认识同周期元素性质的递变规律学案（鲁科版必修2）。

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第1课时认识同周期元素性质的递变规律
一、同周期元素原子失电子能力的比较
1．钠、镁、铝失电子能力强弱
(1)实验①中，钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红色。该实验说明钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)实验②中，加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。该实验说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2↓＋H2↑。
(3)实验③和④中的两支试管内都有无色气泡产生，但实验③中试管放出气体的速率较快。反应的化学方程式为
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑；
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。
(4)结论：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为Na＞Mg＞Al。
钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。
钠、镁、铝的失电子能力由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
2．同周期元素原子失电子能力的递变规律
在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从左到右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，原子核对外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。
例1研究表明，26Al可以衰变为26Mg，下列比较这两种元素金属性强弱的方法正确的是()
A．比较这两种元素单质的硬度和熔点
B．在AlCl3和MgCl2溶液中分别滴加少量的NaOH溶液
C．将打磨过的镁条和铝片分别与热水作用，并向其中滴入酚酞溶液
D．将空气中放置已久的26Al、26Mg的单质分别与热水作用
答案C
解析通过比较两单质分别与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度或比较Al(OH)3和Mg(OH)2碱性强弱，进而判断Mg、Al的金属性强弱。A项，单质的硬度和熔点与元素金属性强弱无关；B项，AlCl3和MgCl2分别与少量的NaOH溶液反应，生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，无法比较元素的金属性强弱；D项，在空气中久置，二者表面均附着氧化物，与热水均不反应，无法比较元素金属性的强弱。
思维启迪——元素原子失电子能力(即金属性)强弱的判断依据
(1)比较元素的单质与水(或非氧化性酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子失电子的能力越强。
(2)比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。一般来说，碱性越强，元素原子失电子的能力越强。
(3)比较金属阳离子的氧化性的强弱。对主族元素而言，最高价金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素原子失电子的能力越弱。
(4)比较金属单质间的置换反应。一般在水溶液里若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X失电子能力强。
例2下列事实不能用于判断金属性强弱的是()
A．金属单质间发生的置换反应
B．1mol金属单质在反应中失去电子的多少
C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D．金属元素的单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度
考点碱金属的性质与原子结构的关系
题点金属性强弱的判断
答案B
解析金属单质在反应中失去电子的多少，不能作为判断金属性强弱的依据，如1molAl反应失去的电子比1molNa多，但Al的金属性比Na弱。
思维启迪
(1)元素金属性的强弱实质是原子失电子的难易，凡是能直接或间接地比较化学变化中原子失电子的难易，即可比较元素金属性的强弱。
(2)金属性强弱与失去电子的多少无关，取决于原子失去电子的能力。
(3)单质的物理性质不能作为判断元素金属性强弱的因素。
例3对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是()
A．碱性：NaOHB．阳离子氧化性：Na＋>Mg2＋>Al3＋
C．单质的还原性：NaD．离子半径：Na＋>Mg2＋>Al3＋
答案D
解析Na、Mg、Al金属原子失电子能力逐渐减弱，单质的还原性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，由于离子半径：Na＋>Mg2＋>Al3＋，故氧化性：Na＋规律总结
同周期从左到右，主族金属元素单质的还原性减弱，金属阳离子的氧化性增强。
二、同周期元素原子得电子能力的比较
1．硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力强弱
SiPSCl
判断依据与氢气反应高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃
由难到易的顺序为Si＜P＜S＜Cl
最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中强酸H2SO4：强酸HClO4：强酸
酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
结论Si、P、S、Cl的得电子能力逐渐增强

2.同周期元素性质递变规律
在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从左至右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引力逐渐增大，原子得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。
例4具有相同电子层数的X、Y、Z三种元素，已知它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断中正确的是()
A．离子半径：X>Y>Z
B．单质的氧化性：X>Y>Z
C．气态氢化物的稳定性：XD．阴离子的还原性：X>Y>Z
答案B
解析根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断出同周期元素X、Y、Z在周期表中的位置从左到右的顺序为Z、Y、X，也可以根据最高化合价(分别为＋7、＋6、＋5)进行判断，进而再运用元素周期律判断元素及其单质的各项性质。
规律总结
(1)解此类题目须明确元素在周期表中的位置，再利用元素性质变化规律判断。
(2)同周期从左到右：非金属单质氧化性增强，非金属阴离子的还原性减弱。
例5下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是()
①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS
A．②⑤B．①②C．①②④D．①③⑤
答案A
解析气态氢化物稳定性越高，元素非金属性越强，①可以说明；最高价氧化物的水化物酸性越强，元素非金属性越强，②不能说明，③可以说明；Cl2能置换出H2S中的S，④可以说明；最外层电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱，⑤不可以说明；Fe与Cl2、S分别反应生成FeCl3、FeS，说明非金属性Cl>S，⑥可以说明。只有②⑤不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。
思维启迪
(1)元素非金属性的强弱实质是元素原子得电子的难易，凡是能直接或间接地比较化学反应中原子得电子的难易，即可比较元素非金属性的强弱。
(2)比较元素非金属性强弱时应注意以下几点：
①单质或化合物物理性质方面的规律与元素非金属性强弱无关。
②含氧酸的氧化性强弱与元素的非金属性的强弱无关。
③根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时，必须是最高价含氧酸。
④原子在反应中获得电子数目的多少与元素非金属性的强弱无关。
⑤无氧酸(气态氢化物水溶液)的酸性强弱与元素非金属性强弱无必然联系。
同周期元素(稀有气体元素除外)原子结构与性质的递变规律
项目同周期(从左到右)
原子半径逐渐减小
主要化合价＋1→＋7(O、F除外)，－4→－1
元素原子的失电子能力逐渐减弱
元素原子的得电子能力逐渐增强
单质氧化性逐渐增强
还原性逐渐减弱
离子阳离子的氧化性逐渐增强
阴离子的还原性逐渐减弱
气态氢化物稳定性逐渐增强
还原性逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强
碱性逐渐减弱

