专题21 元素周期律-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）.docx

1、v 原子结构的周期性变化规律v 同周期元素的性质变化规律（以第三周期为例）v 同主族元素的性质变化规律v 氢氧化铝两性氢氧化物v 元素周期律知识点一 原子结构的周期性变化规律1元素原子核外电子排布的周期性变化v 规律同周期随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。2元素原子半径的周期性变化v 规律同周期随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。3元素化合价的周期性变化 以原子序数为118的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：v 规律随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期：最高正价：17(F无正价，O无最高正价)

2、，负价：41。【典例1】已知下列原子的半径：原子NSOSi半径r/1010 m0.751.020.741.17根据以上数据，P原子的半径可能是()A1.101010 m B0.801010 m C1.201010 m D0.701010 m【答案】A【解析】根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S原子之间，故答案为选项A。【典例2】某短周期主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，下列判断不正确的是()AR一定是第三周期元素BR一定是第A族元素CR的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO3DR的气态氢化物的化学式为H2R【答案】C【解析】设R的最高化合价为x，则最低化合价为x8，

3、由题意得x(x)84，x6，即R的最高化合价为6，应为第A族元素，B正确；而短周期元素中，A族元素中氧元素无最高化合价，故R为S，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO4，C错误，A、D正确。【训练1】已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径BA，则a与b的相对大小关系是()Aa一定大于bBa一定小于bC若元素A、B在同一周期，则a一定大于bD若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b【答案】C【解析】根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径BA，所以原子序数ab，C正确；若在同一主族中，当原子半径BA时，原子序数ba，所以两种情况都有可能，A、B、D错误。知识点二 同

4、周期元素的性质变化规律（以第三周期为例）（1）钠、镁与水的反应实验内容钠（Na）镁（Mg）实验步骤取一小块金属钠，投入至盛有足量水（预先滴加2滴酚酞试液）的烧杯中。观察现象。取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2 mL水并滴入2滴酚酞试液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。实验现象钠块浮在水面，并迅速熔成闪亮的小球，发出嘶嘶响声，四处游动，最后消失，滴有酚酞的水变红。镁与冷水并未见明显现象，当水沸腾时，镁与热水反应，产生气体，并使滴有酚酞的水变红。化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2Mg+2H2OMg(OH)2+H2结论钠与水反应比镁与水反应容易、

5、剧烈。（2）镁、铝与盐酸反应实验内容镁（Mg）铝（Al）实验步骤取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜，放入一支试管中，再加入2 mL 1 mol/L的盐酸取一小片铝，用砂纸磨去表面的氧化膜，放入一支试管中，再加入2 mL 1 mol/L的盐酸实验现象镁与盐酸剧烈反应，产生大量气泡铝与盐酸反应，产生气泡化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2结论镁与盐酸反应比铝与同浓度盐酸反应更剧烈、更容易。（3）钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为：NaOH（强碱）Mg(OH)2（中强碱）Al(OH)3（两性氢氧化物）我们可利用金属单质与水（或酸）反应的难易程

6、度；或者金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱比较金属元素的金属性。所以Na、Mg、Al的金属性强弱为：NaMgAl。（4）我们可利用非金属单质与氢气化合的难易程度；或者非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属元素的非金属性强弱。有关元素SiPSCl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）的酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸（比H2SO4酸性强）【典例1】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4H2YO4H3ZO4，下列判断不

7、正确的是()A原子半径XYZB气态氢化物稳定性XYZC元素原子得电子能力由强到弱XYZD单质与氢气反应由易到难XYZ【答案】A【解析】三种元素电子层数相同，则其位于同一周期，由酸性HXO4H2YO4H3ZO4，知非金属性XYZ，同周期从左到右非金属性逐渐增强，则原子序数为XYZ。A项，原子半径为XYYZ，正确；C项，非金属性越强，得电子能力越强，则元素原子得电子能力为XYZ，正确；D项，非金属性越强，与氢气化合越容易，单质与氢气反应由易到难顺序为XYZ，正确。【典例2】下列事实不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是()A氯气与氢硫酸能发生置换反应BHClO4酸性比H2SO4强C盐酸是强酸，氢硫

8、酸是弱酸D受热时，氯化氢比硫化氢稳定【答案】C【解析】A、B、D均能说明氯元素的非金属性比硫元素强；C项，盐酸比氢硫酸酸性强，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强。【训练1】下列有关物质性质的比较不正确的是()A氧化性：Br2Cl2B酸性：HClO4H3PO4C热稳定性：HClHBrD碱性：NaOHMg(OH)2【答案】A【解析】Cl和Br位于第A族且Cl在Br的上方，因此Cl的非金属性大于Br，因此单质的氧化性Cl2Br2，气态氢化物的热稳定性HClHBr，故A项错误。知识点三 同主族元素的性质变化规律对同一主族元素进行实验探究（如上一节对IA族和VIIA族元素实验探究），可知：同一主族元素，

