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第 15 讲 元素周期表 元素周期律
学习目标
1．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
知识清单
知识点 1 元素周期表
1．元素周期表的编排原则
2．元素周期表的结构
第一、二、三周期
短周期
元素种数分别为 2、8、8
周期
第四、五、六、七周期
（7个） 长周期
元素种数分别为 18、18、32、32
元
素 主族：由短周期元素和长周期元素共同构成，共 7 个
周 族（16个） 副族：完全由长周期元素构成，共7个
期 第Ⅷ族：第 8、9、10三个纵列
表 0族：第18纵列
[名师点拨] (1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素；
(2)最外层电子数是 2的不一定是ⅡA族元素，如 He及部分过渡元素。
3．元素周期表中的特殊位置
(1)金属元素和非金属元素分区
①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚
线，即为金属元素和非金属元素的分界线。
②各位置：分界线左下方为金属元素，分界线右上方为非金属元素。
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)过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族 10个纵行共六十多种元素，这些元素都
是金属元素。
(3)镧系：元素周期表第六 周期中，57号元素镧到 71号元素镥共 15种元素。
(4)锕系：元素周期表第七 周期中，89号元素锕到 103号元素铹共 15种元素。
(5)超铀元素：在锕系元素中，位于 92号元素铀(U)以后的各种元素。
[名师点拨] (1)过渡元素包括 7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数
不超过 2个(1～2个)。
(2)由于镧系和锕系的原因，第六、七周期同一周期的ⅡA族和ⅢA 族元素原子序数差
为 25。而第四、五周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为 11。
4．元素周期表的三大应用
(1)科学预测
为新元素的发现及预测他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
地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对探矿、研制农药材料等有指导
意义。
[名师点拨] (1)从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是 F，金属性最强的
是 Cs(放射性元素除外)。
(2)处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体，如Al是导体，
B(硼)不导电。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)砷(As)在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族( )
(2)用中文“ ”(ào)命名的第 118号元素在周期表中位于第七周期 0族( )
(3)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素( )
(4)第ⅠA族全部是金属元素( )
(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素( )
(6)某元素原子的核电荷数为 53，则该元素位于第五周期ⅦA族( )
例 2．(2021·滨州模拟)IUPAC(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( )
A．Cn 位于第六周期，ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn 元素的近似相对原子质量为 277
例 3.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知 B、C元
素的原子序数之和是 A元素原子序数的 4倍，则 A、B、C分别为( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
知识点 2 元素周期律
1．元素周期律
2．主族元素性质的变化规律
(1)原子结构的变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
(2)元素及对应化合物性质的变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
最高正化合价由＋1→＋7(O、
相同，最高正化合价＝主族序
化合价 F除外)，最低负化合价＝－(8
元 数(O、F除外)
－主族序数)
素
金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强
非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
化 阴离子还原性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
合 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
物 最高价氧化物对应的 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
3．元素金属性、非金属性强弱判断
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
金属 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
