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第01講 元素周期表、元素周期律
目 錄
01 考情透視·目標導航 2
02 知識導圖·思維引航 3
03 考點突破·考法探究 4
考點一 元素周期表 4
知識點1 元素周期表的結構 4
知識點2 周期表的應用 6
考向1 考查元素周期表的結構 7
考向2 考查元素周期表的應用 8
考點二　元素周期律 10
知識點1 元素周期律 10
知識點2 電離能 11
知識點3 電負性 12
知識點4 元素周期表中的有關規(guī)律 12
知識點5 元素位—構—性的關系 14
考向1 考查金屬性和非金屬性相關的遞變規(guī)律 16
考向2 考查原子半徑、離子半徑相關的遞變規(guī)律 17
考向3 考查第一電離能、電負性相關的遞變規(guī)律 18
考向4 考查位、構、性關系的綜合推斷 19
04 真題練習·命題洞見 22
考點要求 考題統(tǒng)計 考情分析
元素周期表 2024·江蘇卷第1題，3分 2024·上海卷第1題，6分 2023·浙江1月卷第2題，2分 2023·重慶卷第6題，3分 2023·江蘇卷第4題，3分 2022·湖南卷第2題，3分 2021·遼寧卷第7題，3分 分析近三年全國卷高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律： 1．從考查題型和內容上看，高考命題以選擇題呈現(xiàn)，考查內容主要有以下幾個方面： （1）運用元素周期律知識判斷元素的金屬性、非金屬性強弱或比較微粒的半徑大小，比較最高價氧化物對應水化物的酸堿性的強弱比較第一電離能、電負性大小等。 （2）根據原子核外電子排布判斷元素種類、化學鍵類型、化合物類型。 2.從命題思路上看，主要以選擇題的形式，利用“位－構－性”的關系考查元素、物質的推斷，化學鍵類型和化合物類型，結合元素周期律比較元素的金屬性、非金屬性強弱或比較微粒的半徑大小，比較最高價氧化物對應水化物的酸堿性的強弱、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，比較第一電離能、電負性大小等。 3.根據高考命題的特點和規(guī)律，復習時要注意以下幾個方面： （1）以元素周期表的結構和元素周期律的遞變規(guī)律為考 查對象的試題，或對一組元素加以比較或對一種元素進行多方面分析，具有一定的綜合性。在解答該類試題時先確定該元素在元素周期表中的位置，然后根據該族元素性質的遞變規(guī)律進行推測判斷。 （2）穩(wěn)打雙基，歸納總結原子結構及核外電子排布特性，系統(tǒng)整合元素推斷的突破口，規(guī)范化學術語的書寫(如原子或離子結構示意圖的書寫、電子式的書寫、元素在周期表中的位置)等。 （3）“元素周期律”題目由“虛構”情境到真實情境的轉變：隨著高考改革的不斷深入，高考對元素周期律相關知識的考查實現(xiàn)了由過去的“虛構”情境到真實情境的轉變。其目的是讓學生運用所學知識解釋生產、生活中的相關現(xiàn)象，提高解決實際問題的能力。
元素周期律 2024·吉林卷第11題，3分 2024·廣東卷第12題，4分 2024·甘肅卷第5題，3分 2024·全國卷第11題，6分 2024·湖北卷第9題，3分 2024·浙江6月卷第10題，2分 2023·全國乙卷第10題，6分 2023·全國甲卷第11題，6分 2023·天津卷第5題，3分 2023·福建卷第3題，3分 2023·重慶卷第13題，3分 2023·浙江6月卷第11題，2分 2023·湖南卷6第題，3分 2022·海南卷11第題，2分 2021·全國甲卷11第題，6分
復習目標： 1．熟悉元素周期表的結構(周期、族、區(qū))和應用。 2．掌握元素周期律的實質，熟悉同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律。 3．掌握電離能、電負性的應用。
考點一 元素周期表
知識點1 元素周期表的結構
1．原子序數：按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數，原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。
2．編排原則
（1）周期：把電子層數相同的元素，按原子序數遞增的順序，從左至右排成的橫行。
（2）族：把最外層電子數相同的元素，按電子層數遞增的順序，從上至下排成的縱行。
3．元素周期表的結構
1)結構
（1）周期(7個橫行，7個周期)
周期序數 一 二 三 四 五 六 七
周期類別 短周期 長周期
本周期 元素種數 2 8 8 18 18 32 32
本周期稀有 氣體原子序數 2 10 18 36 54 86 118
【規(guī)律】某一周期稀有氣體原子序數恰好等于上一周期稀有氣體原子序數+本周期元素種數
（2）族(18個縱列，16個族)
族序數 ⅠA、ⅡA ⅢB～Ⅷ ⅠB、ⅡB ⅢA～ⅦA 0
縱列序數 1、2_ 3～10 11、12 13～17 18
價電子通式　 ns1、ns2 (n－1)d1～9ns1或2 (n－1)d10ns1、(n－1)d10ns2 ns2np1～5 ns2np6
族類別 主族 副族 主族 0族
【特別提醒】①堿金屬元素位于ⅠA族，氫元素不屬于堿金屬元素。
②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根據元素周期表的構成特點，可分析每個族的元素種類，含元素種類最多的族是ⅢB族(含有錒系、鑭系元素)，共有32種元素。
④過渡元素包括7個副族和第Ⅷ族，全部是金屬元素，原子最外層電子數不超過2個(1～2個)。
⑤最外層電子數為3～7個的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數即為主族的族序數。
⑥電子層數=周期序數，主族序數=價電子數。
（3）分區(qū)
①按價層電子排布分區(qū)(一)
說明：各區(qū)價層電子排布特點
分區(qū) 元素分布 價層電子排布 元素性質特點
s區(qū) ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 最外層電子參與反應(0族元素一般不考慮)
d區(qū) ⅢB族～Ⅷ族(鑭系、錒系除外) (n－1)d1～9 ns1～2 (Pd除外) d軌道也不同程度地參與化學鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近
②根據元素的金屬性與非金屬性分區(qū)(二)
說明：a.分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)分界線(氫元素除外)。
b.各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。
c.分界線附近元素的性質：既表現(xiàn)金屬元素的性質，又表現(xiàn)非金屬元素的性質。
（4）元素周期表中的特殊位置
①過渡元素：元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱列元素，都是金屬元素。
②鑭系：元素周期表第6周期第ⅢB族中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。
③錒系：元素周期表第7周期第ⅢB族中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。
④超鈾元素：在錒系元素中，92號元素鈾(U)以后的各種元素。
知識點2 周期表的應用
1．根據元素周期表中的位置尋找未知元素
2．預測元素的性質(由遞變規(guī)律推測)
①比較不同周期、不同主族元素的性質
如：金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推測未知元素的某些性質
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3．啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質
①半導體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。
②農藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
考向1 考查元素周期表的結構
例1（2024·山東·模擬預測）“嫦娥石”是中國首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y（釔，原子序數比Fe大13）組成。下列說法正確的是
A．基態(tài)Ca原子的核外電子填充在6個軌道中
B．Y位于元素周期表的第ⅢB族
C．5種元素中，電負性最大的是P
D．5種元素中，第一電離能最小的是Fe
【答案】B
【解析】A．鈣為20號元素，原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2，基態(tài)Ca原子的核外電子填充在10個軌道中，A錯誤；B．釔原子序數比Fe大13，為39號元素，為元素周期表的第五周期第ⅢB族，B正確；C．同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強，元素的電負性變強；同主族由上而下，金屬性增強，非金屬性逐漸減弱，元素電負性減弱；5種元素中，電負性最大的是O，C錯誤；D．同一主族隨原子序數變大，原子半徑變大，第一電離能變小；同一周期隨著原子序數變大，第一電離能變大，5種元素中，鈣第一電離能比鐵小，D錯誤；故選B。
【方法技巧】元素周期表結構巧記口訣
橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，全部已填滿。
縱列稱為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)①，一零再一遍②。
一縱一個族，Ⅷ族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。
鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。
說明:①指ⅠA族、ⅡA族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、Ⅷ族;
②指ⅠB族、ⅡB族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族、0族。
