第32講元素周期律一、1~18號元素的電子排布、原子半徑、主要化合價1.隨著原子序數的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現_________的周期性改變（第一周期除外）。2.隨著原子序數的遞增，元素的原子半徑呈現_____________的周期性改變。3.隨著原子序數的遞增，元素的化合價呈______________的周期性改變?！敬鸢浮?→8由大到小漸漸增大二、原子半徑大小規律1．原子半徑改變趨勢圖：2．原子半徑周期改變規律（稀有氣體不探討）（1）同一主族，從上到下，原子半徑漸漸_________；（2）同一周期，從左到右，原子半徑漸漸_________?！敬鸢浮吭龃鬁p小三、化合價規律1．一般狀況下，元素的最高正價=_______________=_______________。2．一般狀況下，元素的最低負價=________________________________。3．金屬沒有__________價，O沒有__________價、F沒有__________價?！敬鸢浮孔钔鈱与娮訑抵髯逍驍底钔鈱与娮訑旦?負最高正正四、第三周期元素性質的遞變1．Na、Mg、Al金屬性強弱比較NaMgAl與水（或酸）反應的現象與冷水猛烈反應，放出大量的熱，并產生氣體與冷水幾乎不反應，與沸水緩慢反應，與酸猛烈反應與沸水反應很慢，與酸反應較快猛烈程度隨著核電荷數減小，與水（或酸）反應越來越________最高價氧化物對應水化物的堿性強弱NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物結論①最高價氧化物對應的水化物的堿性：__________________②金屬性：__________________【答案】猛烈NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al2．Si、P、S、Cl非金屬性強弱比較SiPSCl與氫氣反應條件高溫磷蒸氣與H2能反應需加熱光照或點燃時發生爆炸改變規律隨著核電荷數增加，與氫氣化合越來越________氣態氫化物熱穩定性SiH4很不穩定PH3不穩定H2S受熱分解HCl穩定改變規律隨著核電荷數增加，氣態氫化物越來越________最高價氧化物對應水化物酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4（最強的無機含氧酸）改變規律隨著核電荷數增加，最高價氧化物對應水化物的酸性越來越________結論非金屬性：__________________【答案】簡潔穩定強Cl>S>P>Si3．元素金屬性和非金屬性改變規律的理論說明同一周期元素，電子層數相同，從左到右，核電荷數依次_______，最外層電子數漸漸______，原子半徑漸漸_______，越簡潔_______電子形成穩定結構，非金屬性漸漸_______，金屬性漸漸_______。【答案】增多增多減小得到增加減弱五、元素周期律的定義與實質1．定義：元素的性質隨原子序數的遞增而呈周期性的改變。2．實質：元素原子的核外電子排布的周期性改變。即元素原子核外電子排布的周期性改變確定了元素性質的周期性改變。題型一：微粒半徑大小比較【例1】（2024·河北·深州長江中學高一月考）關于微粒半徑大小的下列敘述中不正確的是()A．隨原子序數的遞增，同周期元素的原子半徑漸漸減小(稀有氣體除外)B．隨電子層數的遞增，同主族元素的原子半徑漸漸增大C．電子層結構相同的離子，核電荷數越大，半徑越大D．同主族帶相同電荷的離子，電子層數越多，半徑越大【答案】C【詳解】A、同周期元素的原子半徑，隨原子序數的遞增而減小，選項A正確；B、同主族元素的原子半徑，隨電子層數的遞增而增大，選項B正確；C、電子層結構相同的離子，核電荷數越大，半徑越小，選項C不正確；D、同主族帶相同電荷的離子，電子層數越多，半徑越大，選項D正確。答案選C。【變2-1】（2024·全國·高一課時練習）下列各微粒半徑依次減小的是A．