性 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y比 X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
①与 H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
非金 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
属性 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
[名师点拨] (1)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据的是元素原子在化学反应中得
失电子的难易而不是得失电子的多少。
(2)金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金
属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性 Pb>Sn，而金属
活动性 Sn>Pb。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，
必须是其最高价氧化物对应的水化物。
4．微粒半径大小的比较方法
(1)判断方法
一看电子层数：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)比较示例
比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空)：
①Na>Mg>Cl
②Li③Na＋>Mg2＋>Al3＋
④F－⑤Cl－>O2－>Na＋>Mg2＋
⑥Fe2＋>Fe3＋
5．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难溶。
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不稳定，
水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属的分界线附近找，如 Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在周期表右上方找，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过渡元素中找，如 Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)热稳定性：HCl(2)碱性：LiOH(3)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( )
(4)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( )
(5)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( )
例 2．(2021·威海模拟)我国神舟号飞船使用的砷化镓(GaAs)太阳能电池是我国自主研发、生
产的产品。在元素周期表中 P与 As同主族，Al与 Ga同主族，Ga与 As同周期，下列说法
错误的是( )
A．酸性：H3AsO4B．还原性：AsH3>PH3
C．原子半径：Ga>As
D．失电子能力：Ga例 3．根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空)：
(1)金属性：K________Na________Mg，
非金属性：F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
课堂闯关
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)(2020·山东高考)键能 C—C>Si—Si，C—H>Si—H，因此 C2H6稳定性大于 Si2H6( )
(2)(2020·山东高考)SiH4中 Si的化合价为＋4，CH4中 C的化合价为－4，因此 SiH4还原
性小于 CH4( )
(3)(2020·天津高考)简单离子半径：S2－(4)(2020·天津高考)简单氢化物沸点：NH3(5)(2020·浙江 7月选考)H与 Na在元素周期表中处于同一主族( )
2．(2020·浙江 1月选考)下列说法正确的是( )
A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B．原子核外电子排布，先排满 K层再排 L层，先排满M层再排 N层
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D．同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差 1
3．(2020·北京高考)已知：33As(砷)与 P为同族元素。下列说法不正确的是( )
A．As原子核外最外层有 5个电子
B．AsH3的电子式是
C．热稳定性：AsH3D．非金属性：As4．(2019·海南高考)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年，联合国将2019年定为“国
际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表共有 16列
B．ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C．主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D．第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
5．(2021·芜湖模拟)某主族元素 R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 4，由此
可以判断( )
A．R一定是第 4周期元素
B．R一定是第ⅣA族元素
C．R一定是第ⅦA族元素
D．R的氢化物化学式为 H2R
