新编高考化学一轮复习：物质结构元素周期律教师用书第2节元素周期表和元素周期律含答案

新编高考化学备考资料第二节元素周期表和元素周期律考纲定位考情播报.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。.以IA和皿A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素化合价。2016-全国乙卷T13/全国甲卷t9/全国内卷t122015-全国卷1Tl2/全国卷iit92014-全国卷1Tl0/全国卷11T27（1）2013-全国卷IT92012-全国卷T13考点11元素周期表的结构及其应用［基础知识自查］.元素周期表的编排原则国回!电子层数相同刨〔从左到右原子序数递增［最外层电子数相同族［从上到下电子层数递增注：原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数.元素周期表的结构（1）周期（7个横行，7个周期）短周期 长周期序号123456：7元素种数;2g8身竺32 32j0族元素1018365486 118原子序教■一■(2)族(18个纵行，16个族)主族列12 13 14 1516 ..1;族：1AEAEAKA_VAVIAVIA;副族列34j5j6j712族OKBVBJIBu L__ J 1 IB !地族 第九9J。，共3t■纵行前族 第唱纵行注：元素周期表中的特殊元素位置①过渡元素：元素周期表中部从也B族到IIB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素错共15种元素。③钢系：元素周期表第七周期中，89号元素钢到103号元素镑共15种元素。④超铀元素：在钢系元素中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(皿A),氧族元素(WA),氮族元素(VA),碳族元素(WA)。［应用体验］(1)最外层电子数为1或2的元素一定是1A或IA族吗？具体说明。(2)同一周期IA族与niA族的原子序数之差一定是1吗？请解释？［提示］(1)最外层电子数为1或2的元素，可能为IA、IIA族，也可能是某些过渡元素或稀有气体元素He。最外层电子数为3〜7的元素一定属于主族。(2)同一周期IA族与nA族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)。

（1）16号元素属于周期族。⑵属于第四周期na族的元素符号为，原子序数为⑶人'一的元素属于周期族。［提示］（1）第三WA（2）Ca20（3）第五皿A［考点多维探究］角度1元素周期表结构的分析判断.下列各表分别是元素周期表的一部分（表中为原子序数），其中符合实际情况的是（）18在18纵行，11、19在1纵行；B项，6、12、24不在同一纵行；C项，3、11、19在1纵行，2在18纵行。］.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为〃。则下列说法不正确的是（）Y与Z的原子序数之和可能为2aY的原子序数可能为a-17Z的原子序数可能为a+31X、Y、Z一定为短周期元素D［X与上、下相邻差可能为8、18、32等，故A、B、C正确；若X、Y、Z为短周期元素，则Y为He,不是主族元素，D不正确。］.（2017•沧州模拟）如图A、B、C、D、E是长式元素周期表中的5种元素（不包括镧系和钢系）。下列说法不正确的是（）A、E原子序数之差可能为2D、E原子序数之差可能是8、18或32C.若E原子序数为x，则A、B、C、D、E原子序数之和可能为5x+10D.B、D原子序数之差不可能是7A［在同主族中相邻元素的原子序数差为2的只有H与Li,但不符合A、E所处的位置。］I题后归纳I元素周期表中原子序数的有关规律（1）同主族、邻周期元素的原子序数之差：①元素周期表中左侧元素（IA、IIA族）：同主族相邻两元素中，R（下）=R（上）+上一周期元素所在周期的元素种类数目；②元素周期表中右侧元素（IIIA〜皿A族）：同主族相邻两元素中，R（下）=R（上）+下一周期元素所在周期的元素种类数目。（2）同周期的IA和niA的原子序数差可能为1、11、25。角度2元素在周期表中位置的确定4.根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是（）A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等C［L层电子数为偶数时，可能有2、4、6、8，当为2、4、6时，该元素所在族的序数等于L层电子数；当为8时，元素的原子可能存在M层、N层等，其所在族的序数无法确定。］5.下列有关第114号和第116号两种元素的说法错误的是（）A.两种元素位于同一周期B.116号元素位于WA族C.两种元素都是活泼的非金属元素D.114号元素与Si元素在同一主族C［根据0族元素第六周期（86号），第七周期（118号），故第114号、第116号分别在第七周期的IVA、VIA族。］6.指出原子序数为下列数值的元素在周期表位置原子序数35568487113周期序数族［答案］周期序数：四六六七七族：皿AIIAWA IAIIIAI题后归纳I“0族”法确定元素位置（1）熟记0族元素的相应周期数和原子序数元素符号HeNeArKrXeRnUuo原子序数21018365486118周期数 —■二三四五六七（2）确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数一最邻近的稀有气体元素的原子序数=AZ。［若AZ<0,则与稀有气体元素同周期，族序数为8—|AZI［若AZ>0,则在稀有气体元素下一周期，族序数为AZ考点2|元素周期律及应用［基础知识自查］1.元素周期律

