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第2讲 元素周期律、元素周期表
知识体系
随着原子序数（核电荷数）的递增:元素的性质呈现周期性变化：
①、原子最外层电子数呈周期性变化
元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化
③、元素主要化合价呈周期性变化
④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列；
具体表现形式
编排依据
元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行；
元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。
①、短周期（一、二、三周期)
七主七副零和八
三长三短一不全
周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期）
周期表结构 ③、不完全周期（第七周期）
①、主族（ⅠA～ⅦA共7个）
元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB～ⅦB共7个）
③、Ⅷ族（8、9、10纵行）
④、零族（稀有气体）
同周期同主族元素性质的递变规律
性质递变 ①、核电荷数，电子层结构,最外层电子数
②、原子半径
③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
知识归纳
1.元素周期律
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果,这就是元素周期律的实质。
2。元素金属性或非金属性强弱的实验标志
⑴金属性强弱：原子失电子能力。 原子越易失电子，金属性越强
①单质与水或酸反应置换出H2的难易;②元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；③单质的还原性强弱或离子的氧化性强弱；④原电池反应中的正负极。
⑵非金属性强弱:原子得电子能力。 原子越易得电子，非属性越强
①单质与H2化合生成气态氢化物难易；②生成气态氢化物的稳定性；③元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；④单质的氧化性强弱或简单离子的还原性强弱。
3。原子结构与元素周期表关系的规律
⑴电子层数=周期数(电子层数决定周期数)
⑵最外层电子数=主族数=最高正价数=价电子数
⑶负价绝对值=8—主族数（限ⅣA—-ⅦA）
⑷原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物的对应水化物的碱性越强,其离子的氧化性越弱；原子半径越小,得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成最高价氧化物的对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。
4.粒子半径大小比较的规律
⑴同一主族各元素，原子半径大小看电子层数；
⑵同一周期各元素,原子半径随原子序数递增而递减,阴离子半径一定大于阳离子半径；
⑶核外电子排布相同的离子，原子序数愈小，离子半径愈大;
⑷阴离子半径大于相应原子半径，阳离子半径小于相应原子半径.
典型例题
1。（全国高考题）下列说法中错误的是 （ ）
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D。同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
（本题综合考查原子结构、同位素、元素周期表的结构等，答题时要逐项审视，选出错误的说法）
2。（全国高考题）下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是 （ )
A。LiI B。NaBr C。KCl D.CsF
（本题主要考查离子半径大小比较,答题时注意运用元素周期表定位分析）
3.（上海高考题）致冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量,使环境温度降低，达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂，但它们不是有毒，就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂.
据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：
（1)氢化物的易燃性：第二周期 ＞ ＞H2O、HF；
第三周期 SiH4＞PH3＞ ＞ 。
（2）化合物的毒性:PH3＞NH3 H2S H2O；
CS2 CO2 CCl4 CF4 （选填＞或＜或＝）。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
（3)已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为－128℃，新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验，一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了，其它类似的还可以是 .
（4）然而，这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 。但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母，多选扣分)
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
a.①②③ b.②④⑤ c.②③④
(本题考查元素周期表中元素化合物性质的变化规律，归纳总结规律是解答本题的关键）
基础练习
1. 下列描述的元素中，一定属于主族元素的有 ( ）
A。元素的原子最外层电子个数为2
B.元素的原子最外层电子个数为6
C。位于元素周期表中ⅡA族右边的元素
D.阴离子RO4－中R元素
2。 已知短周期元素的离子 aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 ( ）
A。原子半径 A＞B＞D＞C
B。原子序数 d＞c＞b＞a
C。离子半径 C＞D＞B＞A
D.单质的还原性 A＞B＞D＞C