6．(2021·永州模拟)2019年是“国际化学元素周期表年”。下列对元素周期表的认识正
确的是( )
A．周期表中共有 18个族
B．第一、二、三周期为短周期
C．第三周期主族元素原子半径从左到右依次增大
D．第二周期主族元素从左到右，最高正化合价从＋1递增到＋7
7．下列关于元素周期表和元素周期律的应用说法正确的是( )
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．在周期表中金属与非金属的分界处，寻找可作催化剂的合金材料
C．在ⅠA、ⅡA族元素中，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
8.如图为元素周期表中元素 X的信息。下列关于 X的说法正确的是( )
A．属于过渡元素
B．质量数为 74.92
C．处于第四周期第ⅢA族
D．非金属性比氮弱
9．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．虚线左侧是金属元素
B．As处于第五周期第ⅤA族
C．Si、Ge可作半导体材料
D．Sb 既有金属性又有非金属性
10．(2020·北京师大附中期中)下列事实中，不能用元素周期律解释的是( )
A．原子半径：K>Ca>Mg
B．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C．热稳定性：HF>HCl>H2S
D．酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO3
11.如图 A、B、C、D、E是长式元素周期表中的 5种元素(不包括镧系和锕
系)。下列说法不正确的是( )
A．A、E原子序数之差可能为 2
B．D、E原子序数之差可能是 18或 32
C．B、C原子序数之差一定是 2
D．B、D原子序数之差不可能是 7
12．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( )
选项 事实 推论
A 与冷水反应，Na比Mg 剧烈 金属性：Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca>Mg
C 氧化性：HClO>H2CO3 金属性：Cl>C
D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I
自我挑战
1．(2021·黔南州模拟)门捷列夫创制了元素周期表，他还成功预言了 11种元素。下列部
分预言元素与相关元素不是同族元素的是( )
A．“类硅”(32Ge)与 Si B．“类铝”(31Ga)与 Al
C．“类硼”(21Sc)与 B D．“亚碘”(85At)与 I
2．以下事实不能用元素周期律解释的是( )
A．F2在暗处遇 H2即爆炸，I2在暗处遇 H2几乎不反应
B．“NO2球”在冷水中颜色变浅，在热水中颜色加深
C．氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键
D．H2O在 4 000℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解
3．如表所示是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( )
族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
周期
二 c d
三 a b e f
A.e的简单氢化物比 d的简单氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，e元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
4．(2021·海淀模拟)中科院电子学研究所的研究人员已经掌握了锶原子光钟研究的一系
列关键技术，为显著提高卫星导航系统的定位精度奠定了基础。锶(元素符号 Sr)的原子序数
为 38，下列说法中不正确的是( )
A．84Sr、86Sr、87Sr、88Sr互为同位素
B．由 Sr的原子序数可知，其在周期表中的位置是第五周期第ⅡA族
C．根据元素周期律可知，Sr(OH)2的碱性强于 Ca(OH)2，弱于 Ba(OH)2
D．根据元素周期律可知，Sr的还原性强于Mg，因此可以从MgCl2溶液中置换出Mg
5.(2021·宁德模拟)某同学在研究前 18号元素时发现，可按原子序数
由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个弧线上的“·”
代表一种元素，其中起点 O代表氢元素。下列说法中正确的是( )
A．A、B、C、D都是非金属元素
B．虚线相连的元素处于同一族
C．稳定性：H2D>H2A
D．A、B两种元素组成化合物的化学式一定为 B2A
6．(2021·厦门模拟)如图是元素周期表的一部分，下列叙述不正确的是( )
B C N O F
Al Si P S Cl
Ga Ge As Se Br
In Sn Sb Te I
Tl Pb Bi Po At
A.Pb的最高正化合价为＋4
B．原子半径比较：Al>F
C．酸性强弱：H3AsO4D．Br的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO3
7．下列说法正确的是( )
①砷(As)位于元素周期表第ⅤA族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硝酸弱
②铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
③气态氢化物的水溶液的酸性 H2S弱于 HCl
④非金属元素的气态氢化物溶于水后，均形成无氧酸
A.①③④ B．①②④
C．①③ D．②③
8．已知短周期元素的四种离子 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＞A
B．原子半径：B＞A＞C＞D
C．离子半径：C3－＞D－＞A2＋＞B＋
D．氧化性：A2＋＞B＋，还原性：C3－＜D－
9．最新发现的第 113号、115号、117号和 118号元素已正式写入元素周期表。根据物
