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考試指南 1.理解元素的性質(zhì)與其在元素周期表中位置的關(guān)系。 2.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，了解原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的周期性變化，構(gòu)建元素周期律。 3.了解元素周期表。 4.理解元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化，這就是元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的原因。

熱點(diǎn)匯總

1. 元素周期表

2.主族元素性質(zhì)周期變化規(guī)律

項(xiàng)目

相同循環(huán)（左 → 右）

同一主要部落（向上 → 向下）

原子結(jié)構(gòu)

核電荷

逐漸增加

逐漸增加

電子層數(shù)

相同的

逐漸增加

原子半徑

逐漸減少

逐漸增加

離子半徑

陽離子逐漸減少，陰離子逐漸減少，r(陰離子)＞r(陽離子)

逐漸增加

自然

價

高正價態(tài)從+1→+7（O和F除外），負(fù)價態(tài)=-（8-主族數(shù)）（H為-1）

相同，最高正價數(shù)=主族數(shù)（O和F除外）

元素的金屬和非金屬性質(zhì)

金屬性質(zhì)逐漸減弱，非金屬性質(zhì)逐漸增強(qiáng)。

金屬性能逐漸增大，非金屬性能逐漸減小。

氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

逐漸增加

逐漸減弱

最高價氧化物對應(yīng)的水合物酸度和堿度

堿性逐漸減弱，酸性逐漸增加

堿度逐漸增加，酸度逐漸降低

【專家建議】 （1）三種方法判斷粒子半徑

首先看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同的情況下，電子層數(shù)越多，半徑越大。

二、看核電荷數(shù)：電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。

第三，看原子核外電子個數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)相同時，原子核外電子越多，半徑越大。

(2) 確定元素金屬或非金屬特性強(qiáng)度的方法

三

表面

元素周期表：金屬性質(zhì)：“右邊弱左邊強(qiáng)，上面弱下面強(qiáng)，右邊弱左下強(qiáng)”；非金屬性質(zhì)：“左邊弱右邊強(qiáng)，下面弱左上強(qiáng)，左下弱右邊強(qiáng)”

金屬活性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，金屬性逐漸減弱（Pb＞Sn）

非金屬活性順序：按F、O、Cl、Br、I、S順序，非金屬性質(zhì)逐漸減弱

三防

回答

置換反應(yīng)：強(qiáng)物質(zhì)取代弱物質(zhì)，適用于金屬和非金屬

與水或非氧化性酸的反應(yīng)越劇烈，或最高價氧化物相應(yīng)的水合物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)。

它越容易與氫發(fā)生反應(yīng)，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，或最高價氧化物相應(yīng)的水合物酸性越強(qiáng)，非金屬性質(zhì)越強(qiáng)。

氧化

金屬離子的氧化性越弱，相應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。

減少

非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，相應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。

3. 電離能

（1）第一電離能：氣態(tài)中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)變成氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最小能量，符號：I1，單位：__kJ·mol－1。

（2）規(guī)則

①在同一周期內(nèi)：第一個元素的第一電離能最小，最后一個元素的第一電離能最大，整體趨勢是從左到右逐漸增大。

②同族元素：第一電離能從上到下逐漸減小。

③同種原子：電離能逐步變大（即I1＜I2＜I3……）。

【專家建議】電離能的三大應(yīng)用

① 確定元素金屬性質(zhì)的強(qiáng)度

電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之，金屬性越弱。

② 確定元素的價數(shù)

若某元素的In+1?In，則該元素的常見價數(shù)為+n，比如鈉的I2?I1，所以鈉的價數(shù)為+1。

③ 確定原子核外電子的分層排列

在多電子原子中，元素各能級的電離能按一定的規(guī)律逐漸增大，當(dāng)電離能發(fā)生突變時，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。

4. 電負(fù)性

（1）含義：元素原子在化合物中吸引成鍵電子的能力的量度。元素的電負(fù)性越大，其原子在化合物中吸引成鍵電子的能力越強(qiáng)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)：最活潑的非金屬元素氟的電負(fù)性為4.0，以此為相對標(biāo)準(zhǔn)，計算其他元素（不包括稀有氣體）的電負(fù)性。