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)同周期从左到右随着核电荷数的增加，离子半径依次减小()
(2)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强()
(3)同周期中，第ⅠA族元素(H除外)金属性最强，第ⅦA族元素非金属性最强()
(4)从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价呈现从＋1→＋7价的变化()
(5)Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物均为强碱()
(6)已知酸性：盐酸＞碳酸＞硫酸，则证明元素原子得电子能力：Cl＞C＞Si()
(7)根据Cl2＋2KI===I2＋2KCl，证明元素原子得电子能力：Cl＞I()
答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√
2．(2017•三门峡高一检测)下列能说明非金属性S强于P的是()
A．S的颜色比P4的颜色深
B．P4能在常温下自燃，而S不能
C．酸性：H2SD．酸性：H2SO4>H3PO4
答案D
解析物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据；P4的自燃是其着火点低的缘故，与非金属性无关；H2S不是S的最高价氧化物对应的水化物，不能作为比较的依据。
3．(2018•滁州定运检测)下列叙述中能判断A金属比B金属失电子能力强的是()
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
答案D
解析A项，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，不能确定两元素原子核电荷数及其原子半径的大小，不能确定A、B失电子能力的强弱；B项，电子层数少的原子不一定比电子层数多的原子失电子能力弱；C项，原子失电子的多少不能说明原子失电子能力的强弱，如1molAl比1molNa与足量稀HCl反应时生成的H2多，但Al不如Na活泼；D项，说明A比B失电子能力强。
4．下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是()
A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强
B．P、S、Cl最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C．第3周期ⅦA族元素的原子半径最大
D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
答案C
解析Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正价分别为＋5、＋6、＋7，依次升高，由于P、S、Cl的得电子能力依次增强，其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强；除稀有气体外，第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，因此这一周期ⅦA族元素的原子半径最小；因Na、Mg、Al的失电子能力依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性应依次减弱。
5．X、Y为同一周期的元素，如果X原子半径大于Y的原子半径，则下列说法不正确的是()
A．若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于Y
B．若X、Y均为金属元素，则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子的氧化性强
C．若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定
D．若X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y强于X
答案B
解析X、Y为同一周期元素，X的原子半径大于Y的原子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数，即Y在X的右边。依据同周期元素的性质递变规律知，若X、Y均为金属元素，从X到Y，金属性逐渐减弱，元素原子的还原性逐渐减弱，其形成的阳离子氧化性增强，A项正确，B项错误；若X、Y均为非金属元素，从左到右同周期元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性也逐渐增强，C、D项均正确。
6．下列所述变化规律正确的是()
A．Na、Mg、Al还原性依次增强
B．HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱
C．Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次减弱
D．S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的离子半径依次减小
答案D
解析Na、Mg、Al还原性依次减弱，A项错误；HCl、H2S、PH3稳定性依次减弱，B项错误；Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次增强，C项错误；S2－、Cl－、K＋、Ca2＋核外电子排布相同，随原子序数递增离子半径逐渐减小，D项正确。
7．A、B、C、D为同一短周期的4种元素，A为该周期原子半径最大的元素，B的氧化物既可溶于强酸溶液又可溶于强碱溶液。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，C点燃时与氧气反应生成的氧化物可与C的气态氢化物反应得到C的单质，D的单质在常温下为气态。
(1)A、B、C、D的元素符号分别为A________、B________、C________、D________。
(2)C在元素周期表中位于第________周期________族。
(3)A、B最高价氧化物对应的水化物的碱性大小________(用化学式表示)，C、D氢化物的稳定性强弱__________(用化学式表示)。
答案(1)NaAlSCl(2)3ⅥA(3)NaOH>Al(OH)3H2S解析B的氧化物具有两性，可能是Al。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，且C为非金属元素，故4种元素在第3周期，A原子半径最大，所以A为Na，B为Al，D为Cl，C为S(因第3周期中只有SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O)。
[对点训练]
题组一元素原子得失电子能力强弱的比较
1．能说明钠比铝活泼的是()
A．最外层电子数钠原子比铝原子少
B．相等物质的量的钠和铝分别和盐酸反应，钠产生的气体少
C．钠与铝的电子层数相等
D．常温下钠能与水剧烈反应，而铝不能
答案D
解析能说明失电子能力Na>Al，取决于其失电子难易程度，不取决于其失电子数目多少。
2．(2017•莱芜高一检测)下列叙述中，通常不能作为判断两种元素得电子能力强弱依据的是()
A．其气态氢化物稳定性的强弱
B．单质氧化性的强弱
C．其最高价氧化物的水化物酸性强弱
D．单质熔点的高低
答案D
解析熔点属于物理性质，与元素得电子能力无关。
3．下列有关说法正确的是()
A．H2SO4的酸性比HClO的酸性强，所以S的非金属性比Cl强
B．Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，所以Al比Mg活泼
C．H2S300℃时开始分解，H2O1000℃时开始分解，说明O的非金属性比S强
D．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱
答案C
解析A项，比较非金属性强弱时，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性；B项，Mg比Al活泼；D项，Na与水反应比Mg更剧烈，故金属性：Na>Mg。
4．(2017•郑州高一检测)能说明镁的金属性比铝强的理由有()
A．镁原子最外电子层上有2个电子，铝原子最外电子层上有3个电子
B．Mg(OH)2呈碱性，而Al(OH)3呈两性
C．镁的熔、沸点低于铝的熔、沸点
D．镁的硬度不如铝
答案B
解析单质的熔、沸点和硬度，原子最外层电子数均不能用于判断元素金属性的强弱。
5．X、Y是元素周期表第3周期中的两种元素(稀有气体除外)。下列叙述能说明X的得电子能力比Y强的是()
A．X对应的氧化物的水化物比Y对应的氧化物的水化物酸性弱
B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换了来
答案C
解析第3周期元素，从左到右，最外层电子数依次递增，元素的得电子能力逐渐增强，因此，X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物酸性强；元素的得电子能力与气态氢化物的稳定性有关，气态氢化物越稳定，元素的得电子能力越强；元素的得电子能力与气态氢化物的熔、沸点无关；Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来，表明得电子能力：Y＞X。
题组二同周期元素性质递变规律及应用
6．按C、N、O、F的排列顺序，下列递变规律错误的是()
A．原子半径逐渐减小
B．元素原子得电子能力逐渐增强
C．最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
D．气态氢化物稳定性逐渐增强
答案C
解析C、N、O、F属同一周期的元素，且原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，得电子能力依次增强；气态氢化物稳定性依次增强；O无最高正价、F无正价，也无最高价氧化物的水化物，故无法比较。
7．同周期X、Y、Z三种元素的单质与等量H2化合时，释放出的能量大小关系为X>Y>Z，下列判断不正确的是()
A．元素原子得电子能力：X>Y>Z
B．原子半径：XC．阴离子还原性：Z>Y>X
D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐增强
答案D
解析元素的单质与H2化合时，其非金属性越强，化合时释放的能量越多，故非金属性：X>Y>Z，气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐减弱。
8．同周期的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是()
A．含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4
B．得电子能力：XC．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增强
D．元素的最低负价的绝对值按X、Y、Z顺序增大
答案D
解析由HXO4、H2YO4、H3ZO4可确定X、Y、Z的最高化合价分别为＋7、＋6、＋5，在周期表中的位置由左到右依次为Z、Y、X，即非金属性：ZH2YO4>H3ZO4；气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3；X、Y、Z最低负价绝对值依次为1、2、3。
9．如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子，则下列说法中不正确的是()
A．d的单质可与b的氢化物的水溶液反应
B．a的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱
C．b的氢化物比c的氢化物稳定
D．原子半径：a>b>c
答案C
解析由图可推知a、b、c、d分别为P、S、Cl、O，则b的氢化物为H2S，c的氢化物为HCl，c的氢化物比b的氢化物稳定，故C项符号题意。
10．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法中一定正确的是(m、n均为正整数)()
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
答案B
解析同周期元素从左到右，金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不一定为强碱，A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，Y的非金属性比X的非金属性更强，且知Y不是稀有气体元素，B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，而没有＋7价，C项错误；若五种元素同为第3周期元素，当X最高正化合价为＋5价时，R为金属元素，D项错误。
11．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()
A．质子数：c>d
B．离子的还原性：Y2－>Z－
C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ
D．原子半径：X答案B
解析四种离子具有相同的电子层结构，则原子序数W>X且同周期，Z>Y且同周期，非金属性Z>Y，故A错误，B正确，C错误；由质子数a>b，则原子半径X>W，D错误。
12．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图，其中T原子的M层电子数比K层多2个，下列叙述不正确的是()
A．氢化物的稳定性：R＜Q＜T
B．T的单质是一种良好的半导体材料
C．Q、R的简单氢化物分子所含质子数、电子数与氖原子相同
D．T、W的最高价氧化物的水化物的酸性W强于T
答案A
解析T元素为Si，Q、R、W分别为N、O、Cl，氢化物稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，A错误；NH3与H2O和Ne均有10个质子和10个电子，C项正确；T、W的最高价氧化物对应的水化物酸性：HClO4＞H2SiO3，D项正确。

[综合强化]
13．下表为元素周期表的一部分。
碳氮Y
X硫Z

回答下列问题：
(1)Z元素在周期表中的位置为________。
(2)表中元素原子半径最大的是________(填元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是________(填字母)。
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
答案(1)第3周期ⅦA族(2)Si(3)ac
解析(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第3周期ⅦA族。
(2)X(Si)、S、Z(Cl)的电子层数相同，比C、N、O多一个电子层，且根据“序大径小”的规律知Si原子半径最大。(3)a项，置换反应说明氧化性：O2>S，故非金属性：O>S；b项，得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c项，氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：O>S。
14．(2017•三明高一检测)(1)请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为_____________。
(2)请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：H2SiO3难溶于水)。
实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。
实验装置如图所示。
①甲仪器中盛____________，乙仪器中盛___________________________________________，丙仪器中盛________________。
②乙仪器中的现象是_____________________________________________________________。
③结论：酸性__________________________________________________________________。
答案(1)硫>碳>硅
(2)①稀硫酸Na2CO3粉末Na2SiO3溶液
②产生大量气泡
③H2SO4>H2CO3>H2SiO3
解析根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以来比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证三种元素非金属性的强弱。
15．下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号ABCDEF
原子半径/nm0.160.1430.1020.0990.0740.089
主要化合价＋2＋3＋6、－2＋7、－1－2＋2
(1)写出元素名称：A____________、B_________________、C__________、D__________、E________、F_______________。
(2)B元素处于周期表中第________周期________族。
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(4)上述六种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
答案(1)镁铝硫氯氧铍(2)3ⅢA(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(4)HClO4(5)SO2、SO3
解析(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O，F为Be。(2)B处于周期表中第3周期ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物对应的水化物中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。

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元素性质的递变规律

教学时间第十七周6月11日本模块第8课时
教学
课题专题专题2原子结构与元素的性质
单元第二单元元素性质的递变规律
节题元素电负性的周期性变化
教学目标知识与技能1、能说出电负性的含义。
2、认识周期表中同一周期和同一主族中元素电负性的变化规律
3、了解元素电负性和元素在化合物中吸引电子能力的关系。
过程与方法进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力和联想比较思维能力。
情感态度
与价值观从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，增强学习化学的兴趣；
教学重点认识周期表中同一周期和同一主族中元素电负性的变化规律
教学难点了解元素电负性和元素在化合物中吸引电子能力的关系
教学方法探究讲练结合
教学准备
教学过程