质结构、元素周期律的知识，下列说法正确的是( )
原子序数 英文名称 中文名称 符号 汉语拼音
113 Nihonium Nh nǐ
115 Moscovium 镆 Mc mò
117 Tennessee Ts tián
118 Oganesson Og ào
A.Nh(OH)3具有两性
B．Mc位于元素周期表中第七周期第ⅤA族，其原子半径小于 Ts
C．Og是一种人工合成的稀有气体元素，其在元素周期表中位于第七周期 0族
D．若制得 Ts的最高价氧化物对应的水化物，其酸性强于 HClO4
10．(2021·怀化模拟)下列数据或事实所呈现的规律，不能用元素周期律解释的是( )
共价键 键能/(kJ·mol－1) 最高价含氧酸 酸性强弱
C—C 347 HClO4 强酸
A B
C===C 620 H3PO4 中强酸
C≡C 812 H2SiO3 弱酸
气态氢化物 分解温度/℃ 化学方程式 平衡常数(K)
H2O >2 000 F2＋H2 2HF 1.8×1036
C D
H2S 约 300 Cl2＋H2 2HCl 9.7×1012
H2Se 约 160 Br2＋H 72 2HBr 5.6×10第 15 讲 元素周期表 元素周期律
学习目标
1．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
知识清单
知识点 1 元素周期表
1．元素周期表的编排原则
2．元素周期表的结构
第一、二、三周期
短周期
元素种数分别为 2、8、8
周期
第四、五、六、七周期
（7个） 长周期
元素种数分别为 18、18、32、32
元
素 主族：由短周期元素和长周期元素共同构成，共 7 个
周 族（16个） 副族：完全由长周期元素构成，共7个
期 第Ⅷ族：第 8、9、10三个纵列
表 0族：第18纵列
[名师点拨] (1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素；
(2)最外层电子数是 2的不一定是ⅡA族元素，如 He及部分过渡元素。
3．元素周期表中的特殊位置
(1)金属元素和非金属元素分区
①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚
线，即为金属元素和非金属元素的分界线。
②各位置：分界线左下方为金属元素，分界线右上方为非金属元素。
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)过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族 10个纵行共六十多种元素，这些元素都
是金属元素。
(3)镧系：元素周期表第六 周期中，57号元素镧到 71号元素镥共 15种元素。
(4)锕系：元素周期表第七 周期中，89号元素锕到 103号元素铹共 15种元素。
(5)超铀元素：在锕系元素中，位于 92号元素铀(U)以后的各种元素。
[名师点拨] (1)过渡元素包括 7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数
不超过 2个(1～2个)。
(2)由于镧系和锕系的原因，第六、七周期同一周期的ⅡA族和ⅢA 族元素原子序数差
为 25。而第四、五周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为 11。
4．元素周期表的三大应用
(1)科学预测
为新元素的发现及预测他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
地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对探矿、研制农药材料等有指导
意义。
[名师点拨] (1)从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是 F，金属性最强的
是 Cs(放射性元素除外)。
(2)处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体，如Al是导体，
B(硼)不导电。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)砷(As)在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族( )
(2)用中文“ ”(ào)命名的第 118号元素在周期表中位于第七周期 0族( )
(3)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素( )
(4)第ⅠA族全部是金属元素( )
(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素( )
(6)某元素原子的核电荷数为 53，则该元素位于第五周期ⅦA族( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
例 2．(2021·滨州模拟)IUPAC(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( )
A．Cn 位于第六周期，ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn 元素的近似相对原子质量为 277
解析：选 B 根据稀有气体原子序数 He为 2、Ne为 10、Ar为 18、Kr为 36、Xe为 54、
Rn为 86，118号位于第七周期 0族，可知 112号元素位于第七周期ⅡB族；属于过渡元素；
属于金属元素；Cn元素的该核素的质量数＝质子数＋中子数＝277，Cn元素的相对原子质
量则是各同位素原子按原子个数百分比计算出的平均值，故 B正确。
例 3.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知 B、C元
素的原子序数之和是 A元素原子序数的 4倍，则 A、B、C分别为( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