（3）改變模式

金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，位于非金屬三角邊界的“準(zhǔn)金屬”（如鍺、銻等）的電負(fù)性在1.8左右。

在元素周期表中，同一周期內(nèi)元素的電負(fù)性從左到右依次增大，同一主族內(nèi)元素的電負(fù)性從上到下依次減小。

【專家提示】電負(fù)性的三大應(yīng)用

5.對角線規(guī)則

在元素周期表中元素周期51號，某些主族元素具有與右下方主族元素相似的性質(zhì)，例如

。

典型案例分析

【例1】x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，因此可知（）

Ax 的原子半徑大于 y 的原子半徑

Bx 的電負(fù)性小于 y

Cx的氧化性比y的強(qiáng)。

Dx 的第一電離能小于 y 的第一電離能

分析：陰離子是由原子獲得電子形成的，陽離子是由原子失去電子形成的。x的陰離子和y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，所以x應(yīng)該在y的前周期，且原子序數(shù)x<y，且x為非金屬元素，最外層電子數(shù)較多，y為金屬元素，最外層電子數(shù)相對較少。x在y的前周期，其原子的電子層數(shù)較少，所以原子半徑較小，A錯誤；x是非金屬元素，且在y的前周期，具有較強(qiáng)的非金屬性質(zhì)，所以x的電負(fù)性大于y，因此B錯誤；x的電負(fù)性較大，且較容易獲得電子，氧化性較強(qiáng)，因此C正確； x為非金屬元素，y為金屬元素，且x處于y的前一個周期，所以x的第一電離能大于y的第一電離能，所以D錯誤。

答案：C

【例2】X、Y為同一周期的兩個主族元素，它們的遞進(jìn)電離能（I）數(shù)據(jù)如下表所示：

電離能/kJ·mol－1

I1

I2

I3

I4

I5

…

496

4,562

6 912

9,543

13,353

…

738

1,451

7 733

10,540

13630

…

下列表述正確的是（）

A.電負(fù)性：X＞Y

B. 與水的反應(yīng)程度：X

CX 最外層電子數(shù)為 1

DY的最高價數(shù)為+3

分析：X的I2突然增大，說明X的最外層有一個電子，Y的I3突然增大，說明Y的最外層有兩個電子，由于X與Y處于同一周期，所以可以推斷Y位于X的右側(cè)。

答案：C

【例3】元素周期表和周期律能指導(dǎo)人們進(jìn)行有規(guī)律的推斷和判斷，下列哪項(xiàng)說法不合理？

A. 如果aX2+和bY-具有相同的電子殼層結(jié)構(gòu)，則原子序數(shù)為：a = b + 3

B.鹽酸（HCl）的酸性比H2SiO3強(qiáng)，所以該元素的非金屬性質(zhì)為：Cl＞Si

C.硅和鍺都位于金屬與非金屬的交界處，可以作為半導(dǎo)體材料

D.Be和Al在元素周期表中處于對角線位置，故可推導(dǎo)出：Be(OH)2＋2OH－===BeO22－＋2H2O

分析：A.若aX2+與bY-具有相同的電子殼層結(jié)構(gòu)，則原子序數(shù)為：a-2=b+1，即a=b+3，因此A正確；B.HCl不是氯的最高價態(tài)含氧酸，不能據(jù)此比較Cl和Si的非金屬性質(zhì)，因此B錯誤；C.硅和鍺處于金屬與非金屬交界處，元素既表現(xiàn)出一定的金屬性質(zhì)，又表現(xiàn)出一定的非金屬性質(zhì)，可以作為半導(dǎo)體材料，因此C正確；D.Be和Al在元素周期表中處于對角線位置，因此Be(OH)2與Al(OH)3性質(zhì)相近，因此可以推導(dǎo)出：Be(OH)2 + 2OH- === BeO22- ＋2H2O，因此D正確。

答案：B

【例4】下列哪個事實(shí)不能解釋元素的金屬性或非金屬性的相對強(qiáng)弱？（）

選項(xiàng)

事實(shí)

綜上所述

Na 與冷水的反應(yīng)比 Mg 更強(qiáng)烈

金屬度：

鈉＞鎂

Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2強(qiáng)

