PAGEPAGE1第2課時元素周期律一、元素原子結構與其化合價的周期性改變1．原子核外電子排布的周期性改變以原子序數為1～18的元素為例，探究原子最外層電子數的改變，圖示如下：規律：隨著原子序數的遞增，同周期元素原子的最外層電子排布呈現由1到8的周期性改變(第一周期除外)。2．原子半徑的周期性改變規律：隨著原子序數的遞增，元素的原子半徑呈現由大到小的周期性改變。3．元素化合價的周期性改變以原子序數為1～18的元素為例，探究元素化合價的改變，圖示如下：規律：隨著原子序數的遞增，元素的化合價呈周期性改變，即每周期，最高正價：＋1到＋7(O無最高正價、F無正價)，最低負價：－4到－1。粒子半徑大小比較的“四同”例1原子序數為3～10的元素，隨著核電荷數的遞增而漸漸增大的是()A．電子層數 B．核外電子數C．原子半徑 D．化合價考點元素原子結構的周期性改變題點元素原子結構與化合價的周期性改變答案B解析原子序數為3～10的元素，原子的電子層數都為2，A錯誤；除了10號稀有氣體元素原子外，3～9號元素原子的核電荷數越大，原子半徑越小，C錯誤；因氧無最高正價、氟無正價，D錯誤。例2(2024·雅安中學3月月考)下列各組元素中按微粒半徑遞增依次排列的是()A．KNaLi B．NOFC．Ca2＋K＋Cl－ D．Ba2＋Ca2＋Mg2＋考點元素周期律題點粒子半徑的大小比較答案C解析同主族自上而下原子半徑漸漸增大，則原子半徑大小為Li＜Na＜K，A錯誤；同周期自左而右原子半徑漸漸減小，則原子半徑大小依次為N＞O＞F，B錯誤；離子電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，則離子半徑大小為Ca2＋＜K＋＜Cl－，C正確；離子電子層越多，離子半徑越大，則離子半徑大小為Ba2＋＞Ca2＋＞Mg2＋，D錯誤。思維啟迪具有相同電子層結構的離子應留意：(1)所對應的元素在元素周期表中的位置關系是：陰上陽下，如A＋、B2＋、C－、D2－，在周期表中的相對位置是：eq\f(D2－、C－,A＋、B2＋)。(2)離子半徑關系是：序小徑大，如：上面四離子半徑：D2－＞C－＞A＋＞B2＋。二、第三周期元素金屬性、非金屬性的改變規律1．鈉、鎂、鋁金屬性強弱比較(1)試驗①中，鈉熔成小球，浮于水面，四處游動，有“嘶嘶”的響聲，反應后溶液加酚酞變紅。該試驗說明鈉與冷水反應猛烈，反應的化學方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。(2)試驗②中，加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變為粉紅色。該試驗說明鎂與冷水幾乎不反應，能與熱水反應，反應的化學方程式為Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2↓＋H2↑。(3)試驗③和④中的兩支試管內都有無色氣泡產生，但試驗③中試管放出氣體的速率較快。反應的化學方程式為Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑；2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。(4)結論：鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時，由易到難的依次為Na＞Mg＞Al。鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性由強到弱的依次為NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的依次為Na＞Mg＞Al。2．Si、P、S、Cl的非金屬性的遞變規律SiPSCl推斷依據與氫氣反應高溫磷蒸氣與氫氣能反應加熱光照或點燃由難到易的依次為Si＜P＜S＜Cl最高價氧化物對應的水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中強酸H2SO4：強酸HClO4：強酸酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3結論Si、P、S、Cl的非金屬性漸漸增加3.同周期元素性質遞變規律eq\o(→,\s\up7(NaMgAlSiPSCl))同一周期從左到右，元素金屬性漸漸減弱，非金屬性漸漸增加。(1)同周期元素性質的改變與原子結構的關系核外電子層數相同，隨著原子序數(核電荷數)的遞增，原子核對核外電子的引力漸漸增加，原子半徑漸漸減小，元素原子的得電子實力漸漸增加，失電子實力漸漸減弱，最終導致元素的非金屬性漸漸增加，金屬性漸漸減弱。(2)元素周期律①元素周期律是指元素的性質隨著原子序數的遞增而呈現周期性的改變。②元素的性質包括：原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性等。③元素周期律實質是核外電子排布發生周期性改變的必定結果。例3下列關于元素周期律的敘述中不正確的是()A．Na、Mg、Al最外層電子數依次增多，其單核離子的氧化性依次增加B．P、S、Cl最高正化合價依次上升，對應簡潔氣態氫化物的穩定性依次增加C．同周期元素的原子半徑以第ⅦA族的為最大D．