、、、 B．、、、C．F、、、 D．Al、Mg、Na、K【答案】B【詳解】A．電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑>>>，選項A錯誤；B．電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑＞K+＞Mg2+＞Al3+，選項B正確；C．電子層越多離子半徑越大，原子半徑小于相應的陰離子半徑，故離子半徑F＜F-＜Cl-＜Br-，選項C錯誤；D．同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大，故微粒半徑K＞Na＞Mg＞Al，選項D錯誤；答案選B。題型二：化合價規律【變3-1】（2024·山東·濰坊中學高一開學考試）下列各組元素中，按最高正價由高到低，負價肯定值由低到高依次排列的是（）A．Na、Mg、Al B．F、O、NC．N、O、F D．S、P、Si【答案】D【詳解】A．Na、Mg、Al都屬于金屬，只有正價無負價，故A錯誤；B．F、O、N中F只有負價無正價，故B錯誤；C．N、O、F中F只有負價無正價，故C錯誤；D．S、P、Si中最高正價分別為+6、+5、+4，負價肯定值分別為2、3、4，排列依次正確，故D正確；【變4-1】（2024·全國·高一課時練習）元素R的最高價含氧酸的化學式為HnRO2n－2，則在氣態氫化物中R元素的化合價為（）A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n【答案】B【分析】依據HnRO2n﹣2利用化合價代數和為0計算R元素的最高化合價，再利用最高正化合價﹣8=最低負價，即為氣態氫化物中R元素的化合價，據此計算【詳解】令HnRO2n﹣2中R元素的化合價為x，由化合價代數和為0，所以（+1）×n+x+（﹣2）×（2n﹣2）=0，解得x=3n﹣4，所以最低負價為3n﹣4﹣8=3n﹣12。故選B。題型三：元素周期律綜合【變5-2】（2024·四川·石室中學高一期末）下列各圖曲線分別表示物質的某種性質與核電荷數的關系（Z為核電荷數，γ為元素的有關性質），下列選項中的對應關系錯誤的是A．圖①可以表示F-、Na+、Mg2+、Al3+四種離子的離子半徑大小關系B．圖②可以表示ⅡA族元素的最外層電子數C．圖③可以表示ⅤA族元素氫化物的沸點凹凸關系D．圖④可以表示第三周期中的非金屬元素的氫化物的穩定性【答案】C【詳解】A．F-、Na+、Mg2+、Al3+四種離子，具有相同的電子排布，原子序數大的離子半徑小，則圖中隨Z的增大而Y減小，故A正確；B．ⅡA族元素的最外層電子數均為2，則圖中Z變大時Y不變，故B正確C．VA族元素氫化物，氨分子中含氫鍵，沸點相對較高，其它氣態氫化物隨相對分子質量增大，沸點上升，但最終SbH3的沸點略高于氨，圖像與此不符，故C錯誤；D．第三周期中的非金屬元素隨著核電荷數的增加非金屬性越強，其氫化物的越穩定，故D正確；答案選C。【點睛】將元素周期律等相識事物的一般規律通過圖像的形式讓學生再認知，能很好的培育學生的抽象思維實力，增加學生的的模型認知?！咀?-2】（2024·云南·大關縣第一中學高一月考）如圖為元素周期表中短周期的一部分，四種元素均為非稀有氣體元素，下列關于這四種元素及其化合物的說法中正確的是A．X、Y、Z、W可能均為金屬元素B．氣態氫化物的穩定性：Z>W>X>YC．Z的最高正化合價與最低負化合價的肯定值可能相等D．Z的最高價氧化物的水化物可能為強堿【答案】C【詳解】A．依據元素周期表可以推知：假如X、Y是金屬，則Z是金屬，但Z與W之間還有空白部分，不能相鄰，因此不滿意周期表短周期元素位置，故A錯誤；B．非金屬性越強，其氣態氫化物的越穩定，因此氣態氫化物的穩定性：W＞Z，Y＞X，故B錯誤；C．當Z為Si時，Z的最高正化合價與最低負化合價的肯定值可能相等，故C正確；D．Z的最高價氧化物的水化物為強堿，則Z為Na，依據元素周期表位置關系，則X無法推出元素，故D錯誤。綜上所述，答案為C?！