金屬度：

鈣＞鎂

SO2 與 NaHCO3 溶液反應(yīng)生成 CO2

非金屬特性：

硫＞碳

在t℃時，Br2＋H22HBrK＝5.6×107

I2＋H22HIK＝43

非金屬特性：

Br＞I

分析：C項(xiàng)：根據(jù)事實(shí)，H2SO3比H2CO3酸性強(qiáng)，但H2SO3并不是最高價的含氧酸，所以不能解釋S＞C的非金屬性質(zhì)。

答案：C

【例5】下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海ǎ?/p>

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

目的

Cl2和Br2分別與H2反應(yīng)

氯和溴的非金屬性質(zhì)比較

分別將氨通入MgCl2和AlCl3溶液中。

鎂和鋁的金屬特性比較

確定相同摩爾濃度的 Na2CO3 和 Na2SO4 溶液的 pH 值

碳和硫的非金屬性質(zhì)比較

Fe和Cu分別與稀鹽酸反應(yīng)

鐵和銅的金屬特性比較

分析：A項(xiàng)中Cl2、Br2分別與H2發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件的難易程度，可以判斷氯、溴非金屬性的強(qiáng)弱；B項(xiàng)中，分別在MgCl2、AlCl3溶液中通入氨，NH3·H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應(yīng)生成Al(OH)3，但無法比較二者金屬性的強(qiáng)弱；C項(xiàng)，確定Na2CO3和Na2SO4溶液摩爾濃度的pH，據(jù)此可以確定Na2CO3和Na2SO4的水解程度，也就是可以確定H2CO3和H2SO4的酸性，從而可以確定碳、硫的非金屬性； D、利用Fe與稀鹽酸的反應(yīng)，Cu與稀鹽酸反應(yīng)的強(qiáng)弱，可判斷Fe和Cu的金屬性質(zhì)的強(qiáng)弱。

答案：B

【例6】 我們知道，元素的電負(fù)性與元素的價數(shù)一樣，是元素的一個基本性質(zhì)。下面給出14種元素的電負(fù)性：

元素

鋁

是

氯

李

電負(fù)性

1.5

2.0

1.5

2.5

3.0

4.0

1.0

元素

鎂

鈉

硅

電負(fù)性

3.0

0.9

3.5

2.1

2.5

1.8

已知當(dāng)兩個成鍵元素之間的電負(fù)性差大于1.7時，會形成離子鍵；當(dāng)兩個成鍵元素之間的電負(fù)性差小于1.7時，會形成共價鍵。

（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可以推斷元素電負(fù)性的變化規(guī)律是____。

（2）通過分析電負(fù)性變化規(guī)律，確定鎂的電負(fù)性值變化的最小范圍是________。

（3）判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價化合物：

A.Li3N B.BeCl2 C.AlCl3 D.SiC

屬于離子化合物的是________；屬于共價化合物的是________；請設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，證明以上結(jié)論：_____________________________。

（4）P和Cl的化合物中，Cl元素呈現(xiàn)___（填“正”或“負(fù)”）價，原因是_____。

分析：（2）根據(jù)電負(fù)性變化規(guī)律：同一周期元素的電負(fù)性從左到右增大，同一主族元素的電負(fù)性從上到下減小。電負(fù)性：Na＜Mg＜Al，同一主族：Be＞Mg＞Ca，最小范圍應(yīng)為0.9～1.5。 （3）根據(jù)已知條件及表中數(shù)值：Li3N中元素的電負(fù)性差為2.0，大于1.7，形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中元素的電負(fù)性差分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。化合物與離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電，離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，能導(dǎo)電，而共價化合物不能。

答：(1)隨著原子序數(shù)的增加，元素的電負(fù)性呈周期性變化 (2)0.9~1.5 (3)ABCD決定每種物質(zhì)在熔融狀態(tài)下是否能導(dǎo)電，若導(dǎo)電則是離子化合物，反之則不導(dǎo)電，是共價化合物 (4)Cl的電負(fù)性比P的電負(fù)性大，Cl對成鍵電子的吸引力更強(qiáng)。

實(shí)踐練習(xí)

1. 對錯題（正確標(biāo)“√”，錯誤標(biāo)“×”）。

（1）鈉的第一和第二電離能比鎂的小。

（2）C、N、O、F四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>F>C。（）

（3）元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。

(4)元素氧化物的水合物的酸性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)；堿性越強(qiáng)，其金屬性越強(qiáng)。

