大单元三　第七章　第26讲　元素周期表　元素的性质

第26讲元素周期表元素的性质[复习目标]1.能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。能列举元素周期律(表)的应用。2.掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等性质的变化规律。考点一元素周期律与元素周期表(一)元素周期表1.元素周期表的编排原则(1)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行。(2)族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上而下排成的纵列。2.元素周期表的结构请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：(1)标出族序数、周期序数。(2)将前六周期主族元素的元素符号补充完整。(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。(4)标出镧系、锕系的位置。(5)写出各周期元素的种类。(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113~117号元素的位置。答案3.元素周期表的分区请在上述轮廓图中找出s区、p区、d区、ds区、f区的位置，并写出各区价层电子排布特点。分区元素分布价层电子排布s区ⅠA族、ⅡA族ns1~2p区ⅢA族~ⅦA族、0族ns2np1~6(He除外)d区ⅢB族~Ⅷ族(镧系、锕系除外)(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n-1)d10ns1~2f区镧系、锕系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns24.熟记元素周期表中的四个重要的关系(1)电子层数=周期数；(2)最外层电子数=主族序数；(3)主族元素的最高正化合价=主族序数(O、F除外)；(4)主族元素的最低负化合价=主族序数-8。1.解答下列问题。(1)[2024·安徽，15(1)]Cu位于元素周期表第周期第族。

(2)[2023·湖北，16(1)]Co位于元素周期表第周期第族。

(3)[2022·山东，16(1)]基态Ni原子的价电子排布式为，在元素周期表中位置为。

(4)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价层电子排布式和元素符号：①第四周期第ⅣB族；

②第五周期第ⅦA族。

(5)某元素M2+的3d轨道上有5个电子，则①M原子的核外电子排布式为；

②M元素在元素周期表中的位置为第周期。

答案(1)四ⅠB(2)四Ⅷ(3)3d84s2第四周期第Ⅷ族(4)①3d24s2、Ti②5s25p5、I(5)①1s22s22p63s23p63d54s2②四2.A、B、C均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为(填元素符号)。

答案O、P、Cl解析设A的原子序数为x，则B的原子序数为x+8-1，C的原子序数为x+8+1，由(x+8-1)+(x+8+1)=4x，解得x=8，所以A为O元素、B为P元素、C为Cl元素。(二)元素周期律1.内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。2.实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。3.同周期、同主族元素性质的递变规律(1)同周期元素性质的递变规律同周期主族元素从左到右，核电荷数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力依次增强，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(2)同主族元素性质的递变规律同主族元素从上到下，电子层数依次增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，失电子的能力依次增强，得电子的能力依次减弱；金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。4.金属和非金属的分界线(1)分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋、与硼、硅、砷、碲、砹、的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。(2)各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。(3)分界线附近元素的性质：既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。5.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。例如，Be与Al处于对角线，其单质及化合物的化学性质相似，Al2O3、Al(OH)3是两性化合物，则BeO、Be(OH)2也是两性化合物。3.根据元素周期律比较下列各组性质(填“>”或“<”)：(1)金属性：KNaMg；

非金属性：FOS。

(2)碱性：Mg(OH)2Ca(OH)2KOH。

(3)酸性：HClO4H2SO4HClO。

(4)热稳定性：NH3H2OHF。

(5)还原性：HBrHCl，I-S2-。

答案(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)><4.比较下列微粒半径大小(填“>”或“<”)：(1)NaMgCl。