纠?】（2024·河南·原陽縣第三高級中學高一月考）元素周期表與元素周期律在學習、探討和生產實踐中有很重要的作用。下表列出了①～⑩10種元素在周期表中的位置。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02⑤⑥⑩3①③④⑦⑧⑨4②請回答：(1)這10種元素其中化學性質最不活潑的是_______，非金屬性最強的是_______，形成化合物種類最多的元素是_______(填元素符號)。(2)第三周期列出的六種元素對應的簡潔離子中半徑最大的是_______；最小的是_______(填離子符號)。(3)在①、②、③、④四種元素的最高價氧化物的水化物中，兩性最高價氧化物的水化物與堿性最強的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為_______；在⑤、⑦、⑧三種元素的最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是_______(填化學式)。(4)對于⑦、⑧、⑩元素的氫化物，穩定性由強到弱的依次為_______，還原性最強是_______(填化學式)。(5)①～⑨的氫化物分子中與⑩的氫化物分子所含電子總數相等的分子是_______(舉一例即可，填化學式)【答案】ArFCS2-Al3＋Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2OHClO4HF>HCl>H2SH2SH2O、CH4【分析】依據表格中的周期和族序數推斷元素①為Na元素，②為K元素，③為Mg元素，④為Al元素，⑤為碳元素，⑥為O元素，⑦為S元素，⑧為Cl元素，⑨為Ar元素，⑩為F元素；依據元素周期律推斷元素的性質?！驹斀狻?1)化學性質不活潑的元素是稀有氣體元素，故為Ar元素；非金屬最強的元素是半徑最小的非金屬F元素；形成化合物種類最多的元素是C元素，可以形成有機化合物；(2)依據離子半徑大小比較方法，電子層越大，半徑越大，及核外電子排布相同的離子依據原子序數越大，吸引力越大，半徑越小推斷，第三周期最大的離子半徑是S2-；最小的是Al3＋；(3)①、②、③、④四種元素的最高價氧化物的水化物中，兩性最高價氧化物的水化物是Al(OH)3與堿性最強的最高價氧化物的水化物是KOH，反應方程式是：Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2O；在⑤、⑦、⑧三種元素的最高價氧化物對應的水化物中，依據非金屬性越強，酸性越強推斷是HClO4；(4)對于⑦、⑧、⑩元素的氫化物，穩定性依據非金屬性越強，氫化物越穩定推斷，由強到弱的依次為HF>HCl>H2S，還原性依據離子半徑越大還原性越強得：H2S還原性最強；(5)⑩的氫化物HF分子所含電子總數10個，①～⑨的氫化物分子電子總數是10個的有：H2O、CH4。【點睛】首先推想元素，依據元素在周期表中的位置推斷元素，依據元素周期律推斷元素性質的遞變規律，留意離子半徑的比較，依據離子具有的特點推斷：核外電子排布相同的離子可以依據原子序數的大小進行推斷。【題1】（2024·江西撫州·高一期中）下列各微粒半徑依次增加的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】B【分析】電子層數越大，微粒半徑越大；電子層數相同時，核電荷數越小，微粒半徑越大，同種元素，得到電子，其微粒半徑大于原子半徑，若失去電子，其微粒半徑小于原子半徑，據此分析解答?！驹斀狻緼．的電子層數最大，離子半徑最大，A不符合題意；B．的半徑大于F原子的，、、的電子層數漸漸增多，所以半徑依次增大，B符合題意；C．的電子層數最小，半徑最小，C不符合題意；D．為Al原子失去電子得到的，所以半徑：＜，D不符合題意；故選B。【題2】（2024·重慶·高二學業考試）某元素X最高價含氧酸的化學式為HnXO2n-1，則在其氣態氫化物中X元素的化合價為（）A．n-1 B．3n-10 C．