(5)元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性越強(qiáng)，水溶液性越強(qiáng)，還原性越弱。

(6)元素原子獲得的電子越多，其非金屬性質(zhì)越強(qiáng)；失去的電子越多，其金屬性質(zhì)越強(qiáng)。

（7）同一周期內(nèi)的元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。

答案： (1)×(2)×(3)×(4)×(5)× (6)×(7)×

2. 圖中給出了短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置，其中W原子中質(zhì)子數(shù)為其M層電子數(shù)的3倍，下列說法錯誤的是（ ）

AX和Y可以形成5種以上的化合物

B.工業(yè)上常用電解熔融的氯化物Z來制備Z。

C.簡單離子的半徑從大到小依次為：Q>X>Y>Z

DX、W、Q最高價氧化物對應(yīng)的水合物酸性為Q>X>W

答案：B

分析：這些元素都是短周期元素，根據(jù)元素在周期表中的位置，X、Y在第二周期，Z、W、Q在第三周期，W原子中質(zhì)子數(shù)為其M層電子數(shù)的3倍，設(shè)M層電子數(shù)為x，則W原子中質(zhì)子數(shù)=2+8+x，2+8+x=3x，所以x=5，則W為P元素，則X為N，Y為O，Z為Al網(wǎng)校頭條，Q為Cl元素。AX、Y分別為N和O元素。它們可以形成多種氮氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，因此X與Y可以形成5種以上的化合物，所以A正確。 BZ為Al元素，鋁較活潑，氯化鋁在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，所以工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁的方法來冶煉Al，因此B錯誤；C.電子層數(shù)越多，離子半徑越大，同樣層結(jié)構(gòu)的離子，隨原子序數(shù)的增大，離子半徑減小，所以離子半徑：Q>X>Y>Z，所以C正確；D.元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價態(tài)氧化物對應(yīng)的水合物酸性越強(qiáng)，非金屬性：Q>X>W，則最高價態(tài)氧化物對應(yīng)的水合物酸性為Q>X>W，所以D正確。

3. 比較下列粒子半徑的大?。ㄓ谩?gt;”或“<”填空）：

（1）Na______Mg______Cl

（2）鋰______鈉______鉀

(3)Na＋________Mg2+________Al3+

（4）F-________Cl-________Br-

(5)Cl-________O2-________Na＋____Mg2+

（6）Fe2+________Fe3+

答案： (1)>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)>>>(6)>

4.(1) C、N、O、S四種元素中，第一電離能最大的是________________。

（2）觀察下列四種鑭系元素的電離能數(shù)據(jù)，判斷哪種元素最有可能呈現(xiàn)+3價：________（填入元素名稱）。幾種鑭系元素的電離能（單位：kJ·mol-1）

元素

I1

I2

I3

I4

鐿（鐿）

604

1 217

4 494

5 014

镥

532

1,390

4 111

4 987

鑭（La）

538

1,067

1,850

5 419

Ce（鈰）

527

1 047

1 949

3,547

（3）銅和鋅的第一電離能和第二??電離能見表：

電離能/(kJ·mol－1)

I1

I2

銅

746

1 958

鋅

906

1,733

銅的第一電離能（I1）小于鋅的第一電離能，而銅的第二電離能（I2）大于鋅的第二電離能。其主要原因是_____________________。

答案：(1) N (2) 鑭

（3）銅原子失去一個電子后，核外電子排布為[Ar]3d10，而鋅原子失去一個電子后，核外電子排布變?yōu)閇Ar]3d104s1。銅已達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，銅的第二電離能較大

參加高考

1.(2022·江蘇報) 工業(yè)上可以通過電解熔融的Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合物來生產(chǎn)鋁。下列哪項(xiàng)陳述是正確的？

