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二、 元素周期律
导学1　元素性质的周期性变化规律
物质结构　元素周期律
第四章
知 识 点 一
知识点一　核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化
1. 原子核外电子排布的周期性变化
以原子序数为1~18号元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现__________的周期性变化(第一周期除外)。
由1到8
2. 原子半径的周期性变化
以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现__________的周期性变化。
由大到小
3. 元素化合价的周期性变化
以原子序数为1~18号元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈________变化，
即每周期，最高正价为________________(O无最高正价、F无
正价)，负价为_________________。
周期性
＋1价→＋7价
－4价→－1价
[判断正误]
(1)最外层电子数：Na＜Al，原子半径：Na＜Al。(　　)
(2)在化合物中，金属元素只显正化合价，非金属元素只显负化
合价。(　　)
(3)第二周期元素从左至右，最高正价从＋1价递增到＋7价。
(　　)
(4)原子半径最小的元素是氢元素。(　　)
(5)氢元素除了有＋1价外，也可以有－1价，如NaH。(　　)
(6)主族元素的最低负价等于其族序数。(　　)
×
×
×
√
√
×
例1　(2024·湖州二中高一检测)下列关系正确的是(　　)
A. 原子半径：Na＜Cl B. 金属性：Mg＞Al
C. 酸性：H3PO4＞H2SO4 D. 稳定性：HBr＞HCl
【解析】 同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小，所以原子半径：Na＞Cl，A错误；同周期主族元素从左到右金属性依次减弱，所以金属性：Mg＞Al，B正确；同周期主族元素从左到右非金属性依次增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性也依次增强，所以酸性：H3PO4＜H2SO4，C错误；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以气态氢化物的稳定性也依次减弱，即稳定性：HBr＜HCl，D错误。
B
知 识 点 二
知识点二　同周期元素金属性和非金属性的递变规律
1. 第三周期元素性质的递变规律
(1)理论预测：
第三周期元素电子层数__________，由左向右核电荷数依次增
多，原子半径依次_________，失电子的能力依次_________，
得电子的能力依次_______，预测它们的金属性依次________，
非金属性依次________。
相同
减小
减弱
增强
减弱
增强
(2)实验探究——金属性的递变规律：
①Na、Mg元素金属性强弱比较：
原理 金属与水反应置换出H2的难易程度
操作
现象 镁条表面附着__________ 剧烈反应，溶液变成浅红色
化学
反应 — Mg＋2H2O====Mg(OH)2＋H2↑
结论 结合Na与水的反应现象，Na与水反应置换H2比Mg
__________，则金属性：__________
少量气泡
容易
Na＞Mg
②Mg、Al元素金属性强弱比较：
金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
物质 Mg(OH)2 Al(OH)3
操作
金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
现象 A中沉淀__________
B中沉淀__________ C中沉淀__________
D中沉淀__________
A、B、C、D试管中的离子方程式 A：_____________________ ______________
B：__________ C：____________________ ____________________
D：____________________
__________________
结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强
碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：______________
溶解
溶解
不溶解
溶解
Mg(OH)2＋2H＋====
Mg2＋＋2H2O
不反应
Al(OH)3＋3H＋====
Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－
====[Al(OH)4]－
Na＞Mg＞Al
(3)信息获取——非金属性的递变规律：
Si P S Cl
判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与
氢气反应 加热 光照或点燃
由易到难的顺序是________________
判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3
弱酸 H3PO4
中强酸 H2SO4
强酸 HClO4强酸(酸性比H2SO4强)
酸性：_________＞_________＞_________＞_________
结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力__________，非金属性__________
Cl、S、P、Si
HClO4
H2SO4
H3PO4
H2SiO3
逐渐增强
逐渐增强
2. 元素周期律
(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
(2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的_____________周期性变化的必然结果。
核外电子排布
[判断正误]
(1)Na、Mg、Al元素的最高正化合价依次升高。(　　)
(2)N、O、F元素的非金属性依次减弱。(　　)
(3)P、S、Cl元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强。
(　　)
(4)Li、Na、K原子的电子层数依次增多。(　　)
(5)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸
性。(　　)
(6)因为金属钠常失去1个电子，而铝失去3个电子，所以钠的金
属性小于铝的金属性。(　　)
√
×
√
√
×
×
例2　(2024·玉环中学高一检测)下列性质的比较，不能用元素
周期律解释的是(　　)
A. 原子半径：Na＞Al
B. 热稳定性：NH3＞PH3
C. 酸性：HCl＞H2CO3
D. 还原性：I－＞Br－
C
【解析】 同周期主族元素，从左向右原子半径依次减小，则原子半径：Na＞Al，能用元素周期律解释；同主族元素从上向下非金属性减弱，非金属性：N＞P，则热稳定性：NH3＞PH3，能用元素周期律解释；HCl不是最高价含氧酸，酸性：HCl＞H2CO3，不能用元素周期律解释；非金属性：Br＞I，则形成阴离子的还原性：I－＞Br－，能用元素周期律解释。
随 堂 检 测
1. 除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的说
法，错误的是(　　)
A. 从左到右，原子半径逐渐减小
B. 从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
C. 从左到右，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
D. 从左到右，元素最高正化合价从＋1价递变到＋7价(氧、氟除外)，最低负化合价从－4价递变到－1价
B
2. (2024·衢州一中高一检测)下列关于物质的性质比较的说法，
正确的是(　　)
A. 非金属性：P＞S＞Cl
B. 碱性：LiOH＞NaOH＞KOH
C. 气态氢化物的热稳定性：HF＞HCl＞H2S
D. 酸性：H2SO4＞HClO4＞HBrO4
C
3. 我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3。
下列关于元素F、S、O、N的说法，正确的是(　　)
A. 简单气态氢化物中最稳定的是HF
B. 元素非金属性最强的是S
C. O原子的半径比N原子的半径大
D. O元素在周期表中的位置是第二周期第Ⅵ族
A
4. 下列事实不能用于比较元素金属性或非金属性强弱的是(　　)
A. Na比Mg与冷水反应剧烈，金属性：Na＞Mg
B. F2比O2更容易与H2化合，非金属性：F＞O
C. KOH的碱性强于Ca(OH)2，金属性：K＞Ca
D. 盐酸的酸性强于H2SO3，非金属性：Cl＞S
D
5. 下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ① ②
三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
四 ⑨ ⑩
(1)⑤和⑧的元素符号分别是__________和__________。
(2)表中最活泼的金属是__________，非金属性最强的元素是__________。(均填元素符号)
Si
Ar
K
F
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________(填元素符号)，
分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物对应的水
化物反应的化学方程式：_________________________________
_________、________________________________。
(4)请设计一个实验，比较⑦⑩单质氧化性的强弱：__________ _____________________________________________________________________________。
Al
2Al(OH)3＋3H2SO4==== Al2(SO4)3
＋6H2O
Al(OH)3＋KOH====K[Al(OH)4]
取无色溴化钠的水溶液少许于试管中，加入新制氯水，溶液变橙色，说明Cl2的氧化性比Br2强

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