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2025版高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律课件
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这是一份2025版高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律课件，共60页。PPT课件主要包含了考点1元素周期表，周期表，核电荷数，核外电子数，元素周期表的结构，2s22p6，s24p6，5s1，s26p6，x＋8等内容，欢迎下载使用。
知识梳理1．第一张元素周期表
2．原子序数(1)概念：按照元素在_________中的顺序由小到大给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝______________＝质子数＝__________________＝质量数－中子数。
3．元素周期表的编排原则
(1)元素周期表的结构简记如下：
(2)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族(7个副族和第Ⅷ族)10列共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个(1－2个)。②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。
[微点归纳] ①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素。②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。③过渡元素全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个。④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。
⑤同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。由于镧系和锕系的原因，第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。⑥能层数＝电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数。⑦对于主族元素，价电子就是最外层电子，而对于过渡元素原子(Pd除外)就不仅仅是最外层电子，如Fe的价电子排布式为3d64s2。
⑧元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
5．原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与周期的关系 最高能级所在能层序数＝周期序数
(2)原子结构与族的关系 价层电子总数＝主族序数
[微点归纳] ①0族元素的价层电子排布：He为1s2，其他为ns2np6。②过渡元素(第ⅠB～ⅦB族和第Ⅷ族)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。
6．元素周期表的分区(1)按元素的种类分区
(2)按价层电子排布分区
[微点归纳] 元素周期表中各分区原子的价层电子排布特点
7.元素周期表和元素周期律的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质
(3)用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期。( )[提示] 元素周期表共18个纵列，第8、9、10列为Ⅷ族，共有16个族，7个周期。(2)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。( )[提示] 氢原子最外层有1个电子，H是ⅠA族元素；He原子最外层有2个电子，He是0族元素；Fe原子最外层有2个电子，Fe是Ⅷ族元素；Zn原子最外层有2个电子，Zn是ⅡB族元素。
(3)价电子排布为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族，是s区元素。( )[提示] 价电子排布为5s25p1的元素原子核外有5个电子层，最外层电子数为3，位于第5周期ⅢA族，是p区元素。(4)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素。( )[提示] 从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，过渡元素都是金属元素。
(5)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。( )[提示] 若两元素原子序数相差8，可能为H与F或同族短周期相邻元素或三、四周期的同主族的ⅠA族、ⅡA族元素，周期数一定相差1。(6)同族元素原子的最外层电子数—定相同。( )[提示] 同主族元素原子最外层电子数相同，但0族最外层电子数为2或8，不相同。
(7)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。( )[提示] 过渡元素是指元素周期表中ⅢB族(第3列)到ⅡB族(第12列)，共10列所含元素。(8)ⅠA族包含元素种数最多且全部是金属元素。( )[提示] 含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，ⅠA族中的H是非金属元素。
(9)从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是F，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)。( )(10)对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势判断，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。( )[提示] 由同主族元素的性质的递变规律可知“类钫”元素的金属性极强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。
(11)人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料。( )[提示] 在元素周期表中，在右上方区域寻找合成农药的材料，在金属和非金属性分界线处寻找半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(12)金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属元素，左侧都是金属元素。( )[提示] 分界线左侧第ⅠA族有个氢元素属于非金属元素。
(13)每个周期的价电子排布都是从ns1开始，到ns2np6结束。( )[提示] 除第一周期外均为如此排布。(14)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。( )[提示] 氢元素的主族序数与最外层电子数相等，属于非金属元素。(15)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。( )[提示] 镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。
(16)某基态正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族。( )(17)处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属。( )
2．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是_____________________________。(2)若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系为________________________________。(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别为m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系式为_________________________。
n＝m＋5，n＝m＋15，n＝m＋29
y＝x＋m或y＝x＋n
(4)如图为元素周期表中五种元素的相对位置，若B的原子序数为a，则这五种元素的核电荷数之和可能为_____________________。
5a、5a＋10、5a＋14
(5)第四周期中，未成对电子数最多的元素是_________(填名称)。①它位于___________族。②核外电子排布式是_____________________________________。③它有_____个能层，____个能级，_____种运动状态不同的电子。④价电子排布式：____________________，价电子轨道表示式： ___________________________。⑤属于_________区。
1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
(6)元素的存在，是与原子结构的稳定性，特别是与原子核的稳定性有关。人们发现，原子序数大于83(铋之后)的元素，都是放射性元素，而原子序数在92之后(超铀元素)的元素，全部是用人工方法合成的元素(Np、Pu在自然界中也有，但含量极微)。人工合成的元素，将会完成第七周期(零族元素的原子序数应为118)，并进入第八周期，甚至第九周期。在未来的第八、九周期模拟中，原子中的电子依次填充新的能级5g能级和6g能级。
①由此可以预见，第八、九周期各将有多少种元素？②在这两个周期里，“超锕系”和“新超锕系”各有多少种元素？[提示] ①第八、九周期都将有50种元素，是超长周期。②第八、九周期各有50种元素，减去各自的主族元素、副族元素、Ⅷ族元素、0族元素，各剩余33种元素，故“超锕系”和“新超锕系”各为33种元素。
(2024·河北衡水高三检测)下列有关说法正确的是( )A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第ⅡA族B．短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C和SiC．基态原子的价电子排布为4s24p2，则该元素处于第四周期第ⅣA族，属于p区元素D．两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族
微考点1 原子结构与元素周期表的关系
[解析] 基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第ⅡA族，也可能处于0族(He)或副族(如Zn等)，A错误；短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，其价电子排布可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S元素，B错误；基态原子的价电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四周期第ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素可能处于同主族，如O和S，D错误。
【对点训练】 1.(2024·山东青岛高三检测)已知A、B、C三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设A的原子序数为m，则下列说法不正确的是( )A．元素B和C的原子序数之和可能等于2mB．元素B的原子序数可能等于m－17C．元素C的原子序数可能为m＋31D．元素A、B、C一定处于短周期
[解析] 若三种元素分别处于元素周期表右侧的第三～五周期，A的原子序数为m，则B的原子序数为m－17，C的原子序数为m＋17，则A、B正确；若三种元素处于长周期，A的原子序数为m，则C的原子序数为m＋31，C正确；元素A、B、C处于周期表的右侧区域，若处于短周期，则B为He，不是主族元素，D错误。
(1)根据题给信息判断：A是_________，B是______，C是_______，D是______。(2)C的离子的核外电子排布式为________________；D原子的核外电子排布式为_________________________。(3)B位于第______周期_________族，它的最高价氧化物的化学式是___________，其最高价氧化物对应的水化物是一种_________酸。
1s22s22p63s23p5
1.(2024·河北衡水高三检测)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，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是( )A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
微考点2 元素周期表的结构及应用
[思路点拨] 推断四种元素的思路如下：
[解析] 原子半径：Si>P>N>O，A错误；元素的非金属性：N>P>Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，B正确；元素的非金属性：O>N>P>Si，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，C正确；N和P处于第ⅤA族，最高化合价为＋5价，Si处于第ⅣA族，最高化合价为＋4价，D正确。
2．(2024·湖南常德期末)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是( )A．氧化物对应的水化物酸性W比Z强B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成C．X单质氧化性强于Y单质D．简单离子的半径：Z
2．(2024·山东滨州高三检测)下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们所在元素周期表中位置相符的一组是( )
[解析] 第ⅠA族元素中，第一周期是1号元素H，第二周期是3号元素Li，A项不相符；5号元素是B，其为第二周期ⅢA族元素，第三周期ⅢA族元素为13号Al元素，B项不相符；4号元素是Be，它是第二周期ⅡA族元素，与其同主族的第三周期元素是12号元素Mg，C项不相符；8号元素是第二周期ⅥA族元素，与它同主族的第三周期元素是16号元素S，与S同周期的17号元素为Cl、18号元素为Ar，与Ar同族的第一周期0族元素为He，这几种元素的相对位置都正确，D项相符。
3．(2024·试题调研)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是( )A．n＝m＋1 B.n＝m＋18C．n＝m＋25 D.n＝m＋11[解析] 对于第二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。
电子排布规律(1)最外层电子数为3～7的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。(2)最外层为1个或2个电子，则可能是第ⅠA、第ⅡA族元素，也可能是副族、第Ⅷ族或0族元素氦。(3)原子最外层比次外层电子多的元素一定位于第二周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。(5)电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。
化合价规律(1)主族元素的最高正化合价＝它所在的族序数＝最外层电子数(即价电子数)，但要注意F无正价，O一般不显正价。(2)只有非金属元素才有负价，非金属元素(H除外)的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
元素周期表中元素的原子序数的差值关系(1)同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有三种情况：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。
(2)相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素。如右图：当A、B在第ⅠA或第ⅡA族时，y＝x＋m。当A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。
结合“片段型”元素周期表推断短周期主族元素(1)直接相邻的“┬”型、“┴”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期，下一行元素处于第三周期，原子序数的关系如图所示：(2)相接相邻的“ ”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期，下一行元素处于第三周期，同主族上下两种元素的原子序数相差8。