(2)LiNaK。

(3)F-Cl-Br-。

(4)Cl-O2-Na+Mg2+。

(5)Fe2+Fe3+。

答案(1)>>(2)<<(3)<<(4)>>>(5)>5.下列有关微粒半径大小关系的比较中，正确的是()A.微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-B.原子序数：X>Y，则原子半径一定是X<YC.r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)D.同一主族非金属元素原子半径：X>Y，则非金属性：X>Y答案C解析核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：X+<Y-，A错误；同一周期的主族元素，原子序数越大，原子半径越小，但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越大，B错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误。原子或离子半径比较(1)“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。(3)“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。6.下列比较元素金属性相对强弱的方法或依据正确的是()A.根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强B.用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于MgC.根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱D.根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱答案D解析应该根据金属失电子的难易程度来判断，易失电子的金属性较强，A不正确；钠首先跟MgCl2溶液中的水反应，无法置换出Mg，B不正确；Mg和Al与水反应都要加热，且现象都不明显，C不正确。7.下列实验所涉及的操作或叙述正确的是()选项实验操作或叙述A探究C和Si的非金属性强弱用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pHB探究S和P的非金属性强弱将质量和颗粒大小相同的铁粒，分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中C探究Na和K的金属性强弱将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶D探究Mg和Al的金属性强弱利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3答案C解析不能用润湿的pH试纸测量溶液的pH，且应该比较等浓度的溶液的pH，故A错误；常温下，铁遇到浓硫酸会钝化，故B错误；金属Na和K容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应，为防止其氧化变质，用小刀切割后，剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存，C正确；Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，不会生成氢氧化铝沉淀，故D错误。比较元素金属性、非金属性强弱的常用方法金属性①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强非金属性①与H2化合越容易，简单氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强(三)元素周期表的应用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.寻找新材料8.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)所有非金属元素都分布在p区()(2)在元素周期表中，d区和ds区的元素都是金属元素()(3)作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近()(4)构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内()(5)在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素()(6)农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√9.已知115号元素的中文名为“镆”，在基态镆原子中，最后填入电子的轨道能级符号是，电子云轮廓图形状为，故“镆”位于周期表中的区。

答案7p哑铃形p考点二电离能电负性1.电离能(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·mol-1。(2)规律①同周期元素：从左到右，元素第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能出现反常。②同族元素：从上到下，第一电离能逐渐减小。③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3……)。(3)应用①判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。②判断元素的化合价如果某元素的In+1≫In，则该元素的常见化合价为+n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的化合价为+1。③判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。1.判断下列关于电离能叙述的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子()(2)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大()(3)在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势()(4)所有元素中，氟的第一电离能最大()(5)第二周期元素中，第一电离能大于O的元素有3种()(6)第三周期元素中，第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种()(7)第四周期主族元素中，第一电离能介于Ga、As之间的元素有2种()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×2.电负性2.NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是。

答案N>H>B解析NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，说明N的电负性强于H，B的电负性弱于H，故电负性：N>H>B。答题规范3电离能大小比较1.电离能与原子结构答题策略：从原子核对最外层电子的吸引力来判断。答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B，故A的第一电离能小于B。2.电离能与半充满、全充满答题策略：能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)时，比较稳定，难失电子。答题模板：A原子的价层电子排布式为×××，××轨道处于半充满(全充满)状态，比较稳定，难失电子，×××电离能大。1.[2023·北京，15(2)]比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。

答案I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子2.[2022·河北，17(2)]Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是，原因是

。

答案CuCu的第一电离能失去的是4s1的电子，第二电离能失去的是3d10的电子，Zn的第一电离能失去的是4s2的电子，第二电离能失去的是4s1的电子，失去2个电子后Zn2+的3d轨道电子处于全充满状态3.如图是1~20号元素第一电离能变化的曲线图。其中有四种元素的第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这4种元素的元素符号及其价层电子排布式，分析发生该现象的原因。答案Be：2s2N：2s22p3Mg：3s2P：3s23p3发生该现象的原因是它们原子核外价层电子排布在原子轨道p能级中处于半充满或全空的稳定状态，失去电子较为困难，故第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大。4.[2022·全国甲卷，35(1)(2)](1)基态F原子的价层电子排布图(轨道表示式)为。

