同周期和同主族元素性质的递变规律（重难点讲义）

专题01同周期和同主族元素性质的递变规律

重难目标L

攻

1.掌握同周期元素从左到右的性质递变规律，包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的

变化趋势。

2.理解同主族元素从上到下的性质递变规律，如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。

3.应用元素周期律解释实际化学现象，并能解决相关题型问题。

4.通过实验比较氯、溪和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。

重难知识广

汇

一、主族元素的周期性变化规律

项目同周期（左一右）同主族（上一下）

核电荷数逐渐增大逐渐增大

电子层数相同逐渐增多

原子原子半径逐渐减小逐渐增大

结构阳离子逐渐减小

离子半径阴离子逐渐减小逐渐增大

r（阴离子）〉r（阳离子）

最高正化合价由+1->+7（0、F除相同，最高正化合价=主族

化合价

外）负化合价=—（8一主族序数）序数（0、F除外）

元素的金属性和非金金属性逐渐减弱金属性逐渐增强

属性非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱

性质阳离子氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐减弱

离子的氧化性、还原性

阴离子还原性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强

气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱

最高价氧化物对应的碱性逐渐减弱碱性逐渐增强

水化物的酸碱性酸性逐渐增强酸性逐渐减弱

二、实验探究同主族元素性质的递变规律

।.同主族元素性质的递变——比较氯、浜和碘的非金属性强弱

（1）在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、Nai溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和Nai溶

液中各滴入3滴新制的氯水。观察颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。

最初状态加入新物质颜色变化发生的反应式

NaBr溶液3滴新制的氯水无色变成橙黄色2NaBr+C12==2NaCl+Br2

溶液无色变成黄褐色

Nai3滴新制的氯水2NaI+C12==2NaCl+I2

新制的氯水无操作无颜色变化

（2）在点滴板的2个孔穴中分别滴入3滴Nai溶液和溟水，然后向Nai

NaBr

溶液中各滴入3滴滨水。观察颜色变化，并与澳水的颜色进行比较。写

出反应的化学方程式。

最初状态加入新物质颜色变化发生的反应式

无色变成黄褐色

Nai溶液3滴滨水2NaI+Br2==2NaBi+I2

溟水无操作无颜色变化

（3）现象分析与结论

①现象分析：Ch能从NaBr中置换出Bn,从Nai中置换出b

结论：因此CL的非金属性强于加2,也强于12

②现象分析：Br2能从Nai中置换出h

结论：因此Br2的非金属性强于I：

最终结论：他们的非金属性由强到弱的排序为：Ch>Br2>12

2.同周期元素性质递变——比较钠、镁和铝的金属性强弱

（1）通过钠、镁与水的反应，比较钠、镁和铝的金属性强弱

①回忆钠与水反应的实验，写出实验现象和化学方程式。

实验装置

钠

水

实验原理2Na+2H2O===2NaOH+H2T

实验用品钠、水、酚酸溶液；滤纸、小刀、镣子、表面皿、烧杯。

预测产物氢氧化钠和氢气

实验步骤在烧杯中加一些水，滴入几滴酚儆溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？

实验现象实验现象分析及结论

和分析及领1谈在人而1-钠的密度比水的小

结论熔一—钠熔化成光亮的小球钠与水反应放出热量，钠的熔点低

游一—小球在水面上迅速游动生成的气体推动钠球在水水面上迅速游

动，球周围有水雾出现，

响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有

爆鸣声

红一—加入酚酥的溶液颜色变红反应生成的产物呈碱性

实验结论钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOHo

①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。

实验说明②未用完的钠必须放回原试剂瓶。

③金属钠着火，不能用水(或C02)灭火，必须用干燥的沙土来灭火。

②回忆镁与冷水、热水的反应，观察并记录实验现象。

实验装置

豆

实验原理

Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2T(热水中)