3．第四周期某主族元素的原子，它的最外电子层上有两个电子，下列关于此元素的叙述正确的是 ( ）
A．原于半径比钾的原子半径大 B．氯化物难溶于水
C．原子半径比镁的原子半径大 D．碳酸盐难溶于水
4。甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是（ ）
A.x+4 B。x+8 C.x+10 D。x+18
5。 已知元素砷（As）的原子序数为33，下列叙述正确的是
A．砷元素的最高化合价为+3
B.砷元素是第四周期的主族元素
C．砷原子的第3电子层含有18个电子
D．砷的氧化物的水溶液呈弱碱性
（本题主要考查同主族元素性质的相似性和递变性)
6．已知X、Y、Z、T四种非金属元素,X、Y在反应时各结合一个电子形成稳定结构所放出的能量是Y>X； 氢化物的稳定性是HX>HT； 原子序数T>Z， 其稳定结构的离子核外电子数相等,而其离子半径是Z〉T。四种元素的非金属性从强到弱排列顺序正确的是 ( ）
A. X、Y、Z、T B. Y、X、Z、T C。 X、Y、T、Z D. Y、X、T、Z
(本题考查元素非金属性强弱比较，答题时注意影响非金属性强弱的因素）
7. 国际上无机化学命名委员会于1989年规定，取消原长式周期表中主、副族族序号和“族”的概念，将元素周期表由左向右按顺序依次编为18列,如碱金属是第1列，稀有气体元素的列序号为18,按照国际上这一新规定，下列各说法中正确的 ( ）
A. 第3列中元素种类数最多，第14列的元素的化合物种类最多
B. 第10列中没有非金属元素，第12列中都是金属元素
C。 原子最外层电子个数为2的元素都位于第2列
D。 随原子序数的递增第1列元素和第17列元素的单质熔点依次降低
（本题考查元素周期表的结构，答题时应克服思维定势)
8。 同一周期X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4〉H3ZO4，则下列判断错误的是 （ ）
A. 原子半径：X〉Y>Z B态氢化物的稳定性HX〉H2Y〉ZH3
C金属性:X〉Y〉Z D 阴离子的还原性：Z3－>Y2－>X－
（本题考查同周期元素性质的变化规律，答题时据化学式分析化合价，再定位讨论）
9.关于IA族和IIA族元素的下列说法中正确的是 ( ）
A。在同一周期中，IA族单质的熔点比IIA族的高
B.浓度都是0.01 mol.L-1时,氢氧化钾溶液的PH比氢氧化钡的小
C.氧化钠的熔点比氧化镁的高
D.加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解
（本题考查第IA族和第IIA族元素单质及其化合物的性质，答题时注意类比、联想分析）
10。下列说法正确的是 ( ）
A.非金属元素R所形成的含氧酸盐（MaROb)中的R元素必定呈现正价
B.只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐
C.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
D．非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性
（本题综合考查含氧酸及其盐的特征和性质，答题要注意考虑特例）
11。填写下列空白：
⑴写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：___________________.
⑵周期表中位于第8纵行的铁元素属于第________族.
⑶周期表中最活泼的非金属元素位于第___________纵行。
⑷所含元素超过18种的周期是第__________、_________周期。
（本题考查原子、元素符号、原子结构和周期表等基础知识)
12．推断下列化合物的化学式：
⑴X、Y两元素能形成XY2型化合物，XY2中共有38个电子，若XY2是离子化合物，其化学式是______；若XY2是共价化合物其化学式是______。
⑵第三周期内，A、B两元素的原子序数之差为4，它们组成的化合物AB，其化学式为______。
⑶1mol某物质含有不同周期的三种元素各1mol，其核电荷总数为20mol，该物质的化学式为______.
⑷某非金属X的最高正价为+m,它的最高正价氧化物对应的水化物形成的酸中有b个氧原子，则这种酸的化学式是________.
⑸X元素的最高正价和负价绝对值之差为6,Y元素和X元素原子的次外电子层上都有8个电子，X和Y形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的离子，则X和Y所形成的原化合物是______。
(本题考查原子结构、元素化合价以及化合物的化学式之间
的关系，答题时应以化合价为中心来分析讨论）
13．已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素，且原子序数依次增大.X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断：
(1）X、Y、Z、W四种元素的符号:
X 、Y 、Z 、W
（2）由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的化合物的电子式分别为 .
（3)由X、Y、Z所形成的离子化合物是 ，
它与W的最高氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式是 .
（本题综合考查元素“位构性”三者之间的关系,答题时注意化学用语的表达)
14.某元素R的气态氢化物的相对分子质量为34，最高价氧化物的相对分子质量为80,该元素原子核内的质子数为质量数的一半,求：⑴该元素最高价氧化物对应水化物的相对分子质量。 ⑵画出该元素的原子结构示意图.
（本题考查元素的计算推断，答题时注意联系化学式来表达)
提高训练
1. 有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的( ）
A HF B H3O＋ C NaH D H2O2
2.原子序数小于18的核电荷数相连的八种元素,它们的单质熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示，图中X元素应属于 （ B )
3．下列叙述正确的是 ( )
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．VIA族元素的原子,其半径越大，越容易得到电子
C．室温时，零族元素的单质都是气体
D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