(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)。

答案(1)(2)图a同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高图b1.(2026·浙江1月选考，5)关于元素周期律的认识错误的是()A.半径：Mg2+<O2-B.非金属性：Si<SC.还原性：Br-<Cl-D.第一电离能：K+<Na+答案C2.(2025·山东，6)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是()A.70174YbB.70174Yb与C.基态Yb原子核外共有10个d电子D.Yb位于元素周期表中第六周期答案D解析70174Yb中质子数为70，中子数为174-70=104，故中子数和质子数之差为104-70=34，A错误；70174Yb、70176Yb为两种核素，B错误；Yb的核外电子排布式为[Xe]4f146s2，共有20个d电子，C错误；由Yb的价电子排布式为3.(2025·浙江6月选考，3)根据元素周期律推测，下列说法不正确的是()A.原子半径：Mg>NaB.电负性：C>SiC.非金属性：Br>ID.热稳定性：NH3>PH3答案A解析同周期主族元素，从左往右原子半径依次减小，则原子半径：Mg<Na，A错误；C和Si位于第ⅣA族，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则电负性：C>Si，B正确；Br和I位于第ⅦA族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性：Br>I，C正确；N和P位于第ⅤA族，非金属性：N>P，故热稳定性：NH3>PH3，D正确。4.[2024·浙江1月选考，17(2)]下列说法正确的是。