2.主族元素的周期性变化规律1……电子层数.一相同依次增加最外层电子数依次增加1个相同原子半径逐渐减小;金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱;主要化合价一般,最高正价:+1，-7最高正价数=主族序数［0。除外)负化合价=主族序数一8负化M价：—1i最高价氧化物酸性逐渐增强酸性逐渐减弱对应水化物碱性逐渐减弱i碱性逐渐增强: 氧化物稳定性逐渐增强稳定性逐渐减弱还原性逐渐鳏；还原性逐渐增强■子的氧化，性、还原性阳离子氧化性逐;渐增强，阴离子还:原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱+阴离子还原性逐渐增强内容 」同周期f从左:到右)同主族［从上到下脑3.元素周期表和元素周期律的应用原广结构元素的性质化合物性质(1)元素周期表中元素的分区周期表的右上方区域为非金属元素区，左下方区域为金属元素区，金属与非金属分界线上的元素有B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po。现有周期表中最强的非金属为F最强的金属为巨。(2)科学预测结构与性质为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(3)寻找新材料［应用体验］根据元素周期律比较下列各组性质(1)金属性：KNaMg,非金属性:FOS(2)碱性：Mg(OH)2Ca(OH)2KOH(3)酸性：HC1O4H2SO4HClO(4)热稳定性：CH4NH3H2O⑸还原性：HBrHC1H2S，I-S2-(6)氧化性：Fe3+Cu2+Fe2+［提示］(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)><<(6)>>［考点多维探究］角度1根据元素周期律直接判断物质的性质强弱.运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是()A.已知Ra是第七周期第HA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强B.已知As是第四周期第VA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D.已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2sO3的强D［HClO、H2sO3均不是最高价含氧酸，其酸性与非金属性没有直接关系。］.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：Z>W>X>Y.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.元素的最高化合价：Z<W=X<YD［从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为二、三周期元素，W位于第三周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。其中Z、W、X的最高价为+4、+5、+5,Y为氧，氧无正价。］3.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如右表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A.非金属性：Z<T<XB.气态氢化物的还原性：R>T>QC.气态氢化物稳定性：R<T<QD.最高价氧化物对应水化物的酸性：T>QC项，非金属性：F>Cl>Br,则气态氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr;D项，非金属性：。>81,则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>HBrO4。］I题后反思I(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧、氟正价，一般为零价或负价。(2)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。(3)根据元素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的水化物。(4)主族元素金属离子的氧化性越强相应金属的金属性越弱。同理非金属离子的还原性越强，相应非金属的非金属性越弱。