3n-2 D．10-3n【答案】B【詳解】假設在化合物HnXO2n-1中X元素的化合價為a，由于化合物HnXO2n-1中全部元素的化合價代數和為零，則：1×n+a+(2n-1)×(-2)=0，解得，a=3n-2。因為同一元素最高正化合價與最低負化合價肯定值的和等于8，所以在X的氫化物中元素化合價=最高正化合價-8=(3n-2)-8=3n-10，故合理選項是B?！绢}3】（2024·全國·高一課時練習）對于隨原子序數依次增大的11～17號元素，下列說法中不正確的是A．原子半徑漸漸減小 B．電子層數漸漸增多C．最高正化合價漸漸增大 D．元素的金屬性漸漸減弱，非金屬性漸漸增加【答案】B【分析】原子序數依次增大的11～17號元素位于元素周期表的第三周期，結合元素周期律分析解答?！驹斀狻緼.同周期自左向右原子半徑漸漸減小，A正確；B.第三周期元素的核外電子層數均是3層，B錯誤；C.同周期自左向右最外層電子數漸漸增大，則最高正化合價漸漸增大，C正確；D.同周期自左向右元素的金屬性漸漸減弱，非金屬性漸漸增加，D正確；答案選B。【題4】（2024·北京二十中高一期末）已知第一、二、三周期元素A、B、C、D的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的電子層結構。則下列敘述正確的是A．原子半徑：A>B>C>D B．原子序數：d>c>b>aC．原子的最外層電子數：C>D>A>B D．離子半徑：C3->D->B+>A2+【答案】D【分析】依據題意可推知A為，B為，C為，D為。據此分析解題?！驹斀狻緼．同一周期，從左到右原子半徑減小，同一主族，從上到下，原子半徑增大，故原子半徑：，A錯誤；B．原子序數：，B錯誤；C．對于主族元素，最外層電子數等于主族序數，因此最外層電子數：，C錯誤；D．、、、的電子層結構相同，核電荷數越大，離子半徑越小，離子半徑：，D正確；故答案為：D?！绢}5】（2024·河北·石家莊市其次十一中學高一期中）同一周期的X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化物對應水化物的酸性依次為HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列推斷錯誤的是A．原子半徑：X>Y>ZB．氣態氫化物的穩定性：HX>H2Y>ZH3C．元素原子得電子實力：X>Y>Z。D．陰離子的還原性：Z>Y>X【答案】A【分析】元素非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，由題意可知，最高價氧化物對應水化物的酸性是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，則元素非金屬性X＞Y＞Z?！驹斀狻緼．同周期元素從左到右，原子半徑漸漸減小，非金屬性依次增加，則原子半徑：X＜Y＜Z，故A錯誤；B．元素非金屬性越強，氫化物越穩定，非金屬性：X＞Y＞Z，則氣態氫化物的穩定性：HX＞H2Y＞ZH3，故B正確；C．元素非金屬性越強，原子得電子實力越強，元素非金屬性：X＞Y＞Z，則原子得電子實力：X＞Y＞Z，故C正確；D．元素非金屬性越強，陰離子的還原性越弱，非金屬性：X＞Y＞Z，則陰離子的還原性：Z3－＞Y2－＞X－，故D正確。故選A?！绢}6】（2024·福建·廈門外國語學校石獅分校高一月考）如圖是部分短周期元素化合價與原子序數的關系圖，下列說法不正確的是A．X元素處其次周期VIA族B．原子半徑：Z>YC．X、Y、R形成的某種化合物可以用于漂白、消毒D．Y、Z和W三者最高價氧化物對應的水化物能兩兩相互反應【答案】B【分析】由題干信息圖可知，X的負價為-2價，無正價，故X為O，Y為+1價，無負價，故Y為Na，Z為Al，W為-2價和+6價，故W為S，R為-1價和+7價，故R為Cl，據此分析解題。【詳解】A．由分析可知，X元素為O，故處其次周期VIA族，A正確；B．由分析可知，Z為Cl，Y為Na，故原子半徑：Y>Z，B錯誤；C．