第14讲　元素周期表　元素周期律

这是一份第14讲　元素周期表　元素周期律，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，必备知识·梳理夯实，考点一元素周期表，周期表，质子数，核电荷数，核外电子数，电子层数等内容，欢迎下载使用。
第14讲　元素周期表　元素周期律
1．原子序数按照元素在_________中的顺序给元素所编的序号，称为原子序数。原子序数＝_________＝___________＝_____________＝质量数－中子数。
2．元素周期表的编排原则
原子序数(最外层电子数)　
3．元素周期表(1)元素周期表的结构
(2)周期(7个横行，7个周期)
(3)族(18个纵列，16个族)
(4)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)。[微点拨]　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可根据元素周期表的构成特点，分析每个族的元素种类，含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。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。
4．元素周期表结构中常见的规律 (1)对角线相似规律：周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li和Mg、_________。(2)奇偶规律：在同一主族内，族序数、原子序数，若有一个是偶数(或奇数)，另一个必为_______(或奇数)。(3)相同电子层结构的规律：稀有气体元素的原子与同周期非金属元素的阴离子以及下一周期金属元素(主族)的阳离子具有相同的电子层结构。
5．元素周期表中元素的分区
(1)分界线左面为___________区，分界线右面为_____________区。金属性最强的元素(不考虑放射元素)位于周期表的左下角，是_____元素。非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角，是____元素。(2)分界线附近的元素的性质，既能表现_______________，又能表现一定的_________性。(3)由卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为_____色固体，与氢气_____化合，HAt_____稳定，AgAt_____溶于水等。
6．元素周期表的三大应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)在一定区域内寻找新材料：
(3)预测元素的性质(由递变规律推测)①比较不同周期、不同主族元素的性质如：金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则碱性：Mg(OH)2_____Al(OH)3、Ca(OH)2_____Mg(OH)2。②预测未知元素的某些性质a．已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2_____溶；b．已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢_____化合，HAt_____稳定，水溶液呈_____性，AgAt_____溶于水等。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)元素周期表中ⅠA族是包含元素种类最多的纵行。(　　)(2)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。(　　)(3)短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们一定是同主族元素。(　　)
(4)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。(5)短周期两元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。(　　)(6)铁位于元素周期表的第四周期第ⅧB族。(　　)[提示]　铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。(7)每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束。(　　)[提示]　第一周期从H元素开始。
(8)元素种类最多的族为第Ⅷ族。(　　)[提示]　应为第ⅢB族。(9)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，但它们不是同位素。(　　)[提示]　同位素是同种元素的不同原子，要求质子数相同而质量数不同，显然，镧系、锕系不符合。
2．结合如图所示元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有_____________________(填字母，下同)，属于主族元素的有___________________；g元素位于第_____周期____族，i元素位于第_____周期第______族。
a、b、c、d、e、f、g　
a、b、c、d、e、f　
(2)f元素位于第_____周期第______族，请按氦元素的格式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：_________。(3)简述元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系。元素所在周期数等于原子的电子层数，元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数　
3．深度思考：(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___________________。
x＋2、x＋8、x＋18、x＋32　
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　
微考点1　元素周期表的结构和应用(1)(2021·全国乙，11)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是(　　)A．原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB．化合物XW中的化学键为离子键C．Y单质的导电性能弱于Z单质的D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