步骤1：将镁条用砂纸打磨至光亮，分成两等份。

实验步骤步骤2：将一份光亮的镁条置于冷水中，

步骤3：将另一份光亮的镁条置于热水中。

镁在冷水中：几乎没有观察到任何现象。

实验现象

镁在热水中：观察到有气泡产生。

实验结论Mg金属性比钠弱

(2)通过MgCb、A1C13与NaOH的反应,比较Mg(OH”、Al(0H)3的碱性强弱。

实验操作实验现象及离子方程式

向氢氧化铝中加入盐酸，白色沉淀

向试管中加入2mL1向一支试管中滴

逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无

mol/LAlCb溶液，然后加2mol/L盐酸,

色透明；离子方程式为

滴加氨水，直到不再产8AICI3边滴加边振荡

A1(OH)+3H+=AP++3HO

132

结原子半径逐渐减小逐渐增大

构

化合价最高正价由+1>7最高正价和最低负价数相同

最高正化合价+1，最低负化合价8主族序数=最外层电子数二元素最高

正化合价

元素的金属性和非金金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱

属性强

元

素单质的氧化性和还原氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强

性性

质

最高价氧化物水化物酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强

的酸碱性

气态氢化物的稳定稳定性逐渐增强，还原性逐渐减稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，

性、还原性和水溶液弱,酸性逐渐增强酸性逐渐增强

酸性

三、元素周期表和元素周期律的应用

1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素

2.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>AkCa>Mg,则碱性：Mg(OH)2>AI(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,则Ca(OH)2>AI(OH)3(填

或

②推测未知元素的某些性质

如：已知Ca(OH”微溶，Mg(0H；，2难溶，可推知Be(0H)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可

推知元素磷(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。

3.启发人们在一定区域内寻找新物质

①半导体元素在金属与井金属分界线附近，如：Si,Ge,Ga等.

②农药中常用元素在右上方，如：F、CKS、P、As等。

的|重难题型广

题型01考查主族元素性质的递变规律

【典例】下列关于物质性质的比较，不或碰的是

A.酸性强弱：HIOAHBrOAHCl。1B.还原性：Na>Mg>Al

C.氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2SeD.氧化性：F2>Ci2>Br2

【答案】A

【蟀析】A.元素的非金属性与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，故同主族元素非金属性Cl>Br>L