1．(2024·湖南师大附中检测)闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钠或钛的叙述不正确的是( )A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于周期表的s区C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素
微考点3 元素周期表的分区
[解析] 48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，钠元素的价电子排布为3s1，因此是s区第三周期主族元素，B、D正确；元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，C不正确。
2．(2024·辽宁抚顺高三检测)碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：(1)上述元素中属于主族元素的是_______________(填写元素符号，下同)，在元素周期表d区的元素是_____________。(2)原子核外电子含有四个电子层的元素是__________________，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是_______。
(3)基态钛原子价电子的轨道表示式为___________________。(4)基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第_________周期__________族。[解析] (1)C、Si是第ⅣA族元素，Al是第ⅢA族元素。C、Si、Al为p区，Ti、Fe为d区，Cu为ds区。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个电子层；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。(3)钛位于第四周期ⅣB族，价电子排布式为3d24s2。(4)由价电子排布中的4s可推知Cu为第四周期，由价电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表中第11列，位于第ⅠB族。
【对点训练】 1．(2024·甘肃模拟)某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且该元素是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是( )A．该元素原子的电子排布式为[Ar]3d34s2B．该元素为VC．该元素属于ⅢA族元素D．该元素属于过渡元素
[解析] 主族元素的最外层电子数＝价电子数，而题给元素的最外层电子数为2，价电子数为5，所以该元素不属于主族元素，而属于过渡元素，又因其是同族中原子序数最小的元素，所以在第四周期，其价电子排布式为3d34s2，为ⅤB族元素V。该元素原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，A项正确；该元素是V，B项正确；该元素属于ⅤB族元素，C项错误；该元素属于过渡元素，D项正确。
2．下列说法正确的是____________________(填序号)。①P位于元素周期表p区；②原子序数为51的元素与Si位于同一主族；③瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表；④H与N形成的10电子微粒有3种；⑤Zn在元素周期表中位置为第四周期第ⅡB族；⑥第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位。
3．(2024·山东烟台模拟)周期表将价电子排布相似的元素集中起来，以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，共分5区。下列说法正确的是( )A．最外层电子数为2的元素都分布在s区B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化C．所有非金属元素都分布在p区D．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
[解析] 最外层电子数为2的元素不一定分布在s区，如He分布在p区，Fe等元素分布在d区，A错误；同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不是呈周期性变化，B错误；非金属元素H分布在s区，C错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素是过渡元素，都是金属元素，D正确。
4．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是( )A．Cu位于元素周期表中第四周期ⅠB族，属于ds区元素B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素C．最外层电子排布式为4s1，一定属于ⅠA族D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能在ⅢA族或ⅢB族
[解析] 铜位于第四周期第ⅠB族，故A正确；氧元素的2p能级有四个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铜的最外层电子排布式为4s1，但铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于ⅢA族，故D错误。
知识梳理1．元素周期律的内容及实质
2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律
(2)元素性质的变化规律
注意：(1)影响原子半径的因素①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小(0族除外)。(2)F无正价，O无最高正价。
[微点归纳] 金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
5．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与_______________的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为“对角线规则”。
6．学生必做实验：同周期、同主族元素性质的递变实验一
[微点归纳] 金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指金属单质在水溶液中失去电子能力的性质，两者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。( )[提示] 第三周期非金属元素的非金属性从左到右依次增强，最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7。( )[提示] 第二周期元素中，O没有最高正价，F没有正价。
(3)元素的气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强，氢化物水溶液的酸性也就越强。( )[提示] 元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，但其水溶液的酸性与元素非金属性没有必然联系。(4)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。( )[提示] 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，金属元素的阳离子半径逐渐减小，但金属阳离子核外电子层数比同周期非金属元素的阴离子核外电子层数少1，所以金属阳离子半径小于同周期非金属元素的阴离子半径。
(5)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。( )[提示] 金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(6)Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径依次减小。( )[提示] 核外电子排布相同的粒子，核电荷数越大半径越小，所以S2－半径最大，Ca2＋半径最小，故错误。(7)原子的最外层电子数是2的元素，一定是ⅡA族元素。( )[提示] 不一定。可以是0族元素He和过渡元素等。
(8)同一周期元素，从左至右，元素的第一电离能逐渐增大。( )[提示] 同一周期元素中，第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态，表现出的第一电离能比同周期相邻元素的大，如I(N)>I(O)。(9)Ga与As位于同一周期，原子序数GaAs，由于从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能Ga小于As。
(10)最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大。( )[提示] 每一周期第一电离能最大的为稀有气体元素。(11)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。( )[提示] 元素的电负性大，第一电离能不一定大。如N元素的电负性小于氧元素的电负性。但N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素。
(12)I的原子半径大于Br，HI的热稳定性比HBr强。( )[提示] Br的非金属性比I强，HBr的热稳定性比HI强。(13)P的非金属性强于Si，H3PO4的酸性比H2SiO3强。( )[提示] 非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。(14)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。( )[提示] 同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。
(15)第ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。( )[提示] 元素的最高正化合价等于其主族序数(F无正价、O无最高正价)。(16)离子半径：r(S2－)>r(Cl－)>r(Al3＋)>r(Mg2＋)>r(Na＋)。( )[提示] r(S2－)>r(Cl－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
(17)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。( )[提示] 钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，但是第二电离能大于镁。(18)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。( )[提示] 第一电离能从大到小的顺序是F>N>O>C。
2．(1)根据元素周期律用“>”或“<”填空。①碱性：Mg(OH)2_________Ca(OH)2_________KOH。②酸性：HClO4_________H2SO4_________HClO。③热稳定性：CH4_________NH3_________H2O。④还原性：HBr_________HCl，I－_________S2－。
(2)比较下列微粒半径大小，用“>”或“<”填空。①Na_________Mg_________Cl②Na＋_________Mg2＋_________Al3＋③F－_________Cl－_________Br－④Cl－_________O2－_________Na＋_________Mg2＋
(3)在下列横线上，填上适当的元素符号。①在第三周期中，第一电离能最小的元素是________，第一电离能最大的元素是_________。②第二、三、四周期元素中p轨道半充满的原子分别是_________。③电负性相差最大的两种元素是_____________(放射性元素除外)。
[提示] 一般来说，同周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势(除第ⅡA族、第ⅤA族元素反常外)，同周期中碱金属和氢元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，故第三周期中第一电离能最小的元素为Na，第一电离能最大的元素为Ar。电负性的递变规律：一般来说，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故元素周期表(稀有气体除外)中电负性最大的元素是F，电负性最小的元素是Cs。
3．(1)同主族从上到下，酸性：HF>HCl>HBr，这种比较方法正确吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
不正确。同主族从上到下，非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。酸性：HClO4>HBrO4，而氢化物的酸性：HF
不能。因为硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4不是H2SO3，氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4不是HClO。应根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较其非金属性强弱。
(3)若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。①原子半径由大到小：_______________。②金属性由强到弱：_________________。③非金属性由强到弱：______________。
(4)①第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为______________________________(用元素符号表示)。②Na的逐级电离能中有_________次突跃。分别是哪级电离能发生突跃？___________________。③F、Cl、Br、I的第一电离能由大到小的顺序为______________，电负性由大到小的顺序为____________________。
Si
1．(2024·山东潍坊高三检测)下列各组微粒中微粒半径由大到小的是( )A．N、P、Si、Al B.O2－、F－、Na＋、Mg2＋C．Al3＋、Mg2＋、K＋、Li＋ D.F、Cl、Br、I
微考点1 原子(或离子)半径的大小比较
[解析] 同主族元素，从上到下原子半径依次增大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为铝、硅、磷、氮，故A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序为氧离子、氟离子、钠离子、镁离子，故B正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于镁离子，故C错误；同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径由大到小的顺序为碘、溴、氯、氟，故D错误。
2．(2024·河北衡水高三检测)X、Y、Z、Q、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，且X、Y最高正价与最低负价之和均为0，Q与X同主族，Z的氧化物是大气的主要污染物之一，Z与R的最外层电子数之和为8，下列说法正确的是( )A．原子半径大小顺序为Q
“三看法”快速比较简单粒子半径的大小 一看：电子层数当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大例：r(Li)
【对点训练】 1．(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>Y>ZB．非金属性：Y>X>WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
[解析] 由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F，故A正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si，故B正确；位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；根据元素周期表的排布可推知，82号元素位于第六周期第ⅣA族，故D正确。
2．(2024·广东江门模拟)原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，W与X形成的某些化合物能形成酸雨，Y是金属且能与水剧烈反应，Z可与Y形成化合物Y2Z。下列说法正确的是( )A．简单离子半径：Z>W>X>YB．简单氢化物稳定性：W>X>ZC．Y与Z形成的化合物中只含离子键D．简单氢化物沸点：W>Y>Z