[解析]　设W元素的最外层电子数为x，Y元素的最外层电子数为y，则x＋(y－1)＋y＋(y＋1)＝15，可得x＝6，y＝3符合题意，所以W为O元素，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为Si元素。A项，根据元素性质的递变规律可知原子半径：X>Y>Z>W，错误；B项，X和W分别为镁元素和氧元素，二者形成的化合物为氧化镁，氧化镁为离子化合物，则镁离子和氧离子之间存在离子键，正确；C项，金属铝为导体，而硅单质为半导体，错误；D项，根据同主族元素性质的递变规律可知硅酸的酸性弱于碳酸，错误。
(2)(2021·全国甲，11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　　)A．原子半径：Z>Y>X>WB．W与X只能形成一种化合物C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
[解析]　常温下，短周期主族元素构成的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2，Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，说明Z的最外层电子数是偶数，由Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，且最外层电子数S>N>H，即Y>Z>X>W，错误；B项，N和H可组成NH3、N2H4等多种化合物，错误；C项，Al的氧化物为Al2O3，属于两性氧化物，可与强碱反应，错误；D项，N、H、S可形成铵盐如NH4HS或(NH4)2S，均含有离子键和共价键，正确。
[解题关键]　解本题的关键是通过常温下短周期主族元素W和X构成的单质为气体，再对组成该单质的元素原子的最外层电子数进行假设、验证，从而推断出元素种类。
〔对点集训1〕　(1)(2022·河北衡水月考)如图所示各为元素周期表的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是(　　)
[解析]　X的原子序数为35，为Br元素，位于周期表中第四周期第ⅦA族。14号、50号元素分别为Si、Sn，处于第ⅣA族，则X的原子序数不可能为35，A不符合；74号、76号元素分别为W、Os，处于第六周期，则X为第五周期的Tc元素，B不符合；18号、54号元素分别为Ar、Xe，则X位于周期表中第四周期第ⅦA族，C符合；26号、28号元素分别为Fe、Ni，处于四周期，则X在第五周期，D不符合。
(2)(2022·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。
微考点2　元素在周期表中位置的推断(1)(2022·河北衡水高三检测)下列有关原子序数为6、8、11、13的元素的表述正确的是(　　)①原子序数为8的元素的最高化合价为＋6②原子序数为6的元素是4种元素中最活泼的非金属元素③原子序数为11的元素原子核电荷数和中子数一定均为11④原子序数为13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族A．①②　B．①③　　C．④　D．③④
[解析]　原子序数为6、8、11、13的元素分别为C、O、Na、Al。O没有最高正价，①错误；4种元素中O是最活泼的非金属元素，②错误；钠原子核电荷数一定为11，中子数不确定，③错误；Al位于元素周期表的第三周期第ⅢA族，④正确。
(2)如表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3︰8。下列说法错误的是(　　)A．气态氢化物的稳定性：ZW>X>YC．X元素只能形成一种单质D．Y元素可形成多种氧化物
[解析]　根据Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3︰8，则Z的最外层电子数是6，总电子数是16，是硫元素，即X、Y、Z、W分别是C、N、S、Cl，C可以构成石墨、金刚石等多种单质，C错误。
[方法技巧]　由原子序数确定元素位置——周期尾序推算法(或0族定位法)首先要熟记各周期0族元素的原子序数，然后和已知元素原子序数去比较。
(1)若元素bB与aA的原子序数之差b－a＝1～2，则B元素处于A元素的下一周期，族序数为(b－a)，即B位于第ⅠA族或第ⅡA族，如38号元素比第四周期氪的原子序数(36)大2，故38号元素位于第五周期第ⅡA族。(2)若元素aA与cC的原子序数之差a－c＝1～5，则C元素位于A元素所在周期，族序数为[8－(a－c)]，即C位于第ⅢA～第ⅦA族，如49号元素比第五周期的氙(54号)原子序数小5，因此该元素处在第五周期第ⅢA族。
〔对点集训2〕　(1)(2022·四川眉山中学二诊)右表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素。Z的最高价氧化物对应的水化物为M，常温下，0.01 ml·L－1M溶液pHSiH4>PH3。(　　)[提示]　元素非金属性：SiC>Cl?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：__________。
微考点1　根据元素周期律和周期表判断物质的性质(1)(2021·广东，13)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　)A．XEZ4是一种强酸B．原子半径：Y>W>EC．非金属性：W>Z>YD．ZW2中，Z的化合价为＋2价
[解析]　A项，X为H，则Y、Z、W都位于第二周期，且Y原子最外层有4个电子，则为C，Z原子最外层有6个电子，则为O，W原子最外层有7个电子，则为F，因此E为Cl，所以XEZ4为HClO4，为强酸，正确；B项，一般电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径：E(Cl)>Y(C)>W(F)，错误；C项，同周期主族元素从左往右非金属性逐渐增强，因此非金属性：W(F)>Z(O)>Y(C)，正确；D项，ZW2为OF2，其中F的非金属性更强，则F为－1价，O为＋2价，正确。
(2)(2021·浙江1月选考，16)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是(　　)A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱D．第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
