1、 11 高考总复习 元素周期表与元素周期律【考纲要求】1掌握元素周期律的实质。了解元素周期表的结构（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A族和A族为例，掌握同一主族内元素性质的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递变的规律。【考点梳理】要点一、元素周期表1原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号为原子序数。原子序数=核电荷数核内质子数核外电子数（原子中）2编排原则（1）周期：将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排列，排成一个横行；（2）族：把最外层电子数相同的元素（个别除外）按电子层
2、数递增顺序从上到下排列，排成一个纵行。33个短周期：一、二、三周期元素种数分别为2、8、8种3个长周期：四、五、六周期元素种数分别为18、18、32种1个不完全周期：七周期元素种数为26（非排满）种周期（7个）主族（7个）：AA副族（7个）：BB（1个）：表中第8、9、10三个纵行0族（1个）：表中最右边族元素周期表元素周期表的结构（“七横十八纵”）表中各族的顺序：A、A、BB、B、B、AA、0（自左向右）。4原子结构与周期表的关系（1）电子层数=周期数 （2）最外层电子数=主族序数=最高正化合价（除F、O）（3）质子数=原子序数要点二、元素周期律1定义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周
3、期性的变化，这个规律叫元素周期律。2实质：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的实质是元素原子的核外电子排布的周期性变化。注：元素的性质主要是指原子半径、化合价、元素的金属性和非金属性等3元素周期表中主族元素性质的递变规律同周期（从左到右）同主族（从上到下）原子半径逐渐减小逐渐增大电子层结构电子层数相同最外层电子数递增电子层数递增最外层电子数相同 得电子能力失电子能力逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强金属性非金属逐渐减弱逐渐增强逐渐增强_逐渐减弱主要化合价最高正价=主族序数最低负价=主族序数8（对非金属）最高正价和负价数均相同，最高正价数=族序数（O、F除外）最高价氧化物对应水化物的酸
4、碱性酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成逐渐变易，气态氢化物稳定性逐渐增强。气态氢化物形成逐渐变难，气态氢化物稳定性逐渐减弱。4118号元素的有关知识5金属元素与非金属元素在周期表中有相对明确的分区现象。如图所示，虚线的右上角为非金属元素，左下角为金属元素。要点诠释：元素的金属性与非金属之间并没有严格的界线，所以位于分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性。由表中信息可知：处于元素周期表的左下方的元素钫（Fr，第七周期，第A族）的金属性最强；处于元素周期表中右上方的元素氟（F，第二周期，第族）的非金属性最强。要点
5、三、比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的常见方法金属性比较本质原子越易失电子、金属性越强判断依据1在金属活动顺序表中越靠前，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。3单质还原性越强或离子氧化性越弱，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置换反应：若xn+yx+ym+ ，则y比x金属性强。非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强。判断方法1与H2化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性就越强。2单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。3最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。4置换反应：若An-+BBm-+A ，则B比A非金属性强。5与变价金
6、属化合时，产物中金属元素的化合价越高，对应元素的非金属性越强。要点四、周期表中特殊位置的元素族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge；族序数等于周期数2倍的元素：C、S；族序数等于周期数3倍的元素：O；周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca；周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba；最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C；最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S；除H外，原子半径最小的元素：F；短周期中离子半径最大的元素：P。要点五、元素周期表中之最原子半径最小的原子：H 单质质量最轻的元素：H 宇宙中含量最多的元素：H 最不活泼的元素：He 最轻的金属单质：Li 形成化合物最多的元素