教师主导活动学生主体活动
[基础知识]
1、电负性是用来来衡量能力；指定氟的电负性为并以些作为标准确定其它元素的。
2、由P21图2-4《主族元素的电负性》得到什么规律？
（1）元素电负性数值最大的是，元素电负性数值最小的是。
（2）如果两成键元素间的电负性之差形成共价键；如果两成键元素间的电负性之差形成离子键。
3、同一周期，主族元素的电负性从左到右，表明其，金属性，非金属性；同一主族，元素的电负性从上到下，表明其，金属性，非金属性；
回答
吸电子，4
电负性
小于1.7,

讨论后口答

教学过程教师主导活动学生主体活动
[知识要点]
一、元素电负性：
（讲解）美国化学家鲍林于1932年首先提出了用电负性，来衡量元素吸引电子能力。
指定氟的电负性为4，并以此为标准确定其他元素的电负性。
（练习）判断下列元素的电负性的大小：
NaKNPMgAlClS
二、周期表中的变化规律
1、同一周期：从左到右，主族元素电负性逐渐增大，表明其吸引电子的能力逐渐增强。
2、同一主族：从上到下，元素电负性呈现减弱趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。
电负性最大的元素是F，最小的是Cs
（练习）不看表判断下列元素的电负性的大小：LiSBeI
三、应用：
1、根据电负性数值的大小来衡量元素的金属和非金属。
一般认为，电负性大于1.8的元素为非金属元素，电负性小于1.8的元素为金属元素。
结论：判断金属性、非金属性强弱。
【交流与讨论】标出下列化合物中元素的化合价。
(1)MgO(2)BeCl2(3)CO2(4)Mg3N2（5）IBr（6）SOCl2
试分析化合价的正负与电负性的关系：
2、衡量元素在化合物中吸电子能力的大小。
电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
结论：判断元素在同一化合物中的正、负化合价。

讨论

口答

电负性大，吸电子能力强，显负价
教
学
过
程教师主导活动学生主体活动
【规律应用】P22问题解决3
3、电负性反映了原子间的吸引力和排斥力。
一般认为，如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成共价键。
结论：判断由两种元素组成的化合物是离子化合物还是共价化合物。
【规律应用】P22问题解决2
【交流与讨论】判断HF是离子化合物还是共价化合物？
查表计算再判断？，到底哪一种正确？怎么办？

是离子化合物，有局限性。氢取外只差一个电子
[典型例题]
1932年美国化学家首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：

请仔细分析，回答下列有关问题：
①预测周期表中电负性最大的元素应为_____；估计钙元素的电负性的取值范围：_______＜X＜______。
②根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是________；简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系________。
③经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlBr3中形成的化学键的类型为______________，其理由是_____________________。
解析：(1)F0.81.2
(2)随着原子序数的递增,电负性逐渐减小;电负性越小，金属性越强；,非金属性越强,电负性越大.
(3)共价键;因为二者电负性差值小于1.7.

板书计划一、元素电负性：
二、周期表中的变化规律
三、应用：
结论：判断金属性、非金属性强弱。
结论：判断元素在同一化合物中的正、负化合价。
结论：判断由两种元素组成的化合物是离子化合物还是共价化合物
反馈学生要加强预习。

[课堂练习]
1、已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是()
A、X的第一电离能可能低于Y的第一电离能
B、在元素同周期表中X可能位于Y的右面
C、最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的
D、Y的气态氢化物的稳定性小于X的气态氢化物的稳定性
（解析）BC由题干判断Y在周期表中居左、X居右，哪是金属、非金属还不能确定。
3、下列化合物中，既有离子键，又有共价键的是（）
A.Na2O2B.NH3C.CaCl2D.HCl
（解析）A，铵盐、碱皆符合。
4、x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（）
A．x的原子半径大于y的原子半径
B．x的电负性大于y的电负性。
C．x的氧化性大于y的氧化性
D．x的第一电离能大于y的第一电离能。
[直击高考]
1．(7分07海南)有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
(1)A是________，B是________，E是_________。
(2)写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________。
(4)元素B与D的电负性的大小关系是___________，C与E的第一电离能的大小关系是___________。（填“”、“”或“=”）

1（共7分）、(1)HOK（写元素名称也可）(2)1s22s22p63s23p1
(3)（3s、3p写在下

预测同主族元素的性质学案（鲁科版必修2）

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师能够更轻松的上课教学。我们要如何写好一份值得称赞的教案呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“预测同主族元素的性质学案（鲁科版必修2）”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

第2课时预测同主族元素的性质
一、卤族元素原子结构与性质的相似性和递变性
1．卤族元素原子结构和性质的相似性
元素(名称与符号)氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)
原子结构示意图
最外层电子数都为7
最高正价无＋7价
最低负价都为－1价
自然界中存在形态全部以化合态形式存在
最高价含氧酸无HClO4HBrO4HIO4
气态氢化物HFHClHBrHI

2.卤族元素性质的递变性
(1)卤族元素单质的物理性质及递变性
单质
物理性质F2Cl2Br2I2
颜色浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色
状态气体气体液体固体
密度逐渐增大
熔、沸点逐渐升高

(2)结构及化学性质的递变性
结构及化学性质规律
原子半径――――――――→FClBrI原子半径逐渐增大

单质的氧化性――――――→F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱

阴离子的还原性―――――――→F－Cl－Br－I－还原性逐渐增强

与H2化合的难易程度―――――――→F2Cl2Br2I2与H2化合越来越难

氢化物的稳定性―――――――→HFHClHBrHI稳定性逐渐减弱

最高价氧化物对应水化物的酸性―――――――→HClO4HBrO4HIO4酸性逐渐减弱

(1)卤素性质的相似性
卤素原子都能得一个电子；单质都能与氢气发生化合反应；除F外，最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO4(X代表卤素原子)，且为强酸。
(2)卤素性质的递变性
从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，元素非金属性逐渐减弱。
例1(2017•枣庄高一检测)关于卤素X(依次为Cl、Br、I)的下列叙述不正确的是()
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C．卤素单质的颜色按相对分子质量增大而加深
D．相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来
考点卤素的性质
题点卤素性质的变化规律
答案B
解析HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱。
特别提示——卤素的特性
(1)氟元素无正价，无含氧酸，而氯、溴、碘元素有最高正价和含氧酸。
(2)X2＋H2O===HX＋HXO(X代表Cl、Br、I)，而2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(3)溴单质在常温下是唯一的一种液态非金属单质。
(4)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。
(5)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
例2(2018•寿光现代中学4月月考)下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是()
A．从上到下元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．从上到下最高价氧化物对应的水化物酸性减弱(F除外)
D．从上到下氢化物的还原性依次增强
考点卤素性质与原子结构的关系
题点非金属性强弱判断的应用
答案A
解析同主族元素，从上到下元素的非金属性减弱，选项A错误；ⅦA族元素最外层7个电子，易得1个电子形成－1价离子，选项B正确；从上到下元素的非金属性逐渐减弱，所以最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱(F除外)，选项C正确；同主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，所以氢化物的还原性依次增强，选项D正确。
易错警示
非金属元素具有多种化合价，也往往具有多种含氧酸，判断非金属性强弱时，只能用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，与其他低价氧化物水溶液的酸性无关。
二、碱金属元素原子结构与性质的相似性与递变性
1．结构、性质的相似性
2．钠、钾失电子能力比较
(1)实验现象：
相同点：金属浮在水面上；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出“嘶嘶”的响声；反应后的溶液呈红色。
不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。
(2)化学方程式：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。
(3)实验结论：
与水反应剧烈程度：K＞Na；金属的活泼性：K＞Na。
3．单质及化合物性质的递变性
结构及性质规律
原子半径―――――――――→LiNaKRbCs原子半径增大