Na、Mg、Al的氫氧化物的堿性依次減弱考點元素金屬性與非金屬性的周期性改變題點同周期元素性質的改變規律答案C解析Na、Mg、Al原子的最外層電子數依次為1、2、3，其原子的還原性依次減弱，但離子的氧化性依次增加；P、S、Cl的最高正化合價分別為＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金屬性依次增加，其所對應的氣態氫化物的穩定性也依次增加；除稀有氣體元素外，同周期元素從左到右其原子半徑漸漸減小；因Na、Mg、Al的金屬性依次減弱，則它們的氫氧化物的堿性也依次減弱。例4下列有關性質的比較，不能用元素周期律說明的是()A．酸性：H2SO4＞H3PO4B．非金屬性：Cl＞BrC．堿性：NaOH＞Mg(OH)2D．熱穩定性：Na2CO3＞NaHCO3考點元素金屬性與非金屬性的周期性改變題點元素金屬性、非金屬性強弱的綜合答案D解析在元素周期表中S與P屬于同周期元素，S在P的右邊，非金屬性強于P，所以最高價氧化物對應的水化物的酸性H2SO4強于H3PO4，A項不合題意；在元素周期表中Cl與Br屬于同主族元素，Cl在Br的上方，非金屬性Cl強于Br，B項不合題意；在元素周期表中，Na與Mg屬同周期元素，Na在Mg的左邊，所以金屬性Na強于Mg，最高價氧化物對應的水化物堿性NaOH強于Mg(OH)2，C項不合題意；D項考查碳酸鹽與碳酸酸式鹽熱穩定性的問題，不涉及元素周期律的相關學問。1．下圖表示1～18號元素原子結構或性質隨核電荷數遞增的改變。該圖中縱坐標表示()A．電子層數 B．最外層電子數C．最高化合價 D．原子半徑考點元素原子結構的周期性改變題點元素原子結構與化合價的周期性改變答案B2．下列各組元素的性質遞變規律錯誤的是()A．N、O、F原子最外層電子數依次增加B．N、O、F原子半徑依次增大C．Na、Mg、Al元素最高正化合價依次上升D．Li、Na、K的金屬性依次增加考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點元素金屬性、非金屬性改變規律的推斷答案B解析N、O、F原子最外層電子數依次為5、6、7，漸漸增多，A項正確；N、O、F是同周期元素，同周期元素從左到右原子半徑依次減小，B項錯誤；Na、Mg、Al元素最高正化合價依次為＋1、＋2、＋3，依次上升，C項正確；Li、Na、K是同主族元素，同主族從上到下元素的金屬性依次增加，D項正確。3．下列結論正確的是()①粒子半徑：K＋>Al3＋>S2－>Cl－②氫化物的穩定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③離子的還原性：S2－>Cl－>Br－>I－④氧化性：Cl2>S>Se>Te⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO⑥非金屬性：O>N>P>Si⑦金屬性：Be<Mg<Ca<KA．只有②⑤⑦ B．②⑥⑦C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點元素金屬性、非金屬性的改變規律比較答案C解析①粒子半徑：S2－>Cl－>K＋>Al3＋；③還原性：S2－>I－>Br－>Cl－。4．短周期金屬元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如下表所示：甲乙丙丁戊下列推斷正確的是()A．原子半徑：丙<丁<戊B．金屬性：甲>丙C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊D．最外層電子數：甲>乙考點元素周期律題點由元素在同期表中的位置推斷元素答案C解析依據元素周期律可知，同周期元素自左向右，原子半徑漸漸減小，最外層電子數漸漸增多，故A、D兩項錯誤；同周期金屬元素從左到右，最高價氧化物對應的水化物堿性漸漸減弱，故C項正確；同主族元素自上而下，金屬性漸漸增加，故B項錯誤。5．(2024·商丘一中下學期段考)把與下列元素有關性質相符的曲線標號填入相應空格中：(1)第ⅡA族元素的價電子數________。(2)第三周期元素的最高化合價________。(3)堿金屬單質熔點________。(4)第三周期離子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的離子半徑________。(5)其次、三周期元素隨原子序數遞增原子半徑的改變________。考點元素周期律題點元素性質的相關綜合答案(1)B(2)C(3)A(4)E(5)G解析(1)同一主族元素價電子數相等，與原子序數無關，第ⅡA族元素價電子數都是2，圖像B符合。(2)第三周期元素的最高正化合價隨著原子序數增大而增大，稀有氣體除外，所以化合價從＋1價上升到＋7，稀有氣體為0價，圖像C符合。(3)堿金屬單質的熔點隨著原子序數增大而減小，圖像A符合。(4)電子層數越多，離子半徑越大，電子層結構相同的離子其離子半徑隨著原子序數增大而減小，則Na＋、Mg2＋、Al3＋的離子半徑依次減小，P3－、S2－、Cl－的離子半徑依次減小，陰離子半徑大于陽離子半徑，圖像E符合。(5)其次、三周期元素，電子層數越大其原子半徑越大，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數增大而減小，圖像G符合。[對點訓練]題組一元素原子結構的周期性改變1．