【變式訓練1】（2024·河南南陽·二模）硒元素具有防癌作用，已知硒元素在元素周期表中的信息如圖所示，則下列說法正確的是
A．硒原子核內有34個中子 B．硒元素是非金屬元素
C．硒原子的相對原子質量是78.96g D．富硒茶中的“硒”指的是硒原子
【答案】B
【解析】A．中子數=質量數-質子數，則硒原子核內有35個中子，A錯誤；B．硒元素是非金屬元素，B正確；C．相對原子質量是一個比值，單位不是g，，C錯誤；D．富硒茶中的“硒”指的是硒元素，D錯誤；答案選B。
【變式訓練2】（2024·吉林松原·模擬預測）鋁合金是目前用途廣泛的合金之一，鋁合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素，下列說法正確的是
A．第三周期元素中第一電離能介于Mg和Si之間的元素有1種
B．上述元素位于d區(qū)的有3種
C．基態(tài)Zn原子最外層電子的電子云輪廓圖：
D．基態(tài)Cu原子的價層電子軌道表示式為
【答案】D
【解析】A．同周期元素，從左往右第一電離能呈增大趨勢，但第ⅡA族和第ⅤA族特殊，故第一電離能介于Mg和Si之間的元素有0種，A錯誤；B．題中提到的幾種元素，位于d區(qū)的只有Mn，B錯誤；C．基態(tài)鋅原子最外層電子排布式為，s能級電子的電子云輪廓為球形，C錯誤；D．基態(tài)Cu原子的價層電子排布式為，故基態(tài)銅原子的價層電子軌道表示式為，D正確；故選D。
考向2 考查元素周期表的應用
例2（23-24高三上·江蘇徐州·階段考試）CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2和SiC都是重要的半導體化合物，下列說法錯誤的是
A．原子半徑：r(Ga)>r(Ge)>r(As)
B．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體
C．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料
D．第一電離能：I1(C)>I1 (Si)>I1 (Ge)
【答案】B
【解析】A． 同周期從左到右，原子半徑逐漸減小，原子半徑：r(Ga)>r(Ge)>r(As)，故A正確；B． 碳單質中金剛石、晶體硅、SiC均為共價晶體，碳單質中C60則為分子晶體，故B錯誤；C． 可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料，如Ga等，故C正確；D． 周期表中同主族從上到下，第一電離能變小，第一電離能：I1(C)>I1 (Si)>I1 (Ge)，故D正確；故選B。
【名師歸納】元素周期表在生產方面的應用表現(xiàn)在以下幾個方面：
①農藥多數是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
②半導體材料都是周期表里金屬與非金屬交接界處的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。
③催化劑的選擇：人們在長期的生產實踐中，已發(fā)現(xiàn)過渡元素對許多化學反應有良好的催化性能。
④耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制取：在周期表里從ⅢB到ⅣB的過渡元素，如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點。它們是制作特種合金的優(yōu)良材料，是制造火箭、導彈、宇宙飛船、飛機、坦克等的不可缺少的金屬。
⑤礦物的尋找：地球上化學元素的分布跟它們在元素周期表里的位置有密切的聯(lián)系。科學實驗發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：相對原子質量較小的元素在地殼中含量較多，相對原子質量較大的元素在地殼中含量較少；偶數原子序數的元素較多，奇數原子序數的元素較少。處于地球表面的元素多數呈現(xiàn)高價，處于巖石深處的元素多數呈現(xiàn)低價；堿金屬一般是強烈的親石元素，主要富集于巖石圈的最上部；熔點、離子半徑、電負性大小相近的元素往往共生在一起，同處于一種礦石中。
【變式訓練1】（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預測）以和作為原料生產（線性烯烴）可以緩解溫室效應，實現(xiàn)高值化利用。大連化物所利用Sr和Na共修飾鐵基催化劑制備烯烴的反應歷程如圖。下列說法錯誤的是
A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高價氧化物對應水化物為強堿
B．該歷程中包含極性鍵的斷裂和非極性鍵的生成
C．該歷程實現(xiàn)氫的原子利用率100％
D．該催化劑的研究成果提高了制備的選擇性，抑制了甲烷的生成
【答案】C
【解析】A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高價氧化物對應水化物是，為強堿，A項正確；B．該歷程中有碳氧鍵極性鍵的斷裂，有碳碳鍵非極性鍵的形成，B項正確；C．由圖可知，反應過程中有水生成，原子利用率小于100%，C項錯誤；D．由題圖知，該催化劑的研究成果減緩了溫室效應，使二氧化碳更多的轉化成了烯烴，抑制了甲烷的生成，D項正確；故答案選C。
【變式訓練2】（2024·江蘇徐州·模擬預測）元素B、Al、Ga位于周期表中A族。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．BN、、均為共價晶體 D．可在周期表中元素Al附近尋找半導體材料
【答案】D
【解析】A．同主族元素，原子半徑隨核電荷數增大而增大，原子半徑：，故A錯誤；B．同主族元素，第一電離能隨核電荷數增大而減小，，故B錯誤；C．AlCl3、Ga2S3均為分子晶體，故C錯誤；D．Al位于金屬和非金屬分界線附近，因此可在周期表中元素Al附近尋找半導體材料，故D正確；故選D。
考點二　元素周期律
知識點1 元素周期律
1．內容：元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性變化。
2．實質：元素性質的周期性變化是核外電子排布周期性變化的必然結果。
3．主族元素的周期性變化規(guī)律
項目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原 子 結 構 核電荷數 逐漸增大 逐漸增大
電子層數 相同 逐漸增多
原子半徑 逐漸減小(稀有氣體元素除外) 逐漸增大
離子半徑 陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減小，r(陰離子)>r(陽離子) 逐漸增大
性 質 化合價 最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)負化合價＝－(8－主族序數)(H顯－1價) 相同，最高正化合價＝主族序數(O、F除外)
元素的金屬性、非金屬性 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱
第一電離能 有逐漸增大的趨勢 逐漸減小
電負性 逐漸增強 逐漸減弱
氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 逐漸增強 逐漸減弱
最高價氧化物對應的水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強 堿性逐漸增強，酸性逐漸減弱
4．元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
三表 元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”
金屬活動性順序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性逐漸減弱(其中Pb>Sn)
非金屬活動性順序表：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性逐漸減弱
三反應 置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬
與水或非氧化性酸反應越劇烈，或最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強
與氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，或最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強
氧化性 金屬離子的氧化性越弱，對應單質的金屬性越強
還原性 非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應單質的非金屬性越強
知識點2 電離能
1．第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。符號：I1，單位：kJ·mol－1。
2．規(guī)律
①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，從左到右總體呈現(xiàn)逐漸增大的變化趨勢。
【易錯提醒】與元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律并不完全一致，如同一周期，隨原子序數的遞增，元素金屬性減弱，非金屬性增強，第一電離能增大，但金屬性Mg>Al，本來第一電離能應該是Al>Mg，但實際是Mg>Al，非金屬性NO。
②同族元素：從上到下第一電離能變小。
③同種原子：逐級電離能越來越大(即I13．電離能的應用
判斷元素的金屬性和非金屬性強弱 一般來說，I1越大，元素的非金屬性越強；I1越小，元素的金屬性越強。注意第ⅡA族及第ⅤA族的反常現(xiàn)象
判斷元素核外電子的分層排布情況 如Li：I1 I2判斷元素在化合物中的化合價 如K：I1 I2知識點3 電負性
1．含義：元素的原子吸引鍵合電子能力的標度。元素的電負性越大，表示其原子吸引鍵合電子的能力越強。
2．標準：以最活潑的非金屬元素氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)。
3．變化規(guī)律
①金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。
②在元素周期表中，同周期從左到右，元素的電負性逐漸變大，同主族從上到下，元素的電負性逐漸變小。