单质的还原性――――――――→LiNaKRbCs单质还原性增强

与水、氧气反应的剧烈程度―――――――――→LiNaKRbCs与H2O、O2反应越来越剧烈

最高价氧化物对应水化物的碱性―――――――――――――――→LiOHNaOHKOHRbOHCsOH碱性逐渐增强

碱金属元素的性质与原子结构的关系
从Li到Cs，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，元素金属性逐渐增强。
例3下列有关碱金属元素的性质判断正确的是()
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
考点碱金属单质的性质
题点碱金属单质的综合
答案D
解析A项，在碱金属元素中，K不是最活泼的元素；B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；C项，碱金属的阳离子很稳定，不具有强氧化性。
易错警示
(1)因Na、K都是很活泼的金属易与H2O反应，故不能从溶液中置换出相对不活泼的金属，只有在熔融状态下才能置换出不活泼的金属。
(2)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用液体石蜡密封。
(3)Li在O2中燃烧生成Li2O，Na在O2中燃烧生成Na2O2。
例4近年来，我国在超导研究方面居世界领先地位，铊(Tl)是超导体的组成成分之一，铊位于第6周期ⅢA族，下列对铊的性质推导可能正确的是()
①铊是易导电的银白色金属②Tl(OH)3是两性氢氧化物③Tl3＋的氧化能力比Al3＋的强④单质能跟稀HNO3反应生成硝酸盐
A．①④B．②③C．只有①D．只有④
答案A
解析根据元素在周期表中的位置和元素性质递变规律解题。Tl位于第6周期ⅢA族，与Al同主族。同主族元素，随着原子序数的增大，失电子能力逐渐增强，金属离子的氧化性逐渐减弱，氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，可知①、④正确。
1．X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素，X的非金属性比Y强。下列叙述中正确的是()
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应
D．X的氢化物水溶液的酸性一定比Y的氢化物的水溶液的酸性强
答案C
解析同一主族，自上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。不要混淆最高价含氧酸的酸性与氢化物水溶液的酸性，如酸性：HF2．关于锂的结构和性质的判断，错误的是()
①与水反应比钠剧烈②原子半径比钠小③氧化物暴露于空气易吸收二氧化碳④阳离子最外层电子数和钠离子相同⑤其单质是强还原剂
A．只有①B．①和④
C．②和③D．③和⑤
答案B
解析Li与Na位于同一主族，但原子序数比Na的小，原子半径比Na的小，金属性比Na的弱，与水反应不如Na剧烈，①错、②正确；Li2O是碱性氧化物，能与CO2反应，③正确；Li＋最外层有2个电子，Na＋最外层有8个电子，④错；碱金属元素的单质都是很强的还原剂，⑤正确。
3．碲(Te)是52号元素，位于周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述错误的是()
A．碲的单质具有半导体的性能
B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定
C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)
D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱
答案B
解析Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，位于金属区与非金属区的交界线处的元素，有半导体的性能，A项正确；同主族元素自上而下得电子能力减弱，则氢化物稳定性：H2Te4．镭(Ra)位于周期表的第7周期ⅡA族。下列关于镭的性质的描述不正确的是()
A．在化合物中呈＋2价
B．单质能与水反应产生氢气
C．氢氧化物呈两性
D．碳酸盐难溶于水
答案C
解析根据ⅡA族Mg、Ca等的性质，以及Ra的金属性比Mg、Ca更强可推测出Ra及其化合物的性质。
5．X、Y两种元素，原子序数均小于20；X、Y原子的最外层电子数相等，且原子半径XA．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m
答案A
解析X、Y原子的最外层电子数相同，且原子序数<20>6．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有__________种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物为________(任填两种化合物的化学式)。
(2)最高正化合价最高的元素是____________，其最高正化合价为________。
(3)单质既能与HCl反应，又能与NaOH反应的是______(填元素符号)，其最高价氧化物对应水化物具有__________(填“酸性”“碱性”或“两性”)。
(4)第3周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)________(填元素符号)。
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：______>________(填化学式)。
答案(1)7K2O、K2O2(KO2也可以)(2)氯(或Cl)
＋7价(3)Al两性(4)Na(5)NH3SiH4
解析前20号元素中，(1)属于金属元素的共有7种，其中金属性最强的元素是钾，钾与氧气反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2。(2)最高正化合价最高的元素是Cl，其最高正化合价为＋7价。(3)既能与HCl反应又能与NaOH反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，具有两性。(4)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，故第3周期中，原子半径最大的是Na。(5)非金属性：N>P>Si，故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
[对点训练]
题组一碱金属结构与性质的变化规律
1．下列各组比较不正确的是()
A．铯与水的反应现象比钠剧烈
B．还原性：K>Na>Li
C．熔点：Li>Na>K
D．碱性：LiOH>NaOH>KOH
答案D
解析铯的活动性比钠强，与水反应比钠更剧烈，甚至会爆炸，A项正确；随着电子层数增多，碱金属的金属性逐渐增强，单质的还原性依次增强，即还原性：K>Na>Li，B项正确；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C项正确；从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物碱性依次增强，即碱性：LiOH2．铯是一种碱金属元素，下列关于铯的叙述中，正确的是()
A．CsOH是一种可溶于水的强碱
B．Cs在空气中燃烧，生成一种氧化物Cs2O
C．Cs与水反应，能发生爆炸，并放出O2
D．加热Cs2CO3，可生成氧化铯和二氧化碳
考点碱金属单质的性质
题点碱金属性质的预测
答案A
题组二卤族元素性质的变化规律
3．下列关于卤族元素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是()
①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强
A．①②③B．②③④C．②④⑤D．①③⑤
考点卤素的性质
题点卤素性质的变化规律
答案C
解析F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①错误，⑤正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化规律为气→液→固，则沸点逐渐升高，④正确，C正确。
4．(2018•清华大学附中月考)砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是()
A．砹是有色固体
B．非金属性：At＜I
C．HAt非常稳定
D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2
答案C
解析同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化，且颜色加深，则砹是有色固体，故A正确；同一主族元素，其非金属性随着原子序数增大而减小，所以非金属性：At小于I，故B正确；同一主族元素中，其非金属性随着原子序数的增大而减小，则其相应氢化物的稳定性逐渐减弱，所以HAt很不稳定，故C错误；同一主族元素，其单质的氧化性随着原子序数的增大而减弱，所以I2可以把砹从砹的可溶性盐溶液中置换出来，故D正确。
题组三同主族元素性质的递变规律及其应用
5．某主族元素原子R的第五电子层上只有一个电子。下列描述正确的是()
A．其单质在常温下与水的反应不如钠剧烈
B．其原子半径比钾原子半径小
C．其碳酸盐易溶于水
D．其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
答案C
解析由主族元素原子R的第五电子层上只有一个电子可知：R位于周期表第5周期ⅠA族，为Rb(铷)。由同主族元素性质递变规律可知，Rb的金属性强于Na，故其与水的反应比Na更剧烈；RbOH的碱性强于NaOH，因NaOH可使Al(OH)3溶解，则RbOH也一定能使Al(OH)3溶解；Rb、K同主族，且Rb比K多一个电子层，则Rb的原子半径比K的原子半径大；由Na2CO3、K2CO3均易溶于水，可类推出Rb2CO3也应易溶于水。
6．砷(As)为第4周期ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是()
A．砷在通常情况下是固体
B．可以存在－3、＋3、＋5等多种化合价
C．H3AsO4的酸性比H3PO4弱
D．单质砷的还原性比单质磷弱
答案D
解析同主族从上至下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。砷与磷在同一主族且位于磷的下面，故非金属性：砷磷，还原性：砷>磷，D选项错误。
7．有一种保健食品含有人体所必需的硒元素，有一定的保健作用。已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正确的是()
A．原子序数为24
B．最高价氧化物是SeO3，是酸性氧化物
C．原子半径比钙小
D．气态氢化物的化学式是H2Se，稳定性比HCl差
答案A
解析根据题意可知该元素在第4周期ⅥA族，原子序数为16＋18＝34，A项错误；最高价氧化物化学式为SeO3，是酸性氧化物，B项正确；同周期从左到右，原子半径依次减小，C项正确；氢化物稳定性：HCl>H2S>H2Se，D项正确。
题组四同周期同主族元素性质递变规律的综合应用
8．下列各组性质比较，完全正确的是()
①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4②碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2③稳定性：HCl>H2S>PH3④还原性：F－>Cl－>Br－
A．①②③B．②③④C．①②④D．全部
答案A
解析Cl、Br、I为ⅦA族元素，同主族从上到下，其最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，故①正确；Mg、Ca、Ba是ⅡA族元素，同主族元素，从上到下其最高价氢氧化物的碱性逐渐增强，故②正确；P、S、Cl为第3周期元素，随原子序数增大，气态氢化物稳定性增强，故③正确；Br－、Cl－、F－为ⅦA族的简单离子，其还原性随着核电荷数的增大而增强，故还原性大小为Br－>Cl－>F－，④错误。
9．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成盐(离子化合物)，由此可知()
WX
YZ