7、：C 含H质量分数最高的气态氢化物：CH4 空气中含量最多的元素：N 地壳中含量最高的元素：O，其次是Si 地壳中含量最高的金属元素：Al，其次是Fe 非金属性最强的元素：F 金属性最强的元素：Cs（不考虑Fr）与水反应最剧烈的金属单质：Cs（不考虑Fr）与水反应最剧烈的非金属单质：F2 最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸：HClO4 最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱：CsOH（不考虑FrOH）所含元素种类最多的族：B 常温下呈液态的非金属单质是Br2，金属单质是Hg【典型例题】类型一：元素周期表的结构例1在现有的元素周期表中，同一周期的A、A族两种元素的原子序数之差不可能是（ ） A1 B
8、11 C18 D25 【思路点拨】分短周期和长周期两种情况分析。【答案】C【解析】在同一周期的前提下，二、三周期中A、A的元素原子序数相邻，其差为1；四、五周期中A、A的元素之间多了10种过渡元素，所以其原子序数之差为11；六、七周期中B族分别是镧系、锕系元素，分别包括15种元素，所以A、A族元素原子序数之差为25。【总结升华】元素周期表共有18个纵列，可分为16个族。其中第8、9、10三个纵列称为族，其它每个纵列称为一族，包括七个主族、七个副族和一个0族，其中它们的排列顺序并不是按主副族依次排列，需要总结理清。举一反三：【变式】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原
9、子序数不可能是（ ）Ax+2 Bx+4 Cx+8 Dx+18【答案】B类型二：元素周期律及其应用例2（2016 上海高考）已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是A原子半径：XYZWBW的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强CW的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性D若W与X原子序数差为5，则形成化合物的化学式为X3W2【思路点拨】根据元素周期律来分析。由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大，W与Z是同一主族的元素，而X、Y、Z是同一周期的元素，且只有X是金属元素，则这四种元素分别是N、Al、Si、P。【答案
10、】A【解析】A项，同一周期的元素原子序数越大，原子半径越小；同一主族的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大。所以原子半径：XYZW，正确；B项，W的含氧酸可能是HNO2、HNO3，Z的含氧酸是H3PO4，酸性HNO2Y，所以气态氢化物的稳定性WY，错误；D项，若W、X原子序数相差5，则二者形成的化合物的化学式是XW，错误。故选A。【总结升华】微粒半径大小判断的“三看”一看电子层数：微粒半径大小比较首先看电子层数，相同条件下，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：电子层数相同的不同微粒，半径大小比较看核电荷数，在相同条件下，核电荷数越多，半径越小。三看最外层电子数：若微粒电子层数与核电荷数都
11、相同，再比较不同微粒的最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大。举一反三：【变式1】（2015 海淀二模）已知16S和34Se位于同一主族，下列说法正确的是 A热稳定性：H2SeH2SH2O B原子半径：SeSClC酸性：H2SeO4H2SO4HClO4 D还原性：S2- Se2- Br-【答案】B【解析】同主族由上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，则稳定性H2OH2SH2Se，A错误；同周期由左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，同主族由上到下原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，则B正确，非金属性逐渐越强，最高价含氧酸酸性越强，酸性：HClO4H2SO4 H2SeO4，C错误
12、，还原性：Se2- S2-，D错误。【变式2】短周期元素X、Y、Z，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层的3倍，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较正确的是（ ）A元素非金属性：ZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：ZYC原子半径：ZYXD气态氢化物的稳定性：ZYX【答案】D【变式3】下列说法正确的有： （1）短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数。（2）除短周期外，其它周期均为18种元素。（3）副族元素没有非金属元素。（4）碱金属元素是指A族的所有的元素。（5）从上到下，A族的单质的熔点逐渐升高。（6）从上到下，卤素单质的熔点逐渐降低
13、。（7）元素周期表中，只有第2列元素的原子最外层有2个电子。（8）铍的原子半径大于硼的原子半径。（9）氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱。（10）磷的氢化物（PH3）受热时不如NH3和H2S稳定。（11）最外层有5个电子的原子都是非金属原子。（12）同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强。（13）第3周期元素的离子半径最小的是Na+。（14）HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强。（15）X、Y在同一周期，原子半径XY，离子半径X+Y 2。 【答案】（3）、（8）、（9）、（10）、（14）类型三： “位、构、性”的关系例3几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原
