C正确；CH4和NH中心原子均采用sp3杂化，无孤电子对，空间结构均为正四面体形，D正确。
14．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别如下：I1＝738 kJ·mol－1　I2＝1 451 kJ·mol－1I3＝7 733 kJ·mol－1　I4＝10 540 kJ·mol－1
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第八纵列
(1)C2A4的电子式为________________。
(2)B元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子，其基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈________形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了__________，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是_________________________________________。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。
(5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为__________________________________________________________。
(6)H位于元素周期表的________区，其基态原子的价层电子排布式为________，实验室用一种黄色溶液检验H2＋时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________________。
解析：根据题给信息可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Mg元素，F为Cl元素，G为K元素，H为Fe元素。
答案：(1) 　(2)6　哑铃　(3)泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时很难再失去1个电子
(4)Cl－>O2－>Mg2＋　(5)Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑　(6)d　3d64s2　Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓
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第28讲　元素周期表　
元素周期律
1.知道元素周期表的结构、分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。
2.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化。
3.通过元素周期律(表)核心知识的学习，建立“位—构—性”等认知模型，体会结构与性质的联系。
01
考点梳理 高效演练
考点一　元素周期表

1.元素周期表的编排原则
周期]把电子层数目相同的元素，按____________递增的顺序从左到右排成横行]族]把不同横行中______________相同的元素，按____________递增的顺序从上到下排成纵列]
原子序数
最外层电子数
电子层数
2.原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系。
原子的电子层数＝周期序数
(2)主族元素的价层电子排布特点。
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
价层电子
排布特点 ______ ______ ______ ______
______ ______ ______ —
ns1
　ns2
　ns2np1
ns2np2
ns2np5ns2np3
ns2np4
ns2np5
(3)原子结构与元素分区的关系。
①元素周期表分区简图。
②各区元素化学性质及价层电子的排布特点。
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区 ⅢA族～
ⅦA族、0族 ns2np1～6
(除He外) 通常是最外层电子参与反应(0族除外)
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
d区 ⅢB族～
ⅦB族、Ⅷ族
(除镧系、锕系外) (n－1)d1～9
ns1～2(除Pd外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14
(n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近
(4)根据金属与非金属分界线分区。
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。
半导体
催化剂
合金
农药
[易错秒判]
(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期 (　　)
(2)所有非金属元素都分布在p区(　　)
(3)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素(　　)
(4)价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素(　　)
(5)第ⅠA族元素都是碱金属元素，在化学反应中均易失去1个电子(　　)
(6)过渡元素都是金属元素，且均由副族元素组成(　　)
(7)两种短周期元素的原子序数相差8，周期序数一定相差1(　　)
×
×
×
×
×
√
√
1.请在下表中画出元素周期表的轮廓，并回答下列问题：
(1)标出族序数、周期序数。
(2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。
(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(4)标出镧系、锕系的位置。
(5)写出各周期元素的种类数。
(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113号～117号元素的位置。
答案：
√
2.部分元素在元素周期表中的分布如下。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＞Si
C．As可用作半导体材料
D．Po位于第六周期第ⅥA族
解析：由题图可知，虚线为金属元素与非金属元素的分界线。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，也能失电子，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，可用作半导体材料，故C正确；Po为主族元素，原子核外有6个电子层，最外层电子数为6，即位于元素周期表中第六周期第ⅥA族，故D正确。
3.根据元素周期表的结构确定元素原子序数之间的关系，完成下列问题。
(1)若甲、乙是元素周期表中同一周期的第 ⅡA 族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m、n的关系为_________________________________。
(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是__________________________________________________________。
(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为_____________________________________________。
n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29
x＋2、x＋8、x＋18、x＋32
y＝x＋m或y＝x＋n
(4)下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字表示原子序数，其中M的原子序数为37的是________。
B
考点二　元素周期律