4. 原子序数为x的元素在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和如下所示,其中不可能是（镧系、锕系、零族元素除外） ( ）
A．4x B．4x＋6 C．4x＋10 D．4x＋14
5。 A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如左图所示。已知：B、C两元素原子最外层电子数之和等于A元素原子最外层电子数的2倍；B、C两元素的核电荷数之和是A元素原子序数的4倍.则A、B、C分别是 （ ）
A.C、Al、P B.N、Si、S C。0、P、Cl D.F、S、Ar
6。A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是A >C >B,则它们的原子序数大小顺序是 （ ）
A.B >C 〉A B.A 〉B 〉C C.C 〉A >B D.A 〉C 〉B
7. 第三周期元素R，它的原子核外最外层上达到饱和所需电子数小于次外层和最内层电子数之差，且等于最内层电子数的正整数倍。则关于R的正确说法是 ( )
A。常温下，能稳定存在的R的最高价氧化物都能与烧碱溶液反应
B.R的最高价氧化物对应水化物是强酸
C.R和R的氧化物的熔点和硬度都很高
D。R能形成稳定的气态氢化物
8。 短周期元素A、B、C原子序数依次递增，它们的原子的最外层电子数之和为10。A与C在周期表中同主族，B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数.下列叙述正确的是 （ )
A.原子半径A<B<C B.A的氢化物的稳定性大于C的氢化物
C.B的氧化物的熔点比A的氧化物高 D.A与C可形成离子化合物
9. X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素组成的化学式不可能是 （ )
A。 XYZ B。 X2YZ C。 X2YZ2 D. X2YZ3
10. 下列说法中正确的是 ( ）
A.次外层电子数是2或8或18的原子一定是主族元素
B.离子化合物中任何情况下都不存在分子
C.质量数表示同位素相对原子质量的近似整数值
D.核外电子排布相同的微粒，一定具有相同的化学性质
11。甲、乙是周期表中相邻两个主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则以下有可能是乙的原子序数的是( )A.X—17 B.x—8 C.x—6 D.x+16
12。镭（Ra）位于周期表的第七周期ⅡA族.下列关于镭的性质的描述不正确的是 ( )
A． 在化合物中呈+2价 B． 单质能与水反应产生氢气
C． 氢氧化物呈两性 D． 碳酸盐难溶于水
13．第七周期为不完全周期，若将来的发现把这一周期完全排满，则下列有关推论可能错误的是（ )
A. 第七周期排满时有32种元素,全部是放射性元素
B。 第七周期排满时最后一种的单质不与任何物质发生化学反应
C。 第七周期第ⅦA族元素的原子序数为117，是一种金属元素
D。 第七周期第ⅢA族元素的氢氧化物与Al（OH）3具有相似的化学性质
14．A、B都是短周期元素,原子半径B＞A，它们可以形成化合物AB2,由此可得出的正确判断是（ )
A.A、B可能在同一周期 B。A肯定是金属元素
C.A、B的单质都不可能是原子晶体 D。A可能在第二周期的ⅡA或ⅣA
15。在下表所列各元素组中，除一种元索外，其余都可以按某种共性归属一类。请选出各组的例外元素，并将该组其它元素的可能归属，按所给6种类型的编号填人表内。
归属类型：①主族元素；②过渡元素；③同周期元素；④同族元素；⑤金属元素；⑥非金属元素。
16。A、B两元素，A的原子序数为X，A、B所在周期的元素种类分别为m和n，若A和B同在IA族，当B在A的上一周期时，B原子序数为 ，当B在A的下一周期时，B原子序数为 ；如A和B同在VIIA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数 ,当B在A的下一周期，B的原子序数为 ,已知F的原子序数为9，则At原子序数为 ；已知Li原子序数3，则Cs原子序数为 .
17。有A、B、C、D、E、F六种元素，已知原子序数依次增大。
⑴E的氢化物的分子式为H2E,E的最高价氧化物中含E 40％，而且E原子核内的质子数和中子数相等；⑵A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的阴离子和C、D的阳离子与氖原子的电子层结构相同，F原子的最外层电子数比次外层电子数少1；
⑶常温常压下，B的单质是气体，0。1摩尔B的单质与足量的氢气反应时，有2.408X1023 个电子转移；
（4)C的单质在B的单质中燃烧,生成淡黄色固体。此固体与AB2反应又生成B单质；(5）0。1摩尔D单质与足量的盐酸反应，在标准状态下生成的氢气体积为3。36L.根据上述回答：
①元素C位于第 周期，第 主族，并画出C的离子结构示意图 .
②A、C、D、E、F最高价氧化物对应的水化物的分子式为 、 、 、 、 。
③C单质在B单质中燃烧，生成物的电子式为： 。此固体与AB2反应的化学方程式是： 。
④上述氧化物水化物具有两性的是 . 写出其分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式是： ; 。
18。A、B、C、D均为短周期元素,A和B同周期相邻,A和C同主族相邻，三种元素的原子序数之和为31。D元素与A、B、C三元素既不同周期，也不同主族。请回答：
⑴元素符号：A ，B ，C ，D ;
⑵A、B、D成分为D4B2A3的离子化合物，其水溶液的PH小于7，原因是（用离子方程式表示）
；
⑶B、D形成的化合物液态时可发生电离(可由A、D形成的化合物电离推知），电离产生的阴离子的电子式为 。
19。有四种化合物 W(通常状况下是气体）、X（通常状况下是液体）、Y和Z（通常状况下是固体),都是由五种短周期元素A．B、C．D、E中的元素组成。已知：
⑴A．B、C、D、E元素原子序数依次增大，且A与D同主族，C与E同主族，B与C同周期.
⑵W由A和B组成，且W的分子中,原子个数比为A ：B =1：1；X由A和C组成，且X分子中原子个数比为A：C =1：1；Y由C和D组成，属离子化合物，且测得Y固体中原子个数比C：D = 1:1；Z由D和E组成,属离子化合物，且其中阳离子比阴离子少一个电子层。由此可推知四种化合物的化学式分别是：
W： X：
Y： Z：
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