解析：选 C 因 A、B、C均为短周期元素，故 A处于第二周期、B、C处于第三周期，
同一主族二、三周期原子序数相差 8，设 A的原子序数是 x，则 B的原子序数是 x＋8－1＝x
＋7，C的原子序数是 x＋8＋1＝x＋9，根据题意得(x＋7)＋(x＋9)＝4x，解得 x＝8，即 A为
O，B为 P，C为 Cl。
知识点 2 元素周期律
1．元素周期律
2．主族元素性质的变化规律
(1)原子结构的变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
(2)元素及对应化合物性质的变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
最高正化合价由＋1→＋7(O、
相同，最高正化合价＝主族序
化合价 F除外)，最低负化合价＝－(8
元 数(O、F除外)
－主族序数)
素
金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强
非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
化 阴离子还原性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
合 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
物 最高价氧化物对应的 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
3．元素金属性、非金属性强弱判断
金属 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
性 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y比 X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
①与 H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
非金 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
属性 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
[名师点拨] (1)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据的是元素原子在化学反应中得
失电子的难易而不是得失电子的多少。
(2)金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金
属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性 Pb>Sn，而金属
活动性 Sn>Pb。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，
必须是其最高价氧化物对应的水化物。
4．微粒半径大小的比较方法
(1)判断方法
一看电子层数：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)比较示例
比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空)：
①Na>Mg>Cl
②Li③Na＋>Mg2＋>Al3＋
－ －
④F Cl－⑤ >O2－>Na＋>Mg2＋
⑥Fe2＋>Fe3＋
5．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难溶。
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不稳定，
水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属的分界线附近找，如 Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在周期表右上方找，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过渡元素中找，如 Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)热稳定性：HCl(2)碱性：LiOH(3)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( )
(4)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( )
(5)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( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
例 2．(2021·威海模拟)我国神舟号飞船使用的砷化镓(GaAs)太阳能电池是我国自主研发、生
产的产品。在元素周期表中 P与 As同主族，Al与 Ga同主族，Ga与 As同周期，下列说法
错误的是( )
A．酸性：H3AsO4B．还原性：AsH3>PH3
C．原子半径：Ga>As
D．失电子能力：Ga解析：选 D P与 As同主族，非金属性 As金属性 AsPH3，故 B正确；Ga、As同周期，且 As的核电荷数更大，
故原子半径：Ga>As，故 C正确；Ga的金属性强于 As，故失电子能力：Ga>As，故 D错误。
例 3．根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空)：
(1)金属性：K________Na________Mg，
非金属性：F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
答案：(1)> > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> < (6)> >
课堂闯关