最高价含氧酸酸性应为HClO4>HBrO4>HIO4,A错误；B.元素的金属性与其单质的还原性一致，已知金

属性Na>Mg>Al,对应单质还原性顺序为Na>Mg>AI,B正确；C.元素简单气态氢化物的稳定性与其

非金属性一致，已知非金属性0>S>Se,氢化物稳定性顺序为H2O>H2S>H2Se,C正确；D.元素的非金

属性与其单质的氧化性一致，已知非金属性F>Cl>Br,对应单质氧化性顺序为F2>C12>Bn,D正确；故

答案为：Ao

【变式】结合元素周期律，下列性质比较的结果正确的是

B.氮族元素的简单气态氢化物中沸点最低的是PM

C.氧族非金属元素的简单阴离子中还原性最强的是Se?-

【答案】B

【解析】A.卤化银的颜色随卤素原子半径增大而加深，AgF为白色，AgCl为白色，AgBr淡黄色，Agl黄

色，颜色最深的是Agl,A错误；B.氮族氢化物中，NH3因氢键沸点最面，PH3、AsH3、SbH3等随分子量

增大沸点逐渐升高，但PE分子量最小，范德华力最弱，沸点最低，B正确：C.同主族从上往下元素的非

金属性减弱，氧族阴离子还原性顺序为：02Vs2Vse2<Te2,Te?还原性最强，C错误；D.第三周期元素金

属性Na>Mg>Al,最高价氧化物对应水化物碱性最强的是NaOH,K属于第四周期，KOH不符合题意，D

错误：故选B。

题型02考查实验探究主族元素性质的递变规律

【典例】根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是

选项事实推测

AMg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应Be(被)与冷水更难反应

BHF是弱酸，HBr是强酸HI是强酸

C

DSi与％高温时反应，S与凡加热时反应P与电在高温时能反应

【答案】C

【解析】A.Be位于Mg的上方，同主族金属活动性从上到下增强，因此Be与冷水反应比Mg更难，推测

合理，A正确；B.VIIA族氢化物酸性从上到下增强，HBr为强酸，HI酸性更强，推测合理，B正确；C.IIA

族金属的最高价氢氧化物碱性从上到下增强，Ca(OH)2和Ba(0H)2均为强碱，Sr位于二者之间，Sr(0H)2应

为强碱，推测其为弱碱不合理，C错误；D.非金属性S>P>Si,S与H?加热反应，Si需高温，推测P需

高温反应，符合非金属性递变规律，D正确；故选C。

A.实验I中产生的现象为溶液由无色变为棕黄色

C.实验IH中滨水可用反应后实验I中溶液代替

【答案】C

题型03考查主族元素性质递变规律的应用

【典例】应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预

测正确的个数是

①第2周期非金属元素的气态氢忆物溶于水后，水溶液均为酸性

②同主族元素的单质从上到下，熔点逐渐升高

③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是U2O2,其溶液是一种强碱

④由水溶液的酸性：HC1>HF,不能推断出元素的非金属性：C1>F

⑤人们可以在元素周期表的过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料

⑥短周期元素形成的微粒X?和丫2+核外电子排布相同，离子半径：X2>Y2，

A.2个B.3个C.4个D.5个

【答案】B

【解析】①第2周期的非金属元素的气态氢化物NH3,水溶液为碱性，①错误；②同主族碱金属元素的单

质从上到下，熔点逐渐降低，②错误；③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O,其溶液LiOH是一种弱碱，

③错误；④最高价氧化为对应的水化物酸性越强，则非金属性越强，不能由氢化物水溶液的酸性：推断出

元素的非金属性，④正确；⑤元素周期表的应用中，从过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的

合金材料，⑤正确：⑥短周期元素形成的微粒X2和丫2+核外电子排布相同，核电荷数大的离子半径小，离

子半径：X2>Y2+,⑥正确；答案选B。

【变式】运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是

A.锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是U2O2

B.钿(Bi)为第VA族元索，其最高价氧化物对应的水化物为强酸

C.钱(T1)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应

D.破(At》单质为有色固体，HAl不稳定，AgAl不溶于水也不溶于稀硝酸

【答案】D

【解析】A.锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是LizO,A项错误；B.例(Bi)为第VA族元素，其最高价氧化

物对应的水化物为弱酸，B项错误；C.钝（TI）与铝同主族，钙的金属性强于铝，其单质只能与盐酸反应，

不能与NaOH溶液反应，C项错误：D.卤素单质的颜色逐渐加深，同主族非金属性逐渐减弱，氢化物的稳

定性逐渐减弱，卤化银除AgF外均难溶于水和硝酸，碳（At2）单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水

也不溶于稀硝酸，D项正确；答案D。

分层训练广

练

【巩固训练】

1.（2425高一上•上海•期末）根据元素周期律判断，下列物质的性质比较，错误的是

A.酸性：HC1O4H2so4B.碱性：KOH>NaOH

C.非金属性：P>S>C1D.气态氢化物稳定性：HF>HC1>H2S

【答案】C

【蟀析】A.氯的非金属性比硫强，故高氯酸的酸性强于硫酸，A正确；B.钾的金属性比钠强，故氢氧化

钾的碱性比氢氧化钠强，B正确；C.三种元素为同周期元素，从左到右非金属性增强，C错误；D.同主

族元素，从上到下非金属性减弱，同周期，从左到右非金属性增强，非金属性越强，气态氢化物的稳定性

越强，D正确；故选C。

2.（2324高一下•上海•月考）下列递变情况.错误的是

A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多B.P、S、Q最高正价依次增高

C.Li、Na、K金属性依次增强D.N、0、F最高正价依次增高

【答案】D

【解析】A.Na、Mg、Al最外电子层电子数分别为1、2、3,依次增多，A正确；B.P、S、。元素最外

层电子数分别为5、6、7,最高正价分别为+5、+6、+7,最高正价依次升高，B正确：C.Li、Na、K在同

一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强，C正确；D.N最外电子层电子数为5,最高正价为+5,0、F