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金屬性和非金屬性的周期性改變B．元素的最高正化合價等于元素原子核外電子數C．從Li→F，Na→Cl，元素的最高化合價均呈現從＋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個呈現周期性改變考點元素原子結構的周期性改變題點元素原子結構與化合價的周期性改變答案A解析O無最高正價，F無正價，B、C錯誤；H、He的最外層電子數從1到2，D錯誤。2．已知下列原子的半徑：原子NSOSi半徑r/10－10m0.751.020.741.17依據以上數據，P原子的半徑可能是()A．1.10×10－10m B．0.80×10－10mC．1.20×10－10m D．0.70×10－10m考點元素原子結構的周期性改變題點原子半徑的大小推斷答案A解析依據元素周期律可知，磷原子的半徑應在Si和S原子之間，故答案為選項A。題組二元素金屬性、非金屬性的周期性改變3．對于第三周期從左到右的主族元素，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．元素的非金屬性漸漸增加考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點第三周期元素性質的改變規律答案B解析在元素周期表中同一周期的元素從左到右原子半徑依次減小，故A不符合題意；在元素周期表中同一周期的元素電子層數相同，故B符合題意；在元素周期表中同一周期的元素從左到右，元素的非金屬性漸漸增加，故D不符合題意。4．A、B兩元素原子電子層數相同，假如A原子半徑比B的大，則下列推斷正確的是()A．兩元素形成的最高價氧化物對應的水化物的酸性應是A強于BB．A的氣態氫化物比B的氣態氫化物穩定C．A的金屬性比B的金屬性強D．A的陰離子比B的陰離子還原性弱考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點元素金屬性、非金屬性改變規律推斷答案C解析A、B兩元素位于同周期，A的原子半徑比B的大，則A位于B的左邊，A元素的金屬性比B的強。5．下列遞變規律不正確的是()A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增加B．鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱C．HCl、H2S、PH3的穩定性依次減弱D．P、S、Cl三種元素的最高正化合價依次上升考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點同周期元素金屬性、非金屬性改變規律比較答案A解析非金屬性：Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，則HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次減弱，故A項錯誤；金屬性：Na＞Mg＞Al，元素的金屬性越強，對應的單質的還原性越強，則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，故B項正確；非金屬性：Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩定，故C項正確；P、S、Cl三種元素原子的最外層電子數分別為5、6、7，最高正化合價分別為＋5、＋6、＋7，故D項正確。題組三元素周期律6．元素的以下性質，隨著原子序數遞增不呈現周期性改變的是()A．化合價B．原子半徑C．元素的金屬性和非金屬性D．相對原子質量考點元素周期律題點元素周期律的內容和實質答案D解析由元素周期律的內容知，元素的化合價、原子半徑及金屬性和非金屬性都隨著原子序數的遞增呈現周期性改變，而相對原子質量隨原子序數的遞增呈現增大的改變趨勢，絕不會出現周期性的改變。7．(2024·撫州市臨川區3月月考)下列關于物質性質改變的比較，不正確的是()A．離子半徑大小：S2－＞O2－＞Na＋B．氣態氫化物穩定性：HBr＜HCl＜HFC．堿性強弱：KOH＞NaOH＞LiOHD．還原性強弱：F－＞Cl－＞Br－＞I－考點元素周期律題點元素性質的比較答案D解析核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，所以O2－＞Na＋，電子層數多的離子，半徑越大，因此離子半徑大小為S2－＞O2－＞Na＋，A正確；非金屬性F＞Cl＞Br，氣態氫化物的穩定性為HBr＜HCl＜HF，B正確；金屬性K＞Na＞Li，對應最高價氧化物的水化物的堿性為KOH＞NaOH＞LiOH，C正確；非金屬性F＞Cl＞Br＞I，對應離子的還原性為F－＜Cl－＜Br－＜I－，D錯誤。8．(2024·淄博高一檢測)下列微粒半徑大小比較正確的是()A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－B．Na＋＞Al3＋＞S2－＞Cl－C．Na＜Mg＜Al＜SD．