A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
答案A
解析由题意可知，W是N、X是O、Y是S、Z是Cl。H2S的稳定性小于H2O的稳定性，也小于HCl的稳定性，A项正确；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B项错误；S2－的还原性大于O2－的，C项错误；Cl2和H2O反应时，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，D项错误。
10．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>Z
B．单质沸点：X>Y>Z
C．离子半径：X2－>Y＋>Z－
D．原子序数：X>Y>Z
答案D
解析短周期元素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。X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，推知X、Y、Z分别为S、Na和F。A项，原子最外层电子数：F>S>Na；B项，单质沸点：Na>S>F2；C项，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＋，同理离子半径：S2－>Cl－，而离子半径：Cl－>F－，所以离子半径：S2－>F－>Na＋；D项，三种元素的原子序数关系为S>Na>F。
11．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()
A．原子半径ZB．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的小
D．Z位于元素周期表中第2周期ⅥA族
答案B
解析由题给信息可知，M为Al元素，X为Si元素，Y为N元素，Z为O元素。原子半径：Al>Si>N>O，A项正确；因为O的非金属性比Si强，所以气态氢化物的热稳定性：H2O>SiH4，C项正确；O元素位于周期表的第2周期ⅥA族，D项正确。
12．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列说法不正确的是()
A．最简单气态氢化物的热稳定性：R>Q
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：QC．原子半径：T>Q>R
D．含T的盐溶液一定显酸性
答案D
解析依题意可知：T是铝、Q是硅、R是氮、W是硫。A项，N的非金属性强于P，P的非金属性强于Si，正确；B项，S的非金属性强于Si，正确；C项，同一周期，从左到右，原子半径依次减小，N的原子半径小于P，正确；D项，例如四羟基合铝酸钠的水溶液显碱性，错误。
[综合强化]
13．如下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2①②
3③④⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩

(1)⑤和⑧的元素符号是________和________。
(2)表中最活泼的金属是________(填元素符号，下同)，非金属性最强的元素是________。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：__________________________________、_________________________。
(4)请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)SiAr(2)KF
(3)Al2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2OAl(OH)3＋KOH===K[Al(OH)4]
(4)在试管中加5mLKBr稀溶液再滴加少量新制氯水，振荡，再加入5mLCCl4，振荡、静置、观察到CCl4层呈橙红色(其他合理答案也可)
解析由元素周期表各元素具体位置直接推出①～⑩元素分别为N、F、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Br，然后分析回答问题。表中最活泼金属位于左下角为K，非金属性最强的在右上角为F。两性氢氧化物为Al(OH)3，与强酸、强碱均发生反应。若比较Cl2和Br2的氧化性强弱，最好组合在同一反应中，即置换反应最适宜，即2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2等。
14．(2018•吉林辽源4月月考)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分：
(1)根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第______族。
(3)元素甲是第3周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起着重要作用。已知R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为________________________________________________________。
考点元素周期表和周期律的应用
题点元素周期表和周期律的综合应用
答案(1)＜(2)ⅣA(3)Al3＋＋3NH3•H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4(4)硒
解析(1)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则酸性：H3AsO4＜H3PO4。(2)根据最高正价与最低负价的绝对值相等，把氢元素放在周期表中的ⅣA族。(3)第3周期金属元素中原子半径最小的元素为Al；铝离子与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀与铵根离子，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3•H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。(4)R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，最外层电子数为6，处于第4周期ⅥA族，为Se元素。
15．现有下列短周期元素性质的数据：
元素符号
元素性质①②③④⑤⑥⑦⑧
原子半径/10－10m0.741.601.521.100.991.860.750.82
最高或最低化合价＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3
－2－3－1－3

试回答下列问题：
(1)上述元素中处于同一主族的有________________(填序号)，元素②在周期表中的位置为________________________________________________________________________。
(2)元素①⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某元素的氢化物与其最高价氧化物对应水化物能生成盐，你认为是________(填序号)，其反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(4)7.3g含元素⑤的氢化物，溶于200mL水后，其物质的量浓度约为________________(忽略体积的变化)。
答案(1)③与⑥、④与⑦第3周期ⅡA族
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)⑦NH3＋HNO3===NH4NO3
(4)1mol•L－1
解析④⑦的最低价态为－3价，最高价态为＋5价，应为ⅤA族元素，根据原子半径的大小，可知④应为P元素，⑦应为N元素；③⑥的最高正价为＋1，为ⅠA族元素，可能为H、Li和Na中的两种元素，但H元素原子半径为所有元素中最小的，根据原子半径数据可知，③应为Li元素，⑥应为Na元素；⑤的最低负价为－1价，且最高正价为＋7价，短周期元素中只有Cl符合条件，因此⑤为Cl元素；②的最高正价为＋2价，可能为Be或Mg，如果为Be元素，其原子半径应小于Li，即比③小，但给出的原子半径数据比③大，因此②应为Mg；⑧的最高正价为＋3价，应为ⅢA族元素，可能为B或Al，如果为Al元素，其原子半径应小于Mg且大于P，但给出的原子半径数据比P的小，因此⑧应为B；①的最低负价为－2价，应在ⅥA族，可能为O、S，再根据原子半径数据，其原子半径比Cl的小，推知①应为O元素。

元素周期表学案（鲁科版必修2）

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第2课时元素周期表
一、元素周期表
1．元素周期表方格中的信息
通过元素周期表可了解元素的信息。例如：
2．元素周期表的分区
(1)元素周期表的分区：
(2)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。
3．元素周期表的结构
(1)周期：元素周期表有7个横行，即有7个周期。
①短周期：第1、2、3周期，每周期所含元素的种类数分别为2、8、8。
②长周期：第4、5、6、7周期，每周期所含元素的种类数分别为18、18、32、32。
(2)族：元素周期表有18个纵行，但只有16个族。
①主族，共7个(由长、短周期元素构成，族序数后标A)。
②副族，共7个(只由长周期元素构成，族序数后标B)。
③第Ⅷ族，包括8、9、10三个纵行。
④0族，最外层电子数是8(He是2)。
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
(1)元素周期表的结构
(2)元素周期表与元素原子结构的关系
①周期数＝电子层数。
②主族序数＝最外层电子数。
由原子序数推断元素在周期表中的位置可以先画出原子结构示意图，再确定元素位置。
例1下列关于元素周期表的说法正确的是()
A．在元素周期表中，每一纵行就是一个族
B．主族元素都是短周期元素
C．副族元素都是金属元素
D．元素周期表中每个长周期均包含32种元素
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的结构
答案C
解析A项，第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族；B项，主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成。
例2(2017•聊城高一检测)若把元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列，如碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法错误的是()
A．只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B．第14列元素形成的化合物种数最多
C．第3列元素种类最多
D．第18列元素都是非金属元素
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的结构
答案A
解析周期表中各族元素的排列顺序为ⅠA、ⅡA、ⅢB→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA→ⅦA、0族，18列元素与以上对应，所以A项中为ⅡA族，最外层有2个电子，但He及多数过渡元素的最外层也是2个电子，故A项错误；第14列为碳族元素，形成化合物种类最多，故B项正确；第3列包括镧系和锕系元素，种类最多，故C项正确；第18列为稀有气体元素，全部为非金属元素，故D项正确。
特别提示
(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素。
(2)最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素。
例3俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是()
A．115号元素在第6周期
B．113号元素在第7周期ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据0族元素原子序数推断
答案B
解析95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第7周期；115号元素比118号元素原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
规律总结——由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置
常用0族元素定位法：
(1)明确0族元素信息
0族元素HeNeArKrXeRnUuo
所在周期序数1234567
原子序数21018365486118

(2)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
(3)求差值定族数
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；
②若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族；
③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。
例4短周期元素A、B、C的位置如图所示，已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C依次是()
A．Be、Na、AlB．C、Al、P
C．B、Mg、SiD．O、P、Cl
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据元素的位置推断元素
答案D
解析根据短周期元素在周期表中的相对位置可知，A是第2周期元素。设A的原子序数是x，则B和C的原子序数分别为x＋7、x＋9，则x＋7＋x＋9＝4x，解得x＝8，因此A、B、C分别为氧、磷、氯三种元素，答案选D。
思维启迪——同主族相邻周期的元素原子序数之差
(1)第2、3周期同主族元素原子序数相差8；
(2)第3、4周期同主族元素，ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差8，其他族元素原子序数相差18；
(3)第4、5周期同主族原子序数相差18；
(4)第5、6周期同主族元素中，ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差18，其他族元素原子序数相差32；
(5)第6、7周期同主族元素原子序数相差32。
二、元素周期表中的部分元素和焰色反应
1．元素周期表中的部分元素
族元素最外层电子数得失电子难易性质
ⅡA族(碱土金属元素)铍(Be)、
镁(Mg)、
钙(Ca)、
锶(Sr)、
钡(Ba)、
镭(Ra)2易失去电子(1)物理共性：亮白色，具有导电性、导热性、延展性
(2)化学共性：R－2e－―→
R2＋，性质活泼，在自然界中只以化合态存在
ⅤA族氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)5易得到电子N、P、As为非金属元素，Sb、Bi为金属元素
过渡元素第3～12列(1)全为金属元素
(2)具有良好的导电性
(3)多数元素化学性质比较稳定

2.焰色反应
某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应，如钠呈黄色，钾呈浅紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。
(1)同主族元素原子具有相同的最外层电子数，所以同主族元素性质相似。
(2)焰色反应是金属元素的特有性质，属于物理变化，与元素存在的状态无关；观察钾的焰色要通过蓝色钴玻璃片。

