1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第二节第二节元素周期律元素周期律 第第 1 课时课时元素性质的周期性变化规律元素性质的周期性变化规律 核心素养发展目标1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元 素周期律并理解其实质。2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性 的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 一、118 号元素性质的周期性变化规律 观察教材表 45，完成下列表格 1原子最外层电子排布变化规律 周期 序号 原子 序数 电子 层数 最外层电子 数 结论 第一 周期 12112 同周期由左向右元 素的原子最外层电子
2、数 逐渐增加(18) 第二 周期 310218 第三 周期 111 8 318 规律：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 周期 序号 原子 序数 原子半径(nm) 结论 第一 周期 12 同周期由左向右元素 的原子半径逐渐减小(不 包括稀有气体)第二 周期 39 0.1520.071 大 小 第三 周期 11 17 0.1860.099 大 小 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化 3元素的主要化合价 周期 序号 原子 序数 主要化合价结论 2022 高中化学新教材同步讲义资料 第一 周期 1210 同周期由左向右
3、元素的最高正价逐 渐升高(17，O 和 F 无最高正价)； 元素的最低负价由A 族的4 价 逐渐升高至A 族的1 价； 最高正价|最低负价|8 第二 周期 39 最高价1 5(不含 O、F) 最低价4 1 规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化 (1)第二周期元素从左至右，最高正价从1 递增到7() (2)原子半径最小的元素是氢元素() (3)同周期元素最外层电子数都是从 1 递增到 8() (4)氢元素除了有1 价外，也可以有1 价，如 NaH() 答案(1)(2)(3)(4) 1(1)同周期元素随核电荷数增加原子半径逐渐减小的原因是什么？ (2)电子层数多的元素原子半径一
4、定大于电子层数少的元素吗？ 提示(1)同周期元素电子层数相同，核电荷数增多，即原子核所带正电荷增多，原子核对核外电子吸 引力增大，原子半径减小。 (2)不一定，如第二周期的 Li 比第三周期的 S、Cl 等原子半径大。 234 号元素硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元素”“抗癌之 王”“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉，其原子结构示意图为。 (1)推断该元素在周期表中的位置：第四周期A 族。 (2)按要求写化学式：气态氢化物为 H2Se；最高价氧化物对应的水化物为 H2SeO4。 (3)推测35Br 的最高正化合价和最低负化合价的数值分别是7、1，原子半径的大
5、小关系为： r(Se)r(Br)(填“”或“Mg。 (2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究 AlMg 原理最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作 沉淀溶解 情况 沉淀逐渐溶 解 沉淀逐渐溶 解 沉淀溶解 沉淀不 溶解 相关反应 的化学方程式 Al(OH)3 3HCl =AlCl3 Al(OH)3 NaOH =NaAlO2 Mg(OH)2 2HCl =MgCl2 2022 高中化学新教材同步讲义资料 3H2O2H2O2H2O 实验结论金属性：MgAl (3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性 Na OH Mg(OH)2Al(OH)3 分类 强 碱 中强碱(属于弱 碱) 两性氢氧 化物 碱
6、性 强弱 NaOHMg(OH)2Al(OH)3 结论金属性：NaMgAl 3.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律 SiPSCl 最高价氧化 物对应水化物的 酸性 H2SiO3：弱 酸 H3PO4：中 强酸 H2SO4： 强酸 HClO4： 强酸 酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3 结论Si、P、S、Cl 的非金属性逐渐增强 4.同周期元素性质递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 5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原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 (1)Al(OH)3是
7、两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应() (2)盐酸可以与 Na2CO3溶液反应生成 CO2，可由此推出非金属性 ClC() (3)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() (4)第二周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强() 答案(1)(2)(3)(4) 1从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性减弱，非金属性增强的原因。 提示同一周期电子层数相同，从左至右随核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子 吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。 2在第三周期元素中，除稀有气体元素外： 2022 高中化学新教材