4．電負性的三大應用
①判斷元素金屬性與非金屬性的強弱：金屬元素的電負性一般小于1.8，金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性一般大于1.8，非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越活潑。
②判斷元素在化合物中的價態(tài)：電負性大的元素易呈現(xiàn)負價；電負性小的元素易呈現(xiàn)正價。
③判斷化學鍵類型：電負性差值大的元素原子之間形成的化學鍵主要是離子鍵；電負性差值小的元素原子之間形成的化學鍵主要是共價鍵。
知識點4 元素周期表中的有關規(guī)律
1．原子序數規(guī)律
（1）同主族、鄰周期元素的原子序數差
元素周期表中左側元素(ⅠA、ⅡA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數目
元素周期表中右側元素(ⅢA～ⅦA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數目
（2）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數差
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數差 無 1 1 11 11 25 25
2．元素化合價規(guī)律
（1）主族元素的最高正化合價=它所在的族序數=最外層電子數(即價電子數)，但要注意F無正價，O一般不顯正價。
（2）只有非金屬元素才有負價，非金屬元素的最高正價與它的負化合價的絕對值之和等于8。
（3）若某原子的最外層電子數為奇數(m)，則正常化合價為奇數，從+1價到+m價，若出現(xiàn)偶數則為非正常化合價，其氧化物為不成鹽氧化物，如NO、NO2。
（4）若某原子的最外層電子數為偶數(n)，則元素的正常化合價為一系列偶數，例如。
3．微粒半徑大小比較的一般規(guī)律
（1）同周期(除0族外)，隨原子序數的遞增，原子半徑由大到小，如Na>Mg>Al；
（2）同主族，隨原子序數的遞增，原子半徑、離子半徑由小到大，如Li（3）具有相同核外電子排布的微粒，核電荷數越大，微粒的半徑越小（陰前陽下，徑小序大），如Al3+（4）同種元素形成的微粒，陽離子<原子<陰離子，價態(tài)越高，微粒的半徑越小，如H+4．元素種類判斷規(guī)律
（1）周期元素種類：設n為周期序數，每一周期排布元素的數目為：奇數周期為；偶數周期為。如第3周期為種，第4周期為種。
（2）族“m-2” 非金屬元素種類判斷規(guī)律：任何一主族中，非金屬元素種類＝（族序數－2）的絕對值
5．對角線規(guī)律
金屬與非金屬分界線對角（左上角與右下角）的兩主族元素性質相似，主要表現(xiàn)在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。
6．相似規(guī)律
（1）相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質差別不大，俗稱相鄰相似規(guī)律；
（2）同族相似；由于同族元素的最外層電子數相等，故同族元素性質相似。
（3）對角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向（），對角相鄰的兩主族元素（都是金屬或非金屬）性質（金屬性或非金屬性）相近．②元素周期表中左上右下（）相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近．
7．遞變規(guī)律
（1）同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數的遞增，最外層電子數依次增多，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
（2）同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數的遞增，電子層數依次增多，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。
（3）三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結構、性質方面的遞變規(guī)律。如：原子序數Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質的氧化性B>A>C等。
8．“定性”規(guī)律：若主族元素族數為m，周期數為n，則：
①＜1時為金屬，值越小，金屬性越強；
②＞1時是非金屬，越大，非金屬性越強；
③＝1時多為兩性元素
知識點5 元素位—構—性的關系
1．元素“位—構—性”綜合關系
元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結構和元素的主要性質，故三者之間可相互推斷。
2．三者的推斷關系
（1）結構與位置的互推
①明確四個關系式
a．電子層數＝周期序數。
b．質子數＝原子序數。
c．最外層電子數＝主族序數。
d．主族元素的最高正價＝最外層電子數。
最低負價＝－|8－最外層電子數|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律
a．各周期所能容納元素種數。
b．稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置。
c．同族上下相鄰元素原子序數的關系。
（2）性質與位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，根據元素性質可以推知元素在周期表中的位置，根據元素在周期表中的位置可以推知元素性質。主要包括：
①元素的金屬性、非金屬性。
②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。
③最高價氧化物對應水化物的酸堿性。
④金屬與H2O或酸反應的難易程度。
（3）結構和性質的互推
①最外層電子數是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。
②原子半徑決定了元素單質的性質；離子半徑決定了元素組成化合物的性質。
③同主族元素最外層電子數相同，性質相似。
3．應用——元素推斷的一般思路
4．推斷題要點總結
（1）結構與位置互推是解題的核心
①掌握四個關系式：a.電子層數＝周期數；b.質子數＝原子序數；c.最外層電子數＝主族序數；d.主族元素的最高正價＝主族序數(O、F除外)，負價＝主族序數－8。
②熟練掌握周期表的結構及周期表中的一些特殊規(guī)律
a．“凹”型結構的“三短四長，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數的關系。
（2）熟記常見元素及其化合物的特性
①形成化合物種類最多的元素、單質是自然界中存在的硬度最大的物質的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質量分數最大的元素：C。
②空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素：N。
③地殼中含量最多的元素：O。
④常見的具有漂白性的物質：氯水、SO2、Na2O2、雙氧水等。
⑤單質是最活潑的非金屬元素、無正價的元素或無含氧酸的非金屬元素、氣態(tài)氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素、陰離子還原性最弱的元素：F。
⑥單質密度最小的元素：H；密度最小的金屬元素：Li。
⑦常溫下單質呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。
⑧最高價氧化物及其水化物既能與強酸又能與強堿反應的元素：Al。
⑨元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能化合的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應的元素：S。
⑩元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。
考向1 考查金屬性和非金屬性相關的遞變規(guī)律
例1（23-24高三上·上海寶山·階段考試）S與Cl為同一周期元素，下列事實正確且能比較兩者非金屬性強弱的是
A．熱穩(wěn)定性： B．酸性：
C．氫化物的沸點： D．將氯氣通入溶液中，觀察到有淡黃色沉淀產生
【答案】D
【解析】A．元素的非金屬性越強，其簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，HCl比H2S穩(wěn)定，說明非金屬性：Cl＞S，A錯誤；B．元素的非金屬性越強，對應最高價氧化物的水化物的酸性越強，但是HCl和H2SO3不是相應元素的最高價含氧酸，B錯誤；C．氫化物的沸點高低不能用于比較元素的非金屬性強弱，C錯誤；D．Cl2可以從含有S2-的溶液中將S置換出來，因Cl2的氧化性強于S，單質的氧化性越強，元素的非金屬性越強，說明非金屬性：Cl＞S，D正確；故答案為：D。
【易錯提醒】金屬性、非金屬性強弱判斷的常見誤區(qū)
（1）認為根據酸性HCl>H2S，可判斷非金屬性Cl大于S，應根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱判斷。
（2）認為根據失電子數NaAl，與失電子數多少無關。
（3）認為根據穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI，可判斷酸性：HF>HCl>HBr>HI，實際是酸性HF（4）認為同主族從上到下，元素單質熔點逐漸升高，實際上同主族從上到下，金屬單質熔點降低，非金屬單質熔點升高。
（5）認為元素的非金屬性越強，其單質的活潑性一定越強，實際上有特例，如N非金屬性較強，但N2性質穩(wěn)定。
【變式訓練1】（2024·福建·統(tǒng)考模擬預測）下列實驗所涉及的操作或敘述正確的是
實驗 操作或敘述
A 探究C和Si的非金屬性強弱 用濕潤的pH試紙分別測定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH
B 探究S和P的非金屬性強弱 將質量和顆粒大小相同的鐵粒，分別投入質量分數均為98%的硫酸和磷酸中