例5下列关于ⅡA族元素的说法中，不正确的是()
A．元素的主要化合价都是＋2价
B．元素的单质都呈亮白色
C．有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D．其中包括被誉为“国防金属”的元素
答案C
解析ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子，最外层电子易失去，因此ⅡA族元素的主要化合价都是＋2价；元素的金属性较强，单质的性质活泼，在自然界中都以化合态存在；镁的合金大量用于制造飞机、导弹等，因此被誉为“国防金属”。
思维启迪
同主族元素的单质和化合物的性质具有相似性，也具有递变性。
例6已知元素砷(As)的原子序数为33，下列叙述正确的是()
A．砷元素的最高化合价为＋3
B．砷元素是第5周期的主族元素
C．砷原子的第3个电子层含有18个电子
D．与砷同主族的上一周期元素原子序数为25
答案C
解析As原子结构示意图为，故为第4周期ⅤA族元素，最高化合价＝最外层电子数＝＋5，与砷同主族的上一周期元素为15号磷。
规律总结
砷和磷原子结构和性质相似，主要化合价有－3、＋3、＋5。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)若第7周期填满，会包含32种元素()
(2)铁元素位于周期表的ⅧB族()
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素()
(4)在元素周期表各族中，第Ⅷ族的元素种类最多()
(5)过渡元素都是副族元素()
(6)第3、4周期同主族相邻元素的原子序数之差都是18()
(7)同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同()
(8)0族、ⅡA族、Ⅷ族中都既有短周期元素，又有长周期元素()
(9)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族()
(10)M2＋有两个电子层，则M在周期表中的位置是第3周期ⅡA族()
(11)位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4
()
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的综合应用
答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√(11)×
2．下列关于元素周期表的说法正确的是()
A．元素周期表有7个周期，8个主族
B．元素周期表有18个纵行，共16个族
C．短周期元素中可能有副族元素
D．最外层电子数相同的元素一定在同一族
答案B
解析元素周期表中有7个周期，7个主族，故A项错误；元素周期表中有18个纵行，7个主族，7个副族，1个0族，1个第Ⅷ族，共16个族，故B项正确；短周期元素中不包含副族元素，故C项错误；最外层电子数相同的元素不一定在同一族，如氦、镁、铁等元素原子的最外层都是2个电子，但它们不在同一族，故D项错误。
3．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是()
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的综合应用
答案D
解析本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
4．0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12LH2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是()
A．第3周期ⅠA族B．第3周期ⅡA族
C．第4周期ⅠA族D．第4周期ⅡA族
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据原子结构推断元素
答案D
解析设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，则0.05x＝1.1222.4×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第4周期ⅡA族。
5．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
(1)元素X的单质分子是________(写化学式)。
(2)Y位于元素周期表中的第______周期______族。
(3)比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是________。
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据元素在周期表中的位置推断元素
答案(1)He(2)2ⅦA(3)34
解析因X、Y、Z都是短周期元素，则X、Y、Z分别是第1、2、3周期元素，故X为He，Y为F，Z为S。稀有气体是单原子分子，故X的单质分子是He；Y为F，位于元素周期表中第2周期ⅦA族；第4周期有18种元素，故比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是16＋18＝34。
[对点训练]
题组一元素周期表的结构
1．下列关于元素周期表的叙述正确的是()
A．在元素周期表中共有18个纵行，18个族
B．同族元素的最外层电子数一定相同
C．同周期元素的电子层数相同
D．每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束
考点元素周期表的发展
题点元素周期表的编排原则
答案C
解析周期表共有18个纵行，16个族，其中第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行，A项错误；对于0族元素、副族元素及第Ⅷ族元素来说，同族元素原子的最外层电子数不一定相同，B项错误；同周期元素具有相同的电子层数，C项正确；第1周期的元素从氢元素开始，以稀有气体元素结束，D项错误。
2．(2018•峨山一中月考)关于元素周期表，下列叙述中不正确的是()
A．元素周期表中共有18列，16族
B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族
C．过渡元素全部是副族元素
D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的结构
答案C
解析根据元素周期表的结构知共有18列，16族，故A对；周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族，故B对；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成，故D对。
3．(2018•豫南名校高一联考)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述中正确的是()
A．L电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属
B．同一主族的两种元素的原子序数之差可能是16、26、36、46
C．只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
D．由左至右第8、9、10三列元素中没有非金属元素
答案D
解析L电子层电子数为奇数，L层未排满，则处于第2周期，Li的L层含有1个电子，但Li是金属元素，A错误；对于处于同一主族不同周期的元素，原子序数相差可能为2、8、18或32等，如0族中第1周期与第3周期的元素相差16，如ⅣA族中第2周期与第4周期的元素相差26，如0族中第3周期与第5周期的元素相差36，但是2、8、18、32的组合不能得到46，B错误；第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子，但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子，C错误；由左至右第8、9、10三列元素为第Ⅷ族元素，都是金属元素，D正确。
题组二同周期、同主族元素的序差规律
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是()
A．n＝m＋1B．n＝m＋11
C．n＝m＋25D．n＝m＋10
答案D
解析本题考查元素周期表的结构。第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相邻原子序数差1；第4、5周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素的存在，故第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差11；第6、7周期中由于有镧系、锕系元素的存在，两者相差25。
5．在元素周期表中，对于同一主族相邻周期的两种元素原子序数之差的叙述正确的是()
A．第2、3周期两元素相差均为8
B．第3、4周期两元素相差均为18
C．第5、6周期两元素相差均为32
D．以上叙述均正确
考点元素周期表的结构
题点同主族原子序数的关系
答案A
解析第3、4周期的同主族元素，若为第ⅠA、ⅡA族，则原子序数相差8，若为第ⅡA族以后的主族元素，则原子序数相差18，B项错误；第5、6周期的主族元素，若为第ⅠA、ⅡA族，则原子序数相差18，若为第ⅡA族以后的主族元素，则原子序数相差32，C、D项错误。
6．(2018•北京四中3月月考)如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()
A．5x＋10B．5x＋11
C．5x＋14D．5x＋16
考点元素周期表的结构
题点“＋”型元素原子序数的关系
答案A
解析由四种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第2、3、4周期，若B元素的核电荷数为x，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，D的原子序数为x－8，E的原子序数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，答案选A。
题组三元素在周期表中位置的推断
7．元素X的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子。则X元素位于周期表的()
A．第4周期ⅢA族
B．第4周期ⅦA族
C．第3周期ⅣB族
D．第3周期ⅣA族
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据原子结构推断
答案D
解析根据周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数，知D项正确。
8．下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中X为35的是()
答案D
解析依据“稀有气体定位法”，先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86；其次根据第5周期有18种元素，即可确定元素X(35号)应为D中位置。
9．(2018•北京四中3月月考)据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表的()
A．第6周期ⅣA族B．第7周期ⅥA族
C．第7周期ⅦA族D．第8周期ⅥA族
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据0族元素原子序数推断
答案B
解析第7周期若排满，118号元素应为0族元素，而116号元素在0族向左第2列，故应为第ⅥA族元素，答案选B。
10．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则符合A、B、C的一组元素是()
A．Be、Na、AlB．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据元素在周期表中的位置推断
答案C
解析解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第2周期，而B、C处在第3周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1＝x＋7，C的原子序数为x＋8＋1＝x＋9，则x＋7＋x＋9＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。
题组四周期表中部分元素的性质
11．某元素X的气态氢化物的化学式为XH3，则下列叙述中不正确的是()
A．该元素原子的最外电子层上有5个电子
B．该元素最高价氧化物的化学式为X2O5
C．该元素在元素周期表中位于第ⅤA族
D．该元素最高价氧化物对应的水化物的化学式H2XO3
答案D
解析X的气态氢化物的化学式为XH3，则X最外层有5个电子，位于第ⅤA族；其最高正化合价为＋5价，最高价氧化物的化学式为X2O5，最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO3或H3XO4。
12．某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素()
A．一定是ⅡA族元素
B．一定是金属元素
C．一定在化合物中呈＋2价
D．可能是金属元素，也可能是非金属元素
答案D
解析元素原子最外层只有2个电子，若为主族元素，则在周期表中处于ⅡA族，为金属元素，在化合物中呈＋2价，若为He，则为0族元素。
[综合强化]
13．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有______________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第______周期______族。
(3)元素f是第______周期______族元素，请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
考点元素周期表的结构
题点元素周期表的综合应用
答案(1)
(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f304ⅡB
(3)3ⅥA
解析(1)根据元素周期表的结构知：第1周期有2种元素，第2、3周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第4、5、6、7周期为长周期，包括1～18列。由此可画出周期表的边界。
(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。
(3)第3周期ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。
14.A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如右图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三种元素的名称____________________、______________、______________。
(2)B位于元素周期表中第________周期________族。
(3)C的原子结构示意图为________。
考点元素周期表在元素推断中的应用
题点根据元素在周期表中的位置推断
答案(1)氮硫氟
(2)3ⅥA
(3)
15．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物。则
(1)X是________(填名称，下同)，Y是______________________________________________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式是__________________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是__________和__________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3，该盐的化学式是________________。
考点元素推断
题点元素综合推断
答案(1)氢氮氧(2)N2O5(3)NH＋4OH－(或其他合理答案)(4)NH4NO3
解析X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，说明X为氢元素。Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，说明Z为氧元素。能与氧元素形成两种以上气态化合物的是氮元素。