[解析]　X在四种元素中原子序数最小且最外层电子数是核外电子总数的一半，则X是Be元素。Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，则Z为S元素。Y的最高正价和最低负价之和为零，则Y在第ⅣA族，由Z、Q在同一周期，可知Y是C元素，Q与S同周期且在同周期中原子半径最小，故Q是Cl元素。A项，Be的金属性比Mg弱，常温下Mg与水反应非常缓慢，则Be与水反应更缓慢，错误；B项，CCl4和CH4一样，分子空间构型为正四面体结构，正确；C项，Y、Z、Q最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，错误；D项，第五周期与Cl同主族的元素是I，单质I2在常温常压下呈固态，错误。
〔对点集训1〕　(1)(2021·浙江6月选考，15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是(　　)A．还原性：ZQ2CCl4，A不正确；镁能与CO2反应生成C，B正确；铝比铁活泼，铝与铁的氧化物发生铝热反应可把铁置换出来，C正确；M的最高价氧化物的水化物为HNO3，M的最低价氢化物为NH3，两者反应生成NH4NO3，D正确。
(2)(2022·天津静海一中调研)X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是(　　)A．五种元素的原子半径从大到小的顺序：M>W>Z>Y>XB．X、Z两元素能形成原子个数比(X︰Z)为3︰1和4︰2的化合物C．化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物D．用M单质作为阳极、石墨作为阴极电解NaHCO3溶液，电解一段时间后，在阴极区会出现白色沉淀
[解析]　X元素的原子形成的离子就是一个质子，X为氢元素，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，应为碳元素；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，则Z为氮元素、W为氧元素；M是地壳中含量最高的金属元素，应为铝元素。氢原子半径最小，同周期随原子序数增大原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Al>C>N>O>H，即M>Y>Z>W>X，故A错误；N、H两元素能形成NH3、N2H4，故B正确；CO2是酸性氧化物，NO2与水反应生成硝酸和NO，NO2不是酸性氧化物，故C错误；用Al单质作为阳极、石墨作为阴极电解NaHCO3溶液，阴极生成氢气，但不会生成沉淀，故D错误。
(3)现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成的Z2T化合物能破坏水的电离平衡。六种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是(　　)A．最简单氢化物的沸点排序：Y>T>RB．原子半径和离子半径均满足：YT
[解析]　短周期主族元素中，R原子最外层电子数是电子层数的2倍，可能为碳元素或硫元素，由图中原子半径和原子序数关系可知R应为碳元素；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，应为Na2O、Na2O2，则Y为氧元素，Z为钠元素；Na2T能破坏水的电离平衡，则T应为硫元素，X的原子半径最小，原子序数最小，则X为氢元素。根据上述分析，Y、T、R最简单氢化物对应的物质为H2O、H2S、CH4，沸点的大小和分子间作用力有关，分子间的相互作用力又取决于分子的相对分子质量，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，又因为水分子间存在氢键，故沸点：H2O>H2S>CH4，故A正确；
原子半径氧原子小于钠原子，氧离子和钠离子核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小，钠离子半径小于氧离子，故B错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性，硫酸的酸性比碳酸强，故C错误；非金属性越强，其单质氧化性越强，非金属性O>S>C，故D错误。
微考点2　微粒半径大小的比较(2022·山东济南外国语学校高三月考)A、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－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列叙述一定不正确的是(　　)A．它们的原子序数：A>B>CB．它们的原子半径：C>B>AC．离子半径：A2－>C－>B2＋D．原子最外层上的电子数：C>A>B
[解析]　A、B、C为三种短周期元素，B2＋与C－具有相同的电子层结构，则B为Mg，C为F；因为A、B为同周期元素，且A的最低价离子为A2－，则A为S。综上所述，A为S、B为Mg、C为F，原子序数S>Mg>F，故A项正确；不同周期元素，电子层数越多，原子半径越大，同一周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径Mg>S>F，故B项错误；S2－的电子层数为3，离子半径最大，Mg2＋与F－的电子层数为2，且具有相同的核外电子数，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径S2－>F－>Mg2＋，故C项正确；F原子最外层电子数为7，S原子最外层电子数为6，Mg原子最外层电子数为2，因此原子最外层上的电子数F>S>Mg，故D项正确。
[方法点拨]　“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)r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)三看：核外电子数当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大例：r(Cl－)>r(Cl)　r(Fe2＋)>r(Fe3＋)
〔对点集训2〕　(2022·陕西渭南中学二模)W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，W的原子核最外层电子数是次外层的2倍，X－、Y＋具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：Y>Z>X>WB．简单氢化物的稳定性：X>Z>WC．最高价氧化物的水化物的酸性：W>ZD．X可分别与W、Y形成化合物，其所含的化学键类型相同
[解析]　W原子的最外层电子数是次外层的2倍，则W为碳元素；X－、Y＋具有相同的电子层结构，则X为氟元素，Y为钠元素；Z的阴离子不能发生水解反应，则Z为氯元素。比较原子半径时，先看电子层数，再看最外层电子数，则原子半径Na>Cl>C>F，A错误；非金属性F>Cl>C，所以简单氢化物的稳定性X>Z>W，B正确；非金属性CC－>A＋>B2＋　