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)(2020·山东高考)键能 C—C>Si—Si，C—H>Si—H，因此 C2H6稳定性大于 Si2H6( )
(2)(2020·山东高考)SiH4中 Si的化合价为＋4，CH4中 C的化合价为－4，因此 SiH4还原
性小于 CH4( )
(3)(2020·天津高考)简单离子半径：S2－(4)(2020·天津高考)简单氢化物沸点：NH3(5)(2020·浙江 7月选考)H与 Na在元素周期表中处于同一主族( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
2．(2020·浙江 1月选考)下列说法正确的是( )
A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B．原子核外电子排布，先排满 K层再排 L层，先排满M层再排 N层
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D．同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差 1
解析：选 A 同一原子中，能量高的电子在离核较远的区域运动，A正确；原子核外电
子排布，不是先排满M层再排 N层，如钾原子的M层有 8个电子，N层有 1个电子，B错
误；同周期中，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小，C错误；同周期ⅡA族和ⅢA族
元素原子序数之差可以是 1、11或 25，D错误。
3．(2020·北京高考)已知：33As(砷)与 P为同族元素。下列说法不正确的是( )
A．As原子核外最外层有 5个电子
B．AsH3的电子式是
C．热稳定性：AsH3D．非金属性：As解析：选 B As与 P为同族元素，为ⅤA族元素，则其原子核外最外层有 5个电子，
故 A正确；AsH3属于共价化合物，电子式与氨气相似，为 ，故 B错误；非金
属性 As所以非金属性 As4．(2019·海南高考)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年，联合国将2019年定为“国
际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表共有 16列
B．ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C．主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D．第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
解析：选 B A项，元素周期表共有 18纵行，也就是共有 18列，错误；B项，对于同
一主族的元素，从上到下原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，所以ⅦA族元
素的非金属性自上而下依次减弱，正确；C项，主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合
价，但 O、F非金属性强，O没有与族序数相等的最高正化合价，F没有正价，错误； D项，
第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小，错误。
5．(2021·芜湖模拟)某主族元素 R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 4，由此
可以判断( )
A．R一定是第 4周期元素
B．R一定是第ⅣA族元素
C．R一定是第ⅦA族元素
D．R的氢化物化学式为 H2R
解析：选 D 主族元素中，最高正化合价＋|最低负化合价|＝8，元素 R的最高正化合价
与最低负化合价的代数和为 4，所以 R元素的最高正化合价是＋6 价，最低负化合价是－2
价，R的最外层电子数是 6。R为第ⅥA族元素 S、Se、Te，但不一定是第四周期元素，其
气态氢化物化学式为 H2R。
6．(2021·永州模拟)2019年是“国际化学元素周期表年”。下列对元素周期表的认识正
确的是( )
A．周期表中共有 18个族
B．第一、二、三周期为短周期
C．第三周期主族元素原子半径从左到右依次增大
D．第二周期主族元素从左到右，最高正化合价从＋1递增到＋7
解析：选 B 周期表中共有 18列，7个主族，7个副族、1个第Ⅷ族、1个 0族，除第
Ⅷ族有 3列，其他各族均为 1列，共有 16个族，A错误；同周期元素电子层数相同，从左
到右核电荷数逐渐增大，原子核对核外电子吸引逐渐增强，原子半径逐渐减小，C错误；氧
元素无最高正化合价、氟元素无正化合价，D错误。
7．下列关于元素周期表和元素周期律的应用说法正确的是( )
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．在周期表中金属与非金属的分界处，寻找可作催化剂的合金材料
C．在ⅠA、ⅡA族元素中，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：选 A 元素周期表和元素周期律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，A项正确；在周期表中金属与非金属的分界处寻找半导体材料，B项错误；在
非金属元素中寻找制造农药的主要元素，C项错误；在过渡元素中寻找可作催化剂的合金材
料，D项错误。
8.如图为元素周期表中元素 X的信息。下列关于 X的说法正确的是( )
A．属于过渡元素
B．质量数为 74.92
C．处于第四周期第ⅢA族
D．非金属性比氮弱
解析：选 D As属于非金属元素，不属于过渡元素，A项错误；X的相对原子质量为
74.92，B项错误；X处于第四周期第ⅤA族，C项错误；同一主族元素从上到下非金属性依
次减弱，D项正确。
9．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．虚线左侧是金属元素
B．As处于第五周期第ⅤA族
C．Si、Ge可作半导体材料
D．Sb 既有金属性又有非金属性