元素周期律学案（鲁科版必修2）

第1课时元素周期律
一、元素周期律

1．原子序数
(1)概念：元素在元素周期表中的序号。
(2)原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．原子核外电子排布的周期性变化
原子序数为1～18的元素原子最外层电子数变化如下图所示：
规律：随着原子序数的递增，同周期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)。
3．原子半径的周期性变化
规律：随着原子序数的递增，同周期元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
4．元素化合价的周期性变化
原子序数为1～18的元素化合价的变化，如下图所示：
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：＋1到＋7(O无最高正价、F无正价)，最低负价：－4到－1。
元素周期律
(1)含义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。
(2)实质：元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。
例1下列各组元素性质的递变情况错误的是()
A．Na、Mg、Al、Si的最外层电子数依次增多
B．Si、P、S、Cl的原子半径依次减小
C．C、N、O、F元素的最高正化合价依次增大
D．F、Cl、Br、I的电子层数依次增多
答案C
解析同周期元素随着原子序数增大，原子的最外层电子数依次增多，A选项正确；同周期元素随着原子序数增大，原子半径依次减小，B选项正确；F没有正化合价，O没有最高正化合价，C选项错误；同主族元素随着原子序数增大，电子层数依次增多，D选项正确。
思维启迪——常见元素化合价的特点
(1)F：－1、0价，无正化合价。
(2)O：常见有－2、－1、0价，如CaO、Na2O2、O2，氧无＋6价，只有在OF2中显正化合价。
(3)H：＋1、－1、0价，如H2O、NaH、H2。
(4)金属元素只有正价无负价，非金属元素既有正价又有负价(F除外)，多数非金属元素的正化合价出现变价。
例2某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，则X的简单气态氢化物的分子式为()
A．HXB．H2X
C．XH3D．XH4
答案D
解析X元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3，则X的最高正化合价为＋4，说明X原子最外层有4个电子，最低负化合价为－4，形成的简单气态氢化物的分子式为XH4。
思维启迪——元素最高价与最低价的关系
(1)元素最高正化合价＝最外层电子数(O、F除外)
(2)最低负化合价＝最外层电子数－8(H除外)
(3)|最高正化合价|＋|最低负化合价|＝8(O、F、H除外)
二、微粒半径大小比较
1．同层——“序大径小”
规律：电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小。
实例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。
2．同最外层电子数——“序大径大”
规律：最外层电子数相同，原子序数越大，原子(或离子)半径越大。
实例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)，r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)；
r(F)＜r(Cl)＜r(Br)，r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)。
3．同元素——“电多径大”
规律：同种元素的不同微粒，其原子序数越多，半径就越大。
实例：r(Na＋)＜r(Na)，r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
4．同结构——“序大径小”
规律：电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小。
实例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。
(1)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，不能进行比较。
(2)微粒电子层数和核电荷数、电子数都不相同时，可以借助“桥元素”比较。如比较O和P原子半径时，P>N>O，或P>S>O。
例3(2018•雅安中学3月月考)下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是()
A．KNaLiB．NOF
C．Ca2＋K＋Cl－D．Ba2＋Ca2＋Mg2＋
考点元素周期律
题点粒子半径的大小比较
答案C
解析原子最外层电子数相同时，电子层数越多原子半径越大，则原子半径大小为Li＜Na＜K，A错误；原子电子层数相同时，原子序数越大，则原子半径大小顺序为N＞O＞F，B错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为Ca2＋＜K＋＜Cl－，C正确；离子的最外层电子数相同，离子电子层越多，离子半径越大，则离子半径大小为Ba2＋＞Ca2＋＞Mg2＋，D错误。
例4已知原子序数小于18的元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()
A．原子半径：A>B>D>C
B．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋
C．原子序数：d>c>b>a
D．原子的最外层电子数目：A>B>D>C
答案B
解析由4种离子具有相同的电子层结构可得a－2＝b－1＝c＋2＝d＋1，a>b>d>c，C项错误；原子的最外层电子数目D>C>A>B，D项错误；原子半径B>A>C>D，A项错误。
思维启迪
电子层结构相同的离子，
离子半径：序大径小；
原子最外层电子数：阴多阳少；
原子序数：阳大阴小。
1．元素的以下结构与性质，随着原子序数的递增不呈周期性变化的是()
A．化合价
B．原子半径
C．元素原子的最外层电子排布
D．相对原子质量
答案D
解析元素的化合价、原子半径、最外层电子排布等性质都随元素原子序数的递增而呈周期性变化，但相对原子质量的决定因素是原子中的质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的百分数，故相对原子质量不呈周期性变化。
2．元素X、Y、Z的电子层数相同，原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是()
A．X、Y、Z原子的核内质子数依次增大
B．X、Y、Z的最高正化合价依次升高
C．X、Y、Z原子的原子半径依次增大
D．X、Y、Z单质的金属活动性依次增大
答案A
解析元素的原子序数等于原子核内的质子数，A项正确；氟没有正价，氧没有最高正化合价，B项错误；电子层数相同的原子，原子序数越大，原子半径越小，C项错误；X、Y、Z中可能含有非金属，D项错误。
3．某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为()
A．4B．5
C．6D．7
答案C
解析设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则x＋y＝4x＋|y|＝8解得x＝＋6，y＝－2，因此该原子的最外层电子数为6。
4．(2017•衡水高一检测)下列粒子半径之比大于1的是()
A.rK＋rKB.rCarMg
C.rSrPD.rClrCl－
答案B
解析A项，r(K＋)＜r(K)，rK＋rK＜1；B项，r(Ca)＞r(Mg)，rCarMg＞1；C项，r(S)＜r(P)，rSrP＜1；D项，r(Cl)＜r(Cl－)，rClrCl－＜1。
5．X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三种元素原子序数的关系是()
A．X>Y>ZB．Y>X>Z
C．Z>X>YD．Z>Y>X
答案D
解析已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小；具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，X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，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Y和Z两元素同周期，Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。
6．已知Y为1～18号元素。在水溶液中，YOn－3和S2－发生反应的离子方程式为YOn－3＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O，YOn－3中Y的化合价是________，Y元素原子的最外层电子数是__________，S2－的半径__________(填“大于”或“小于”)Y－的半径。
答案＋57大于
解析在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的，即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为2×3＝6，则Y元素化合价降低总数也是6，由此可知YOn－3中Y的化合价是＋5价；由Y－可知，Y原子得到1个电子变为稳定结构，故Y元素原子的最外层电子数是7；因为Y是1～18号元素，又属于卤族元素，则Y是Cl，而Cl－与S2－具有相同的电子层结构但原子序数大于S2－，故其半径小于S2－的半径。
7．(1)有下列四种微粒：①188O②2311Na③2412Mg④147N(用序号填空)。
Ⅰ.按原子半径由大到小顺序排列是_______________________________________________。
Ⅱ.微粒中质子数小于中子数的是_________________________________________________。
Ⅲ.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是_______________________________________。
Ⅳ.能形成X2Y2型化合物的是________，能形成X3Y2型的化合物的是________。
(2)已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是________________________________，原子序数由大到小的顺序是__________________。
(3)X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4，则它对应的气态氢化物的化学式为________，R元素的气态氢化物化学式为H2R，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式________。
答案(1)Ⅰ.②>③>④>①Ⅱ.①②Ⅲ.④Ⅳ.①②③④
(2)D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋B>A>C>D
(3)XH3H2RO4
解析(1)Ⅰ.由188O、147N具有2个电子层，而2311Na、2412Mg具有3个电子层，因此Na、Mg的原子半径大于O、N的原子半径，而对于11Na、12Mg来说，由于Mg的核电荷数大，因此r(Na)>r(Mg)，同样r(N)>r(O)，故原子半径由大到小排列为r(Na)>r(Mg)>r(N)>r(O)。
Ⅱ.由N＝A－Z得中子数分别为N(O)＝10、N(Na)＝12、N(Mg)＝12、N(N)＝7。
Ⅳ.能形成X2Y2型化合物，则X可呈＋1价而Y呈－1价，故为Na2O2；能形成X3Y2型化合物，则X呈＋2价，Y呈－3价，故为Mg3N2。
(2)当微粒具有相同电子层数时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－具有电子数为x，则质子数分别为x＋n、x＋(n＋1)、x－n、x－(n＋1)，故离子半径由大到小的顺序为D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋。
(3)X元素的最高正价是＋5价，则其最低化合价为－3价，故X元素氢化物的化学式为XH3；R的最低化合价为－2价，其最高化合价为＋6价，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。
[对点训练]
题组一元素性质变化规律及应用
1．(2017•济南高一检测)结合元素周期律的知识分析下列说法，其中正确的是()
A．原子序数为15的元素的最高化合价为＋5
B．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现
C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从－7到－1重复出现
D．B、C、N、O、F最高正价依次增加
答案A
解析A项，P原子最外层为5个电子，最高化合价为＋5，正确；B项，H、He电子由1个到2个，错误；C项，F无正价，负价从－4到－1，错误；D项，O无最高正价，F无正价，错误。
2．(2017•潍坊高一检测)下列关于各组元素性质的递变情况描述错误的是()
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增大
B．P、S、Cl元素最高正价依次升高
C．N、O、F原子半径依次增大
D．Na、K、Rb的电子层数逐渐增多
答案C
3．如图中横坐标均表示11～17号元素按由小到大顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标表示其最高化合价的是()
答案C
解析11～17号元素，随原子序数的递增，最高化合价从＋1→＋7。
4．元素X、Y可组成化学式为XY3的化合物，则X、Y的原子序数不可能是()
A．3和9B．7和1
C．13和17D．15和17
答案A
解析A项，两元素分别为Li、F，只能形成化合物LiF；B项，两元素分别为N、H，可形成NH3分子；C项，两元素分别为Al、Cl，能形成化合物AlCl3；D项，两元素分别为P、Cl，可形成PCl3和PCl5两种化合物。
5．(2017•淮北高一检测)某元素原子L层电子数比K层的多5个，该元素的最高正化合价为()
A．＋5B．＋6
C．＋7D．无最高正化合价
答案D
解析据题意可知该元素原子的核外电子排布为，为氟元素，无最高正化合价。
6．如图是部分1～18号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()
A．原子半径：Z＞Y＞X
B．离子半径：Z＞Y＞X
C．元素W的最高价和最低价代数和为4
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
答案C
解析根据随原子序数递增化合价变化特点分析知，X为O，Y为Na，Z为Al。电子层数相同时，原子序数越大，半径越小；同族自上而下原子半径逐渐增大，则半径：Na＞Al，Al＞B，B＞O，则Na＞Al＞O，A项错误；Na、O、Al形成的离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：O2－＞Na＋＞Al3＋，B项错误；Na与Al的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，两者能够反应，D项错误；根据化合价知W为S，其最高价和最低价代数和为4，C项正确。
题组二微粒半径大小比较
7．下列各元素原子半径依次增大的是()
A．Na、Mg、AlB．Na、O、F
C．P、Si、AlD．C、Si、P
答案C
解析比较元素原子半径的大小有两条规律：①具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径递减；②具有相同最外层电子数的元素，随着电子层数的增加，原子半径增大。A项，r(Na)>r(Mg)>r(Al)；B项，r(Na)>r(O)>r(F)；D项，r(Si)>r(P)>r(C)。
8．(2017•淄博高一检测)下列微粒半径大小比较正确的是()
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B．Na＋＞Al3＋＞S2－＞Cl－
C．Na＜Mg＜Al＜S
D．Na＜K＜Rb＜Cs
考点元素周期律
题点微粒半径的大小比较
答案D
解析A项，4种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A项错误；因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，而S2－、Cl－和Na＋、Al3＋也分别适用“序小径大”的原则，则S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B项错误；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C项错误；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，D项正确。
9．构成下列化合物的阴离子和阳离子的半径比值最大的是()
A．LiIB．KCl
C．NaBrD．NaI
答案A
解析离子半径：r(Li＋)＜r(Na＋)题组三元素周期律的综合应用
10．(2018•清华大学附中月考)A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n＞m，则下列关系正确的是()
A．a＞b＞cB．a＞c＞b
C．a＝b＋m＋nD．a＝c－n－m
答案B
解析离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，则有a－n＝b＋n＝c＋m，n＞m，可知a＞c＞b，故A错误、B正确；由关系式可知a＝c＋m＋n，故C、D错误。
11．已知原子序数小于18的元素的离子aAm＋、bBn＋、cCm－、dDn－(m>n)都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()
A．原子半径：A>B>C>D
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：Cm－>Dn－>Bn＋>Am＋
D．原子的最外层电子数目：A>B>D>C
答案C
解析四种离子具有相同的电子层结构，则阳离子对应的原子A、B比阴离子对应的原子C、D多1个电子层，且阳离子所带电荷数越多，其核电荷数越大，原子序数越大，原子半径越小；阴离子所带电荷数越多，其核电荷数越小，原子序数越小，原子半径越大。故有原子半径B>A>C>D，原子序数a>b>d>c，故A项和B项错误；四种离子电子层结构相同，依据核电荷数越大，离子半径越小可知，离子半径Cm－>Dn－>Bn＋>Am＋，故C项正确；原子的最外层电子数目D>C>A>B，故D项错误。
12．已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()
A．X的原子序数比Y的小
B．X原子的最外层电子数比Y的大
C．X的原子半径比Y的大
D．X元素的最高正价比Y的大
答案C
解析利用举例法解答。假设X为K元素，Y为Cl元素，则原子序数：K>Cl，最外层电子数：Cl>K，最高正化合价：Cl>K。