一般不呈现正价，D错误；故选D。

3.（2425高一上•上海静安•期末）关于卤素X（X=F、0、Br、I）的性质，以下说法正确的是

A.X2都可以与水反应生成HX和HXO

B.随着X原子核电荷数的增加，X2的熔沸点逐渐升高

C.随着X原子核电荷数的增加，X2与H?化合的程度逐渐增强

D.随着X原子核电荷数的增加，X的还原性逐渐减弱

【答案】B

【解析】A.氟气与水反应生成氧气和HF,故A错误；B.随着核电荷数增大，单质的相对分子质量增大，

分子间作用力增大，单质的熔沸点升高，故B正确；C.随着核电荷数增大，原子半径增大，形成的氢卤键

键能减小，导致X2与H?化合的程度逐渐减弱，故C错误；D.随着核电荷数增大，卤素原子对最外层电子

的吸引能力逐渐减小，导致单质的氧化性逐渐减弱，对应X的还原性逐渐增强，故D错误；故选B。

A.As的最高价含氧酸一定是一元酸

【答案】c

5.（2425高一上•上海杨浦•期末）下列递变规律正确的是（）

A.酸性HF>HCl>HBr>HI

B.热稳定性HI>HBr>HCl>HF

C.单质活动性F2>C12>Br2>l2

D.离子还原性F>Cl>Br>I

【答案】C

【解析】A.非金属性F>Cl>Br>I,则热稳定性为HF>HCl>HBr>HI,但HF酸为弱酸，其它为强酸,

酸性为HI>HBr>HC〉HF,故A错误；B.非金属性F>Cl>Br>L则热稳定性为HF>HCl>HBr>HL

故B错误；C.同主族从上到下非金属性减弱，单质活动性F2>Cb>Bn>l2,故C正确；D.同主族从上

到下原子半径增大，离子还原性FVClVBrVL故D错误；故选C。

6.（2425高一上•上海•期中）下列各组物质的性质由强到弱的顺序排列正确的是

A.酸性：HC10>H3Po>H2sChB.氢化物稳定性：HF>H2O>NH3

C.碱性：NaOH>Al（OH）3>Mg（OH）2D.还原性；HF>HCl>HI>HBr

【答案】B

【解析】A.同一周期从左到右元素非金属性依次递增，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则

HCIO4>H2SO4>H3PO4,A错误；B.同一周期从左到右元素非金属性依次递增，简单气态氢化物稳定性依次

增强，所以氢化物的稳定性：HF>H2O>NH3,B正确；C.同一周期从左到右元素金属性依次减弱，所以最

高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则碱性：NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3,C错误；D.同主族元素从上

到下非金属性依次减弱，相应单质的氧化性依次减弱，相应简单离子的还原性依次增强，则还原性：

HI>HBr>HCl>HF,D错误；故选B。

7.（2425高一下•上海闵行•月考）下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是

A.从Na到C1,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱

B.O与S为同主族元素，0比S的原子半径小，故氧气比硫单质的氧化性弱

C.从F到I,单质的沸点逐渐降低，与氢气化合难度逐渐增大

D.因为Na原子比A1原子容易失去电子，所以Na元素比A1元素的金属性强

【答案】D

【解析】A.从Na到CL元素的金属性依次减弱，非金属性依次增强，故最高价氧化物对应的水化物的碱

性逐渐减弱，酸性逐渐增强，A错误；B.同•主族，从上往下，元素的非金属性依次减弱，单质的氧化性

依次减弱，0与S为同主族元素，0比S的原子半径小，故氧气比硫单质的氧化性强，B错误；C.由于卤

素单质均形成分子晶体，从F到I,单质分子相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则单质的沸

点逐渐升高，元素的非金属性依次减弱，单质与氢气化合难度逐渐增大，C错误；D.因为Na原子比A1

原子容易失去电子，即Na的还原性比A1强，所以Na元素比A1元素的金属性强，D正确；故答案为D。

8.（2425高一下•上海奉贤•期中）下列各组元素性质的变化规律中，错误的是

A.Li、Na、K的最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强

B.P、S、。最高正化合价依次升高

C.N、0、F原子半径依次增大

D.Cl、Br、I的气态氢化物的热稳定性依次减弱

【答案】C

【脩析】A.同主族元素从上到下金属性增强，Li、Na、K的最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，故

A正确；B.P、S、C1最高正化合价依次为+5、+6、+7,故B正确；C.同周期元素从左到右，半径依次

减小，N、0、F原子半径依次减小，故C错误；D.同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，气态氢化