[解析] 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z；Y是金属且能与水剧烈反应，则Y为Na；Z可与Y形成化合物Y2Z，且Z的原子序数大于Y，则Z为S；W与X形成的某些化合物能形成酸雨，则W为N，X为O；W为N，X为O，Y为Na，Z为S，它们对应的简单离子分别为N3－、O2－、Na＋和S2－；S2－核外有三层电子，其离子半径最大，N3－、O2－、Na＋核外电子排布相同，均有两层电子，且原子序数依次增大，则离子半径依次减小。综上所述，离子半径S2－>N3－>O2－>Na＋，A正确；
W为N，X为O，Z为S，其简单氢化物依次为NH3、H2O和H2S，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性O>N>S，故稳定性H2O>NH3>H2S，B错误；Y为Na，Z为S，两者形成的化合物Na2S2中，既含有离子键，又含有共价键，C错误；W为N，Y为Na，Z为S，其简单氢化物依次为NH3、NaH和H2S；三者的晶体类型依次为分子晶体、离子晶体和分子晶体，故NaH的沸点最高；NH3分子间存在氢键，故其沸点高于H2S；综上所述，简单氢化物沸点NaH>NH3>H2S，D错误。
3．(2024·河北衡水高三检测)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，四者在周期表中位置如图所示。W的原子序数等于X的原子序数的两倍再加2。下列说法正确的是( )A．原子半径：X>Y>WB．金属性：Z>Y>WC．X与Z可以形成化合物 D．原子序数为35的元素与Y位于同一主族
[解析] X位于第二周期，W位于第三周期，所以假定X的原子序数为x，则W的原子序数为x＋8。W的原子序数等于X的原子序数的两倍再加2，所以x＋8＝2x＋2，x＝6，则X为C元素，W为Si元素，Y为O元素，Z为F元素。原子半径W>X>Y，所以A错误；金属性W>Y>Z，所以B错误；C、F可以形成四氟乙烯(CF2===CF2)，所以C正确；Y位于ⅥA族，6是偶数，35是奇数，故35号元素不可能与氧同主族，所以D错误。
(2024·福建莆田模拟)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是( )A．金属性：X>WB．非金属性：Z>Y>MC．M与X形成的化合物能与水剧烈反应D．W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e－稳定结构
微考点2 元素金属性和非金属性的强弱比较
[思路点拨] 推断五种短周期主族元素的思路如表：
[解析] 根据金属性、非金属性变化规律，金属性：Na>Be，非金属性：Cl>S>H，A、B均正确；Na和H形成化合物为NaH，与水剧烈反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，C正确；BeCl2中Be原子最外层只有4个电子，不满足8e－稳定结构，D错误。
【对点训练】 1．(2024·山东潍坊高三检测)位于同一短周期的X、Y、Z三种元素，它们的最高价氧化物的水化物依次是H3XO4、H2YO4、HZO4，下列判断正确的是( )A．三种元素简单阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序依次增强B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序依次减弱C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序依次增强D．酸性强弱顺序为H3XO4>H2YO4>HZO4
[解析] 最高价氧化物对应水化物是H3XO4、H2YO4、HZO4，则Z为第ⅦA族元素，Y为第ⅥA族元素，X为第ⅤA族元素，则X为P、Y为S、Z为Cl，同一周期的元素，从左到右元素非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，据此分析解答。根据上述分析可知：X为P、Y为S、Z为Cl元素。同一周期元素，元素的原子序数越大，元素的非金属性越强。元素的非金属性越强，其相应的离子的还原性越弱。元素的非金属性X
[解析] 观察溶液颜色可知，Na2SiO3溶液呈碱性，NaNO3溶液呈中性，则硝酸的酸性强于硅酸，则非金属性N>Si，A项正确；铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液是先和水反应，生成的氢氧化钠再和CuSO4反应，不能置换出铜，所以不能据此判断钠与铁的金属活动性强弱，B项错误；CO2通入硅酸钠溶液中，发生强酸制取弱酸的反应，生成硅酸沉淀，由此可知碳酸的酸性强于硅酸，C项正确；卤素单质与氢气化合越容易，卤素的非金属性越强，可用Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱，D项正确。
元素金属性、非金属性及其比较 元素金属性、非金属性强弱的本质(1)元素原子失电子能力越强，元素金属性越强。(2)元素原子得电子能力越强，元素非金属性越强。 元素金属性和非金属性强弱的判断依据结构判断法：根据原子结构比较。最外层电子数越少，电子层越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层越少，非金属性越强。
元素金属性和非金属性强弱的判断方法
1．(2024·河北衡水高三检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，四种元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能。下列有关叙述正确的是( )A．离子半径：Z>Y>WB．电负性：X>Y>WC．第一电离能：Z>Y>XD．Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
微考点3 电离能和电负性的变化规律及应用
[解析] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z原子形成＋1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H。四种元素的原子序数总和为24，可知X的原子序数为24－1－7－11＝5，则X为B。Na＋和N3－的电子层数相同，核电荷数：Na>N，则离子半径：N3－>Na＋，A错误；根据电负性变化规律，电负性：N>B>H，B错误；Na是活泼金属，其第一电离能最小，则第一电离能：N>B>Na，C错误；Y的最高价氧化物对应水化物为HNO3是一元强酸，D正确。
2．(2024·山东青岛高三检测)X、Y为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
[解析] Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
电离能的三个重要应用
电负性的三个重要应用
【对点训练】 1．(2024·山东潍坊高三检测)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较正确的是( )A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①
[解析] 由电子排布式可知：①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项不正确；电负性应是④最大，②最小，C项不正确；F无正价，最高正价为①>②＝③，D项不正确。
2．(2024·山东师范大学附中模拟)X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是( )A．同一周期中，第一电离能比Q 小的只有一种B．电负性：Y>W>XC．物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂D．简单气态氢化物的还原性：W>Y
[解析] X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质R的结构式可知，X可形成1个共价单键，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3p轨道为稳定的全空结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素的，故A错误；硅元素的电负性小于氢元素，故B错误；σ键比π键牢固，所以物质R吸收微波时，分子内的π键会断裂，故C错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，还原性越弱，碳元素的非金属性强于硅元素的，所以硅烷的还原性强于甲烷的，故D正确。
3．(2024·河北衡水高三检测)已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·ml－1。请根据下表数据判断，错误的是( )A.元素X的常见化合价是＋1价B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
[解析] 由数据分析X中I2≫I1，X易呈＋1价，为第ⅠA族元素，A、C均正确；Y中I4≫I3，易呈＋3价，应在第ⅢA族，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，Al不与冷水反应，D错误。
4．(2022·辽宁选择考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( )A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：ZZD．电负性：W
同周期、同主族元素性质的周期性变化规律
考点3 元素推断与物质的性质
知识梳理“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。
1．元素周期表中“位—构—性”的关系
2．元素推断中主族元素及其化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②常温下，单质为黄色固体的元素是_________。③焰色试验现象呈黄色的元素是_______，呈紫色的元素是_____(通过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是_________。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是________；单质最轻的非金属元素是______。(7)溶解性：简单气态氢化物最易溶于水的元素是_____。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
3．元素推断中主族元素及其化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是_________。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是________。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是_________。(4)单质及其氢化物均具有漂白性的元素是______。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是_________。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是_________。(7)短周期中单质与水反应最剧烈的金属元素是____________，非金属元素是_________。
[微点归纳] 熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律(1)“凹”型结构。(2)各周期元素种类。(3)稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。(4)同主族上下相邻元素原子序数的关系。(5)元素周期表的分区。(6)原子半径和离子半径的大小关系。
4．理清“序、层”规律(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：______________________原子半径：___________________________离子半径：________________________(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
D2－>C－>A＋>B2＋
[微点归纳] 元素位、构、性推断关系中的四个关注(1)关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。(2)关注关键词“最高价”，根据元素的氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。(3)关注关键词“最简单”“稳定性”，通过氢化物比较元素非金属性的强弱时，必须是最简单气态氢化物的稳定性，注意C、N等有多种氢化物，稳定性与熔、沸点无关。
(4)关注结构特点和特殊性质的描述，对核外电子排布特点(如价层电子排布、未成对电子、成对电子等)或物质特殊性质的描述往往是推断的突破口。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。( )[提示] 电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。( )[提示] 最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。
(3)同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。( )[提示] 同一周期元素的原子，半径越小越容易得电子。(4)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期第ⅠB族。( )(6)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。( )(7)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第三周期。( )
(8)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。( )(9) 位于第四周期第ⅡB族。( )(10)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。( )(11)同主族元素，从上到下，单质的熔点逐渐降低。( )
(12)根据元素周期律可知金属性最强的是铯，非金属性最强的是氦。( )[提示] 金属性最强的是铯，非金属性最强的是氟。(13)因为非金属性：Cl>S，故HClO的酸性比H2SO4的强。( )[提示] 应该是最高价氧化物对应的水化物，HClO不是氯的最高价氧化物对应的水化物。(14)根据Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。( )[提示] Be、Mg、Ca、Ba是同主族元素，金属性逐渐增强，性质相似又有递变性。
(15)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。( )[提示] F2只能作氧化剂，不能作还原剂。(16)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的元素，所以这几种元素的化合物都有毒。( )[提示] 氯化钠等无毒。
2．(2024·山东滨州高三检测)已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同的电子层结构的离子，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )A．离子半径：A>B>C>DB．原子序数：b>a>c>dC．原子半径：D>C>B>AD．四种元素一定属于短周期元素
[提示] 由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图：原子序数b>a>c>d；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径D>C>A>B；原子半径A>B>D>C；A和B可以为第四周期元素，故B项正确。
3．(1)下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。
A．写出上述各种粒子的符号：__________________________________________________。B．上述粒子能与盐酸反应的是__________________(填微粒符号，下同)。C．上述粒子能与NaOH溶液反应的是___________________________________。D．上述粒子对应元素位于第三周期第ⅣA族的是________。
F－、Ne、Mg2＋、Na、Al3＋、
S2－、Si、Fe2＋
Mg2＋、Na、Al3＋、Si、
(2)对角线规则是指相邻周期的左上、右下元素的单质和化合物的性质相似的现象。在第二、三周期，比较明显地表现在Li和Mg、Be和Al、B和Si三对元素之间，这是由于它们的电离能、电负性都非常接近。
铍和铝都是活泼金属，其单质在冷的浓HNO3中都可以钝化，两者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。①类比Al(OH)3的两性，请写出Be(OH)2与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式。②AlCl3是共价型卤化物，试写出BeCl2的结构式。[提示] ①Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O。②BeCl2的结构式为Cl—Be—Cl。