C 探究Na和K的金屬性強弱 將切割剩余的金屬鈉、鉀放回試劑瓶
D 探究Mg和Al的金屬性強弱 利用Al2(SO4)3溶液與過量NaOH溶液反應制備Al(OH)3
【解析】A．不能用潤濕的pH試紙測量溶液的pH，且應該測量等濃度的溶液的pH，故A錯誤；B．常溫下，鐵遇到濃硫酸會鈍化，故B錯誤；C．金屬Na和K容易與空氣中的氧氣以及水蒸氣發(fā)生反應，為防止其氧化變質，用小刀切割金屬鈉后，剩余的鈉、鉀應及時放回煤油中保存，C正確；D．Al2(SO4)3溶液與過量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉，不會生成氫氧化鋁沉淀，故D錯誤；故選C。
【答案】C
【變式訓練2】（2024·吉林長春·高三校考期末）下列各組元素，金屬性或非金屬性強弱比較正確的是
A．金屬性：Na＞K B．非金屬性:O＞S C．金屬性：Mg＜Al D．非金屬性：F＜Cl
【解析】A、同主族元素從上而下金屬性逐漸增強，故金屬性：Na＜K，選項A錯誤；B、同主族元素從上而下非金屬性逐漸減弱，故非金屬性:O＞S，選項B正確；C、同周期元素從左而右金屬性逐漸減弱，故金屬性：Mg＞Al，選項C錯誤；D、同主族元素從上而下非金屬性逐漸減弱，故非金屬性：F＞Cl，選項D錯誤。答案選B。
【答案】B
考向2 考查原子半徑、離子半徑相關的遞變規(guī)律
例1關于微粒半徑大小的下列敘述中不正確的是
A．同一元素的不同粒子，核外電子數越多，半徑越大
B．同一元素形成的多種價態(tài)的離子，價態(tài)越低，半徑越小
C．同一元素的原子半徑小于相應的陰離子半徑
D．同一元素的原子半徑大于相應的陽離子半徑
【答案】B
【解析】A. 同一元素的不同粒子，核外電子數越多，半徑越大，A項正確；B. 同一元素形成的多種價態(tài)的離子，價態(tài)越低，半徑越大，B項錯誤；C. 同一元素的原子半徑小于相應陰離子的半徑，C項正確；D. 同一元素的原子半徑大于相應陽離子的半徑，D項正確；答案選B。
【思維建模】“三看”法速判簡單微粒半徑的大小
一看電子層數 最外層電子數相同時，電子層數越多，半徑越大
二看核電荷數 當電子層結構相同時，核電荷數越大，半徑越小
三看核外電子數 當電子層數和核電荷數均相同時，核外電子數越多，半徑越大
【變式訓練1】有關粒子半徑的變化規(guī)律不正確的是
A．當電子層數相同時，核電荷數越大，原子半徑越大
B．當最外層電子數相同時，質子數越多，原子半徑越大
C．r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
D．r(F-)【答案】A
【解析】A．當電子層數相同時，核電荷數越大，原子半徑越小，故A錯誤；B．最外層電子數相同， 說明為同主族元素，質子數越多，核外電子層數越多，原子半徑越大，故B正確；C．電子層數越多，微粒半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，微粒半徑越小，K+核外有3個電子層，Na+、Mg2+、Al3+核外均為2個電子層，核電荷數：Al>Mg>Na，則r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)，故C正確；D．最外層電子數相同，電子層越多離子半徑越大，則r(F-)【變式訓練2】下列四種粒子中，半徑按由大到小的排列順序是
①基態(tài)X的原子結構示意圖： ②基態(tài)Y的價電子排布式：3s23p5
③基態(tài)Z2－的電子排布圖：
④W基態(tài)原子有2個能層，電子式：
A．③>①>②>④ B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>②
【答案】A
【解析】①根據結構示意圖可知X為S；②基態(tài)Y的價電子排布式：3s23p5可知Y為Cl；③根據基態(tài)Z2－的電子排布圖可知Z2－為S2-；④根據W基態(tài)原子有2個能層，電子式： 可知W為F；電子層數越多，半徑越大，則FS>Cl>F即③>①>②>④；A正確；正確選項A。
考向3 考查第一電離能、電負性相關的遞變規(guī)律
例1（2024·北京·三模）依據元素周期律，下列判斷不正確的是
A．第一電離能：Li＜Be＜B B．電負性：N＜O＜F
C．熱穩(wěn)定性： D．酸性：
【答案】A
【解析】A．Li、Be、B是第二周期相鄰元素，Be的2p軌道全空，其原子的能量低，則第一電離能：Li＜B＜Be，A不正確；B．N、O、F為第二周期相鄰元素，非金屬性依次增強，則電負性：N＜O＜F，B正確；C．Si、C同主族，C、N同周期，非金屬性Si＜C＜N，非金屬性越強，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性越強，所以熱穩(wěn)定性：，C正確；D．非金屬性Si＜P＜Cl，非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強，則酸性：，D正確；故選A。
【易錯提醒】與元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律并不完全一致，如同一周期，隨原子序數的遞增，元素金屬性減弱，非金屬性增強，第一電離能增大，但金屬性Mg>Al，本來第一電離能應該是Al>Mg，但實際是Mg>Al，非金屬性NO。
【變式訓練1】（2024·江蘇揚州·模擬預測）生產生活中存在多種氫元素的化合物，如CH4、NH3、H2O、NaH、MgH2等。下列說法正確的是
A．半徑大小：r(N3-)B．熱穩(wěn)定性大小：NH3>H2O
C．電離能大小 ：I1(N)D．電負性大小：χ(Mg)<χ(H)
【答案】D
【解析】A．核外電子排布相同時，核電荷數越大，半徑越小r(N3-)>r(Mg2+)，故A錯誤；B．非金屬性越強，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，熱穩(wěn)定性大小：NH3I2(Na)，C錯誤；D．元素的非金屬性越強，電負性越大，氫元素的非金屬性強于鎂元素，電負性大小：χ(Mg)<χ(H)，D正確；故選D。
【變式訓練2】（2024·湖南·模擬預測）下列事實不能通過比較電負性進行解釋的是
A．比穩(wěn)定
B．的鍵角大于的鍵角
C．中與形成配位鍵的是碳原子
D．酸性強于
【答案】A
【解析】A．比穩(wěn)定，是因為鍵比鍵的鍵能大，不能通過比較電負性進行解釋，A符合題意；B．的鍵角大于的鍵角，是因為的電負性小于的電負性，中周圍電子云密度大，成鍵電子對排斥力大，B不符合題意；C．中、都含有孤電子對，C的電負性較小，更容易提供孤電子對形成配位鍵，C不符合題意；D．的電負性大，是吸電子基，導致羧基中的羥基極性增強，容易電離出，D不符合題意；故選A。
考向4 考查位、構、性關系的綜合推斷
例2（2024·貴州·三模）a、b、c、d、e為短周期元素，原子序數依次遞增，它們在周期表中的位置如圖所示，其中前4種元素的原子最外層電子數之和為24。下列說法錯誤的是
A．簡單氫化物a的比c穩(wěn)定 B．b的原子序數是c的一半
C．b和c能形成使品紅溶液褪色的化合物 D．最高價氧化物對應的水化物的酸性：e最強
【答案】D
【分析】元素a、b、c、d、為短周期元素，這4種元素的原子最外層電子數之和為24，設b的最外層子數為y，則y-1+y+y+y+1=24，y=6，則a為N元素，b為O元素，c為S元素，d為Cl元素，e為Ar元素，據此分析。
【解析】A．周期表中同主族從下到上，同周期從左到右，元素的非金屬性增強，形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強，c為S元素，a為N元素，N的電負性為3.5，S的電負性為3.0，N的非金屬性比S的強，形成的簡單氫化物NH3比H2S更穩(wěn)定，故A正確；B．b為O元素，原子序數為8，c為S元素，原子序數為16，故B正確；C．b為O元素，c為S元素，形成的SO2使品紅溶液褪色，故C正確；D．周期表中同主族從下到上，同周期從左到右，元素的非金屬性增強，最高價氧化物對應的水化物的酸性增強，e為Ar元素，不能形成最高價含氧酸，故D錯誤；故答案選D。
【思維建模】1.直接相鄰的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序數關系
（1）
（2）
（3）
（4）
2.由稀有氣體元素的原子序數確定元素在周期表中位置
①原子序數－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數＝ΔZ。
②若ΔZ＜0，則與稀有氣體元素同周期，族序數為8－|ΔZ|；
③若ΔZ＞0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數為ΔZ。
【變式訓練1】（2024·北京昌平·二模）已知、、、在元素周期表中的位置如下圖所示。下列對事實解釋正確的是
選項 事實 解釋
A 常溫下，為氣體，為液體 鍵能：
B 中顯正價 電負性：
C 原子半徑： 最外層電子數：
D 穩(wěn)定性： 中有氫鍵
【答案】B
【分析】本題考查的是位構性的相關知識點；硫和氯同周期，硒和溴同周期；硫和硒同主族，氯和溴同主族；
【解析】A．常溫下，Cl2是氣體，Br2是液體，可以得到Br2的沸點高，與鍵能無關，A錯誤；B．BrCl中Br顯正價，說明Br和Cl間共用電子對向Cl偏移，Cl對鍵合電子的吸引力大，電負性大，B正確；C．S和Cl電子層數相同，核電荷數Cl大，對核外電子吸引力Cl大，半徑小，故半徑:S大于Cl，C錯誤；D．硫的非金屬性強于硒，故穩(wěn)定性硫化氫強于氯化氫，與氫鍵無關，D錯誤；故選B。
【變式訓練2】（23-24高三上·浙江·開學考試）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中W原子的質子數是其M層電子數的三倍，下列說法正確的是
A．工業(yè)上常通過電解Z的熔融氯化物的方法制取Z的單質
B．簡單離子半徑：Q>Z>X>Y
C．氫化物的沸點：Y>X>W
D．X與Y可形成5種以上的化合物
【答案】D
【分析】根據元素在周期表中的相對位置，可知X、Y為第二周期元素，Z、W、Q為第三周期元素，其中W原子的質子數是其M層電子數的三倍，可知W元素是P元素，則X是N元素，Y是O元素，Q是Cl元素，Z是Al元素，據此分析解答。