7．熟记“序、价”规律在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。8．“位、构、性”三者关系的应用利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。(3)比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
1．判断正误，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)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。(　　)[提示]　HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但还原性逐渐增强。(4)第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定。(　　)[提示]　第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越不稳定。(5)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。
(14)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。(　　)(15)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期。(　　)(16)同主族元素，从上到下，单质的熔点逐渐降低。(　　)
2．(2022·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．深度思考：(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：_____________________________________________。
F－、Ne、Mg2＋、Na、Al3＋、S2－、Si、Fe2＋　
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_____。
Mg2＋、Na、Al3＋、Si、Fe2＋　
(2)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、E在元素周期表中的相对位置如图，A与氧元素能形成两种无色气体，C是地壳中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的金属元素。①C在元素周期表中的位置为__________________，其离子的结构示意图为__________。②AE2的电子式为_______________。③C、E、F的单质沸点最低的是_____(填化学式)。
④C、D、E、F的离子半径由大到小的顺序是__________________________(填离子符号)。⑤实验室制取F元素对应单质的离子方程式为________________________________________。⑥在微电子工业中，B的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为_________________________________。
2NH3·H2O＋3H2O2══N2↑＋8H2O　
S2－>Cl－>O2－>Al3＋　
[提示]　由题中所给信息可知，A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A能与氧元素形成两种无色气体，则A为碳元素；C是地壳中含量最多的元素，则C为氧元素；D是地壳中含量最多的金属元素，D为铝元素，且图中给出了A和E在元素周期表中的相对位置，则B为氮元素，E是硫元素，F为氯元素。
(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、Ⅷ族，化学性质不相同。
微考点1　元素“位—构—性”的关系(1)(2022·山东滨州高三检测)下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)A．原子半径：WW，离子的核外电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：Z2－>M－>W2－，A错误；B.同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：X>Y，水分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：ZBr，Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Br的强，C错误；D.元素N位于金属与非金属的分界线附近，具有金属性和非金属性，则N元素的单质可作半导体材料，D正确。
微考点2　元素“位一构一性”的综合应用(1)(2022·广东广州高三检测)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子，五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)A．X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低B．Y的最高价氧化物的水化物为弱酸C．Y、Z组成的分子可能为非极性分子D．W是所在周期中原子半径最小的元素
[解析]　由转化关系并借助A的相对分子质量为28和B是18电子的分子推知：A为乙烯、B为氯化氢、C为氯乙烷、D为水、E为乙醇；X、Y、Z、W分别对应元素为H、C、O、Cl。A、X、Y组成的化合物为烃类物质，沸点可能高于X、Z组成的化合物H2O，错误；B.Y的最高价氧化物的水化物为H2CO3属于弱酸，正确；C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子CO2，正确；D.W是Cl，是所在周期中原子半径最小的元素，正确。
(2)(2022·山东潍坊高三检测)化学的特征之一是从微观的层面认识物质。通过结合元素周期表与周期律，建立“位置—结构—性质”思维模型，我们可以更好地认识物质世界。Ⅰ.X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下：
①X在周期表中的位置是__________________；Y、Q各自形成的简单离子中，半径较大的是_______(填离子符号)。W和R按原子个数比1︰4构成的阳离子中所含的化学键类型为_________。②M与Z相比，非金属性较强的是_____(填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是________(填化学式)。Ⅱ.周期表中位于斜对角线(左上与右下)的两种元素性质十分相似，称为对角线法则。如锂与镁、铍与铝等，其单质或化合物的性质可参照对角线法则进行认识。