由分析可知，X、Y、R分別為O、Na、Cl形成的某種化合物如NaClO可以用于漂白、消毒，C正確；D．由分析可知，Y、Z和W三者最高價氧化物對應的水化物分別為：NaOH、Al(OH)3、HClO4，故能兩兩相互反應，離子方程式分別為：OH-+H+=H2O、Al(OH)3+OH-=+2H2O、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，D正確；故答案為：B?！绢}7】（2024·海南·儋州市第一中學高一月考）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質。如圖是元素周期表的一部分。（1）N在元素周期表中的位置為第________周期第________族。依據元素周期律，預料酸性強弱：H3AsO4_______H3PO4(填“>”或“<”)。（2）在肯定條件下，S與H2反應有肯定限度(可理解為反應進行的程度)，請推斷：在相同條件下Se與H2反應的程度比S與H2反應程度__________(填“更大”、“更小”或“相同”)。（3）Br2具有較強的氧化性，將適量溴水加入KI-淀粉溶液中，出現的現象為____________________，發生的離子方程式為_________________________________；【答案】二ⅤA<更小溶液變藍Br2+2I—=2Br—+I2【解析】【詳解】（1）N元素原子有2個電子層，最外層電子數為5，位于元素周期表中其次周期第ⅤA族；同主族從上到下非金屬性減弱，則最高價含氧酸的酸性越弱，則酸性H3AsO4＜H3PO4，故答案為二；VA族；＜。（2）S和Se是同主族的元素，同主族元素性質具有相像性和遞變性，依據O、S、Se的依次單質和氫氣反應的限度漸漸減小，故答案為更小。（3）Br2具有較強的氧化性，Br2的氧化性比I2，強將適量溴水加入KI-淀粉溶液中，Br2能將KI中的碘置換出來，生成單質碘，反應的離子方程式為：Br2+2I—=2Br—+I2，單質碘遇到淀粉變為藍色，故答案為溶液變藍，Br2+2I—=2Br—+I2?！揪?】（2024·全國·高一課時練習）下列說法中正確的是A．元素性質的周期性改變是指原子半徑、元素的主要化合價及原子核外電子排布的周期性改變B．元素的最高正化合價與元素原子核外電子排布有關C．從Li→F，Na→Cl，元素最高正化合價均呈現+1價→+7價的改變D．電子層數相同的原子核外電子排布，其最外層電子數均從1個到8個呈現周期性改變【答案】B【詳解】A．元素性質的周期性改變的根本緣由是原子核外電子排布的周期性改變，元素的性質體現在元素的原子半徑、元素的主要化合價、元素的金屬性和非金屬性等周期性的改變，原子核外電子排布是原子結構，不是元素的性質，A錯誤；B．一般狀況下，元素的最高正化合價等于元素原子的最外層電子數，故元素的化合價與元素原子核外電子排布有關，B正確；C．由于O、F是活潑非金屬元素，沒有與族序數相等的最高正化合價，C錯誤；D．H、He的電子層數相同，最外層電子數從1~2，D錯誤；故合理選項是B?！揪?】（2024·全國·高一課時練習）在下列元素中，隨元素原子序數的遞增呈周期性改變的是①原子半徑；②化合價；③金屬性.非金屬性；④相對原子質量。A．①② B．②④ C．①②③ D．①②③④【答案】C【詳解】①隨原子序數的遞增，元素的原子半徑從大到小呈周期性改變(稀有氣體除外)；②隨著元素原子序數的遞增，元素的最高正價也許從+1到+7，負價從-7到-1重復出現；③隨元素原子序數的遞增，金屬性由強變弱，非金屬性由弱變強的周期性改變；④隨著原子序數的遞增，元素的原子的相對原子質量增大，但不呈現周期性的改變。故選C?！揪?】（2024·廣西·南寧三中高一期末）下列各組元素中，按最高正價遞增依次排列的是A．Na、Mg、Al、S B．C、N、O、FC．F、Cl、Br、I D．