A.半徑大小：r(Al3+)W

CZ具有很強(qiáng)的還原性

D.原子序數(shù)為82的元素與W屬于同一主族。

答案：C

分析：由共價化合物的結(jié)構(gòu)可知X與W形成4個共價鍵，Y形成2個共價鍵元素周期51號，Z形成1個共價鍵。X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大。對于短周期元素，W的原子序數(shù)等于X和Y原子序數(shù)之和，則X為C，Y為O，Z為F，W為Si。同一周期元素的原子半徑從左到右依次減小。C、O、F的原子半徑為：C>O>F，故A正確；同一周期元素的非金屬性從左到右依次增大，同一主族元素的非金屬性從上到下依次增大。C、O、Si的非金屬性為：O＞C＞Si，故B正確；氟的非金屬性最強(qiáng)，其單質(zhì)有很強(qiáng)的氧化性，故C錯誤；原子序數(shù)為82元素為鉛，原子結(jié)構(gòu)圖為

和硅都位于元素周期表的IVA族，所以D是正確的。

5.(2021·山東論文)X、Y均為第三周期元素，Y的最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為6，二者形成的化合物可表示為[XY4]+[XY6]-存在。下列說法錯誤的是（）

A.原子半徑：X>Y

B. 簡單氫化物的還原性：X>Y

C.Y是同一周期元素中氧化性最強(qiáng)的。

D.同一周期內(nèi)有4種元素的第一電離能小于X。

答案：D

分析：Y處于第三周期，其最高正電荷與最低負(fù)電荷的代數(shù)和為6，所以Y為Cl元素，由X與Y形成的陰離子和陽離子可知，X與Y易形成共價鍵，根據(jù)化合物形式可知，X為P元素。AP與Cl處于同一周期，所以P的半徑較大，即X>Y，選項(xiàng)A不符合題意要求；B.對應(yīng)的簡單氫化物為PH3和HCl，半徑為P3->Cl-，所以PH3失去電子的能力強(qiáng)，還原性強(qiáng)，即X>Y，選項(xiàng)B不符合題意要求；C.從左到右，同一周期的元素金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，各元素對應(yīng)的金屬元素的還原性減弱。非金屬元素的氧化性增大，所以Cl2的氧化性最強(qiáng)，選項(xiàng)C不符合題意要求；D.在同一周期內(nèi)，從左到右，第一電離能呈增大趨勢，且VA族元素的第一電離能均大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期的第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，第一電離能小于P的元素有5個，選項(xiàng)D符合題意要求。

6.（2021全國論文B篇）我國嫦娥五號探測器帶回1.731千克月壤，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其成分與地球土壤相似，土壤中所含的短周期元素W、X、Y、Z，其原子序數(shù)和最外層電子數(shù)之和為15，X、Y、Z為同一周期相鄰元素，且均不與W同族。下列哪項(xiàng)結(jié)論正確？

A.原子半徑大小順序?yàn)閃>X>Y>Z

B. 化合物XW中的化學(xué)鍵是離子鍵

CY的導(dǎo)電性比Z弱。

DZ氧化物水合物的酸性比碳酸強(qiáng)。

答案：B

分析：由于X、Y、Z為同一周期相鄰元素，因此它們的最外層電子數(shù)之和必定是3的倍數(shù)且小于15。假設(shè)為12，那么X、Y、Z的最外層電子數(shù)分別為3、4、5，W的最外層電子數(shù)為3，因此W與X同族，與問題不一致；假設(shè)為9，那么X、Y、Z的最外層電子數(shù)分別為2、3、4，W有6個最外層電子，與問題相符。由W、X、Y、Z的原子序數(shù)可知W、X、Y、Z分別為O、Mg、Al、Si。原子半徑：Mg>Al>Si>O，即X>Y>Z>W，A錯誤；MgO為離子鍵構(gòu)成的化合物，B正確； Al是導(dǎo)體，而Si是半導(dǎo)體，Al的電導(dǎo)率大于Si，C錯誤；Si的最高價氧化物的水合物為H2SiO3，其酸性比碳酸弱，因此D錯誤。

為方便閱讀，現(xiàn)將各集代表作品列示如下，歡迎大家提出意見：

（1）氧化還原反應(yīng)合集： （2）物質(zhì)的量合集： （3）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、元素周期律合集： （4）電化學(xué)合集： （5）化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率合集： （6）電解質(zhì)溶液合集： （7）化學(xué)實(shí)驗(yàn)合集： （8）有機(jī)化學(xué)合集： （9）我的教育理念合集： （10）我的文學(xué)作品合集： （11）詩歌合集：

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