③锂在空气中燃烧的主要产物的电子式是_______________，同时生成微量的_______、____(写化学式)。④下列关于铍的判断正确的是____。A．氧化铍的化学式为Be2O3B．Be(OH)2可溶于水C．BeCl2是离子化合物D．Be(OH)2具有两性⑤Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂_______________鉴别。
[解析]　X和R的化合价都为＋1价，应为周期表第ⅠA族元素，根据半径关系可知，R为H，X为Na，Z和Q的化合价都有－2价，应为周期表第ⅥA族元素，Z的最高价为＋6价，应为S元素，Q无正价，应为O元素，Y的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，为Al元素，M有＋7、－1价，且原子半径小于S大于O，则M为Cl元素，W有＋5、－3价，且原子半径小于Cl大于O，则M为N元素，据此分析解答。
①X为Na元素，原子序数为11，位于周期表中第三周期第ⅠA族；Y、Q各自形成的简单离子Al3＋、O2－具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径较大的是O2－；W和R按原子个数比1︰4构成的阳离子NH中所含的化学键类型为共价键。②同周期元素从左到右非金属性依次增强，故Cl和S相比，非金属性较强的是氯元素，两元素最高价氧化物的水化物中，酸性较强的也是氯的最高价氧化物对应的水化物为HClO4。
⑤铍与铝位于对角线位置，Be(OH)2具有两性，而Mg(OH)2不具有两性，将Be(OH)2和Mg(OH)2放入NaOH溶液中，Be(OH)2能溶于NaOH中，而Mg(OH)2则不溶。
〔对点集训2〕　(1)(2022·山东滨州一中模拟)X、Y、Z、W、Q都是短周期元素，其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍；X与Z同族，Y与Z同周期，Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍，W与X、Y既不同族也不同周期且W不是稀有气体元素；X、Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法正确的是(　　)A．Q与W可形成10电子、14电子、18电子分子B．Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4C．Y、Z、Q分别与X化合，只能形成AB2型化合物D．X、Z、W中的两种或三种元素形成的钠盐溶液只可能显酸性和中性
[解析]　根据题意可知，X、Y、Z、W、Q分别是氧元素、硅元素、硫元素、氢元素、碳元素。A项，碳元素与氢元素可以组成甲烷(CH4)、乙炔(C2H2)、乙烷(C2H6)分子，它们分别为10电子、14电子，18电子分子，正确；B项，硅的最高价氧化物对应水化物的化学式有H4SiO4、H2SiO3，错误；C项，碳、硅、硫与氧形成的化合物，除CO2、SiO2、SO2外，还有CO、SO3等，错误；D项，硫、氢、氧形成的钠盐溶液，NaHSO4溶液显酸性，Na2SO4溶液显中性，Na2SO3溶液显碱性，错误。
(2)(2022·重庆直属校3月模拟)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素；元素X和Z同族，Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应，生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是(　　)A．简单离子半径：XO2－，离子半径：N3－>O2－，故D错误。
[思路点拨]　根据“片段结构”推断元素的思维模式
〔对点集训3〕　(2020·河北石家庄模拟)四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D形成的某种氧化物都是常见的大气污染物，可形成酸雨，且能使品红溶液褪色。下列有关判断不正确的是(　　)A．A的简单氢化物是天然气的主要成分B．元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性C．单质B既可以与酸反应，又可以与碱反应，所以是两性单质D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D>C
[解析]　根据题意分析可知，D为S，A为C，B为Al，C为Si。碳元素的简单氢化物甲烷是天然气的主要成分，A正确；草酸氢钠溶液显酸性，B正确；金属Al既可以与酸反应，又可以与碱反应，但不能叫两性单质，C错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4>H2SiO3，D正确。
常见元素及其化合物的特性(1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的组成元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。(3)地壳中含量最多的元素：O。(4)具有漂白性的常见物质：氯水、二氧化硫、过氧化钠、双氧水(H2O2)等。
(5)单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。(6)单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。(7)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；单质呈液态的金属元素：Hg。(8)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。
(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。(10)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
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．理解元素性质的两个递变规律：(1)同周期主族元素性质递变规律(从左至右)①原子半径逐渐变小②最高正价由＋1→＋7(除一、二周期)；最低负价从－4→－1③金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(2)同主族元素性质递变规律(自上而下)①原子半径逐渐增大②金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
4．强化金属性、非金属性强弱的比较方法：“三位置”“三反应”“两池”。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。
6．元素推断题的解题思路