1.元素周期律
原子序数
元素原子的核外电子排布
2.主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子
结构 核电荷数 逐渐______ 逐渐______
电子层数 ________ 逐渐______
原子半径 逐渐______ 逐渐______
离子半径 阳离子半径逐渐____，阴离子半径逐渐____，r(阴离子)____r(阳离子) 逐渐____
增大
增大
相同
增多
减小
增大
减小
减小
＞
增大
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
性
质 化合价 最高正化合价由____→ ____ (O、F除外)，最低负化合价＝________________(H为－1价) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性
和非金属性 金属性逐渐________，非金属性逐渐________ 金属性逐渐_____，非金属性逐渐________
气态氢化物
的稳定性 逐渐______ 逐渐____
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐____，酸性逐渐____________ 碱性逐渐______，酸性逐渐______
＋1
＋7
－(8－主族序数)
减弱
增强
增强
减弱
增强
减弱
减弱
增强
增强
减弱
3.金属性、非金属性的判断方法
金属性 ①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
非金属性 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
4.电离能
(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的__________，符号为________，单位为 ______________。
(2)变化规律
①同周期：第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最______，最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最______，从左到右呈增大的变化趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性)。
②同族元素：从上到下第一电离能逐渐________。
③同种原子：逐级电离能越来越大，即I1最低能量
I1
kJ·mol－1
小
大
减小
(3)应用
5．电负性
(1)含义：不同元素的原子在化合物中吸引键合电子的能力大小的一种度量。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越______。
(2)标准：以氟的电负性为________和锂的电负性为________作为相对标准，得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。
(3)变化规律：同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐________；同族元素从上到下，元素的电负性逐渐________。
强
4.0
1.0
变大
变小
(4)应用
6．对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与____________的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。
右下方
[易错秒判]
(1)第二周期元素从左到右，最高正化合价从＋1价递增到＋7价(　　)
(2)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(　　)
(3)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱(　　)
(4)元素的气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强，元素的非金属性越强
(　　)
(5)元素的原子得电子越多，元素的非金属性越强；失电子越多，元素的金属性越强(　　)
(6)主族元素的电负性越大，元素的第一电离能一定越大(　　)
(7)在形成化合物时，电负性越大的元素越容易显示正价(　　)
(8)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(　　)
×
×
×
×
×
×
×
×
1．比较下列微粒半径的大小(填“＞”或“＜”)。
(1)Na______Mg______Cl
(2)Li______Na______K
(3)Na＋______Mg2＋______Al3＋
(4)F－______Cl－______Br－
(5)Cl－______O2－______Na＋______Mg2＋
(6)Fe2＋______Fe3＋
＞
＞
＜
＜
＞
＞
＜
＜
＞
＞
＞
＞
[方法技巧]
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
2．(2025·郑州模拟)通过反应进行元素性质比较，下列方案可行的是(　　)
A．Cu和FeCl3反应，可以比较Cu和Fe的金属性强弱
B．Cl2和S分别与铁反应，可以比较Cl和S的非金属性强弱
C．浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3，可以比较S和N的非金属性强弱
D．向MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别通入NH3，可以比较Mg和Al的金属性强弱
√
解析：铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能比较铜和铁的金属性强弱，故A不符合题意；氯气和铁反应生成氯化铁，硫和铁反应生成硫化亚铁，说明氯气的氧化性比硫的强，可以比较Cl和S的非金属性强弱，故B符合题意；浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3不是利用强酸制取弱酸的原理，而是利用高沸点酸制取低沸点酸的原理，不能比较S和N的非金属性强弱，故C不符合题意；氯化镁或氯化铝溶液中通入氨都生成沉淀且氨过量时沉淀都不能溶解，不能比较Mg和Al的金属性强弱，故D不符合题意。
3．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表数据判断，错误的是(　　)



A．元素X的常见化合价是＋1价
B．元素Y是第ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4 600 6 900 9 500
Y 580 1 800 2 700 11 600
√
解析：由数据知，X的I2 I1，X易呈＋1价，为第ⅠA族元素，A、C正确；Y的I4 I3，Y易呈＋3价，为第ⅢA族元素，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，铝不与冷水反应，D错误。
4．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出n种元素的电负性：




已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是__________________________________________________________。
(2)通过分析电负性数值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是________。
(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N B．BeCl2 C．AlCl3 D．SiC
属于离子化合物的是_____(填字母，下同)；属于共价化合物的是________；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：_________________________ _________________________________________________________________。
随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化
0.9～1.5
A　
BCD
测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
(4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显________(填“正”或“负”)价，理由是_____________________________________________________________。
负　
Cl的电负性大于P的电负性，Cl对键合电子的吸引能力强
02
真题研做 高考通关
1．(2024·新高考上海卷)下列关于氟元素的性质说法正确的是(　　)
A．原子半径最小
B．原子第一电离能最大
C．元素的电负性最强
D．最高正化合价为＋7
√
解析：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，故A错误；同周期主族元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氖原子的第一电离能大于氟原子的，故B错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素从上至下，电负性逐渐减弱，故氟元素的电负性最强，故C正确；氟元素无正化合价，故D错误。
2．(2024·新高考江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)
A．半径：r(Al3＋)＞r(K＋)
B．电负性：χ(O)＞χ(S)
C．沸点：H2S＞H2O
D．碱性：Al(OH)3＞KOH
√
3．(2024·新高考河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：W√
解析：侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl，故可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：H4．(2023·新高考北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(　　)
A．F—F的键能小于Cl—Cl的键能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
√
解析：A项，F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能；B项，氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强；C项，氟的电负性大于氯的电负性，F—H的极性大于Cl—H的极性，导致HF分子的极性强于HCl分子的极性；D项，氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2。
5．(2023·浙江6月选考)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻；X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
(　　)
A．第一电离能：Y>Z>X
B．电负性：Z>Y>X>W
C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WD．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
√
解析：X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻；X基态原子核外有2个未成对电子，故X为C、Y为N、Z为F；W原子在同周期中原子半径最大，故W为Na。A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Z>Y>X，A错误；B．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故电负性：Z>Y>X>W，B正确；C．电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W

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