解析：选 B 本题考查元素周期表的应用，侧重考查金属元素与非金属元素分界线附近
元素的性质。题图中虚线左下方的元素均为金属元素，A 正确；由 Si 处于第三周期第ⅣA
族可推知，As处于第四周期第ⅤA族，B错误；元素周期表中的金属元素和非金属元素分
界线附近的元素往往既具有金属性，又具有非金属性，可在该分界线附近寻找半导体材料(如
Ge、Si等)，C、D正确。
10．(2020·北京师大附中期中)下列事实中，不能用元素周期律解释的是( )
A．原子半径：K>Ca>Mg
B．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C．热稳定性：HF>HCl>H2S
D．酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO3
解析：选 D 同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原
子半径依次增大，A项不符合题意；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性
越强，B项不符合题意；元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，C项不符合题意；元
素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，H2SO3不是 S元素最高价氧化
物对应的水化物，D项符合题意。
11.如图 A、B、C、D、E是长式元素周期表中的 5种元素(不包括镧系和锕
系)。下列说法不正确的是( )
A．A、E原子序数之差可能为 2
B．D、E原子序数之差可能是 18或 32
C．B、C原子序数之差一定是 2
D．B、D原子序数之差不可能是 7
解析：选 A 由题给 5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素，因为 A若
为氢元素，则其位于最左边一族，就不会有 B；A若为氦元素，则其位于最右边一族，就不
会有 C。既然 A不是氢元素或氦元素，则 A、E原子序数之差不可能为 2，A错误；由表中
位置关系可知，D、E原子序数之差可能是 8、18或 32，B正确；B、C之间仅隔有 E一种
元素，故原子序数之差一定为 2，C正确；B、D原子序数之差应大于 8，D正确。
12．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( )
选项 事实 推论
A 与冷水反应，Na比Mg 剧烈 金属性：Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca>Mg
C 氧化性：HClO>H2CO3 金属性：Cl>C
D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I
解析：选 C 根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱，A项不符合题意；根据
最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱，B项不符合题意；应该根据最
高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性强弱，C项符合题意；气态氢化物越
稳定，元素非金属性越强，D项不符合题意。
自我挑战
1．(2021·黔南州模拟)门捷列夫创制了元素周期表，他还成功预言了 11种元素。下列部
分预言元素与相关元素不是同族元素的是( )
A．“类硅”(32Ge)与 Si B．“类铝”(31Ga)与 Al
C．“类硼”(21Sc)与 B D．“亚碘”(85At)与 I
解析：选 C 由 36号元素 Kr 处于第四周期 0族，可知 32Ge 处于第四周期ⅣA族，与
Si同族；31Ga处于第四周期ⅢA族，与 Al同族；由 20号元素 Ca处于第四周期ⅡA族，可
知 21Sc 处于第四周期ⅢB族，与 B不同族；由 86 号元素 Rn 处于第六周期 0族，可知 85At
处于第六周期ⅦA族，与 I同族，故选 C。
2．以下事实不能用元素周期律解释的是( )
A．F2在暗处遇 H2即爆炸，I2在暗处遇 H2几乎不反应
B．“NO2球”在冷水中颜色变浅，在热水中颜色加深
C．氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键
D．H2O在 4 000℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解
解析：选 B 2NO2 N2O4 ΔH<0，在热水中平衡逆向移动，颜色加深，在冷水中
平衡正向移动，颜色变浅，不能用元素周期律解释，B符合题意。
3．如表所示是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( )
族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
周期
二 c d
三 a b e f
A.e的简单氢化物比 d的简单氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，e元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
解析：选 D e是硫元素，d是氧元素，H2S稳定性弱于 H2O，A错误；同周期元素的
原子半径从左到右逐渐减小，B错误；a～f六种元素分别为 Na、Mg、C、O、S、Cl，其中
金属单质中 Na的化学性质最活泼，非金属单质中 Cl2、O2化学性质均比 S活泼，C错误。
4．(2021·海淀模拟)中科院电子学研究所的研究人员已经掌握了锶原子光钟研究的一系
列关键技术，为显著提高卫星导航系统的定位精度奠定了基础。锶(元素符号 Sr)的原子序数
为 38，下列说法中不正确的是( )
A．84Sr、86Sr、87Sr、88Sr互为同位素
B．由 Sr的原子序数可知，其在周期表中的位置是第五周期第ⅡA族
C．根据元素周期律可知，Sr(OH)2的碱性强于 Ca(OH)2，弱于 Ba(OH)2