【解析】A．經分析Z是Al元素，工業(yè)上常通過電解氧化鋁的方法制備鋁單質，故A錯誤；B．X、Y、Z、Q分別是指N、O、Al、Cl四種元素，N、O、Al的簡單離子具有2個電子層，核外電子數相同，原子序數越小，簡單離子半徑越大，Cl的簡單離子具有3個電子層，則它們的簡單離子半徑大小順序為Q>X>Y>Z，故B錯誤；C．Y、X、W分別是指O、N、P三種元素，它們的氫化物有很多，因此沸點無法比較，故C錯誤；D．X是N元素，Y是O元素，X與Y可形成N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5、N2O3等5種以上的化合物，故D正確；本題答案D。
1．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序數依次增大，X、Y的價電子數相等，Z的價電子所在能層有16個軌道，4種元素形成的化合物如圖。下列說法正確的是
A．電負性： B．酸性：
C．基態(tài)原子的未成對電子數： D．氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序數依次增大，X、Y的價電子數相等，Z的價電子所在能層有16個軌道，則Z個有4個能層。根據這4種元素形成的化合物的結構可以推斷，W、X、Y、Z分別為H、O、S、K。
【解析】A．W和Y可以形成，其中S顯-2價，因此，電負性S>H，A不正確；B．是中強酸，而是強酸，因此，在相同條件下，后者的酸性較強，B不正確；C．H只有1個電子，O的2p軌道上有4個電子，O有2個未成對電子，因此，基態(tài)原子的未成對電子數 O>H，C不正確；D．K的氧化物溶于水且與水反應生成強堿，S的氧化物溶于水且與水反應生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小關系為 K>S，D正確；綜上所述，本題選D。
2．（2024·全國卷）W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素。W和X原子序數之和等于的核外電子數，化合物可用作化學電源的電解質。下列敘述正確的是
A．X和Z屬于同一主族
B．非屬性：
C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：
D．原子半徑：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素，且能形成離子化合物，則W為Li或Na；又由于W和X原子序數之和等于的核外電子數，若W為Na，X原子序數大于Na，則W和X原子序數之和大于18，不符合題意，因此W只能為Li元素；由于Y可形成，故Y為第Ⅶ主族元素，且原子序數Z大于Y，故Y不可能為Cl元素，因此Y為F元素，X的原子序數為10-3=7，X為N元素；根據W、Y、Z形成離子化合物，可知Z為P元素；綜上所述，W為Li元素，X為N元素，Y為F元素，Z為P元素。
【解析】A．由分析可知，X為N元素，Z為P元素，X和Z屬于同一主族，A項正確；B．由分析可知，X為N元素，Y為F元素，Z為P元素，非金屬性：F＞N＞P，B項錯誤；C．由分析可知，Y為F元素，Z為P元素，非金屬性越強，其簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，即氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HF＞PH3，C項錯誤；D．由分析可知，W為Li元素，X為N元素，Y為F元素，同周期主族元素原子半徑隨著原子序數的增大而減小，故原子半徑：Li＞N＞F，D項錯誤；故選A。
3．（2024·廣東卷）一種可為運動員補充能量的物質，其分子結構式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，則
A．沸點： B．最高價氧化物的水化物的酸性：
C．第一電離能： D．和空間結構均為平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5個共價鍵，Z可形成3個共價鍵，Z和Y同族，Y原子序數比Z大，即Z為N元素，Y為P元素，W可形成4個共價鍵，原子序數比N小，即W為C元素，R可形成1個共價鍵，原子序數比C小，即R為H元素，X可形成2個共價鍵，原子序數在N和P之間，即X為O元素，綜上：R為H元素、W為C元素、Z為N元素、X為O元素、Y為P元素。
【解析】A．由于NH3可形成分子間氫鍵，而PH3不能，因此沸點：NH3＞YH3，故A錯誤；B．W為C元素、Z為N元素，由于非金屬性：C＜N，因此最高價氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B錯誤；C．同周期元素從左到右第一電離能有增大趨勢，ⅡA族、ⅤA族原子第一電離能大于同周期相鄰元素，即第一電離能：，故C錯誤；D．的中心原子價層電子對數為，屬于sp2雜化，為平面三角形， 的中心原子價層電子對數為，屬于sp2雜化，為平面三角形，故D正確；故選D。
4．（2024·全國卷）我國科學家最近研究的一種無機鹽納米藥物具有高效的細胞內亞鐵離子捕獲和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且W、X、Y屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數是其內層電子數的2倍，X和Y的第一電離能都比左右相鄰元素的高。Z的M層未成對電子數為4。下列敘述錯誤的是
A．W、X、Y、Z四種元素的單質中Z的熔點最高
B．在X的簡單氫化物中X原子軌道雜化類型為
C．Y的氫氧化物難溶于NaCl溶液，可以溶于溶液
D．中提供電子對與形成配位鍵
【答案】A
【分析】W、X 、Y、Z的原子序數依次增加，且W、X、Y屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數是其內層電子數的2倍，則W為C元素；每個周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一電離能都比左右相鄰元素的高，由于配合物中Y在外界，Y可形成簡單陽離子，則Y屬于金屬元素，故X和Y分別為N和Mg；Z的M層未成對電子數為4，則其3d軌道上有4個不成對電子，其價電子排布式為，Z為Fe元素，為。
【解析】A．W、X、 Y、Z四種元素的單質中，N元素的單質形成分子晶體，Mg和Fe均形成金屬晶體，C元素既可以形成金剛石又可以形成石墨，石墨的熔點最高，A不正確；B．在X的簡單氫化物是，其中C原子軌道雜化類型為，B正確；C．Y的氫氧化物是，其屬于中強堿，其難溶于水，難溶于溶液，但是，由于電離產生的可以破壞的沉淀溶解平衡，因此可以溶于溶液，C正確；D．中提供電子對與形成配位鍵，D正確；綜上所述，本題選A。
5．（2024·江蘇卷）我國探月工程取得重大進展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸鹽，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】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合題意；B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合題意；C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合題意；D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合題意；綜上所述，本題選A。
6．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個未成對電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是
A．第一電離能：
B．電負性：
C．Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑：
D．與水反應生成產物之一是非極性分子
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個未成對電子，則X為C，Y為N，Z為F，W原子在同周期中原子半徑最大，則W為Na。
【解析】A．根據同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，則第一電離能：，故A錯誤；B．根據同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，則電負性：，故B正確；C．根據同電子層結構核多徑小，則Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑：，故C正確；D．與水反應生成產物之一為乙炔，乙炔是非極性分子，故D正確。
綜上所述，答案為A。
7．（2023·湖南卷）日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2：1：3。下列說法正確的是
A．電負性：X>Y>Z>W
B．原子半徑：XC．Y和W的單質都能與水反應生成氣體
D．Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
【答案】C
【分析】根據題中所給的信息，基態(tài)X原子s軌道上的電子式與p軌道上的電子式相同，可以推測X為O元素或Mg元素，由熒光粉的結構可知，X主要形成的是酸根，因此X為O元素；基態(tài)X原子中未成鍵電子數為2，因此Y的未成鍵電子數為1，又因X、Y、Z、W的原子序數依次增大，故Y可能為F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因題目中給出W為金屬元素且熒光粉的結構中Y與W化合，故Y為F元素或Cl元素；Z原子的未成鍵電子數為3，又因其原子序大于Y，故Y應為F元素、Z其應為P元素；從熒光粉的結構式可以看出W為某+2價元素，故其為Ca元素；綜上所述，X、Y、Z、W四種元素分別為O、F、P、Ca，據此答題。
【解析】A．電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小，根據其規(guī)律，同一周期從左到右依次增大，同一主族從上到下依次減小，故四種原子的電負性大小為：Y>X>Z>W，A錯誤；B．同一周期原子半徑從左到右依次減小，同一主族原子半徑從上到下依次增大，故四種原子的原子半徑大小為：Y8．（2023·全國卷）一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數依次增大。簡單離子與具有相同的電子結構。下列敘述正確的是
A．X的常見化合價有、 B．原子半徑大小為
C．YX的水合物具有兩性 D．W單質只有4種同素異形體