14、子半径pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、32下列叙述正确的是（ ）AX、Y元素的金属性：XYB一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2CY的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来【思路点拨】由负价可推知最高正价（二者绝对值之和为8）；由化合价可推知族数：最高正价=主族序数，【答案】D【解析】由化合价可知，X为第A族金属元素，Y为第A族金属元素，Z为第A族非金属元素，W为第A族非金属元素；X、Y的原子半径相近，Z和W的原子半径相近，但Z和W的原子半径远远小于X、Y的原子半径，由此可推断出Z和W是位于第2周期的非金属元素，
15、X和Y是位于第3周期的金属元素。所以X是Mg，Y是Al。其金属性XY，A错误；W是O元素，Z是N元素，两者的单质反应直接生成NO，B错误；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，不溶于氨水，C错误；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D正确。【总结升华】元素的原子半径及主要化合价反映出原子结构和周期表中的位置。举一反三：【变式1】下表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断以下叙述正确的是元素代号ABCDE原子半径nm0.1600.1430.1020.0710.099主要化合价23+6、211 AA、B的单质与稀盐酸反应速率BA BD、E形成的简单离子的还原性ED C气
16、态氢化物的稳定性HDH2C D最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2CO4HEO4【答案】B【变式2】已知A、B、C、D、E是短周期元素中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是（ ）A工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质B元素A、B组成的化合物在常温下一定呈气态C化合物AE与CE含有相同类型的化学键D元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不可能发生反应【答案】A 【解析】由元素D的合金是日常生活中常用的金属材料且为短周期元
17、素，故D为Al，而元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，故B为C（碳）元素；那么A为H元素，C为Na元素，E为Cl元素。如正戊烷在常温下为液体，B项错误；HCl中的化学键是共价键，NaCl中的化学键是离子键，化学键类型不相同，C项错误；C的最高价氧化物对应水化物为NaOH，D的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，它们之间可以发生反应，D项错误。类型四：元素的推断例4 (2015 山东高考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是A原子半径：XYZCZ、W均可与Mg形成离子化合物D最高价氧化物对应水化物的酸性：YW【
18、思路点拨】先判断所给图表中未知短周期元素的种类，再结合选项逐一分析。【答案】C【解析】设元素Y的原子序数为y，则y+y+10=3（y+1），解得y=7，则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。A：原子半径：ZYX。B：气态氢化物的稳定性：X Z。C：O元素、Cl元素都能与Mg形成离子化合物。D：最高价氧化物对应水化物的酸性：YQB最高价氧化物对应水化物的酸性：QQRD含T的盐溶液一定显酸性【答案】D【解析】根据元素所处的位置，可猜测T、Q、W为第三周期的元素，其中T所处的周期序数与族序数相等，则T为Al，Q为Si，W为S，R为N元素。用具体元素可判断A，B，C三个选项都正确，D选
19、项中含铝离子的盐溶液是显酸性，但NaAlO2溶液就是显碱性的，学生可用排除法得出答案。这题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识。D选项设问角度新颖独特，有点出人意料。【变式2】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是( )A上述四种元素的原子半径大小为WXYZBW、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20CW与Y可形成既含极性共价键又含非极性
20、共价键的化合物D由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点【答案】C 【解析】本题以元素推断的形式考查原子结构、元素周期律知识。由X的一种核素可鉴定文物的年代，推知X为碳；则W为氢，Y为氮或氧，因Z不能形成双原子分子，则Z为Ne。原子半径大小为W(H)Y(N或O)X(C)，稀有气体的原子半径不能与其他元素进行比较，故A项错误；四种元素原子的核外最外层电子数的总和为18或19，B项错误；H与O（或N）可形成H2O、H2O2或NH3、N2H4，其中H2O2、N2H4中既含极性键又含非极性键，C项正确；烃的沸点与碳原子数的多少有关，有的常温下为固态，其沸点高于H2O、H2O2（或NH