Li、Na、K、Rb【答案】A【解析】試題分析：A、元素的最高價分別為+1、+2、+3、+6，所以選A；B、元素的最高價為+4、+5，氧元素和氟元素沒有正化合價，所以不選B；C、氟沒有正化合價，其余鹵素的最高價都為+7，不選C；D、元素的最高價都為+1，不選D?？键c：元素化合價的規律。【練4】（2024·黑龍江·大慶市第十中學高一期末）元素R的最高價含氧酸化學式為HnRO2n＋2，在它的氣態氫化物中，R的化合價為A．3n－10 B．3n－4C．3n－12 D．4－3n【答案】B【詳解】因化合物中H元素為價，O元素的化合價為價-2，設元素R的最高正化合價為x，由化學式為HnRO2n＋2，依據化合物中元素的正負化合價的代數和為，則(+1)×n+x+(-2)×(2n＋2)=0，則x=+(3n＋4)。依據元素的最高正價+|最低負價|=8，則有|最低負價|=8-(3n＋4)=4-3n，在其氫化物中，R的化合價為3n-4；故選B。點睛：依據化合物的化學式及和元素在化合物中的化合價，利用化合物中元素的正負化合價的代數和為0，結合元素的最高正價+|最低負價|=8來解答?！揪?】（2024·河北·唐山一中高一月考）下列各組微粒中，半徑依次增大的是（）A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】A【分析】同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大；陽離子半徑小于相應原子半徑、陰離子半徑大于相應原子半徑；電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大?！驹斀狻緼.同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大，陽離子半徑小于相應原子半徑，所以微粒半徑：Al3+<Al<Mg<K，A正確；B.同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑Cl<S，B錯誤；C.同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑Na>Cl，C錯誤；D.電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，所以離子半徑：Ca2+<K+<Cl?<S2?，D錯誤。答案為A。【練6】（2024·河南·安陽三十五中高一月考）已知X、Y、Z為三種原子序數相連的元素，最高價氧化物對應水化物的酸性相對強弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4.則下列說法正確的是A．非金屬活潑性：Y＜X＜Z B．氣態氫化物的穩定性：HX＞H2Y＞ZH3.C．原子半徑：X＞Y＞Z D．原子最外電子層上電子數的關系：Y=Z＜X【答案】B【分析】由題意可知，X、Y、Z的最外層電子數分別為7、6、5。【詳解】A．同周期元素自左向右，金屬性漸漸減弱，非金屬性漸漸增加，故非金屬性強弱依次為X＞Y＞Z，A錯誤；B．非金屬性越強，氫化物的穩定性漸漸越強，故氣態氫化物的穩定性為HX＞H2Y＞ZH3，B正確；C．同周期元素自左向右原子半徑漸漸減小，故原子半徑是Z＞Y＞X，C錯誤；D．由以上分析可知原子最外電子層上電子數的關系為X＞Y＞Z，D錯誤；故選B。【練9】（2024·江西·宜春九中高一月考）國家衛健委發布公告稱，富硒酵母、二氧化硅、硫黃等6種食品添加劑新品種平安性已通過審查，這些食品添加劑包括食品養分強化劑、風味改良劑、結構改善劑、防腐劑，用于食品生產中，將更好地滿意吃貨們的心愿，豐富舌尖上的養分和美味。請回答下列問題：(1)富硒酵母是一種新型添加劑，其中硒34Se元素在周期表中的位置為_______(2)下列說法正確的是_______。A．熱穩定性：H2Se>H2S>H2OB．酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4C．36S與74Se的中子數之和為60D．還原性：Se2->S2-E.沸點凹凸：H2Se>H