【答案】A
【分析】W、X、Y為短周期元素，原子序數依次增大，簡單離子X2-與Y2+具有相同的電子結構，則它們均為10電子微粒， X為O，Y為Mg，W、X、Y組成的物質能溶于稀鹽酸有無色無味的氣體產生，則W為C，產生的氣體為二氧化碳，據此解答。
【解析】A．X為O，氧的常見價態(tài)有-1價和-2價，如H2O2和H2O，A正確；B．W為C，X為O，Y為Mg，同主族時電子層數越多，原子半徑越大，電子層數相同時，原子序數越小，原子半徑越大，所以原子半徑大小為：Y＞W＞X，B錯誤；C．Y為Mg，X為O，他們可形成MgO，水合物為Mg(OH)2，Mg(OH)2只能與酸反應生成鹽和水，不能與堿反應，所以YX的水合物沒有兩性，C錯誤；D．W為C，碳的同素異形體有：金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳納米管等，種類不止四種，D錯誤；故選A。
9．（2023·全國卷）W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數依次增大，最外層電子數之和為19。Y的最外層電子數與其K層電子數相等，WX2是形成酸雨的物質之一。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．簡單氫化物的沸點：
C．與可形成離子化合物 D．的最高價含氧酸是弱酸
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數依次增大，WX2是形成酸雨的物質之一，根據原子序數的規(guī)律，則W為N，X為O，Y的最外層電子數與其K層電子數相等，又因為Y的原子序數大于氧的，則Y電子層為3層，最外層電子數為2，所以Y為Mg，四種元素最外層電子數之和為19，則Z的最外層電子數為6，Z為S，據此解答。
【解析】A．X為O，W為N，同周期從左往右，原子半徑依次減小，所以半徑大小為W＞X，A錯誤；B．X為O，Z為S，X的簡單氫化物為H2O，含有分子間氫鍵，Z的簡單氫化物為H2S，沒有氫鍵，所以簡單氫化物的沸點為X＞Z，B錯誤；C．Y為Mg，X為O，他們可形成MgO，為離子化合物，C正確；D．Z為S，硫的最高價含氧酸為硫酸，是強酸，D錯誤；故選C。
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第01講 元素周期表、元素周期律
目 錄
01 考情透視·目標導航 2
02 知識導圖·思維引航 3
03 考點突破·考法探究 4
考點一 元素周期表 4
知識點1 元素周期表的結構 4
知識點2 周期表的應用 6
考向1 考查元素周期表的結構 7
考向2 考查元素周期表的應用 8
考點二　元素周期律 9
知識點1 元素周期律 9
知識點2 電離能 10
知識點3 電負性 11
知識點4 元素周期表中的有關規(guī)律 11
知識點5 元素位—構—性的關系 13
考向1 考查金屬性和非金屬性相關的遞變規(guī)律 15
考向2 考查原子半徑、離子半徑相關的遞變規(guī)律 16
考向3 考查第一電離能、電負性相關的遞變規(guī)律 16
考向4 考查位、構、性關系的綜合推斷 17
04 真題練習·命題洞見 18
考點要求 考題統(tǒng)計 考情分析
元素周期表 2024·江蘇卷第1題，3分 2024·上海卷第1題，6分 2023·浙江1月卷第2題，2分 2023·重慶卷第6題，3分 2023·江蘇卷第4題，3分 2022·湖南卷第2題，3分 2021·遼寧卷第7題，3分 分析近三年全國卷高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律： 1．從考查題型和內容上看，高考命題以選擇題呈現(xiàn)，考查內容主要有以下幾個方面： （1）運用元素周期律知識判斷元素的金屬性、非金屬性強弱或比較微粒的半徑大小，比較最高價氧化物對應水化物的酸堿性的強弱比較第一電離能、電負性大小等。 （2）根據原子核外電子排布判斷元素種類、化學鍵類型、化合物類型。 2.從命題思路上看，主要以選擇題的形式，利用“位－構－性”的關系考查元素、物質的推斷，化學鍵類型和化合物類型，結合元素周期律比較元素的金屬性、非金屬性強弱或比較微粒的半徑大小，比較最高價氧化物對應水化物的酸堿性的強弱、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，比較第一電離能、電負性大小等。 3.根據高考命題的特點和規(guī)律，復習時要注意以下幾個方面： （1）以元素周期表的結構和元素周期律的遞變規(guī)律為考 查對象的試題，或對一組元素加以比較或對一種元素進行多方面分析，具有一定的綜合性。在解答該類試題時先確定該元素在元素周期表中的位置，然后根據該族元素性質的遞變規(guī)律進行推測判斷。 （2）穩(wěn)打雙基，歸納總結原子結構及核外電子排布特性，系統(tǒng)整合元素推斷的突破口，規(guī)范化學術語的書寫(如原子或離子結構示意圖的書寫、電子式的書寫、元素在周期表中的位置)等。 （3）“元素周期律”題目由“虛構”情境到真實情境的轉變：隨著高考改革的不斷深入，高考對元素周期律相關知識的考查實現(xiàn)了由過去的“虛構”情境到真實情境的轉變。其目的是讓學生運用所學知識解釋生產、生活中的相關現(xiàn)象，提高解決實際問題的能力。
元素周期律 2024·吉林卷第11題，3分 2024·廣東卷第12題，4分 2024·甘肅卷第5題，3分 2024·全國卷第11題，6分 2024·湖北卷第9題，3分 2024·浙江6月卷第10題，2分 2023·全國乙卷第10題，6分 2023·全國甲卷第11題，6分 2023·天津卷第5題，3分 2023·福建卷第3題，3分 2023·重慶卷第13題，3分 2023·浙江6月卷第11題，2分 2023·湖南卷6第題，3分 2022·海南卷11第題，2分 2021·全國甲卷11第題，6分
復習目標： 1．熟悉元素周期表的結構(周期、族、區(qū))和應用。 2．掌握元素周期律的實質，熟悉同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律。 3．掌握電離能、電負性的應用。
考點一 元素周期表
知識點1 元素周期表的結構
1．原子序數：按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數，原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。
2．編排原則
（1）周期：把電子層數相同的元素，按原子序數遞增的順序，從左至右排成的橫行。
（2）族：把最外層電子數相同的元素，按電子層數遞增的順序，從上至下排成的縱行。
3．元素周期表的結構
1)結構
（1）周期(7個橫行，7個周期)
周期序數 一 二 三 四 五 六 七
周期類別 短周期 長周期
本周期 元素種數 2 8 8 18 18 32 32
本周期稀有 氣體原子序數 2 10 18 36 54 86 118
【規(guī)律】某一周期稀有氣體原子序數恰好等于上一周期稀有氣體原子序數+本周期元素種數
（2）族(18個縱列，16個族)
族序數 ⅠA、ⅡA ⅢB～Ⅷ ⅠB、ⅡB ⅢA～ⅦA 0
縱列序數 1、2 3～10 11、12 13～17 18
價電子通式　 ns1、ns2 (n－1)d1～9ns1或2 (n－1)d10ns1(n－1)d10ns2 ns2np1～5 ns2np6
族類別 主族 副族 主族 0族
【特別提醒】①堿金屬元素位于ⅠA族，氫元素不屬于堿金屬元素。
②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根據元素周期表的構成特點，可分析每個族的元素種類，含元素種類最多的族是ⅢB族(含有錒系、鑭系元素)，共有32種元素。
④過渡元素包括7個副族和第Ⅷ族，全部是金屬元素，原子最外層電子數不超過2個(1～2個)。
⑤最外層電子數為3～7個的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數即為主族的族序數。
⑥電子層數=周期序數，主族序數=價電子數。
（3）分區(qū)
①按價層電子排布分區(qū)(一)
說明：各區(qū)價層電子排布特點
分區(qū) 元素分布 價層電子排布 元素性質特點
s區(qū) ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 最外層電子參與反應(0族元素一般不考慮)
d區(qū) ⅢB族～Ⅷ族(鑭系、錒系除外) (n－1)d1～9 ns1～2 (Pd除外) d軌道也不同程度地參與化學鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近
②根據元素的金屬性與非金屬性分區(qū)(二)
說明：a.分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)分界線(氫元素除外)。
b.各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。
c.分界線附近元素的性質：既表現(xiàn)金屬元素的性質，又表現(xiàn)非金屬元素的性質。
（4）元素周期表中的特殊位置
①過渡元素：元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱列元素，都是金屬元素。
②鑭系：元素周期表第6周期第ⅢB族中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。
③錒系：元素周期表第7周期第ⅢB族中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。
④超鈾元素：在錒系元素中，92號元素鈾(U)以后的各種元素。
知識點2 周期表的應用
1．根據元素周期表中的位置尋找未知元素
2．預測元素的性質(由遞變規(guī)律推測)
①比較不同周期、不同主族元素的性質
如：金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推測未知元素的某些性質
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3．啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質
①半導體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。