8、同步讲义资料 (1)原子半径最小的元素是_(填元素符号，下同)。 (2)金属性最强的元素是_。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_(填化学式，下同)。 (4)最不稳定的气态氢化物是_。 (5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_。 (6)氧化物中具有两性的是_。 提示(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH(6)Al2O3 1(2019成都实验中学检测)除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不正确的 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碱性逐渐减弱，酸性逐渐
9、增强 D从左到右，元素最高正化合价从1 递变到7(氧、氟除外)，最低负化合价从4 递变到1 答案B 解析同周期的主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，A 项正确；单质的氧化性逐渐增强，还原性 逐渐减弱，B 项错误；元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化物对应水化物碱性逐 渐减弱，酸性逐渐增强，C 项正确；元素的最高正化合价呈现从1 到7(氧、氟除外)，最低负化合价呈 现从4 到1 的周期性变化，D 项正确。 2下图表示 118 号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A电子层数B最外层电子数 C最高化合价D原子半径 答
10、案B 3(2019河北临漳一中高一月考)同周期的 X、Y、Z 三种元素，已知它们的最高价氧化物对应水化物 是 HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是() A最高价含氧酸的酸性：H3ZO4H2YO4HXO4 B非金属性：XYZ C气态氢化物的稳定性按 X、Y、Z 顺序逐渐增强 D元素的最低负化合价的绝对值按 X、Y、Z 顺序逐渐减小 答案B 解析最高价氧化物对应水化物是 HXO4、H2YO4、H3ZO4，则 X、Y、Z 元素的最高正化合价分别是 7、6、5，故 X、Y、Z 元素分别处于同周期的第A、A、A 族。A 错，同周期主族元素的非 金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强。由于元素
11、的非金属性 XYZ，则最高价含氧酸的酸性 HXO4H2YO4H3ZO4； B 对， 由 X、 Y、 Z 元素分别处于同周期的第A、 A、 A 族， 则非金属性： XYZ； C 错，元素的非金属性越强，则气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性按 X、Y、Z 顺序逐渐 减弱；D 错，X、Y、Z 元素的最低负化合价分别为1、2、3，则其绝对值按 X、Y、Z 顺序逐渐增大。 4某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为 4，则该元素原子的最外层电子数为() A4B5C6D7 答案C 解析设该元素的最高正价为 x，最低负价为 y， 则 xy4 x|y|8 解得 x6，y2， 因此该原子的最外层电子数
12、为 6。 5(2019安徽宣城高一期末)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所 列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为 0.089 nm)。 元素代 号 ABCDEFG 原子半 径/nm 0. 037 0. 160 0. 143 0.1020.099 0. 074 0.07 5 主要化 合价 1 2 3 6、 2 7、 1 2 5、3 (1)C 元素在元素周期表中的位置是第_周期_族。 (2)B 的原子结构示意图为_。 (3)D、E 气态氢化物的稳定性强弱顺序为_(填化学式)。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (4)上述七种元素的最高价氧化物对应
13、水化物中酸性最强的是_(填化学式)。 答案(1)三A(2)(3)HClH2S(4)HClO4 解析A 显1 价， 原子半径小于铍， 则 A 为 H 元素。 结合表中原子半径和主要化合价信息推知， B G 分别为 Mg、Al、S、Cl、O、N 元素。 (1)C 是 Al 元素，处于元素周期表中第三周期A 族。 (2)B 为 Mg，其原子结构示意图为。 (3)元素的非金属性：SCl，则气态氢化物的稳定性：H2SZXY B纯净的 X 在 Z2中燃烧生成 XZ3 CZ 的最高正价为6 DHW 是热稳定性最强的氢化物 答案D 解析根据化合价可知，X 为A 族元素，Y 为A 族元素，Z 为A 族元素，W
14、为A 族元素，X 的原子半径比 Z 大，则 X 为 S 元素，Z 为 O 元素，X 与 Y 的原子半径相近，应位于同周期，则 Y 为 Mg 元素，Z 与 W 原子半径相近，则 W 为 F 元素；原子序数关系为 OFMgS，故 A 错误；X 为 S 元素， Z 为 O 元素，硫在氧气中燃烧只能得到 SO2，故 B 错误；O 元素没有最高正价，故 C 错误；F 是非金属性 最强的元素，则 HF 是稳定性最强的氢化物，故 D 正确。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元素性质的变化规律的综合考查 8下列递变规律不正确的是() AHClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强 B钠、镁
