【学考复习】2024年高中化学学业水平考试（新教材专用）第10讲 元素周期律-复习讲义

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TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc30914" PAGEREF _Tc30914 \h 1
\l "_Tc23437" PAGEREF _Tc23437 \h 1
\l "_Tc26101" 考点一 元素性质的周期性变化规律 PAGEREF _Tc26101 \h 1
\l "_Tc11352" 考点二 同周期金属性和非金属性的递变规律 PAGEREF _Tc11352 \h 3
\l "_Tc28299" 考点三 元素周期律的应用 PAGEREF _Tc28299 \h 5
\l "_Tc21835" PAGEREF _Tc21835 \h 8
\l "_Tc4269" PAGEREF _Tc4269 \h 12
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，
3.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。
4.了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
考点一 元素性质的周期性变化规律
1～18号元素性质的周期性变化规律
1．原子最外层电子排布变化规律
2.原子半径的变化规律(稀有气体除外)
3．元素的主要化合价
【温馨提示】
1．主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
(3)H最高价为＋1，最低价为－1；O最低价为－2；F无正化合价，最低价为－1。
2．氢化物及其最高价含氧酸的关系
【典例分析】
【例1】（2023年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试）元素周期律和周期表体现了对元素的科学分类方法，以及结构伏走任质的化学观念。其重要意义还在于它从自然科学方面有力地论证了事物变化中量变引起质变的规律性，揭示出复杂的表象中蕴含着规律等科学观念。下表列出了①-⑨9种短周期元素在周期表中的位置。请回答下列问题：
元素①、②、③、④的原子半径最小的是
A．①B．②C．③D．④
【例2】（2023年四川省高中学业水平考试）根据元素周期律，下列关系正确的是
A．非金属性：B．热稳定性：
C．原子半径：D．碱性：
【例3】（黑龙江省2022年7月学业水平合格考试）下列原子半径最小的元素是
A．NaB．MgC．OD．H
考点二 同周期金属性和非金属性的递变规律
1．Na、Mg、Al的比较
2．Si、P、S、Cl的比较
3．结论：随着原子序数的递增，同周期主族元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐 ，呈现周期性的变化。在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，核电荷数依次 ，原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
4．元素周期律
(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈现 变化的规律。
(2)实质：元素周期律是 发生周期性变化的必然结果。
【归纳总结】同周期元素原子结构和元素性质变化规律
【典例分析】
【例1】（2023年湖北省普通高中学业水平合格性考试）X、Y和Z为原子序数依次递增的3种短周期元素，已知X与Y同主族，Y与Z同周期且相邻，Z的核外电子数为17。下列说法错误的是
A．X的元素符号为OB．X的原子半径大于Y
C．Y的元素名称为硫D．Z的非金属性强于Y
【例2】（2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试）在元素周期表中，同一周期的主族元素从左到右非金属性逐渐增强。下列元素中非金属性最强的是
A．SiB．PC．SD．Cl
【例3】（2023年6月浙江省学业水平适应性考试）下表列出了A～R共9种元素在周期表中的位置：
下列说法正确的是
A．中原子半径最大的是
B．每种元素形成的化合物中，含元素的化合物最多
C．的非金属性比的非金属性弱
D．的最高价氧化物对应水化物和的最高价氧化物对应水化物之间能发生反应
考点三 元素周期律的应用
一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律
1．元素周期表与元素周期律的关系
(1)元素周期表是元素 的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。
(2)同周期元素由左向右金属性 ，非金属性 ；同主族元素由上向下金属性 ，非金属性 。
2．元素周期表的金属区和非金属区
(1)金属性强的在周期表的 方，最强的是 (放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的 方(稀有气体除外)，最强的是 。
(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的 ，又能表现出一定的 。
3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
(2)主族元素最高正化合价＝ ＝ 。
(3)非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。
二、元素周期表和周期律的应用
1．预测元素及其化合物的性质
2.指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质
3．寻找有特殊用途的新物质
【典例分析】
【例1】（江苏省2023年普通高中学业水平合格性考试）海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂；以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3，NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素，Br和Cl都位于元素周期表VIIA族，Br位于Cl的下一周期；从卤水中也可提取镁。下列说法正确的是
A．原子半径：r(Cl) > r(Br)B．非金属性：N > O
C．碱性：NaOH > Mg(OH)2D．热稳定性：HBr > HCl
【例2】（江苏省2022年普通高中学业水平合格性考试）短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X与Z位于同一主族，Z的单质在常温下是黄绿色气体，Y原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A．X原子易失去电子
B．原子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)