9、由上而下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（原子结构观点解释：同一主族元素，最外层电子数相同，由上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。）【典例1】已知16S和34Se位于同一主族，下列说法正确的是 A热稳定性：H2SeH2SH2O B原子半径：SeSClC酸性：H2SeO4H2SO4HClO4 D还原性：S2- Se2- Br-【答案】B【解析】同主族由上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，则稳定性H2OH2SH2Se，A错误；同周期由左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，同主族由上到下原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，则B正确，

10、非金属性逐渐越强，最高价含氧酸酸性越强，酸性：HClO4H2SO4 H2SeO4，C错误，还原性：Se2- S2-，D错误。【典例2】依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是()AH3BO3的酸性比H2CO3的强BMg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RM【答案】B【解析】硼、碳同周期，硼在碳左边，故硼酸酸性弱于碳酸，A项错误；Mg、Be同主族，镁在下方，Mg(OH)2的碱性强于Be(OH)2，B项正确；同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，C项错误；阴阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素

11、在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小些，D项错误。【训练1】下列说法错误的是( )ALi、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多BLi、Na、K、Rb元素的原子半径逐渐增大,金属性依次增强C因为Na比K容易失去电子,所以单质Na比K的还原性强D.O与S为同主族元素,且0比S的非金属性强【答案】C【解析】K比Na容易失去电子,所以单质K比Na的还原性强,C项错误。知识点四 氢氧化铝两性氢氧化物1Al(OH)3的物理性Al(OH)3是不溶于水的白色胶状沉淀，是典型的两性氢氧化物，能凝聚水中的悬浮物，又有吸附色素的性能。2Al(OH)3的两性：当与强酸反应：Al(OH)3+3H+=

12、Al3+3H2O当与强碱反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 3Al(OH)3的制取：(1)铝盐与碱反应：用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+v 注意制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。所以，实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。(2)偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时：CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO32-，C

13、O2过量时：CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-。v 说明一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O【典例1】相同条件下Al3+比Mg2+更易与OH反应生成沉淀。现向浓度均为0.1 mol/L的MgCl2和AlCl3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，下列示意图表示生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系，合理的是ABC D【答案】A【训练1】下列各组反应中最终肯定是白色沉淀的是（ ）。AAlCl3溶液中加入适量的氨水，再加入足量稀盐酸B硫酸铝溶液中加入足

14、量氢氧化钠溶液C氯化铜溶液中加入足量氢氧化钾溶液D硫酸镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液【答案】D知识点五 元素周期律1元素周期律的具体表现(1)原子半径：同周期（稀有气体除外），从左到右，随着原子序数的递增，元素原子半径递减；同主族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素原子半径递增。(2)化合价：同周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价递增（从+1价到+7价），第一周期除外，第二周期的O、F元素除外；从IVA族开始，最低负化合价递增（从-4价到-1价），第一周期除外，金属元素一般无负化合价。元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8 。(3)元素的金属性和非金属性：同一周期中，从

15、左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性递减，非金属性递增；同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性递增，非金属性递减。2同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外)项目同周期(从左至右)同主族(自上而下)电子层数相同逐一增加最外层电子数逐一增加(除第一周期外均为17)相同原子半径逐渐减小逐渐增大得电子能力逐渐增强逐渐减弱失电子能力逐渐减弱逐渐增强氧化性逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸、碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱非金属形成气态氢化物难易程度由难到易由易到难气态氢化物稳定性逐渐

16、增强逐渐减弱化合价最高正价由(1)(7)价，负价(4)(1)最高正价=主族序数，最低负价=(8族序数)【典例1】X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()AY、Z、X三种元素的原子半径依次增大 BX、Z都是第二周期第A族元素，单质的氧化性：XZCY的气态氢化物的热稳定性比Z的强DR元素与W同族且处于相邻周期，则R元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强【答案】D【解析】根据元素周期表中位置关系可知X为氧元素，W为氟元素，Y为硅元素，Z为硫元素。由于同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上而下依次增大，故Y、Z、X三种元素的原子半径依次

17、减小，A错误；X、Z分别是第二周期第A族元素和第三周期第A族元素，单质的氧化性：XZ，B错误；SiH4的热稳定性比H2S的弱，C错误；R元素与W同族且位于相邻周期，则R为氯元素，其最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性比H2SO4强，D正确。【典例2】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A原子半径：dcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B【解析】a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2