(3)最外层电子数相同的元素化学性质一定相同吗？请举例说明。[提示] 不一定。如最外层电子数为1的元素可以在主族、副族，化学性质不相同。
1．(2024·辽宁师大附中质检)短周期主族元素W、X、Y和Z在元素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( )A．电负性：Z>X>YB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．含Y元素的盐溶液均呈酸性D．简单离子的半径：Y
[解析] 电负性：O>Cl>Al，A错误；Al(OH)3显两性，氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B错误；含Al元素的盐溶液可能呈酸性(如AlCl3)，也可能呈碱性(如NaAlO2)，C错误；Al3＋和O2－的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，D正确。
2．(2024·贵州六盘水模拟)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )A．简单离子半径大小顺序：r(Q)>r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)B．第一电离能：I1(X)>I1(Y)>I1(W)>I1(Q)C．元素X、Y、W、Q的简单氢化物都是极性分子
【对点训练】 1. (2022·广东卷，7)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示；戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )A．原子半径：丁>戊>乙B．非金属性：戊>丁>丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
[解析] 甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则该强酸可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl元素、甲为N元素、乙为F元素、丙为P元素、丁为S元素；若是硫酸，则戊为S元素、甲为C元素、乙为O元素、丙为Si元素、丁为P元素。根据电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越多半径越小的规律，则原子半径：丁>戊>乙，A正确；根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊>丁>丙，B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇HCl不反应，没有白烟生成，C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，D正确。
2．(2024·浙江高三检测)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3价。下列说法不正确的是( )A．还原性：ZQ2
微考点2 根据文字描述信息推断未知元素
[思路点拨] 推断四种短周期主族元素的思路如下：
[解析] 简单离子半径：X(N3－)>Y(O2－)>Z(Na＋)，A错误；W与Y能形成H2O2，其为含有非极性键的化合物，B正确；X和Y的最简单氢化物的沸点：X(NH3)
[解析] 由题意可知，Q为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素，再依据Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，可推知Y为Si元素，由“X、Y相邻”，且X的原子序数小于Y，可推知X为Al元素，最后依据原子序数的大小关系和四种元素最外层电子数之和为19可推知，若Q为O元素，则Z为S元素；若Q为N元素，则Z为Cl元素；若Q为F元素，则Z为P元素。非金属性：AlSi(或Cl>Si或P>Si)，所以最高价含氧酸的酸性：H2SO4>H2SiO3(或HClO4>H2SiO3或H3PO4>H2SiO3)，D项正确。
【对点训练】 1．(2022·浙江1月选考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )A．非金属性：Y>WB．XZ3是离子化合物C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸D．X与Y可形成化合物X2Y3
[解析] X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al元素；W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，W为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。同主族元素的非金属性从上至下逐渐减小：S
1．(2023·山东济南模拟)设X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三种主族元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构；Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )A．Z的最简单气态氢化物分子中含有10个电子B．Y的最简单气态氢化物分子中含有18个电子C．Z与X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构D．Y、Z组成的化合物属于离子化合物
微考点3 根据物质结构推断未知元素
2．(2024·试题调研原创)物质A的结构如图，其中M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，基态Z原子的电子分布在三个能级。下列说法错误的是( )A．第一电离能：X
[解析] X、Z可形成Z===X键，X、Z同主族，且Z可形成6个共价键，则Z是S元素，X为O元素，W形成3个共价键，则W是N元素，Y形成1个共价键且原子序数比O大，则Y是F元素。Y、X最简单氢化物分别是HF、H2O，两者都存在氢键，但水的沸点更高，A项错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，非金属性最强的元素位于周期表右上方，是Y，B项正确；电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径Z>W>X，C项正确；元素非金属性越强，其最简单氢化物越稳定，D项正确。
2．(2024·经典习题汇编)有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L－1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断，并回答下列问题：(1)g在元素周期表中的位置是__________________________。(2)比较d、e、f的简单离子半径大小为_______<______<____(用离子符号表示)；y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是_________(用化学式表示)。
(3)下列可作为比较e和f金属性强弱的依据是____________(填序号)。A．测同温同压同浓度相应氯化物水溶液的pHB．测两种元素单质的硬度和熔、沸点C．比较单质作还原剂时失去的电子数目的多少D．比较两种元素在化合物中化合价的高低E．比较单质与同浓度盐酸反应的难易程度
(4)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者的水溶液均呈碱性，该反应的化学方程式为_____________________________________________。已知eyz含有z2分子中类似的化学键，写出化合物eyz的电子式__________________。
NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑
Na＋[∶C⋮⋮N∶]－
[解析] 从图1中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是氢元素，y是碳元素，d是氧元素，f是铝元素。从图2可知，0.01 ml·L－1 z、h的最高价氧化物对应的水化物溶液pH均为2，应为一元强酸，则z为氮元素、h为氯元素；0.01 ml·L－1 e的最高价氧化物对应的水化物溶液pH为12，应为一元强碱，则e为钠元素，0.01 ml·L－1 g的最高价氧化物对应的水化物溶液pH小于2，则g应为二元强酸，故g为硫元素：综上分析可知，x为氢元素，y为碳元素，d为氧元素，f为铝元素，z为氮元素，e为钠元素，g为硫元素，h为氯元素。
(1)g为硫元素，原子序数为16，在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。(2)离子的电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小；离子的电子层数不同时，电子层数越多，离子半径就越大。则d(O)、e(Na)、f(Al)形成的离子，其电子层结构相同，核电荷数Al>Na>O，故离子半径为Al3＋C，则氯的最高价氧化物对应水化物的酸性较强，为HClO4。
(3)盐溶液pH越小，金属阳离子水解程度越大，金属阳离子对应的碱越弱，则对应元素的金属性越弱，故A符合题意；单质的硬度和熔、沸点，属于物理性质，不能作为比较金属性强弱的依据，故B不符合题意；金属性强弱与失去电子数目无关，只与失电子难易程度有关，故C不符合题意；元素化合价高低与金属性无关，故D不符合题意；单质与同浓度盐酸反应越剧烈，说明金属性越强，故E符合题意。
(4)y(C)、z(N)、e(Na)组成的化合物NaCN不慎泄漏时，通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染，反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，应生成NaHCO3、NH3，反应方程式为NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑，NaCN由Na＋、CN－构成，含有N2分子中类似的化学键，则CN－中存在三键，NaCN电子式为Na＋[∶C⋮⋮N∶]－。
3．(2024·经典习题汇编)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E＋与D2－具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是_________________________，写出一种工 业制备单质F的离子方程式_______________________________________ ______________________________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为__________________，其水溶液与少量F单质反应的化学方程式为_____________________________________________________；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显_________色。
2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3
(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：a的化学式为__________；b的化学式为__________________(写出一 种即可)；c的电子式为∶____________________。
Na2O2或Na2C2
[解析] 根据“非金属元素A最外层电子数与其周期数相同”确定A为氢元素(H)，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，B可能是碳元素也可能是硫元素；B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2，可知B为碳元素(C)，D为氧元素(O)；E＋与D2－具有相同的电子数可知E为钠元素(Na)；A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸，可知F为氯元素(Cl)。
推断元素周期表中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心
(2)性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①元素的金属性、非金属性；②气态氢化物的稳定性；③最高价氧化物对应水化物的酸碱性；④金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
(3)结构和性质的互推是解题的要素①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；④判断元素金属性和非金属性的强弱。
短周期元素原子与成键数目的关系如下表
命 题 分 析近几年高考对元素周期表、元素周期律的考查，一般以给定相关元素的情境，或者利用“位—构—性”的关系考查元素、物质的推断，运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱、考查元素的电离能及电负性等。
真 题 演 练1．(2023·全国甲，11,6分)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( )A．原子半径：X>WB．简单氢化物的沸点：X
[解析] W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70，C120，D项错误。
3．(2023·湖北，6,3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是( )A．分子的极性：WZ3
4．(2023·湖南，6,3分)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )A．电负性：X>Y>Z>WB．原子半径：XY
[解析] M是地壳中含量最多的元素，则M为O；X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，考虑到原子序数：XB或N>Be，A正确；氧元素没有最高正价，氮元素的最高正价为＋5，B错误；Na与O可形成Na2O、Na2O2，其中Na2O2中含有非极性共价键，C正确；非金属性：N>C，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，D正确。
6．(2022·福建，4,4分)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍。Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( )A．简单氢化物沸点：Z>WB．YW3分子的空间构型为三角锥形C．原子半径：Y
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_________(填标号)，判断的根据是________________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_________(填标号)。
同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由
于N的2p轨道为半充满状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素C、
[解析] (1)F是9号元素，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，所以基态F原子的价电子排布式为2s22p5，价电子排布图(轨 道表示式)为 。
(2)同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，其第一电离能大于同周期相邻元素C、O，故C、N、O、F的第一电离能的变化图是图a。C、N、O、F失去2个电子后的价电子排布式依次为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，由于C原子失去2个电子后2s轨道为全充满状态，较难失去电子，N原子失去2个电子后2p轨道剩1个电子，易失去达到稳定状态，所以C的第三电离能大于N，故C、N、O、F的第三电离能的变化图是图b。
1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。2．掌握五个关系式(1)质子数＝原子序数。(2)电子层数＝周期序数。(3)最外层电子数＝主族序数。(4)最高正价＝主族序数(O、F除外)。(5)最低负价＝主族序数－8(H除外)。