C．Y的最高价氧化物的水化物是弱碱
D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱
【例3】（2023年福建省普通高中学业合格性考试）某研究小组对下列元素周期表(部分)进行研究，回答下列问题。
(1)钙元素位于周期表第 期 族。
(2)组成化合物最多的元素是 。地壳中含量最多的金属元素是 。
(3)原子半径最小的元素是 。非金属性最强的元素是 。
(4)锂、硫、硅三种单质中，适合作半导体材料的是 。
(5)钠、镁、铝三种单质中，与冷水反应最剧烈的是 。
(6)和中，酸性较强的是 。
(7)和中，热稳定性较强的是 。
(8)KOH和中，碱性较弱的是 。
(9)原子核外电子排布中，最外层电子数是内层电子数3倍的元素是 。
(10)能证明Cl元素比S元素非金属性更强的化学反应，其化学方程式为 。
1．（北京市2022年高三年级下学期合格考）下列元素原子的原子半径最小的是
A．NaB．MgC．PD．S
2．（四川省2022-2023学年高二普通高中学业水平考试）下列物质中，既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A．B．C．D．
3．（四川省 2022年普通高中学业水平考试）短周期非金属主族元素、、在周期表中的位置如下图所示。下列说法正确的是
A．原子序数：B．原子半径：
C．非金属性：D．最外层电子数：
4．（2022年海南省普通高中学业水平合格性考试）下表是元素周期表的一部分，回答下列问题。
(1)原子结构示意图 所表示的原子是 。
(2)H2O分子的电子式为 (填序号)。
a. b. c.
(3)根据元素在周期表中的位置推测Na、Al和Cl原子半径由大到小的顺序为 。
(4)重水是核能开发中的重要原料。核素H与H之间互称 。
(5)已知：
据此推断，F、Cl两元素非金属性较强的是 (填元素符号)。
5．（2023年湖南省普通高中学业水平考试）如图为元素周期表的一部分。请回答下列问题：
(1)N的原子序数是 。
(2)C、N和O三种元素中，非金属性最强的是 。
(3)O和S的原子半径大小：O S(填“>”或“<”)。
(4)S在空气中燃烧的化学方程式为 。
6．（2023年北京市普通高中学业水平合格性考试）亚硫酰氯()在医药、农药合成领域有广泛的应用。
(1)含有S、O、Cl三种元素，其中位于元素周期表中第二周期的元素是 。
(2)Cl的非金属性强于S的非金属性。
①用原子结构解释：Cl和S位于元素周期表中同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数Cl大于S，原子半径 ，得电子能力Cl强于S。
②用实验事实验证：将通入溶液中，生成淡黄色沉淀。淡黄色沉淀是 。
(3)下列关于的说法正确的是 (填字母)。
a.属于化合物 b.摩尔质量为119 g·ml
7．（广东省2023年高中学业水平考试）分子筛是一类具有规整孔道结构的多孔材料，能够选择性吸附空间结构各异和不同尺寸的分子，在化学工业中有着广泛的应用。近年来，我国科学家在分子筛研究领域不断取得新的突破。这些研究中涉及的部分元素在周期表中位置如下：
(1)近期我国科学家制备了一种无缺陷的分子筛膜，可高效分离CH4与CO2两种气体。下列有关分子空间结构的描述正确的是
A．CH4是平面结构B．CO2是V形结构
C．CH4是正四面体结构D．CO2是直线形结构
(2)传统的分子筛主要含有O、Na、Al和Si元素，通过调控这 4种元素的比例，可获得不同性能的分子筛产品。这4种元素描述中正确的是 。
A．非金属性最强的是O
B．核外电子数最少的是 Na
C．金属性最强的是Al
D．原子半径最大的是Si
(3)通过将分子筛中的元素Na替换为K或Ca，可改变分子筛的孔径大小。这3种元素中说法正确的是
A．仅Na可与Cl2反应
B．K的单质与水的反应最剧烈
C．Na的氧化物与水的反应均为化合反应
D．Ca的最高价氧化物的水化物碱性最强
(4)N2常用于分子筛的孔结构测试，H、O和N元素可形成多种物质。下列说法正确的是
A．N2中含有共价三键
B．NO可由NH3催化氧化得到
C．NH3的水溶液呈碱性
D．稀HNO3与Cu反应产生H2
(5)某些分子筛可以选择性吸附Ar。Ar位于元素周期表的
A．第二周期B．Ⅷ族C．第三周期D．0族
8．（2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试）下表显示了元素周期表中的一部分。
请回答下列问题。
(1)元素①形成的最简单的有机化合物的分子式为 。
(2)②的元素符号为 。
(3)氧原子的原子结构示意图为 。
(4)氟元素位于元素周期表的第二周期第 族。
(5)氮元素的最高化合价为 。
(6)考古时利用测定文物年代，、和三种核素的关系为 (选填“同素异形体”或“同位素”)。
(7)节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色，钠元素的焰色是 (选填“黄色”或“紫色”)。
(8)漂白液既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。漂白液的主要成分是NaClO和NaCl。将元素③的单质通入NaOH溶液可制得漂白液。该反应的化学方程式为 。
9．（山东省普通高中2022年高二学业水平合格性考试）元素①~⑤在元素周期表中的位置如下表所示：
回答下列问题：
(1)原子半径最大的是 (填元素符号)；简单离子半径最小的是 (填离子符号)。
(2)①、④简单气态氢化物的稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)②、③最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式为 。
(4)④、⑤最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是 (填化学式)。
10．（2023年四川省高中学业水平合格性考试）元素周期表反映了元素之间的内在联系，学习、研究和应用化学的重要工具。如图列出①～⑤五种元素在周期表中的位置。
回答下列问题：
(1)⑤的元素名称是 。
(2)①～⑤五种元素中，原子半径最大的是 (填元素符号)。
(3)②和③两种元素的最简单氢化物中，稳定性较强的是 (填化学式)。
(4)②和④两种元素的最高价氧化物的水化物发生反应，其离子方程式是 。
(5)由图可知金属性：④＞⑤。原因是在同一周期中，元素的原子核外电子层数相同，从左到右， ，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱。因此，金属性逐渐减弱。
1．（北京市丰台区2023年普通高中学业水平合格性考试）下列元素原子的原子半径最小的是
A．ClB．MgC．NaD．S
2．（辽宁省鞍山市2023年高中学业水平考试模拟）下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①、②、③三种元素的非金属性逐渐
A．增强B．减弱C．不变D．不确定
3．（2023年黑龙江省高一普通高中学业水平合格性考模拟）如图所示是元素周期表的一部分，下列说法正确的是