21、3、N2H4），故D项错误。【巩固练习】一、选择题（每题有1-2个选项符合题意）1(2016 东城一模)依据元素周期律进行推断，下列不正确的是（ ） A.碱性：KOHNaOH B.氧化性：Cl2S C.稳定性：HBrHI D.酸性：H3PO4HNO32今年是门捷列夫诞辰180周年下列事实不能用元素周期律解释的只有（）A碱性：KOHNaOHB相对原子质量：ArKC酸性：HClO4H2SO4D元素的金属性：MgAl3 (2015 北京高考)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A酸性：H2SO4H3PO4 B非金属性：ClBr C碱性：NaOHMg(OH)2 D热稳定性：Na2CO3Na
22、HCO34某短周期主族元素R的最高正化合价与最低负化合价代数和为4。则下列叙述中正确的是()AR是第A族元素BR的气态氢化物的化学式为RH4CR能形成两种氧化物RO2和RO3DR的气态氢化物的水溶液显强酸性5(2015 上海高考)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是A. 单质氧化性的强弱B. 单质沸点的高低C. 单质与氢气化合的难易D. 最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱6同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是（ ）A.16 B.26 C.36 D.467下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是()AAAAAAA二cd三abefA.e的氢化物比d的氢化物稳定Ba、b、e三种元素的
23、原子半径：ebaC六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强8下列说法正确的是()ASiH4比CH4稳定BO2半径比F的小CNa和Cs属于第A族元素，Cs失电子能力比Na的强DP和As属于第A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱9同周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱，则下列判断正确的是()A原子半径X最大，Z最小 B非金属性X最强，Z最弱C气态氢化物中HX最不稳定 D原子序数：ZYX10元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X与Z2具有相同的核外电子层结构。下列推测
24、不正确的是()A同周期元素中X的金属性最强B原子半径XY，离子半径XZ2C同族元素中Z的氢化物稳定性最高D同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强11X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是()AMg、Al、Si BLi、Be、Mg CN、O、S DP、S、O12元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是（ ）A元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高CP、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强D元
25、素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 13下列叙述中正确的是（ ）A除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B除点周期外，其他周期均有18个元素C副族元素中没有非金属元素D碱金属元素是指A族的所有元素14下列顺序排列正确的是（ ）A酸性：H3PO4HNO3HClO4 B稳定性：H2OHFH2SC原子半径：NaMgO D还原性：FClS215已知aAn+、bB(n+1)、cCn、dD(n+1)具有相同的电子层结构，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是（ ）A气态氢化物的稳定性：DC B原子序数：BACDC最高价氧化物对应水化物的碱性：BA D四
26、种元素一定属于短周期元素16几种短周期元素部分性质的数据见下表： 元素性质元素编号 原子半径0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 最高正化合价无 +2 +1 +5 +7 +1 +5 最低负化合价-2 无 无 -3 -1 无 -3 下列说法正确的是（ ） A、号元素都是金属元素B的单质（M）与水反应的化学方程式为：2M + 2H2O = 2MOH + H2C是该周期元素中原子半径最小的元素D、号元素只能形成一种白色化合物【答案与解析】一、选择题1D【解析】A项，因为金属性KNa，所以碱性KOHNaOH，故A正确；B项，因为非金属性ClS，所以氧化性Cl2S，故B正确；C项，因为非金属性BrI，所以稳定性HBrHI ，故C正确；D项，因为非金属性 NP，所以酸性H3PO4HNO3，故D错误。故选D。2B【解析】ANa、K位于周期表相同周期，金属性KNa，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，能用元素周期律解释，故A不选；B相对原子质量的大小与原子序数有关，随原子序数的增大而增大， 不存在周期性的变化，不能用元素周期律解释，故B选；C非金属性ClS，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，能用元素周期律解释，故C不选；D同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，能用元素周期律解释，故D不选。