Na＜K＜Rb＜Cs考點元素周期律題點微粒半徑的大小比較答案D解析A項，4種離子核外電子數相同，隨著核電荷數增多，離子半徑依次減小，即Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A項錯誤；因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一個電子層，則S2－、Cl－半徑比Na＋、Al3＋大，而S2－、Cl－和Na＋、Al3＋也分別適用“序小徑大”的原則，則S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B項錯誤；Na、Mg、Al、S的原子半徑依次減小，C項錯誤；Na、K、Rb、Cs最外層電子數相同，電子層數依次增多，半徑依次增大，D項正確。9．已知短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都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>D>CB．原子的最外層電子數目：A>B>D>CC．原子序數：d>c>b>aD．離子半徑：C2－>D－>B＋>A2＋考點元素周期律題點具有相同電子層結構的微粒的推斷與比較答案D解析A、B、C、D在元素周期表中的位置為所以原子序數：a>b>d>c；原子半徑：B>A>C>D；離子半徑：A2＋<B＋<D－<C2－；原子的最外層電子數目：D>C>A>B。10．X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Q位于第三周期ⅠA族B．X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿C．簡潔離子半徑：M－＞Q＋＞R2＋D．Z與M的最高價氧化物對應水化物均為強酸考點元素周期律題點依據原子半徑、化合價推斷元素答案C解析由圖推斷Y為氧元素；X的原子半徑小且只有＋1價，X為氫元素，M的最高正價是＋7價，最低負價是－1價，為氯元素；Z的原子半徑比氯元素小，最低負價是－3價，最高正價是＋5價，則為氮元素；Q只有＋1價，原子半徑大于氯原子，但小于只有＋2價的R，故Q代表鈉元素、R代表鈣元素。Na位于第三周期ⅠA族，A項正確；X、Y、Z三種元素分別代表H、O、N，可以形成硝酸、硝酸銨及NH3·H2O，B項正確；離子半徑：Cl－＞Ca2＋＞Na＋，C項錯誤；HClO4、HNO3都是強酸，D項正確。11.下圖為周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外層電子數是電子總數的三分之一，下列說法中正確的是()A．a的最高價氧化物對應水化物有兩性B．b與d組成的化合物不能與水反應C．c的單質能與強堿反應生成兩種鹽D．非金屬性：c>d>b>a考點元素周期律題點由元素在周期表中的位置推斷元素答案C解析a應為P，所以b為S，d為O，c為Cl。B項，SO2、SO3均能與水反應；C項，Cl2和NaOH反應可生成NaCl和NaClO兩種鹽；D項，非金屬性應為O>Cl>S>P。12．應用元素周期律分析下列推斷，其中正確的是()①堿金屬單質的熔點隨原子序數的增大而降低②砹(At)是第ⅦA族元素，其氫化物的穩定性大于HCl③硒(Se)的最高價氧化物對應的水化物的酸性比硫酸弱④其次周期非金屬元素的氣態氫化物溶于水后，水溶液均為酸性⑤第三周期金屬元素的最高價氧化物對應的水化物，其堿性隨原子序數的增大而減弱A．①②③ B．①③⑤C．③④ D．②④⑤考點元素周期律題點運用元素周期律進行相關推斷答案B解析主族非金屬元素從上到下非金屬性依次減弱，氫化物的穩定性依次減弱，最高價氧化物對應的水化物的酸性依次減弱，故②錯誤，③正確；氮元素的氫化物氨氣的水溶液呈堿性，④錯誤。[綜合強化]13．在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：(1)原子半徑最小的元素是________(填元素符號)。(2)金屬性最強的元素是________(填元素符號)。(3)最高價氧化物對應水化物酸性最強的是________(用化學式回答，下同)。(4)最不穩定的氣態氫化物是________。(5)最高價氧化物對應水化物堿性最強的是________。(6)氧化物中具有兩性的是________。考點元素金屬性、非金屬性的周期性改變題點元素性質和遞變規律的綜合答案(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH(6)Al2O3解析(1)第三周期元素從左到右原子半徑漸漸減小，原子半徑最小的是Cl。(2)金屬性最強的元素在最左邊，應為Na。(3)非金屬性最強的元素，其最高價氧化物對應水化物的酸性最強，氯的非金屬性最強，其對應的酸是HClO4。(4)非金屬性最弱的元素Si的氣態氫化物最不穩定。(5)金屬性最強的Na對應的NaOH的堿性最強。(6)鋁的氧化物Al2O3具有兩性。14．某學生為比較鎂、鋁的金屬性強弱，設計了如下試驗：(1)向兩支試管中分別加入3mL同濃度的稀鹽酸，再將兩塊大小相同且純凈的鎂片和鋁片分別加入試管中，反應完全后視察到如圖所示的現象，則試管b內加入的金屬為______________________(寫化學式)。(2)若加入的兩塊金屬的物質的量相等，且試管中稀鹽酸足量，充分反應后，氣球狀態也如上圖所示，則試管b中反應的離子方程式為____________________________________。(3)分析推斷，試驗________[