A．元素①位于第二周期ⅣA族B．气态氢化物的稳定性：④<②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤<④D．元素③的最高价是＋7价
4．（浙江省宁波市2023年高一学业水平考试模拟）下列物质中可以使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的是
A．HClB．Br2C．O2D．Fe2+
5．（云南省2023年高二普通高中学业水平考试模拟）由元素周期律可知，下列结论错误的是
A．金属性：NaAl(OH)3
C．非金属性：Si6．（2023年天津市河东区普通高中学业水平合格性考试模拟）根据元素周期律判断，下列说法正确的是
A．C、N、O的原子半径逐渐增大B．、、的金属性逐渐增强
C．、、的稳定性逐渐增强D．、、核外电子层数逐渐增多
7．（江苏省丹阳市2023学年高二合格性考试模拟）X、Y、Z、W是周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z元素的最高正化合价与最低化合价代数和为零，W元素原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A．Z的氧化物是一种重要的半导体材料B．Y跟W只能形成一种氧化物
C．X与Z为同主族元素D．原子半径：
8．（河南省普通高中2023年高二学业水平考试模拟）元素周期律是学习和研究化学的重要工具，下列递变规律正确的是
A．原子半径：Mg＜Al＜SiB．最外层电子数：Li＜Na＜K
C．热稳定性：HBr＜HCl＜HFD．酸性：HClO4＜H2SO4＜H3PO4
9．（江苏省2023年高二学业水平合格性模拟）判断O的非金属性比N强，不可依据的事实是
A．氨气在氧气中燃烧生成氮气和水B．中N为+4价，O为―2
C．相对分子质量：D．热稳定性：
10．（辽宁省鞍山市2023年高中学业水平考试模拟）下表是元素周期表的一部分，①～⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
下列说法正确的是
A．①～⑥中原子半径最大的是④B．②的最高化合价为＋4
C．④的金属性比⑤的金属性弱D．⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸
11．（陕西省2023学年高二学业水平考试模拟）根据同主族元素性质的相似性与递变性，以下推断正确的是
A．锂与水反应比钠与水反应剧烈
B．铊的氧化物对应的水化物具有两性(在第六周期ⅡA族)
C．在氧气中，铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．的酸性比的酸性强
12．（北京市丰台区2023年高一学业水平考试模拟）在元素周期表中金属与非金属的分界处，可以找到
A．合金B．半导体材料C．催化剂D．农药
13．（浙江台州市2023年高一学业水平考试模拟）四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图，其中X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A．X位于第2周期第ⅣA族B．Y的非金属性比Z的强
C．Z的原子半径比X的大D．W的含氧酸一定是强酸
14．（北京市海淀区2023年高一下学期合格考模拟）铝镁合金是指以镁为主要添加元素的铝合金，在具有较高的强度、耐腐蚀性基础上拥有更低的密度，在电子、汽车、航天等领域有广阔的应用前景。
(1)Al在元素周期表中的位置是第三周期 族。
(2)Al的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 。
(3)Al的金属性弱于Mg的，用原子结构解释原因：Al与Mg位于同一周期，原子核外电子层数相同， ，失电子能力Al弱于Mg。
(4)下列实验或事实能说明Mg的金属性强于Al的是 (填字母)。
A．碱性：
B．密度：MgC．Mg能与热水缓慢反应，Al在热水中几乎不反应
15．（四川省成都市2023年高中学业水平考试模拟）随着原子结构奥秘的揭示，元素周期表日趋完美。“构”“位”“性”关系的建构，有利于对元素的研究和物质的认识。