[综合强化]
13．在原子序数11～18的元素中：
(1)原子半径最小的是________(填元素符号，下同)；只有正化合价的是________；最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4的元素是________。
(2)与冷水剧烈反应生成H2的物质是________(填名称)。与水反应能生成具有漂白性物质是________(填名称)，反应的离子方程式是___________________________________________。
(3)化学性质最稳定的物质是_____________________________(填化学式)。
答案(1)ClNa、Mg、AlS(2)钠氯气Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO(3)Ar
解析(1)在11～18号原子中，半径最小的是Cl；金属元素Na、Mg、Al只有正化合价；S元素最高正化合价是＋6，最低负化合价是－2，绝对值之差是4。
(2)金属钠与冷水剧烈反应生成H2和NaOH;Cl2和水反应生成HCl和HClO，其中HClO有漂白性。
(3)稀有气体元素Ar原子最外层有8个电子，是稳定结构，通常不与其他物质发生反应，化学性质稳定。
14．原子序数是指元素在元素周期表中的序号，数值上等于原子核的核电荷数(即质子数)或原子的核外电子数。今有A、B两种元素，其原子序数分别为9和15。
(1)写出元素符号：A________，B________。
(2)A元素原子核外有______个电子层，最外层有______个电子。
(3)B元素最高正价为________，最低负价为________。
(4)A、B元素原子半径大小关系为r(A)________r(B)。
答案(1)FP(2)27(3)＋5－3(4)＜
15．有A、B、C、D四种元素，A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6；A、D次外层都是8个电子，A与D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子；B有两个电子层，其最高正价与最低负价的代数和为0；C2－与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)试写出上述各元素的符号：
A________，B________，C________，D________。
(2)画出下列粒子的结构示意图：
A__________________，C2－_________________________。
(3)写出A、D的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：_______________________。
答案(1)ClCSK
(2)
(3)HClO4＋KOH===KClO4＋H2O
解析因为“A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6”，确定A为氯(Cl)；“B有两个电子层，最高正价与最低负价的代数和为0”，确定B为碳(C)；C2－的结构示意图为，确定C为硫(S)；再由A推出D为钾(K)。
16．有A、B、C、D、E五种元素，它们的原子序数按E、C、D、A、B依次增大，E原子最外层有4个电子；A－与B＋的核外电子排布相同；D的气态氢化物的化学式为H2D，最高价氧化物中D的质量分数为40%，且D原子核内质子数和中子数相等；C的原子序数比D少9，比B少12。
(1)写出五种元素的符号：A________，B________，
C________，D________，E________。
(2)画出A－、B＋的结构示意图：________、________。
(3)A、D最高价氧化物对应的水化物化学式分别为________、________。
(4)写出E的最高价氧化物与过量B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出B、C最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)ClKNSC(2)(3)HClO4H2SO4(4)CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O
(5)KOH＋HNO3===KNO3＋H2O
解析D的氧化物分子式为DO3，D的质量分数为40%，可推出D的相对原子质量为32，从而推出D为S元素；C原子序数比D少9，比B少12，则C为N元素，B为K元素；A－与B＋核外电子排布相同，则A为Cl元素；E原子最外层有4个电子，且原子序数按E、C、D、A、B依次增大，则E为C元素。