物的稳定性减弱，HCKHBr、HI的热稳定性依次减弱，故D正确；选C。

9.(2324高一下•上海闵行♦期中)由硒在周期表中的位置分析判断下列说法正确的是

【答案】C

【解析】A.0的非金属性强于品，则热稳定性HzSevFhO,A错误；B.元素的非金属性越强，其简单氢

化物还原性越弱，非金属性S>Se,则还原性HzSvbhSe,B错误；C.元素非金属性越强，其最高价氧化物

对应水化物酸性越强，#金属性S>Sc,则酸性H2s04H2SCO4,C正确；D.Sc电子层数多于S,则原子半

径S<Se,D错误；故答案选C。

10.(2324高一下•上海•期末)硒(Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。

(1)下列关于硒(Sc)的氧化物的性质，推断正确的是___________。

(2)下列关于硒(Se)的氧化物的性质，预测合理的是___________o

C.硒的氧化物只具有氧化性D.硒(Se)的氧化物对应水化物的酸性比硫酸强

【答案】(1)D(2)B(3)同主族元素从上往下非金属性减弱，S元素的非金属性大于Se,得电

子能力强，所以SeS2中Se元素化合价呈正价

(3)同主族元素从上往下非金属性减弱，S元素的非金属性大于Se,得电子能力强，所以SeS2中Se元素

化合价呈正价。

【强化训练】

I.(2324高一下•上海闵行•期中)关于铭T1及其化合物的叙述中，错误的是

A.铭的金属性比铝强

C.铭在化合物中呈+3价

D.相同条件时，链和水反应的现象比铝和水更明显

【答案】B

【解析】A.铭与A1同主族，且在第六周期，金属性强于ALA正确；B.Ti的金属性强于A1,则碱性

TI(OH)3>A1(OH)3，B错误；C.锯在HIA族，在化合物中呈+3价，C正确；D.链的金属性强于AI,相同

条件下，诧与水反应的现象比铝与水反应更明显，D正确；故答案选B。

2.(2324高一下•上海•期末)硒［Se)被誉为“生命的奇效元素”，下列关于硒的描述不正确的是

C.单质常温下呈固态D.硒原子最外层核外电子数为6

【答案】B

3.（2324高一上•上海•期末）下列关于。2、Bn、12的说法正确的是

A.密度逐渐减小B,沸点逐渐降低

C.活泼性逐渐减弱D.颜色逐渐变浅

【答案】C

【蟀析】A.。2、Bn、12是同主族非金属单质，从上到下密度逐渐增大，A错误；B.通常状况下C12是气

体，Bn是液体，12是固体，同主族非金属单质，从上到下沸点逐渐升高，B错误；C.Cl、Br、I为同主族

元素，其非金属性从上到下依次减弱，则其单质的氧化性从上到不依次减弱，活泼性逐渐减弱，C正确；D.通

常状况下Cb是黄绿色气体，Bn是深红棕色液体，b是紫黑色固体，颜色逐渐变深，D错误；故选C。

4.（2425高一上•上海•期末）比较。和S两种元素的非金属性强弱，可以作为验证的证据是

A.比较这两种元素单质的沸点

B.比较两种元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性

C.比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易性

D.比较这两种元素单质与氢气化合的难易

【答案】D

【解析】A.沸点为物理性质，与分子间作用力相关，无法直接反应非金属性，A错误；B.若两种元素均

处于最高价态且对应酸，则该方法有效（如HCIO4与H2so4）。但若元素最高价氧化物对应的酸不存在或

不常见（如本题。没有最高价）则不适用此规律，B错误；C.比较元素的金属性可以用单质与酸反应的难

易性进行判断，比较非金属性不适用此规律，C错误；D.元素H勺非金属性越强，其单质与氢气化合就越容

易，因此可根据单质与氢气化合的难易判断元素非金属性强弱，D正确；故选D。

5.（2025高一•上海•学业考试）下列关于锂元素的说法正确的是

【答案】B

【解析】A.锂是3号元素，位于第二周期第IA族，故A错误：

6.（2425高一下•上海黄浦•期中》下列有关说法正确的是

【答案】B

7.（2223高一下•上海宝山•月考）能用于比较钠、镁两种元素金属性强弱且描述正确的是

A.熔点：Na<MgB.碱性：NaOH>Mg（OH）2

C.相对原子质量：Mg>NaD.与水反应的难易程度：Na比Mg难

【答案】B

【解析】A.Na、Mg都是金属元素，由于•金属键：Na<Mg,金属键越强，断裂消耗的能量就越多，物质

的熔点就越高，故熔点：NaVMg,但这与钠、镁两种元素金属性强弱无关，A错误；B.Na、Mg是同一

周期元素，元素的原了•序数越大，元素的金属性就越弱，其相应的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越

弱，