3．理解原子结构与元素性质的递变规律
4．掌握两个物理量(1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA、ⅤA族元素的特殊性。(2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。5．化合物类别的几个特例AlCl3：由活泼金属元素与活泼非金属元素组成的共价化合物。NaOH：含有极性键的离子化合物。Na2O2：含有非极性键的离子化合物。NH4NO3：全部由非金属元素形成的离子化合物。
知识梳理1．第一张元素周期表
2．原子序数(1)概念：按照元素在_________中的顺序由小到大给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝______________＝质子数＝__________________＝质量数－中子数。
3．元素周期表的编排原则
(1)元素周期表的结构简记如下：
(2)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族(7个副族和第Ⅷ族)10列共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个(1－2个)。②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。
[微点归纳] ①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素。②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。③过渡元素全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个。④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。
⑤同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。由于镧系和锕系的原因，第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。⑥能层数＝电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数。⑦对于主族元素，价电子就是最外层电子，而对于过渡元素原子(Pd除外)就不仅仅是最外层电子，如Fe的价电子排布式为3d64s2。
⑧元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
5．原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与周期的关系 最高能级所在能层序数＝周期序数
(2)原子结构与族的关系 价层电子总数＝主族序数
[微点归纳] ①0族元素的价层电子排布：He为1s2，其他为ns2np6。②过渡元素(第ⅠB～ⅦB族和第Ⅷ族)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。
6．元素周期表的分区(1)按元素的种类分区
(2)按价层电子排布分区
[微点归纳] 元素周期表中各分区原子的价层电子排布特点
7.元素周期表和元素周期律的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质
(3)用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期。( )[提示] 元素周期表共18个纵列，第8、9、10列为Ⅷ族，共有16个族，7个周期。(2)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。( )[提示] 氢原子最外层有1个电子，H是ⅠA族元素；He原子最外层有2个电子，He是0族元素；Fe原子最外层有2个电子，Fe是Ⅷ族元素；Zn原子最外层有2个电子，Zn是ⅡB族元素。
(3)价电子排布为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族，是s区元素。( )[提示] 价电子排布为5s25p1的元素原子核外有5个电子层，最外层电子数为3，位于第5周期ⅢA族，是p区元素。(4)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素。( )[提示] 从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，过渡元素都是金属元素。
(5)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。( )[提示] 若两元素原子序数相差8，可能为H与F或同族短周期相邻元素或三、四周期的同主族的ⅠA族、ⅡA族元素，周期数一定相差1。(6)同族元素原子的最外层电子数—定相同。( )[提示] 同主族元素原子最外层电子数相同，但0族最外层电子数为2或8，不相同。
(7)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。( )[提示] 过渡元素是指元素周期表中ⅢB族(第3列)到ⅡB族(第12列)，共10列所含元素。(8)ⅠA族包含元素种数最多且全部是金属元素。( )[提示] 含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，ⅠA族中的H是非金属元素。
(9)从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是F，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)。( )(10)对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势判断，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。( )[提示] 由同主族元素的性质的递变规律可知“类钫”元素的金属性极强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。
(11)人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料。( )[提示] 在元素周期表中，在右上方区域寻找合成农药的材料，在金属和非金属性分界线处寻找半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(12)金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属元素，左侧都是金属元素。( )[提示] 分界线左侧第ⅠA族有个氢元素属于非金属元素。
(13)每个周期的价电子排布都是从ns1开始，到ns2np6结束。( )[提示] 除第一周期外均为如此排布。(14)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。( )[提示] 氢元素的主族序数与最外层电子数相等，属于非金属元素。(15)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。( )[提示] 镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。
(16)某基态正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族。( )(17)处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属。( )
2．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是_____________________________。(2)若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系为________________________________。(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别为m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系式为_________________________。
n＝m＋5，n＝m＋15，n＝m＋29
y＝x＋m或y＝x＋n
(4)如图为元素周期表中五种元素的相对位置，若B的原子序数为a，则这五种元素的核电荷数之和可能为_____________________。
5a、5a＋10、5a＋14
(5)第四周期中，未成对电子数最多的元素是_________(填名称)。①它位于___________族。②核外电子排布式是_____________________________________。③它有_____个能层，____个能级，_____种运动状态不同的电子。④价电子排布式：____________________，价电子轨道表示式： ___________________________。⑤属于_________区。
1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
(6)元素的存在，是与原子结构的稳定性，特别是与原子核的稳定性有关。人们发现，原子序数大于83(铋之后)的元素，都是放射性元素，而原子序数在92之后(超铀元素)的元素，全部是用人工方法合成的元素(Np、Pu在自然界中也有，但含量极微)。人工合成的元素，将会完成第七周期(零族元素的原子序数应为118)，并进入第八周期，甚至第九周期。在未来的第八、九周期模拟中，原子中的电子依次填充新的能级5g能级和6g能级。
①由此可以预见，第八、九周期各将有多少种元素？②在这两个周期里，“超锕系”和“新超锕系”各有多少种元素？[提示] ①第八、九周期都将有50种元素，是超长周期。②第八、九周期各有50种元素，减去各自的主族元素、副族元素、Ⅷ族元素、0族元素，各剩余33种元素，故“超锕系”和“新超锕系”各为33种元素。
(2024·河北衡水高三检测)下列有关说法正确的是( )A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第ⅡA族B．短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C和SiC．基态原子的价电子排布为4s24p2，则该元素处于第四周期第ⅣA族，属于p区元素D．两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族
微考点1 原子结构与元素周期表的关系
[解析] 基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第ⅡA族，也可能处于0族(He)或副族(如Zn等)，A错误；短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，其价电子排布可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S元素，B错误；基态原子的价电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四周期第ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素可能处于同主族，如O和S，D错误。
【对点训练】 1.(2024·山东青岛高三检测)已知A、B、C三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设A的原子序数为m，则下列说法不正确的是( )A．元素B和C的原子序数之和可能等于2mB．元素B的原子序数可能等于m－17C．元素C的原子序数可能为m＋31D．元素A、B、C一定处于短周期
[解析] 若三种元素分别处于元素周期表右侧的第三～五周期，A的原子序数为m，则B的原子序数为m－17，C的原子序数为m＋17，则A、B正确；若三种元素处于长周期，A的原子序数为m，则C的原子序数为m＋31，C正确；元素A、B、C处于周期表的右侧区域，若处于短周期，则B为He，不是主族元素，D错误。
(1)根据题给信息判断：A是_________，B是______，C是_______，D是______。(2)C的离子的核外电子排布式为________________；D原子的核外电子排布式为_________________________。(3)B位于第______周期_________族，它的最高价氧化物的化学式是___________，其最高价氧化物对应的水化物是一种_________酸。
1s22s22p63s23p5
1.(2024·河北衡水高三检测)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，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是( )A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
微考点2 元素周期表的结构及应用
[思路点拨] 推断四种元素的思路如下：
[解析] 原子半径：Si>P>N>O，A错误；元素的非金属性：N>P>Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，B正确；元素的非金属性：O>N>P>Si，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，C正确；N和P处于第ⅤA族，最高化合价为＋5价，Si处于第ⅣA族，最高化合价为＋4价，D正确。
2．(2024·湖南常德期末)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是( )A．氧化物对应的水化物酸性W比Z强B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成C．X单质氧化性强于Y单质D．简单离子的半径：Z
2．(2024·山东滨州高三检测)下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们所在元素周期表中位置相符的一组是( )
[解析] 第ⅠA族元素中，第一周期是1号元素H，第二周期是3号元素Li，A项不相符；5号元素是B，其为第二周期ⅢA族元素，第三周期ⅢA族元素为13号Al元素，B项不相符；4号元素是Be，它是第二周期ⅡA族元素，与其同主族的第三周期元素是12号元素Mg，C项不相符；8号元素是第二周期ⅥA族元素，与它同主族的第三周期元素是16号元素S，与S同周期的17号元素为Cl、18号元素为Ar，与Ar同族的第一周期0族元素为He，这几种元素的相对位置都正确，D项相符。
3．(2024·试题调研)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是( )A．n＝m＋1 B.n＝m＋18C．n＝m＋25 D.n＝m＋11[解析] 对于第二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。
电子排布规律(1)最外层电子数为3～7的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。(2)最外层为1个或2个电子，则可能是第ⅠA、第ⅡA族元素，也可能是副族、第Ⅷ族或0族元素氦。(3)原子最外层比次外层电子多的元素一定位于第二周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。(5)电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。
化合价规律(1)主族元素的最高正化合价＝它所在的族序数＝最外层电子数(即价电子数)，但要注意F无正价，O一般不显正价。(2)只有非金属元素才有负价，非金属元素(H除外)的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
元素周期表中元素的原子序数的差值关系(1)同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有三种情况：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。
(2)相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素。如右图：当A、B在第ⅠA或第ⅡA族时，y＝x＋m。当A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。
结合“片段型”元素周期表推断短周期主族元素(1)直接相邻的“┬”型、“┴”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期，下一行元素处于第三周期，原子序数的关系如图所示：(2)相接相邻的“ ”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期，下一行元素处于第三周期，同主族上下两种元素的原子序数相差8。
1．(2024·湖南师大附中检测)闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钠或钛的叙述不正确的是( )A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于周期表的s区C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素