15、、铝的还原性依次减弱 CHCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱 DP、S、Cl 三种元素的最高正化合价依次升高 答案A 解析非金属性：ClSP，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则 HClO4、 H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，故 A 项错误；金属性：NaMgAl，元素的金属性越强，对应的单质的 2022 高中化学新教材同步讲义资料 还原性越强，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，故 B 项正确；非金属性：ClSP，元素的非金属性越强， 对应的氢化物越稳定，故 C 项正确；P、S、Cl 三种元素原子的最外层电子数分别为 5、6、7，最高正化合价 分别为5、6、7，故 D 项
16、正确。 【考点】周期性变化规律 【题点】同周期元素性质的变化规律 9短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之 和为 21，下列关系正确的是() WX YZ A.W、X、Y 和 Z 均为非金属元素 B氧化物对应水化物的酸性：ZW C氢化物稳定性：WX D简单离子的半径：YX 答案C 解析由上述分析可知，W 为 N、X 为 O、Y 为 Al、Z 为 Cl，故 A 错误；最高价含氧酸的酸性为 Z W，不是最高价含氧酸无此规律，如 HClO 为弱酸，故 B 错误；具有相同电子层结构的离子中原子序数 大的离子半径小，则简单离子的半径：YX，故 D 错误
17、。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元素性质的变化规律的综合考查 10元素 A 原子获得 2 个电子或元素 B 原子失去 1 个电子后形成的离子都与 OH 具有相同的电子数， 则： (1)A 是_，B 是_。 (2)离子半径大小：A2 _(填“”“”或“”)B。 (3)在由两种元素形成的化合物中，标出它们的化合价_，并写出与水反应生成 O2的化 学方程式：_。 答案(1)氧(或 O)钠(或 Na)(2) (3)Na2O 12 、Na2O2 11 2Na2O22H2O=4NaOHO2 解析(1)OH 电子数为 10，故 A 原子核外电子数为 8，B 原子核外电子数为 11，即 A
18、 为 O，B 为 Na。 (2)O2 与 Na具有相同电子层结构，则 r(O2)r(Na)。(3)Na 与 O 形成 Na2O 和 Na2O2 两种化合物，其中 化合价为Na2O 12 ， Na2O2 11 。只有 Na2O2与水反应生成 O2，化学方程式为 2Na2O22H2O=4NaOHO2。 B 组综合强化练 1如图是部分 118 号元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法不正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A离子半径：NZ B原子序数：MN C失电子能力：YZ D单质的氧化性：NX 答案C 解析由题意知 X 为氟元素，Y 为锂元素，Z 为钠元素，M 为硅元素，N 为氯
19、元素。A 项，离子半径： Cl Na，正确；B 项，原子序数：ClSi，正确；C 项，失电子能力：NaLi，错误；D 项，单质的氧 化性：F2Cl2，正确。 【考点】元素周期律 【题点】元素周期律的综合考查 2已知下表是几种常见元素的原子半径数据： 元素CO N a M g Si 原子半径 /nm 0. 077 0. 074 0. 186 0. 160 0. 117 下列说法正确的是() A随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大 B元素 F 的原子半径在 0.0740.186 nm 之间 C最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大 DMg2 的半径大于 Mg 的半径 答案C 解析核外电
20、子层数相同的主族元素原子，核电荷数越大，原子半径越小，A 项错误；F 的原子半径 比 O 的小，即小于 0.074 nm，B 项错误；最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，C 项正确； Mg2 的半径小于 Mg 的半径，D 项错误。 【考点】元素周期律 【题点】元素周期律的综合考查 3A、B 两元素原子电子层数相同，如果 A 的原子半径比 B 的大，则下列判断正确的是() A两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性应是 A 强于 B BA 的气态氢化物比 B 的气态氢化物稳定 2022 高中化学新教材同步讲义资料 CA 的金属性比 B 的金属性强 DA 的阴离子比 B 的阴离子还原性
21、弱 答案C 解析A、B 两元素位于同周期，A 的原子半径比 B 的大，则 A 位于 B 的左边，A 元素的金属性比 B 的强。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元素性质的变化规律的综合考查 4A、B、C 为三种短周期元素，A、B 同周期，A、C 的最低价离子分别为 A2 、C，离子半径：A2 C，B2与 C具有相同的电子层结构，下列比较不正确的是( ) A原子序数：ABC B原子半径：CBA C离子半径：A2 CB2 D原子核外最外层电子数：CAB 答案B 解析根据“A、C 的最低价离子分别为 A2 、C”可知，A 位于A 族，C 位于A 族；根据“A、 B 同周期”“B2 与
22、 C具有相同的电子层结构”可知，A 在 C 的左下方，B 位于 A 的左侧。A、B、C 的 相对位置如图所示： C B A 由图可知：原子半径的大小关系应该是 BAC，B 项错误。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元素性质的变化规律的综合考查 5短周期元素 R、T、Q、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 T 所处的周期序数与族序数 相等。下列判断不正确的是() A最简单气态氢化物的热稳定性：RQ B最高价氧化物对应水化物的酸性：QW C原子半径：TQR D单质 T 与 NaOH 溶液不反应 答案D 解析短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是 H、Be 和 Al，根据