A.电负性：B>N>OB.离子半径：P3-<S2-<Cl-C.第一电离能：Ge<Se<AsD.基态Cr2+的简化电子排布式：[Ar]3d4答案CD课时精练[分值：100分](1~3题，每小题6分，4~11题，每小题7分)1.(2024·江苏，1)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是()A.O B.P C.Ca D.Fe答案A解析O、P、Ca、Fe依次在第二、三、四、四周期，只有A符合。2.(教材改编)下列说法正确的是()A.s区全部都是金属元素B.最外层电子数为2的元素都分布在s区C.电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属D.共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价答案D解析s区的氢元素为非金属元素，氦元素最外层电子数为2，但属于0族元素，位于p区，不属于s区，金属Pb的电负性为1.9；用电负性来描述不同元素对键合电子吸引力大小，电负性大的成键元素，对电子的吸引力大，显负价，答案为D。3.(教材选编)下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是()答案A解析同一主族元素从上到下，随着核电荷数的增大，电负性逐渐减小，第一电离能逐渐减小，最高化合价相同，但F没有正价；F2、Cl2、Br2均为分子晶体，随相对分子质量的增大，熔点升高，故熔点：Br2>Cl2>F2，答案选A。4.(2025·绍兴一模)根据元素周期表和元素周期律，下列说法不正确的是()A.第一电离能：N>OB.酸性：HClO4>H2SO4C.离子半径：Na+>O2-D.稳定性：H2O>H2S答案C解析同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：N>O，A正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，Cl的非金属性强于S，最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，B正确；Na+和O2-电子层数相同，但Na+核电荷数更大，故离子半径：Na+<O2-，C错误；O的非金属性强于S，H2O的稳定性大于H2S，D正确。5.下列事实不能用元素周期律解释的是()A.微粒半径：Na+>Mg2+B.酸性：HCl>H2CO3C.还原性：S2->Cl-D.热稳定性：HF>HI答案B解析Na和Mg同处第三周期，Na+和Mg2+的电子层结构相同，根据元素周期律，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，因此Na+的半径大于Mg2+，A不符合题意；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，HCl不是最高价氧化物对应的水化物，因此不可以用元素周期律解释，B符合题意；元素非金属性越强，则其形成的阴离子还原性越弱，非金属性：S<Cl，则还原性：S2->Cl-，可用元素周期律解释，C不符合题意；元素非金属性越强，其形成的简单氢化物热稳定性越强，非金属性：F>I，所以简单氢化物的热稳定性：HF>HI，可用元素周期律解释，D不符合题意。6.已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是()A.该元素位于周期表的p区B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族C.该元素的价层电子排布式为3d104s24p1D.与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应的水化物具有两性答案C解析原子序数为31的元素是Ga，该元素位于周期表的p区，故A正确；该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，故B正确；该元素的价层电子排布式为4s24p1，故C错误；与该元素同族的第三周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，是两性氢氧化物，故D正确。7.(2026·温州高三第一次适应性考试)根据元素周期表和元素周期律，下列说法不正确的是()A.碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2B.原子半径：S>O>NC.离子键的百分数：Na2O>MgOD.热稳定性：HCl>HBr答案B8.(2024·重庆，5)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是()A.Si的电负性大于AlB.Mn和Cu均为d区元素C.Mg的第一电离能小于AlD.基态时，Mg原子和Mn原子的单电子数相等答案A解析同周期元素从左到右电负性逐渐增大，Si的电负性大于Al，A正确；基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，位于d区；基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，位于ds区，B错误；镁的第一电离能大于铝的第一电离能，C错误；基态Mg原子的价层电子排布式为3s2，没有单电子；基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，有5个单电子，D错误。9.根据元素周期表和元素周期律，下列叙述正确的是()A.氢卤酸的酸性由强到弱的顺序：HF>HCl>HBrB.同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数可能相差1、11、25C.铁元素位于元素周期表中第四周期第ⅧA族D.主族元素都有最高正价，且都等于该元素原子的最外层电子数答案B解析第二、三周期的第ⅡA族与同周期第ⅢA族元素原子序数相差1，第四、五周期的第ⅡA族与同周期第ⅢA族元素原子序数相差11，第六、七周期的第ⅡA族与同周期第ⅢA族元素原子序数相差25，故B正确；铁元素位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，故C错误；氧元素无最高正价，氟元素无正价，故D错误。10.下列说法正确的是()A.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强B.在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41C.某主族元素的电离能I1~I7数据如表所示(单位：kJ·mol-1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.原子半径由小到大的顺序：Mg、Si、N、F答案B解析元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：F>Cl>S>P，所以HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱，故A错误；①中由于P原子3p能级半充满，所以第一电离能较大；②同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以Mg的第一电离能较大；③同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，所以Si的第一电离能较大，P、Mg、Si的原子序数之和为15+12+14=41，故B正确；根据表格数据可知该元素的第三电离能和第四电离能相差较大，所以应为第ⅢA族元素，故C错误；一般电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同，核电荷数越小，原子半径越大，所以原子半径由大到小的顺序为Mg、Si、N、F，故D错误。11.(2024·金丽衢十二校联考)已知S、Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如图所示。下列对事实解释正确的是()选项事实解释A常温下，Cl2为气体，Br2为液体键能：Cl—Cl>Br—BrBBrCl中Br显正价电负性：Cl>BrC原子半径：S>Cl最外层电子数：S<ClD稳定性：H2S>H2SeH2S中有氢键答案B解析Br2的相对分子质量大于Cl2，故Br2的沸点高，与键能无关，A错误；S和Cl电子层数相同，核电荷数：Cl>S，对核外电子吸引力：Cl>S，故半径：S>Cl，C错误；硫的非金属性强于硒，故硫化氢稳定性强于硒化氢，D错误。12.(16分)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。(1)①基态硒原子的价层电子排布式为。

②锗、砷、硒的第一电离能大小排序为(用元素符号表示，下同)。

(2)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为。元素C、N、O的第一电离能由大到小的排列顺序为。

②下列说法正确的是(填字母)。

A.第一电离能：As>GaB.电负性：As>GaC.原子半径：As>Ga③锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的价层电子排布式为。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有种。

④硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排布式为。

答案(1)①4s24p4②As>Se>Ge(2)①3d104s1N>O>C②AB③4s24p23④1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)解析(1)②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是As>Se>Ge。(2)①Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，其基态原子的价层电子排布式为3d104s1。同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，由于N元素原子的2p能级处于半充满稳定状态，