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第2讲　元素周期表、元素周期律
1．掌握元素周期表的编排原则和整体结构。
2．掌握元素周期律的内容和本质。
3．掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。
考点1　元素周期表的结构与应用
1．元素周期表的结构
[关系图谱]元素周期表的结构
(1)编排原则
(2)结构
①周期：________短________长，共7个周期
短周期 长周期
序号 一 二 三 四 五 六 七
元素种类 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
0族元素 原子序数 2 10 18 36 54 86 118
②族：____主族＋____副族＋____族，共16个族
主族 列 1 2 13 14 15 16 17
族 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
副族 列 3 4 5 6 7 8～ 10 11 12
族 ____ ____ ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ____ ____
0族 第18纵列
属于副族，但不需注明“B”，只写作“第Ⅷ族”
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
周期序数＝该周期原子最大能层数(最高能级所在能层序数)。
周期 能层数(n) 每周期中各元素 原子价层电子排布特点
二 ____ 2s1→2s22p6
三 ____ 3s1→3s23p6
四 ____
五 ____
(2)原子结构与族的关系
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
价层电子排布 ns1 ______ ______ ______
主族 ⅤA ⅥA ⅦA —
价层电子排布 ______ ______ ______ —
②0族：ns2np6(其中He为1s2)。
③副族元素：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
3．周期表的结构规律
最外层电子数规律 ①最外层电子数为1的元素有主族(第ⅠA族)元素、副族(第ⅠB、第Ⅷ族部分等)元素 ②最外层电子数为2的元素有主族(第ⅡA族)元素、副族(第ⅡB、第ⅢB、第ⅣB、第ⅤB、第ⅥB、第ⅦB、第Ⅷ族部分)元素、0族(He)元素、第Ⅷ族(26Fe、27Co等)元素 ③最外层电子数在3～7之间的元素一定是主族元素 ④最外层电子数为8的元素为0族元素
数目规律 ①元素种类最多的族是第ⅢB族(32种) ②同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、第三周期(短周期)相差1；第四、第五周期相差11；第六、第七周期相差25 ③设n为周期序数，每一周期排布元素的数目：奇数周期为，偶数周期为
[备考提醒]
(1)碱金属元素位于ⅠA族，氢元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表中第18纵列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三纵列是第Ⅷ族。
(3)根据元素周期表的构成特点，可分析每个族的元素种类，含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素)，共有32种元素。
(4)过渡元素即副族元素，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2(1～2)。
(5)最外层电子数为3～7的原子一定属于主族元素，且最外层电子数为主族的族序数。
4．元素周期表的分区
各区价层电子排布特点
分区 价层电子排布
s区 ns1～2
p区 ns2np1～6(除He外)
d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)
ds区 (n－1)d10ns1～2
f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
5．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
[备考提醒]元素周期表分区的两个“易错点”
(1)价层电子排布相同的元素不一定处于同族，如He和第ⅡA族元素的价层电子排布均为ns2，但处于不同族。
(2)非金属元素并非都在p区，其中氢元素处于s区。
原子结构与元素周期表的关系
1．(人教选择性必修2习题改编)已知：用中子轰击原子的核反应：He。下列说法正确的是(　　)
A．X是金属元素
B．Y位于第ⅠA族
C．6Y和7Y互为同素异形体
D．He位于元素周期表的d区
2．(鲁科选择性必修2习题改编)已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是(　　)
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
[思维模型]根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
电子排布式价层电子排布
元素周期表的结构及应用
3．(人教选择性必修2习题改编)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的核外电子排布特点的叙述，错误的是(　　)
A．Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素
B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族
D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能位于第ⅢA族
4．(人教选择性必修2习题改编)元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布为nsn-1npn+1，则下列说法不正确的是(　　)
X
Y
Z
A．Y元素原子的价层电子排布为4s24p4
B．Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C．X元素所在周期中所含非金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p3
考点2　元素周期律与元素性质
1．元素周期律
2．主族元素周期性变化规律
项目 同周期 (从左到右) 同主族 (从上到下)
原子结构 电子层数 ________ ________
最外层电子数 依次增加 ________
原子半径 ________ ________
元素性质 金属性 ________ ________
非金属性 ________ ________
化合价 最高正化合价：＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝__________________ (H为－1价) 相同，最高正化合价＝_____________________ (O、F除外)
化合物性质 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 酸性____________， 碱性_____________ 酸性___________， 碱性_____________
简单气态氢化物的稳定性 ________ ________
[图解教材]人教选择性必修2
对角线规则
对角线规则： 在元素周期表中，某些主族元素与右下方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 成因：原子半径与电负性相近；对角线元素的原子半径差异小于同族元素，电负性趋同(如Li与Mg的电负性分 别为1.0和1.2) 如Be(OH)2与Al(OH)3一样都是两性氢氧化物；BeO与Al2O3都是耐高温材料。硼和硅都是重要的半导体材料
3．电离能
(1)第一电离能
(2)逐级电离能
(3)电离能的三大应用
4．电负性
元素的金属性、非金属性的递变规律及比较
1．(人教选择性必修2习题改编)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的化合物常用作光导纤维，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：W>Z>Y
B．简单氢化物的沸点：X>W
C．原子半径：W>Y>X
D．含氧酸的酸性：Z>W
2．(鲁科必修第二册习题改编)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(　　)
实验 事实 结论
A 将体积相同的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 工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 非金属性：C>Si
[答题模板]元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
电离能、电负性的变化规律及应用
3．(人教选择性必修2习题改编)四种元素的基态原子的核外电子排布式分别是：①1s22s22p4，②1s22s22p63s23p4，③1s22s22p63s23p5，④1s22s22p3。下列说法不正确的是(　　)
A．最高价含氧酸的酸性：②<③
B．第一电离能：①>④
C．①②③④都是p区元素
D．电负性：①>②
4．(鲁科选择性必修2习题改编)某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．X元素在化合物中可能显＋4价
B．X为非金属元素
C．X为第五周期元素
D．X单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3+
[思维模型]
(1)电离能的比较及原因分析
①电离能与原子结构
理论依据：从原子核对最外层电子的吸引力来判断。
答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B，故第一电离能A小于B。
②电离能与全充满、半充满、全空
理论依据：能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时，比较稳定，难失电子。
答题模板：A原子的价层电子排布为×××，处于全充满(或半充满或全空)，比较稳定，难失电子，×××电离能大。
(2)电负性的应用
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律。 (　　)
(2)(2024·安徽卷)基态原子的第一电离能：Cl>P。 (　　)
(3)(2024·北京卷)依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大。 (　　)
(4)(2024·甘肃卷)第一电离能：C(5)(2024·广东卷)电负性：F＞Cl，则酸性：CF3COOH＜CCl3COOH。 (　　)
(6)(2023·江苏卷)第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)。 (　　)
(7)(2024·甘肃卷)原子半径：O(8)(2023·江苏卷)原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)。 (　　)
2．(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(　　)
A．第二电离能：XC．单质沸点：Y3．(2025·广东卷)元素a～i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是(　　)
A．a和g同主族
B．金属性：g>h>i
C．原子半径：e>d>c
D．最简单氢化物沸点：b>c
4．(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是(　　)
A．元素电负性：X>Z>Y
B．该物质中Y和Z均采取即sp3杂化
C．基态原子未成对电子数：WD．基态原子的第一电离能：X>Z>Y
5．(2025·湖北卷)某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是(　　)
A．三者中Z的原子半径最大
B．三者中Y的第一电离能最小
C．X的最高化合价为＋3
D．XZ3与NH3键角相等
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