②農藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
考向1 考查元素周期表的結構
例1（2024·山東·模擬預測）“嫦娥石”是中國首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y（釔，原子序數比Fe大13）組成。下列說法正確的是
A．基態(tài)Ca原子的核外電子填充在6個軌道中
B．Y位于元素周期表的第ⅢB族
C．5種元素中，電負性最大的是P
D．5種元素中，第一電離能最小的是Fe
【方法技巧】元素周期表結構巧記口訣
橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，全部已填滿。
縱列稱為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)①，一零再一遍②。
一縱一個族，Ⅷ族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。
鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。
說明:①指ⅠA族、ⅡA族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、Ⅷ族;
②指ⅠB族、ⅡB族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族、0族。
【變式訓練1】（2024·河南南陽·二模）硒元素具有防癌作用，已知硒元素在元素周期表中的信息如圖所示，則下列說法正確的是
A．硒原子核內有34個中子 B．硒元素是非金屬元素
C．硒原子的相對原子質量是78.96g D．富硒茶中的“硒”指的是硒原子
【變式訓練2】（2024·吉林松原·模擬預測）鋁合金是目前用途廣泛的合金之一，鋁合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素，下列說法正確的是
A．第三周期元素中第一電離能介于Mg和Si之間的元素有1種
B．上述元素位于d區(qū)的有3種
C．基態(tài)Zn原子最外層電子的電子云輪廓圖：
D．基態(tài)Cu原子的價層電子軌道表示式為
考向2 考查元素周期表的應用
例2（23-24高三上·江蘇徐州·階段考試）CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2和SiC都是重要的半導體化合物，下列說法錯誤的是
A．原子半徑：r(Ga)>r(Ge)>r(As)
B．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體
C．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料
D．第一電離能：I1(C)>I1 (Si)>I1 (Ge)
【名師歸納】元素周期表在生產方面的應用表現(xiàn)在以下幾個方面：
①農藥多數是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
②半導體材料都是周期表里金屬與非金屬交接界處的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。
③催化劑的選擇：人們在長期的生產實踐中，已發(fā)現(xiàn)過渡元素對許多化學反應有良好的催化性能。
④耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制取：在周期表里從ⅢB到ⅣB的過渡元素，如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點。它們是制作特種合金的優(yōu)良材料，是制造火箭、導彈、宇宙飛船、飛機、坦克等的不可缺少的金屬。
⑤礦物的尋找：地球上化學元素的分布跟它們在元素周期表里的位置有密切的聯(lián)系。科學實驗發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：相對原子質量較小的元素在地殼中含量較多，相對原子質量較大的元素在地殼中含量較少；偶數原子序數的元素較多，奇數原子序數的元素較少。處于地球表面的元素多數呈現(xiàn)高價，處于巖石深處的元素多數呈現(xiàn)低價；堿金屬一般是強烈的親石元素，主要富集于巖石圈的最上部；熔點、離子半徑、電負性大小相近的元素往往共生在一起，同處于一種礦石中。
【變式訓練1】（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預測）以和作為原料生產（線性烯烴）可以緩解溫室效應，實現(xiàn)高值化利用。大連化物所利用Sr和Na共修飾鐵基催化劑制備烯烴的反應歷程如圖。下列說法錯誤的是
A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高價氧化物對應水化物為強堿
B．該歷程中包含極性鍵的斷裂和非極性鍵的生成
C．該歷程實現(xiàn)氫的原子利用率100％
D．該催化劑的研究成果提高了制備的選擇性，抑制了甲烷的生成
【變式訓練2】（2024·江蘇徐州·模擬預測）元素B、Al、Ga位于周期表中A族。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．BN、、均為共價晶體 D．可在周期表中元素Al附近尋找半導體材料
考點二　元素周期律
知識點1 元素周期律
1．內容：元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性變化。
2．實質：元素性質的周期性變化是核外電子排布周期性變化的必然結果。
3．主族元素的周期性變化規(guī)律
項目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原 子 結 構 核電荷數 逐漸增大 逐漸增大
電子層數 相同 逐漸增多
原子半徑 逐漸減小(稀有氣體元素除外) 逐漸增大
離子半徑 陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減小，r(陰離子)>r(陽離子) 逐漸增大
性 質 化合價 最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)負化合價＝－(8－主族序數)(H顯－1價) 相同，最高正化合價＝主族序數(O、F除外)
元素的金屬性、非金屬性 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱
第一電離能 有逐漸增大的趨勢 逐漸減小
電負性 逐漸增強 逐漸減弱
氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 逐漸增強 逐漸減弱
最高價氧化物對應的水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強 堿性逐漸增強，酸性逐漸減弱
4．元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
三表 元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”
金屬活動性順序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性逐漸減弱(其中Pb>Sn)
非金屬活動性順序表：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性逐漸減弱
三反應 置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬
與水或非氧化性酸反應越劇烈，或最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強
與氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，或最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強
氧化性 金屬離子的氧化性越弱，對應單質的金屬性越強
還原性 非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應單質的非金屬性越強
知識點2 電離能
1．第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。符號：I1 ，單位：kJ·mol－1。
2．規(guī)律
①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，從左到右總體呈現(xiàn)逐漸增大的變化趨勢。
【易錯提醒】與元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律并不完全一致，如同一周期，隨原子序數的遞增，元素金屬性減弱，非金屬性增強，第一電離能增大，但金屬性Mg>Al，本來第一電離能應該是Al>Mg，但實際是Mg>Al，非金屬性NO。
②同族元素：從上到下第一電離能變小。
③同種原子：逐級電離能越來越大(即I1< I2< I3…)。
3．電離能的應用
判斷元素的金屬性和非金屬性強弱 一般來說，I1越大，元素的非金屬性越強；I1越小，元素的金屬性越強。注意第ⅡA族及第ⅤA族的反常現(xiàn)象
判斷元素核外電子的分層排布情況 如Li：I1 I2判斷元素在化合物中的化合價 如K：I1 I2知識點3 電負性
1．含義：元素的原子吸引鍵合電子的標度。元素的電負性越大，表示其原子吸引鍵合電子的能力越強。
2．標準：以最活潑的非金屬元素氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)。
3．變化規(guī)律
①金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。
②在元素周期表中，同周期從左到右，元素的電負性逐漸變大，同主族從上到下，元素的電負性逐漸變小。
4．電負性的三大應用
①判斷元素金屬性與非金屬性的強弱：金屬元素的電負性一般小于1.8，金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性一般大于1.8，非金屬元素的電負性越大，非金屬元素越活潑。
②判斷元素在化合物中的價態(tài)：電負性大的元素易呈現(xiàn)負價；電負性小的元素易呈現(xiàn)正價。
③判斷化學鍵類型：電負性差值大的元素原子之間形成的化學鍵主要是離子鍵；電負性差值小的元素原子之間形成的化學鍵主要是共價鍵。