18、或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；若b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S; c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。A错：原子半径：adcWX B气态氢化物的稳定性：WYXC氧化物对应水化物的酸性：ZYXD自然界中X、Z两种元素均以游离态形式存在【答案】B【解析】由Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍，可得Z为S元素；结合各元素在周期表中的相对位置知，W为N元素，X为Si元素，Y为P元素。A项，同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：XYW；B项，非金属性：

19、WYX，所以气态氢化物的稳定性：WYX；C项，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，但该选项中没有明确说明是最高价氧化物对应的水化物；D项，在自然界中Si以化合态形式存在。【训练2】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价235、3、32下列叙述正确的是()AX、Y元素的金属性：XYB一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来CY的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2【答案】B【解析】短周期元素的主要化合价中W元素只有2价，没有正化合价可知，W为O，由原子半径

20、的大小可知，Z元素具有3、5价，原子半径大于氧元素且相差不大，故Z为氮元素；X元素只有2价，Y元素只有3价，X、Y原子半径相差不大，原子半径比氮元素、氧元素大很多，可知X、Y位于第三周期相邻主族，故X为镁元素，Y为铝元素。1核电荷数为118的元素中，下列说法正确的是()A最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B最外层有2个电子的元素一定是金属元素C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D最外层电子数为7的原子，最高正价为7【答案】C【解析】A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中可以是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正化合价。2镭(Ra)位于元素周期表中第七周期第A

21、族，下列关于镭元素单质及其化合物的性质推测错误的是()A镭的原子半径比钙的大B氯化镭的化学式为RaCl2C单质镭不能与水反应产生氢气D氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强【答案】C【解析】镭的活泼性比Ca强，与H2O反应能生成H2。31-18号元素（除稀有气体元素外）中的三种元素、，已知它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为，则下列叙述正确的是（ ）A原子半径：B非金属性：C、形成的简单阴离子的还原性逐渐减弱D、的简单氢化物的稳定性逐渐增强【答案】B4已知X+、Y2+、Z、W2四种离子均具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述，不正确的是A原子半径：XYZW B原子序数

22、：YXZWC原子最外层电子数：ZWYX D还原性：XY，W2Z【答案】A5四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是() A.原子半径:ZMB.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱D.Z位于元素周期表中第二周期A族【答案】B【解析】根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素可知,M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。同一周期主族元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:ZQB.最高价氧化物对应水化物的酸性:QCl，A项错误；O和Na可形成Na2O和Na

23、2O2，B项正确；同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱，稳定性H2OH2S，C项错误；S和Cl的最高价氧化物对应的水化物H2SO4、HClO4都是强酸，但H2SO3不是强酸，故D项错误。8甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀溶解。丁溶液滴人甲溶液时，无明显现象产生。据此可推断丙物质是（ ）。 AAl2(SO4)3 BNaOH CBaCl2 DFeSO4【答案】D 【解析】丁溶液滴入乙溶液有白色沉淀生成，继续滴加沉淀溶解，则沉淀为Al(OH)3，丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。而

24、NaOH溶液与BaCl2混合时无明显现象产生，即BaCl2为甲溶液。故丙物质为FeSO4。9用118号元素及其形成化合物的化学式填空。(1)原子半径最小的是_。(2)除稀有气体外，原子半径最大的元素是_，它的原子结构示意图是_。(3)与水反应最剧烈的金属是_。(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是_。(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是_。(6)最稳定的气态氢化物是_。(7)金属性最强的元素是_，非金属性最强的元素是_。(8)最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_。【答案】(1)H(2)Na(3)Na(4)NaOH(5)N(6)HF(7)NaF(8)HClO410(2019天津静海一中

25、高一下月考)1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力。元素周期表体现了元素“位构性”的关系,揭示了元素间的内在联系。下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:第周期第族。(2)Sn的最高正价为,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为,Bi的最高价氧化物为。(3)根据元素周期律,推断:阴影部分元素氢化物热稳定性最强的是元素(填元素符号)。H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4(填“”“”或“”）H2SeO4。氢化物的还原性:H2O(填“”“”或“”）H2S。原子半径比较:N(填“”“”或“”）

26、Si。【答案】(1)4A (2)+4HClO4Bi2O5 (3)FP,PN,所以原子半径SiN。1. (全国卷)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A原子半径：dcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B2（全国卷）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。右表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是() A原子半径：WX B常温常压下，Y单质为固态C气态氢化物热稳定性：ZW DX的最高价氧化物的水化物是强碱【答案】D【解析】由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：WPH3，C正确；X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，D错误。