微考点3 元素周期表的分区
[解析] 48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，钠元素的价电子排布为3s1，因此是s区第三周期主族元素，B、D正确；元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，C不正确。
2．(2024·辽宁抚顺高三检测)碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：(1)上述元素中属于主族元素的是_______________(填写元素符号，下同)，在元素周期表d区的元素是_____________。(2)原子核外电子含有四个电子层的元素是__________________，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是_______。
(3)基态钛原子价电子的轨道表示式为___________________。(4)基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第_________周期__________族。[解析] (1)C、Si是第ⅣA族元素，Al是第ⅢA族元素。C、Si、Al为p区，Ti、Fe为d区，Cu为ds区。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个电子层；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。(3)钛位于第四周期ⅣB族，价电子排布式为3d24s2。(4)由价电子排布中的4s可推知Cu为第四周期，由价电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表中第11列，位于第ⅠB族。
【对点训练】 1．(2024·甘肃模拟)某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且该元素是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是( )A．该元素原子的电子排布式为[Ar]3d34s2B．该元素为VC．该元素属于ⅢA族元素D．该元素属于过渡元素
[解析] 主族元素的最外层电子数＝价电子数，而题给元素的最外层电子数为2，价电子数为5，所以该元素不属于主族元素，而属于过渡元素，又因其是同族中原子序数最小的元素，所以在第四周期，其价电子排布式为3d34s2，为ⅤB族元素V。该元素原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，A项正确；该元素是V，B项正确；该元素属于ⅤB族元素，C项错误；该元素属于过渡元素，D项正确。
2．下列说法正确的是____________________(填序号)。①P位于元素周期表p区；②原子序数为51的元素与Si位于同一主族；③瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表；④H与N形成的10电子微粒有3种；⑤Zn在元素周期表中位置为第四周期第ⅡB族；⑥第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位。
3．(2024·山东烟台模拟)周期表将价电子排布相似的元素集中起来，以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，共分5区。下列说法正确的是( )A．最外层电子数为2的元素都分布在s区B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化C．所有非金属元素都分布在p区D．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
[解析] 最外层电子数为2的元素不一定分布在s区，如He分布在p区，Fe等元素分布在d区，A错误；同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不是呈周期性变化，B错误；非金属元素H分布在s区，C错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素是过渡元素，都是金属元素，D正确。
4．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是( )A．Cu位于元素周期表中第四周期ⅠB族，属于ds区元素B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素C．最外层电子排布式为4s1，一定属于ⅠA族D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能在ⅢA族或ⅢB族
[解析] 铜位于第四周期第ⅠB族，故A正确；氧元素的2p能级有四个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铜的最外层电子排布式为4s1，但铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于ⅢA族，故D错误。
知识梳理1．元素周期律的内容及实质
2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律
(2)元素性质的变化规律
注意：(1)影响原子半径的因素①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小(0族除外)。(2)F无正价，O无最高正价。
[微点归纳] 金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
5．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与_______________的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为“对角线规则”。
6．学生必做实验：同周期、同主族元素性质的递变实验一
[微点归纳] 金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指金属单质在水溶液中失去电子能力的性质，两者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。( )[提示] 第三周期非金属元素的非金属性从左到右依次增强，最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7。( )[提示] 第二周期元素中，O没有最高正价，F没有正价。
(3)元素的气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强，氢化物水溶液的酸性也就越强。( )[提示] 元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，但其水溶液的酸性与元素非金属性没有必然联系。(4)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。( )[提示] 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，金属元素的阳离子半径逐渐减小，但金属阳离子核外电子层数比同周期非金属元素的阴离子核外电子层数少1，所以金属阳离子半径小于同周期非金属元素的阴离子半径。
(5)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。( )[提示] 金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(6)Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径依次减小。( )[提示] 核外电子排布相同的粒子，核电荷数越大半径越小，所以S2－半径最大，Ca2＋半径最小，故错误。(7)原子的最外层电子数是2的元素，一定是ⅡA族元素。( )[提示] 不一定。可以是0族元素He和过渡元素等。
(8)同一周期元素，从左至右，元素的第一电离能逐渐增大。( )[提示] 同一周期元素中，第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态，表现出的第一电离能比同周期相邻元素的大，如I(N)>I(O)。(9)Ga与As位于同一周期，原子序数Ga
(10)最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大。( )[提示] 每一周期第一电离能最大的为稀有气体元素。(11)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。( )[提示] 元素的电负性大，第一电离能不一定大。如N元素的电负性小于氧元素的电负性。但N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素。
(12)I的原子半径大于Br，HI的热稳定性比HBr强。( )[提示] Br的非金属性比I强，HBr的热稳定性比HI强。(13)P的非金属性强于Si，H3PO4的酸性比H2SiO3强。( )[提示] 非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。(14)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。( )[提示] 同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。
(15)第ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。( )[提示] 元素的最高正化合价等于其主族序数(F无正价、O无最高正价)。(16)离子半径：r(S2－)>r(Cl－)>r(Al3＋)>r(Mg2＋)>r(Na＋)。( )[提示] r(S2－)>r(Cl－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
(17)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。( )[提示] 钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，但是第二电离能大于镁。(18)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。( )[提示] 第一电离能从大到小的顺序是F>N>O>C。
2．(1)根据元素周期律用“>”或“<”填空。①碱性：Mg(OH)2_________Ca(OH)2_________KOH。②酸性：HClO4_________H2SO4_________HClO。③热稳定性：CH4_________NH3_________H2O。④还原性：HBr_________HCl，I－_________S2－。
(2)比较下列微粒半径大小，用“>”或“<”填空。①Na_________Mg_________Cl②Na＋_________Mg2＋_________Al3＋③F－_________Cl－_________Br－④Cl－_________O2－_________Na＋_________Mg2＋
(3)在下列横线上，填上适当的元素符号。①在第三周期中，第一电离能最小的元素是________，第一电离能最大的元素是_________。②第二、三、四周期元素中p轨道半充满的原子分别是_________。③电负性相差最大的两种元素是_____________(放射性元素除外)。
[提示] 一般来说，同周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势(除第ⅡA族、第ⅤA族元素反常外)，同周期中碱金属和氢元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，故第三周期中第一电离能最小的元素为Na，第一电离能最大的元素为Ar。电负性的递变规律：一般来说，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故元素周期表(稀有气体除外)中电负性最大的元素是F，电负性最小的元素是Cs。
3．(1)同主族从上到下，酸性：HF>HCl>HBr，这种比较方法正确吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
不正确。同主族从上到下，非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。酸性：HClO4>HBrO4，而氢化物的酸性：HF
不能。因为硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4不是H2SO3，氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4不是HClO。应根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较其非金属性强弱。
(3)若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。①原子半径由大到小：_______________。②金属性由强到弱：_________________。③非金属性由强到弱：______________。
(4)①第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为______________________________(用元素符号表示)。②Na的逐级电离能中有_________次突跃。分别是哪级电离能发生突跃？___________________。③F、Cl、Br、I的第一电离能由大到小的顺序为______________，电负性由大到小的顺序为____________________。
Si
1．(2024·山东潍坊高三检测)下列各组微粒中微粒半径由大到小的是( )A．N、P、Si、Al B.O2－、F－、Na＋、Mg2＋C．Al3＋、Mg2＋、K＋、Li＋ D.F、Cl、Br、I
微考点1 原子(或离子)半径的大小比较
[解析] 同主族元素，从上到下原子半径依次增大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为铝、硅、磷、氮，故A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序为氧离子、氟离子、钠离子、镁离子，故B正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于镁离子，故C错误；同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径由大到小的顺序为碘、溴、氯、氟，故D错误。
2．(2024·河北衡水高三检测)X、Y、Z、Q、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，且X、Y最高正价与最低负价之和均为0，Q与X同主族，Z的氧化物是大气的主要污染物之一，Z与R的最外层电子数之和为8，下列说法正确的是( )A．原子半径大小顺序为Q
“三看法”快速比较简单粒子半径的大小 一看：电子层数当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大例：r(Li)
【对点训练】 1．(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>Y>ZB．非金属性：Y>X>WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
[解析] 由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F，故A正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si，故B正确；位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；根据元素周期表的排布可推知，82号元素位于第六周期第ⅣA族，故D正确。
2．(2024·广东江门模拟)原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，W与X形成的某些化合物能形成酸雨，Y是金属且能与水剧烈反应，Z可与Y形成化合物Y2Z。下列说法正确的是( )A．简单离子半径：Z>W>X>YB．简单氢化物稳定性：W>X>ZC．Y与Z形成的化合物中只含离子键D．简单氢化物沸点：W>Y>Z
[解析] 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z；Y是金属且能与水剧烈反应，则Y为Na；Z可与Y形成化合物Y2Z，且Z的原子序数大于Y，则Z为S；W与X形成的某些化合物能形成酸雨，则W为N，X为O；W为N，X为O，Y为Na，Z为S，它们对应的简单离子分别为N3－、O2－、Na＋和S2－；S2－核外有三层电子，其离子半径最大，N3－、O2－、Na＋核外电子排布相同，均有两层电子，且原子序数依次增大，则离子半径依次减小。综上所述，离子半径S2－>N3－>O2－>Na＋，A正确；