D．根据元素周期律可知，Sr的还原性强于Mg，因此可以从MgCl2溶液中置换出Mg
解析：选 D 由锶(Sr)原子序数为 38，可知锶位于周期表中第五周期ⅡA族，金属性：
Ca所以 Sr不能从MgCl2溶液中置换出Mg，故 D错误。
5.(2021·宁德模拟)某同学在研究前 18号元素时发现，可按原子序数
由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个弧线上的“·”
代表一种元素，其中起点 O代表氢元素。下列说法中正确的是( )
A．A、B、C、D都是非金属元素
B．虚线相连的元素处于同一族
C．稳定性：H2D>H2A
D．A、B两种元素组成化合物的化学式一定为 B2A
解析：选 B O点代表氢元素，按照原子序数由小到大、由里往外延伸，由图可知，O、
B连线的三元素位于第ⅠA族，A为 O元素，B为 Na元素，C为 Si元素，D为 S元素。非
金属性 O>S，对应的氢化物稳定性：H2D以形成过氧化钠(B2A2)，故 B正确。
6．(2021·厦门模拟)如图是元素周期表的一部分，下列叙述不正确的是( )
B C N O F
Al Si P S Cl
Ga Ge As Se Br
In Sn Sb Te I
Tl Pb Bi Po At
A.Pb的最高正化合价为＋4
B．原子半径比较：Al>F
C．酸性强弱：H3AsO4D．Br的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO3
解析：选 D Pb 与 C 同主族，最外层含有 4 个电子，其最高正化合价为＋4价，故 A
正确；铝原子核外电子层数为 3，氟原子核外电子层数为 2，则原子半径：Al>F，B正确；
As、Se 同周期，原子序数越大，非金属性越强，则非金属性：As水化物的酸性：H3AsO4的化学式为 HBrO4，D错误。
7．下列说法正确的是( )
①砷(As)位于元素周期表第ⅤA族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硝酸弱
②铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
③气态氢化物的水溶液的酸性 H2S弱于 HCl
④非金属元素的气态氢化物溶于水后，均形成无氧酸
A.①③④ B．①②④
C．①③ D．②③
解析：选 C 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，①正确；
Tl不与 NaOH溶液反应，②错误；HCl是强酸，H2S是弱酸，③正确；NH3溶于水后形成弱
碱，④错误。
8．已知短周期元素的四种离子 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＞A
B．原子半径：B＞A＞C＞D
C．离子半径：C3－＞D－＞A2＋＞B＋
D．氧化性：A2＋＞B＋，还原性：C3－＜D－
解析：选 B 由于四种离子具有相同的电子层结构，离子所对应的元素应位于相邻两个
C D
周期，根据阴阳离子所带的电荷数，得出元素在周期表中的位置关系： 。原子
BA
序数大小应为 A＞B＞D＞C，A项错误；根据原子半径的递变规律，可以判断 B项正确；
离子半径应为 C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C项错误；还原性应为 C3－＞D－，D项错误。
9．最新发现的第 113号、115号、117号和 118号元素已正式写入元素周期表。根据物
质结构、元素周期律的知识，下列说法正确的是( )
原子序数 英文名称 中文名称 符号 汉语拼音
113 Nihonium Nh nǐ
115 Moscovium 镆 Mc mò
117 Tennessee Ts tián
118 Oganesson Og ào
A.Nh(OH)3具有两性
B．Mc位于元素周期表中第七周期第ⅤA族，其原子半径小于 Ts
C．Og是一种人工合成的稀有气体元素，其在元素周期表中位于第七周期 0族
D．若制得 Ts的最高价氧化物对应的水化物，其酸性强于 HClO4
解析：选 C Nh是 113号元素，在周期表中位于第七周期第ⅢA族，和 Al位于同一主
族，同一主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，
所以 Nh(OH)3具有碱性，A错误；Mc 是 115号元素，位于元素周期表中第七周期第ⅤA族，
Ts是 117号元素，位于元素周期表中第七周期第ⅦA族，同一周期主族元素的原子半径从
左到右逐渐减小，Mc 原子半径大于 Ts，B 错误；Og是 118号元素，位于元素周期表中第
七周期 0族，C正确；Ts是 117号元素，位于元素周期表中第七周期第ⅦA族，与 Cl位于
同一主族，同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸
性逐渐减弱，所以若制得 Ts的最高价氧化物对应的水化物，其酸性弱于 HClO4，D错误。
10．(2021·怀化模拟)下列数据或事实所呈现的规律，不能用元素周期律解释的是( )
共价键 键能/(kJ·mol－1) 最高价含氧酸 酸性强弱
C—C 347 HClO4 强酸
A B
C===C 620 H3PO4 中强酸
C≡C 812 H2SiO3 弱酸
气态氢化物 分解温度/℃ 化学方程式 平衡常数(K)
H2O >2 000 F2＋H2 2HF 1.8×1036
C D
H2S 约 300 Cl2＋H2 2HCl 9.7×1012
H2Se 约 160 Br2＋H2 2HBr 5.6×107
解析：选 A 键长越短，键能越大，则共价键与键能的关系不能利用元素周期律解释，
故 A符合题意；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性越强，对应氢化
物越稳定，K 越大，反应正向进行的程度越大，非金属性越强，越易与氢气化合，则 B、C、
D都能用元素周期律解释，故 B、C、D不符合题意。

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