23、T 在周期表中的相对位置， 它只能是第三周期的 Al，据此可以判断出其他元素如表所示： 2022 高中化学新教材同步讲义资料 R(N) T(Al)Q(Si)W(S) 氮元素的非金属性比硅元素的强，所以 NH3比 SiH4稳定，A 正确；硫元素的非金属性比硅元素的强， 所以 H2SO4比 H2SiO3的酸性强，B 正确；同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，所以原子半 径：AlSiP，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径：PN，即 AlSiP N，C 正确；Al 既能与酸反应，又能与 NaOH 溶液反应，D 错误。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元
24、素性质的变化规律的综合考查 6W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知 W 的一种核素 的质量数为 18，中子数为 10；X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1；Y 的单质是一种常见的半导体材料；Z 的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是() A对应的简单离子的半径：XW B对应的简单气态氢化物的稳定性：YZ C元素 X、Z 和 W 能形成多种化合物 DY 的最高价氧化物对应的水化物具有强酸性 答案D 解析根据题目所给信息可推出 W 为 O，X 为 Na，Y 为 Si，Z 为 Cl。核外电子数相同的简单离子， 原子序数越大，半径越小，可知对应的简单
25、离子的半径：Na O2，A 项正确；元素的非金属性越强，其 简单气态氢化物越稳定，故 HCl 的稳定性强于 SiH4，B 项正确；Na、Cl、O 三种元素可以形成 NaClO、 NaClO3、NaClO4等多种化合物，C 项正确；H2SiO3具有弱酸性，D 项错误。 【考点】周期性变化规律 【题点】元素推断与同周期元素性质的变化规律的综合考查 7如表是元素周期表的一部分。 族 周期 A A A A A A A 0 1H H e 2 L i B e BCNOF N e 3 N a M g A l S i PS C l A r 2022 高中化学新教材同步讲义资料 请回答： (1)世界上第一张元素
26、周期表的作者是_(填字母)。 a阿伏加德罗 b门捷列夫 c居里夫人 (2)从上表查出第二周期A 族的元素是_。 (3)上表列出的元素中，非金属性最强的是_。 (4)某同学探究元素性质递变规律与原子结构的关系，进行了如下实验： 【实验操作】取已除去氧化膜且面积相等的镁条和铝条，分别投入 2 mL 1 molL 1的盐酸中； 【实验现象】镁比铝与酸反应更剧烈； 【实验结论】金属性：Mg_(填“”或“”)Al。 【查阅资料】原子半径(nm)：Mg0.160Al0.143。 【思考】利用元素周期律对上述实验结论进行解释_。 答案(1)b(2)Li(3)F(4)Mg、Al 位于同周期，都是金属，Mg 的
27、原子序数小，原子半径 大，所以金属性：MgAl 解析(1)1869 年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，那是世界上第一 张元素周期表。(2)第二周期A 族的元素是 Li。(3)同一周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强； 同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性最强的元素在周期表的右上角位置，即主 族元素 F。(4)镁比铝与酸反应更剧烈，说明 Mg 比 Al 活泼，所以金属性：MgAl；Mg、Al 位于同周 期，都是金属，Mg 的原子序数小，原子半径大，所以金属性：MgAl。 8元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周
28、期元素的原 子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为 0.089 nm)： 元素代号ABCDE 原子半径 /nm 0. 160 0. 143 0.1020.099 0. 074 主要化合 价 2 3 6、 2 7、 1 2 (1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。 (2)B 元素处于周期表中第_周期_族。 (3)B 的最高价氧化物对应的水化物与 C 的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 _。 (4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是_(填化学式)。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (5)C、E 形成的化合物为_(填化学式)。 答案(1) (2)三A (3)Al(OH)33H =Al33H2O (4)HClO4(5)SO2、SO3 解析(1)由主要化合价和原子半径知 A 为 Mg，B 为 Al，C 为 S，D 为 Cl，E 为 O。(2)B 处于周期表 中第三周期A 族。(3)B、C 的最高价氧化物对应的水化物分别为 Al(OH)3和 H2SO4。(4)最高价氧化物对 应的水化物分别为 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中 HClO4酸性最强。(5)S 与 O 形成的化合物有 SO2和 SO3。