角度2元素金属性或非金属性的强弱实验事实与探究实验4.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()选项事实结论A与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca>MgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：S>CDt℃时，Br2+H2 2HBrK=5.6X107I2+H2 2HIK=43非金属性：Br>IC[C项，根据事实可知H2SO3比H2cO3酸性强，但H2sO3不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：S>C。]5.下列实验操作不能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的AC12、Br2分别与H2反应比较氯、澳非金属性强弱B向MgC12、A1C13溶液中分别通入氨气比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2cO3、Na2so4溶液的pH比较碳、硫非金属性强弱DFe、Cu分别与稀盐酸反应比较铁、铜金属性强弱B[A项，C12、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项，向MgC12、A1C13溶液中分别通入氨气，MgC12与NH3-H2O反应生成Mg(OH)2,A1C13与NH3-H2O反应生成Al(OH)3,但无法比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2cO3、Na2so4溶液的pH，根据pH可判断出Na2cO3与Na2sO4水解程度的大小，即可判断出酸性H2c03VH2so4，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu分别与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。]6.某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸；B是粉末固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。(1)写出所选用物质的化学式:A：；B：；C：。(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式：。［解析］该同学的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A为H2sO4,B为Na2cO3,C为Na2SiO3或K2SiO3。［答案］(1)H2so4Na2cO3Na2siO3(或K2SiO3)(2)CO2+SiO2-+H2O==H2SiO3!+CO2-或2CO2+SiO3-+2H2O==H2SiO3I+2HCO3I题后反思I金属性或非金属性强弱比较的实验方法(1)置换反应：般的置换弱的.适―一属也适合非杳反「与水或喊反应:越周现，或最高价纸化物对应水化物J 的我性就强，则强属性超强、区 与氮丸反应:摊客品，生成的久态氮化物的我定性越痼，。或最高侨弱北物对■应的好班的觥性越强，色叫屈住越强⑵.电池，负板材料——盥-F/极\\,一阳梭/先放电的阴高子,其对应元素的非金旨性牝\池/电解池曾 |在一松昔先放电的用离子.其对应元素的金属性弱角度3粒子半径大小比较7.下列各组粒子中粒子半径由大到小的是(填字母)。O、Cl、S、PAl3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+K+、Mg2+、Al3+、H+Li、Na、K、CsFe、Fe2+、Fe3+Cl-、O2-、Na+、Mg2+Cl、Cl-［答案］C、E、FX和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是()A.X>Y>Z B.Y>X>ZC.Z>X>Y D.Z>Y>XD［根据题意知X、Y、Z在元素周期表中的相对位置为：X…Y…Z。］I题后反思I粒子半径大小的比较方法(1)运用元素周期表进行比较。①同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小。②同主族元素由上而下，原子半径、离子半径逐渐增大。(2)运用“同层比核，同核比层”进行比较。“同层比核”如：Na+与F-、Cl-与S2-的电子层数相同，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”如：Na与Na+的核电荷数相同，核外电子层数越多，原子(或离子)半径越大。(3)参照法：如比较r(K+)与r(Mg2+),可选用r(Na+)为参照：r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。专项突破6“位一构一性”三者的关系及应用1.元素的“位一构一性”三者关系

LJli外层电子数(元素性质单质性质化合物的性质1离子性质]LJli外层电子数(元素性质单质性质化合物的性质1离子性质])桂电荷数、监子序数2)核外电于；血于层数里通道处步运用用变法律病周期，族2.“位”、“构”、“性”关系的应用学