W为N，X为O，Z为S，其简单氢化物依次为NH3、H2O和H2S，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性O>N>S，故稳定性H2O>NH3>H2S，B错误；Y为Na，Z为S，两者形成的化合物Na2S2中，既含有离子键，又含有共价键，C错误；W为N，Y为Na，Z为S，其简单氢化物依次为NH3、NaH和H2S；三者的晶体类型依次为分子晶体、离子晶体和分子晶体，故NaH的沸点最高；NH3分子间存在氢键，故其沸点高于H2S；综上所述，简单氢化物沸点NaH>NH3>H2S，D错误。
3．(2024·河北衡水高三检测)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，四者在周期表中位置如图所示。W的原子序数等于X的原子序数的两倍再加2。下列说法正确的是( )A．原子半径：X>Y>WB．金属性：Z>Y>WC．X与Z可以形成化合物 D．原子序数为35的元素与Y位于同一主族
[解析] X位于第二周期，W位于第三周期，所以假定X的原子序数为x，则W的原子序数为x＋8。W的原子序数等于X的原子序数的两倍再加2，所以x＋8＝2x＋2，x＝6，则X为C元素，W为Si元素，Y为O元素，Z为F元素。原子半径W>X>Y，所以A错误；金属性W>Y>Z，所以B错误；C、F可以形成四氟乙烯(CF2===CF2)，所以C正确；Y位于ⅥA族，6是偶数，35是奇数，故35号元素不可能与氧同主族，所以D错误。
(2024·福建莆田模拟)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是( )A．金属性：X>WB．非金属性：Z>Y>MC．M与X形成的化合物能与水剧烈反应D．W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e－稳定结构
微考点2 元素金属性和非金属性的强弱比较
[思路点拨] 推断五种短周期主族元素的思路如表：
[解析] 根据金属性、非金属性变化规律，金属性：Na>Be，非金属性：Cl>S>H，A、B均正确；Na和H形成化合物为NaH，与水剧烈反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，C正确；BeCl2中Be原子最外层只有4个电子，不满足8e－稳定结构，D错误。
【对点训练】 1．(2024·山东潍坊高三检测)位于同一短周期的X、Y、Z三种元素，它们的最高价氧化物的水化物依次是H3XO4、H2YO4、HZO4，下列判断正确的是( )A．三种元素简单阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序依次增强B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序依次减弱C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序依次增强D．酸性强弱顺序为H3XO4>H2YO4>HZO4
[解析] 最高价氧化物对应水化物是H3XO4、H2YO4、HZO4，则Z为第ⅦA族元素，Y为第ⅥA族元素，X为第ⅤA族元素，则X为P、Y为S、Z为Cl，同一周期的元素，从左到右元素非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，据此分析解答。根据上述分析可知：X为P、Y为S、Z为Cl元素。同一周期元素，元素的原子序数越大，元素的非金属性越强。元素的非金属性越强，其相应的离子的还原性越弱。元素的非金属性X
[解析] 观察溶液颜色可知，Na2SiO3溶液呈碱性，NaNO3溶液呈中性，则硝酸的酸性强于硅酸，则非金属性N>Si，A项正确；铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液是先和水反应，生成的氢氧化钠再和CuSO4反应，不能置换出铜，所以不能据此判断钠与铁的金属活动性强弱，B项错误；CO2通入硅酸钠溶液中，发生强酸制取弱酸的反应，生成硅酸沉淀，由此可知碳酸的酸性强于硅酸，C项正确；卤素单质与氢气化合越容易，卤素的非金属性越强，可用Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱，D项正确。
元素金属性、非金属性及其比较 元素金属性、非金属性强弱的本质(1)元素原子失电子能力越强，元素金属性越强。(2)元素原子得电子能力越强，元素非金属性越强。 元素金属性和非金属性强弱的判断依据结构判断法：根据原子结构比较。最外层电子数越少，电子层越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层越少，非金属性越强。
元素金属性和非金属性强弱的判断方法
1．(2024·河北衡水高三检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，四种元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能。下列有关叙述正确的是( )A．离子半径：Z>Y>WB．电负性：X>Y>WC．第一电离能：Z>Y>XD．Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
微考点3 电离能和电负性的变化规律及应用
[解析] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z原子形成＋1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H。四种元素的原子序数总和为24，可知X的原子序数为24－1－7－11＝5，则X为B。Na＋和N3－的电子层数相同，核电荷数：Na>N，则离子半径：N3－>Na＋，A错误；根据电负性变化规律，电负性：N>B>H，B错误；Na是活泼金属，其第一电离能最小，则第一电离能：N>B>Na，C错误；Y的最高价氧化物对应水化物为HNO3是一元强酸，D正确。
2．(2024·山东青岛高三检测)X、Y为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是( )A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
[解析] Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
电离能的三个重要应用
电负性的三个重要应用
【对点训练】 1．(2024·山东潍坊高三检测)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较正确的是( )A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①
[解析] 由电子排布式可知：①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项不正确；电负性应是④最大，②最小，C项不正确；F无正价，最高正价为①>②＝③，D项不正确。
2．(2024·山东师范大学附中模拟)X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是( )A．同一周期中，第一电离能比Q 小的只有一种B．电负性：Y>W>XC．物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂D．简单气态氢化物的还原性：W>Y
[解析] X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质R的结构式可知，X可形成1个共价单键，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3p轨道为稳定的全空结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素的，故A错误；硅元素的电负性小于氢元素，故B错误；σ键比π键牢固，所以物质R吸收微波时，分子内的π键会断裂，故C错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，还原性越弱，碳元素的非金属性强于硅元素的，所以硅烷的还原性强于甲烷的，故D正确。
3．(2024·河北衡水高三检测)已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·ml－1。请根据下表数据判断，错误的是( )A.元素X的常见化合价是＋1价B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
[解析] 由数据分析X中I2≫I1，X易呈＋1价，为第ⅠA族元素，A、C均正确；Y中I4≫I3，易呈＋3价，应在第ⅢA族，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，Al不与冷水反应，D错误。
4．(2022·辽宁选择考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( )A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：Z
同周期、同主族元素性质的周期性变化规律
考点3 元素推断与物质的性质
知识梳理“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。
1．元素周期表中“位—构—性”的关系
2．元素推断中主族元素及其化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②常温下，单质为黄色固体的元素是_________。③焰色试验现象呈黄色的元素是_______，呈紫色的元素是_____(通过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是_________。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是________；单质最轻的非金属元素是______。(7)溶解性：简单气态氢化物最易溶于水的元素是_____。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
3．元素推断中主族元素及其化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是_________。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是________。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是_________。(4)单质及其氢化物均具有漂白性的元素是______。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是_________。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是_________。(7)短周期中单质与水反应最剧烈的金属元素是____________，非金属元素是_________。
[微点归纳] 熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律(1)“凹”型结构。(2)各周期元素种类。(3)稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。(4)同主族上下相邻元素原子序数的关系。(5)元素周期表的分区。(6)原子半径和离子半径的大小关系。
4．理清“序、层”规律(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：______________________原子半径：___________________________离子半径：________________________(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
D2－>C－>A＋>B2＋
[微点归纳] 元素位、构、性推断关系中的四个关注(1)关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。(2)关注关键词“最高价”，根据元素的氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。(3)关注关键词“最简单”“稳定性”，通过氢化物比较元素非金属性的强弱时，必须是最简单气态氢化物的稳定性，注意C、N等有多种氢化物，稳定性与熔、沸点无关。
(4)关注结构特点和特殊性质的描述，对核外电子排布特点(如价层电子排布、未成对电子、成对电子等)或物质特殊性质的描述往往是推断的突破口。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。( )[提示] 电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。( )[提示] 最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。
(3)同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。( )[提示] 同一周期元素的原子，半径越小越容易得电子。(4)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期第ⅠB族。( )(6)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。( )(7)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第三周期。( )
(8)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。( )(9) 位于第四周期第ⅡB族。( )(10)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。( )(11)同主族元素，从上到下，单质的熔点逐渐降低。( )
(12)根据元素周期律可知金属性最强的是铯，非金属性最强的是氦。( )[提示] 金属性最强的是铯，非金属性最强的是氟。(13)因为非金属性：Cl>S，故HClO的酸性比H2SO4的强。( )[提示] 应该是最高价氧化物对应的水化物，HClO不是氯的最高价氧化物对应的水化物。(14)根据Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。( )[提示] Be、Mg、Ca、Ba是同主族元素，金属性逐渐增强，性质相似又有递变性。
(15)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。( )[提示] F2只能作氧化剂，不能作还原剂。(16)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的元素，所以这几种元素的化合物都有毒。( )[提示] 氯化钠等无毒。
2．(2024·山东滨州高三检测)已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同的电子层结构的离子，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )A．离子半径：A>B>C>DB．原子序数：b>a>c>dC．原子半径：D>C>B>AD．四种元素一定属于短周期元素
[提示] 由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图：原子序数b>a>c>d；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径D>C>A>B；原子半径A>B>D>C；A和B可以为第四周期元素，故B项正确。
3．(1)下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。
A．写出上述各种粒子的符号：__________________________________________________。B．上述粒子能与盐酸反应的是__________________(填微粒符号，下同)。C．上述粒子能与NaOH溶液反应的是___________________________________。D．上述粒子对应元素位于第三周期第ⅣA族的是________。
F－、Ne、Mg2＋、Na、Al3＋、
S2－、Si、Fe2＋
Mg2＋、Na、Al3＋、Si、
(2)对角线规则是指相邻周期的左上、右下元素的单质和化合物的性质相似的现象。在第二、三周期，比较明显地表现在Li和Mg、Be和Al、B和Si三对元素之间，这是由于它们的电离能、电负性都非常接近。
铍和铝都是活泼金属，其单质在冷的浓HNO3中都可以钝化，两者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。①类比Al(OH)3的两性，请写出Be(OH)2与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式。②AlCl3是共价型卤化物，试写出BeCl2的结构式。[提示] ①Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O。②BeCl2的结构式为Cl—Be—Cl。