回答下列问题：
(1)我国发射的嫦娥五号成功登月，科学家们对挖回来的月壤进行深入研究，发现有镁、钾、镍等元素。镁位于元素周期表中的第 周期第 族。
(2)c、e、f三种元素相比较，非金属性最强的是 (填元素符号)。
(3)b、c、e的原子半径大小关系是：b e c(填“>”、“<”或“=”)。
(4)d元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。
(5)f的单质与水反应的化学方程式为 。
(6)a元素的“价类二维图”如图，写出图中用字母标注位置并含元素的物质：X为 、Y为 、Z为 、M为 、W为 (任意选填3种物质的化学式)。

周期序号
原子序数
电子层数
最外层电子数
结论
第一周期
1→2
1
1→2
同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)
第二周期
3→10


第三周期
11→18


规律：随着原子序数的递增，元素原子的
周期序号
原子序数
原子半径(nm)
结论
第一周期
1→2
……
同周期由左向右元素的 (不包括稀有气体)
第二周期
3→9
0.152→0.071
第三周期
11→17
0.186→0.099
规律：随着原子序数的递增，元素的原子
周期序号
原子序数
主要化合价
结论
第一周期
1→2
＋1→0
①同周期由左向右元素的
(＋1→＋7，O和F无最高正价)；
②元素的最低负价由 价逐渐升高至 价；
③最高正价＋|最低负价|＝8
第二周期
3→9
最高价
(不含O、F)
最低价
规律：随着原子序数的递增，元素的
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价氧化物对应的水化物
H2RO3或H4RO4
H3RO4或HRO3
H2RO4
HRO4
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期：左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水 反应，生成H2
与冷水几乎不反应，与沸水缓慢反应，生成H2；与酸反应 ，生成H2
与酸反应 ，生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
碱
Mg(OH)2
碱
Al(OH)3
氢氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期：左→右)
单质与氢气
反应的条件
高温
较高
温度
加热
或

与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4

PH3

H2S
HCl

氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3
酸
H3PO4
酸
H2SO4
酸
HClO4强
酸(比
H2SO4 )
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同，最外层电子数1个→7个(第一周期除外)，原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱，得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱，非金属性增强
单质性质
还原性减弱，氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强，阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价：＋1→＋7(O、F除外)
最低负价：－4→－1
非金属气态氢化物的形成与性质
生成由难到易，稳定性增强，还原性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强，碱性减弱
周期
族
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
E
F
3
A
C
D
G
R
4
B
H
元素名称及符号
溴(Br)
原子序数
35
是金属还是非金属

原子结构示意图
最高正价

最低负价

中间价

预测依据
氯元素有 的化合物
最高价氧化物

最高价氧化物的水化物

酸性
HClO4 HBrO4 H2SeO4
稳定性
H2Se HBr HCl
还原性
Se2－ Br－ Cl－
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
H
2
Li
C
N
O
F
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
4
K
Ca
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
H
二
O
F
三
Na
Al
Cl
H2+F2=2HF
在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定
H2+Cl22HCl
光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定
C
N
O
S
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
H
2
C
N
O
3
Na
Al
Si
4
K
Ca
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
第一周期
H
He
第二周期
Li
Be
B
①
N
O
F
Ne
第三周期
②
Mg
Al
Si
P
S
③
Ar
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
3
②
③
④
⑤
①
②
③
④
⑤
⑥
①
②
③
④
⑤
⑥
X
Y
Z
W