逞I学

逞I系一电二层数一周爱字数一质子数=原子序数=核外电子数—最外层电子数=主族序数=主族最高正俭=8—景气负价I注：①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。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。③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”。(2)性质与位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。递，一元素的金辑性、非金,属性U变:一气态密化物的勰定性口性;一最高价氧化物而至水化物的酸碱性。质：一金属与出。或酸反应的难易程度0⑶结构与性质互推①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。命题点1周期表位置片断推测结构与性质［对点训练1］(2015-山东高考)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。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是()YZXWA.原子半径：X<Y<ZB.气态氢化物的稳定性：X>ZC.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>WC［由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。人.原子半径：X>Y>Z。B.气态氢化物的稳定性：X<Z。C.O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2，它们均属于离子化合物。D.非金属性：W(Cl)>Y(N)，故最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y。］［对点训练2］(2015-浙江高考)右表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWTX、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D.根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性D［根据题意，X与W属于同族元素，且W的原子序数为X的2倍，可以得出在短周期元素中，X为氧元素，W为硫元素，由此可以推出Z为磷元素，Y为硅元素，T为砷元素。A项，X、W、Z元素的原子半径依次递增，但气态氢化物的热稳定性为X>W>Z，A项错误。B项，Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在，但W元素（即硫）可以以单质形式存在，B项错误。C项，亚*3003）是分子晶体，气化时需克服分子间作用力，丫乂2（竽02）是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，C项错误。D项，As位于元素周期表中第四周期、第VA族，也是金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主族元素的金属性、非金属性递变规律，As的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最低化合价递变规律，As的最高化合价是+5,最低化合价是一3,As2O3中As的化合价是+3,则As203具有氧化性和还原性，D项正确。］［对点训练3］（2017-东北育才中学三模）短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图（甲不一定在丁、庚的连线上），戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是（）乙丙A.甲一定是金属元素B.气态氢化物的稳定性：庚＞己＞戊C.乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反应D.庚的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强B［由戊、己的位置及二者分别是空气、地壳中含量最多的元素，可判断出戊是^己是O,则庚是尸，丁是a丙是八1,乙是Mg。甲可能是H或Li,A项错误；同周期，从左到右元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性也增强，B项正确；Mg（OH）2、A1（OH）3与H2CO3相互之间不能发生反应，C项错误；F没有最高价含氧酸，D项错误。］命题点2文字叙述的“位一构一性”的相互推断［对点训练4］（2018全国甲卷）a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2-和c+离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是（）・・a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物c的原子半径是这些元素中最大的d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性A［由题中所给的信息可知，a为H,b为O,c为Na,d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH,H的化合价为一1;B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H;D项中，H与S形成化合物H2S,其水溶液呈弱酸性。］［对点训练5］（2014.全国卷I）X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2—和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（）A.原子最外层电子数：X>Y>ZB.单质沸点：X>Y>ZC.离子半径：X2->Y+>Z-D.原子序数：X>Y>ZD［短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2-、Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第VIA、IA、VIIA族。又知X和Y处于同一周期，Y+和Z-具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。A.原子最外层电子数：F>S>Na。B.Na单质为金属晶体，S、F2为分子晶体，S为固体，F2为气体，显然沸点Na>S>F2。C.具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na+、F-具有相同的电子层结构，则离子半径：F->Na+,S2-多一个电子层，所以S2-半径最大。D.三种元素的原子序数关系为S>Na>F。］［对点训练6］（2017・黄冈质检）五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R,X的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m—n,W元素与Z元素同主族，R元素与Y元素同主族。下列叙述错误的是（）60gZY2中含有2molZ—Y极性共价键Y的氢化物比R的氢化物稳定Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：R>W>ZX与Y形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为1：2A［五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R中，X的原子半径是短周期主族元素中最大的，X为Na;Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m—n,说明Z元素L层上电子数

为8个，Y原子的次外层为2个电子，最外层有6个电子，Y是O元素；Z的M层上的电子数为4个，Z为Si元素；W元素与Z元素同主族，W为C元素；R元素与Y元素同主族，R是S元素;A.1mol二氧化硅中含有4molSi—O键，所以60gSiO2中含有4molSi—O极性共价键，A错误；B.氧和硫元素位于同主族，非金属性O元素强于S元素，所以O的氢化物比S的氢化物稳定，B正确；C.Si、C、S的非金属性S>C>Si,所以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是H2so4>H2cO3>H4SiO4,C正确；D.Na与O元素形成的两种常见化合物是Na2O和Na2O2,其阴阳离子个数比均为1：2,D正确。］命题点3“数据”推测位置、结构与性质［对点训练7］（2017・黄冈模拟）如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是（）.(>5原子序,数I97.(>5原子序,数I9753I因门--1111,^1吹o.o,o,&o.o,o.日无曲升中”A.最高价氧化物对应水化物的碱性：Z<MY、R两种元素气态氢化物的还原性：Y>RX、N两种元素组成的化合物不与任何酸反应D.简单离子的半径：Z<X<RD［同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素。A.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以碱性强弱为：Z>M，故A错误；B.HF的还原性比HCl的弱，故B错误；C.X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅，可与HF酸反应，故C错误；D.离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以简单离子的半径：Z<X<R,故D正确。］［对点训练8］根据下列短周期元素的性质数据判断，下列说法正确的是()最高或最素编号兀素1金、低化合价1()最高或最素编号兀素1金、低化合价10.661.361.2S：L10：i99■ ■ । n1.54：0.70：1.18原子士径A.元素④⑤形成的化合物是离子化合物B.元素⑦位于第三周期第VA族C.元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强D.元素①⑧形成的化合物具有两性D［根据列出的原子半径和元素化合价可确定④和⑤分别是磷和氯两种元素，磷和氯只能形成共价化合物，A错误；元素