(3)最外层电子数相同的元素化学性质一定相同吗？请举例说明。[提示] 不一定。如最外层电子数为1的元素可以在主族、副族，化学性质不相同。
1．(2024·辽宁师大附中质检)短周期主族元素W、X、Y和Z在元素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( )A．电负性：Z>X>YB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．含Y元素的盐溶液均呈酸性D．简单离子的半径：Y
[解析] 电负性：O>Cl>Al，A错误；Al(OH)3显两性，氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B错误；含Al元素的盐溶液可能呈酸性(如AlCl3)，也可能呈碱性(如NaAlO2)，C错误；Al3＋和O2－的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，D正确。
2．(2024·贵州六盘水模拟)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )A．简单离子半径大小顺序：r(Q)>r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)B．第一电离能：I1(X)>I1(Y)>I1(W)>I1(Q)C．元素X、Y、W、Q的简单氢化物都是极性分子
【对点训练】 1. (2022·广东卷，7)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示；戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )A．原子半径：丁>戊>乙B．非金属性：戊>丁>丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
[解析] 甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则该强酸可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl元素、甲为N元素、乙为F元素、丙为P元素、丁为S元素；若是硫酸，则戊为S元素、甲为C元素、乙为O元素、丙为Si元素、丁为P元素。根据电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越多半径越小的规律，则原子半径：丁>戊>乙，A正确；根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊>丁>丙，B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇HCl不反应，没有白烟生成，C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，D正确。
2．(2024·浙江高三检测)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3价。下列说法不正确的是( )A．还原性：ZQ2
微考点2 根据文字描述信息推断未知元素
[思路点拨] 推断四种短周期主族元素的思路如下：
[解析] 简单离子半径：X(N3－)>Y(O2－)>Z(Na＋)，A错误；W与Y能形成H2O2，其为含有非极性键的化合物，B正确；X和Y的最简单氢化物的沸点：X(NH3)
[解析] 由题意可知，Q为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素，再依据Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，可推知Y为Si元素，由“X、Y相邻”，且X的原子序数小于Y，可推知X为Al元素，最后依据原子序数的大小关系和四种元素最外层电子数之和为19可推知，若Q为O元素，则Z为S元素；若Q为N元素，则Z为Cl元素；若Q为F元素，则Z为P元素。非金属性：Al
【对点训练】 1．(2022·浙江1月选考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )A．非金属性：Y>WB．XZ3是离子化合物C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸D．X与Y可形成化合物X2Y3
[解析] X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al元素；W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，W为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。同主族元素的非金属性从上至下逐渐减小：S
1．(2023·山东济南模拟)设X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三种主族元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构；Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )A．Z的最简单气态氢化物分子中含有10个电子B．Y的最简单气态氢化物分子中含有18个电子C．Z与X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构D．Y、Z组成的化合物属于离子化合物
微考点3 根据物质结构推断未知元素
2．(2024·试题调研原创)物质A的结构如图，其中M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，基态Z原子的电子分布在三个能级。下列说法错误的是( )A．第一电离能：X
[解析] X、Z可形成Z===X键，X、Z同主族，且Z可形成6个共价键，则Z是S元素，X为O元素，W形成3个共价键，则W是N元素，Y形成1个共价键且原子序数比O大，则Y是F元素。Y、X最简单氢化物分别是HF、H2O，两者都存在氢键，但水的沸点更高，A项错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，非金属性最强的元素位于周期表右上方，是Y，B项正确；电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径Z>W>X，C项正确；元素非金属性越强，其最简单氢化物越稳定，D项正确。
2．(2024·经典习题汇编)有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L－1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断，并回答下列问题：(1)g在元素周期表中的位置是__________________________。(2)比较d、e、f的简单离子半径大小为_______<______<____(用离子符号表示)；y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是_________(用化学式表示)。
(3)下列可作为比较e和f金属性强弱的依据是____________(填序号)。A．测同温同压同浓度相应氯化物水溶液的pHB．测两种元素单质的硬度和熔、沸点C．比较单质作还原剂时失去的电子数目的多少D．比较两种元素在化合物中化合价的高低E．比较单质与同浓度盐酸反应的难易程度
(4)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者的水溶液均呈碱性，该反应的化学方程式为_____________________________________________。已知eyz含有z2分子中类似的化学键，写出化合物eyz的电子式__________________。
NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑
Na＋[∶C⋮⋮N∶]－
[解析] 从图1中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是氢元素，y是碳元素，d是氧元素，f是铝元素。从图2可知，0.01 ml·L－1 z、h的最高价氧化物对应的水化物溶液pH均为2，应为一元强酸，则z为氮元素、h为氯元素；0.01 ml·L－1 e的最高价氧化物对应的水化物溶液pH为12，应为一元强碱，则e为钠元素，0.01 ml·L－1 g的最高价氧化物对应的水化物溶液pH小于2，则g应为二元强酸，故g为硫元素：综上分析可知，x为氢元素，y为碳元素，d为氧元素，f为铝元素，z为氮元素，e为钠元素，g为硫元素，h为氯元素。
(1)g为硫元素，原子序数为16，在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。(2)离子的电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小；离子的电子层数不同时，电子层数越多，离子半径就越大。则d(O)、e(Na)、f(Al)形成的离子，其电子层结构相同，核电荷数Al>Na>O，故离子半径为Al3＋
(3)盐溶液pH越小，金属阳离子水解程度越大，金属阳离子对应的碱越弱，则对应元素的金属性越弱，故A符合题意；单质的硬度和熔、沸点，属于物理性质，不能作为比较金属性强弱的依据，故B不符合题意；金属性强弱与失去电子数目无关，只与失电子难易程度有关，故C不符合题意；元素化合价高低与金属性无关，故D不符合题意；单质与同浓度盐酸反应越剧烈，说明金属性越强，故E符合题意。
(4)y(C)、z(N)、e(Na)组成的化合物NaCN不慎泄漏时，通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染，反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，应生成NaHCO3、NH3，反应方程式为NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑，NaCN由Na＋、CN－构成，含有N2分子中类似的化学键，则CN－中存在三键，NaCN电子式为Na＋[∶C⋮⋮N∶]－。
3．(2024·经典习题汇编)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E＋与D2－具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是_________________________，写出一种工 业制备单质F的离子方程式_______________________________________ ______________________________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为__________________，其水溶液与少量F单质反应的化学方程式为_____________________________________________________；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显_________色。
2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3
(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：a的化学式为__________；b的化学式为__________________(写出一 种即可)；c的电子式为∶____________________。
Na2O2或Na2C2
[解析] 根据“非金属元素A最外层电子数与其周期数相同”确定A为氢元素(H)，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，B可能是碳元素也可能是硫元素；B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2，可知B为碳元素(C)，D为氧元素(O)；E＋与D2－具有相同的电子数可知E为钠元素(Na)；A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸，可知F为氯元素(Cl)。
推断元素周期表中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心
(2)性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①元素的金属性、非金属性；②气态氢化物的稳定性；③最高价氧化物对应水化物的酸碱性；④金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
(3)结构和性质的互推是解题的要素①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；④判断元素金属性和非金属性的强弱。
短周期元素原子与成键数目的关系如下表
命 题 分 析近几年高考对元素周期表、元素周期律的考查，一般以给定相关元素的情境，或者利用“位—构—性”的关系考查元素、物质的推断，运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱、考查元素的电离能及电负性等。
真 题 演 练1．(2023·全国甲，11,6分)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( )A．原子半径：X>WB．简单氢化物的沸点：X
[解析] W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70，C120，D项错误。
3．(2023·湖北，6,3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是( )A．分子的极性：WZ3
4．(2023·湖南，6,3分)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )A．电负性：X>Y>Z>WB．原子半径：X
[解析] M是地壳中含量最多的元素，则M为O；X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，考虑到原子序数：X
6．(2022·福建，4,4分)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍。Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( )A．简单氢化物沸点：Z>WB．YW3分子的空间构型为三角锥形C．原子半径：Y
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_________(填标号)，判断的根据是________________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_________(填标号)。
同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由
于N的2p轨道为半充满状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素C、
[解析] (1)F是9号元素，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，所以基态F原子的价电子排布式为2s22p5，价电子排布图(轨 道表示式)为 。
(2)同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，其第一电离能大于同周期相邻元素C、O，故C、N、O、F的第一电离能的变化图是图a。C、N、O、F失去2个电子后的价电子排布式依次为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，由于C原子失去2个电子后2s轨道为全充满状态，较难失去电子，N原子失去2个电子后2p轨道剩1个电子，易失去达到稳定状态，所以C的第三电离能大于N，故C、N、O、F的第三电离能的变化图是图b。
1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。2．掌握五个关系式(1)质子数＝原子序数。(2)电子层数＝周期序数。(3)最外层电子数＝主族序数。(4)最高正价＝主族序数(O、F除外)。(5)最低负价＝主族序数－8(H除外)。
3．理解原子结构与元素性质的递变规律
4．掌握两个物理量(1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA、ⅤA族元素的特殊性。(2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。5．化合物类别的几个特例AlCl3：由活泼金属元素与活泼非金属元素组成的共价化合物。NaOH：含有极性键的离子化合物。Na2O2：含有非极性键的离子化合物。NH4NO3：全部由非金属元素形成的离子化合物。
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