知識點4 元素周期表中的有關規(guī)律
1．原子序數規(guī)律
（1）同主族、鄰周期元素的原子序數差
元素周期表中左側元素(ⅠA、ⅡA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數目
元素周期表中右側元素(ⅢA～ⅦA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數目
（2）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數差
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數差
2．元素化合價規(guī)律
（1）主族元素的最高正化合價=它所在的族序數=最外層電子數(即價電子數)，但要注意F無正價，O一般不顯正價。
（2）只有非金屬元素才有負價，非金屬元素的最高正價與它的負化合價的絕對值之和等于8 。
（3）若某原子的最外層電子數為奇數(m)，則正常化合價為奇數，從+1價到+m價，若出現(xiàn)偶數則為非正常化合價，其氧化物為不成鹽氧化物，如NO、NO2。
（4）若某原子的最外層電子數為偶數(n)，則元素的正常化合價為一系列偶數，例如。
3．微粒半徑大小比較的一般規(guī)律
（1）同周期(除0族外)，隨原子序數的遞增，原子半徑由大到小，如Na> Mg> Al；
（2）同主族，隨原子序數的遞增，原子半徑、離子半徑由小到大，如Li（3）具有相同核外電子排布的微粒，核電荷數越大，微粒的半徑越小（陰前陽下，徑小序大），如Al3+（4）同種元素形成的微粒，陽離子<原子<陰離子，價態(tài)越高，微粒的半徑越小，如H+4．元素種類判斷規(guī)律
（1）周期元素種類：設n為周期序數，每一周期排布元素的數目為：奇數周期為；偶數周期為。如第3周期為種，第4周期為種。
（2）族“m-2” 非金屬元素種類判斷規(guī)律：任何一主族中，非金屬元素種類＝（族序數－2）的絕對值
5．對角線規(guī)律
金屬與非金屬分界線對角（左上角與右下角）的兩主族元素性質相似，主要表現(xiàn)在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。
6．相似規(guī)律
（1）相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質差別不大，俗稱相鄰相似規(guī)律；
（2）同族相似；由于同族元素的最外層電子數相等，故同族元素性質相似。
（3）對角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向（），對角相鄰的兩主族元素（都是金屬或非金屬）性質（金屬性或非金屬性）相近．②元素周期表中左上右下（）相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近．
7．遞變規(guī)律
（1）同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數的遞增，最外層電子數依次增多，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
（2）同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數的遞增，電子層數依次增多，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。
（3）三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結構、性質方面的遞變規(guī)律。如：原子序數Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質的氧化性B>A>C等。
8．“定性”規(guī)律：若主族元素族數為m，周期數為n，則：
①＜1時為金屬，值越小，金屬性越強；
②＞1時是非金屬，越大，非金屬性越強；
③＝1時多為兩性元素
知識點5 元素位—構—性的關系
1．元素“位—構—性”綜合關系
元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結構和元素的主要性質，故三者之間可相互推斷。
2．三者的推斷關系
（1）結構與位置的互推
①明確四個關系式
a．電子層數＝周期序數。
b．質子數＝原子序數。
c．最外層電子數＝主族序數。
d．主族元素的最高正價＝最外層電子數。
最低負價＝－|8－最外層電子數|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律
a．各周期所能容納元素種數。
b．稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置。
c．同族上下相鄰元素原子序數的關系。
（2）性質與位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，根據元素性質可以推知元素在周期表中的位置，根據元素在周期表中的位置可以推知元素性質。主要包括：
①元素的金屬性、非金屬性。
②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。
③最高價氧化物對應水化物的酸堿性。
④金屬與H2O或酸反應的難易程度。
（3）結構和性質的互推
①最外層電子數是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。
②原子半徑決定了元素單質的性質；離子半徑決定了元素組成化合物的性質。
③同主族元素最外層電子數相同，性質相似。
3．應用——元素推斷的一般思路
4．推斷題要點總結
（1）結構與位置互推是解題的核心
①掌握四個關系式：a.電子層數＝周期數；b.質子數＝原子序數；c.最外層電子數＝主族序數；d.主族元素的最高正價＝主族序數(O、F除外)，負價＝主族序數－8。
②熟練掌握周期表的結構及周期表中的一些特殊規(guī)律
a．“凹”型結構的“三短四長，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數的關系。
（2）熟記常見元素及其化合物的特性
①形成化合物種類最多的元素、單質是自然界中存在的硬度最大的物質的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質量分數最大的元素：C。
②空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素：N。
③地殼中含量最多的元素：O。
④常見的具有漂白性的物質：氯水、SO2、Na2O2、雙氧水等。
⑤單質是最活潑的非金屬元素、無正價的元素或無含氧酸的非金屬元素、氣態(tài)氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素、陰離子還原性最弱的元素：F。
⑥單質密度最小的元素：H；密度最小的金屬元素：Li。
⑦常溫下單質呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。
⑧最高價氧化物及其水化物既能與強酸又能與強堿反應的元素：Al。
⑨元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能化合的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應的元素：S。
⑩元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。
考向1 考查金屬性和非金屬性相關的遞變規(guī)律
例1（23-24高三上·上海寶山·階段考試）S與Cl為同一周期元素，下列事實正確且能比較兩者非金屬性強弱的是
A．熱穩(wěn)定性：
B．酸性：
C．氫化物的沸點：
D．將氯氣通入溶液中，觀察到有淡黃色沉淀產生
【易錯提醒】金屬性、非金屬性強弱判斷的常見誤區(qū)
（1）認為根據酸性HCl>H2S，可判斷非金屬性Cl大于S，應根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱判斷。
（2）認為根據失電子數NaAl，與失電子數多少無關。
（3）認為根據穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI，可判斷酸性：HF>HCl>HBr>HI，實際是酸性HF（4）認為同主族從上到下，元素單質熔點逐漸升高，實際上同主族從上到下，金屬單質熔點降低，非金屬單質熔點升高。
（5）認為元素的非金屬性越強，其單質的活潑性一定越強，實際上有特例，如N非金屬性較強，但N2性質穩(wěn)定。
【變式訓練1】（2024·福建·統(tǒng)考模擬預測）下列實驗所涉及的操作或敘述正確的是
實驗 操作或敘述
A 探究C和Si的非金屬性強弱 用濕潤的pH試紙分別測定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH
B 探究S和P的非金屬性強弱 將質量和顆粒大小相同的鐵粒，分別投入質量分數均為98%的硫酸和磷酸中
C 探究Na和K的金屬性強弱 將切割剩余的金屬鈉、鉀放回試劑瓶
D 探究Mg和Al的金屬性強弱 利用Al2(SO4)3溶液與過量NaOH溶液反應制備Al(OH)3
【變式訓練2】（2024·吉林長春·高三校考期末）下列各組元素，金屬性或非金屬性強弱比較正確的是
A．金屬性：Na＞K B．非金屬性:O＞S
C．金屬性：Mg＜Al D．非金屬性：F＜Cl
考向2 考查原子半徑、離子半徑相關的遞變規(guī)律
例1關于微粒半徑大小的下列敘述中不正確的是
A．同一元素的不同粒子，核外電子數越多，半徑越大
B．同一元素形成的多種價態(tài)的離子，價態(tài)越低，半徑越小
C．同一元素的原子半徑小于相應的陰離子半徑
D．同一元素的原子半徑大于相應的陽離子半徑
【思維建模】“三看”法速判簡單微粒半徑的大小
一看電子層數 最外層電子數相同時，電子層數越多，半徑越大
二看核電荷數 當電子層結構相同時，核電荷數越大，半徑越小
三看核外電子數 當電子層數和核電荷數均相同時，核外電子數越多，半徑越大
【變式訓練1】有關粒子半徑的變化規(guī)律不正確的是
A．當電子層數相同時，核電荷數越大，原子半徑越大
B．當最外層電子數相同時，質子數越多，原子半徑越大
C．r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
D．r(F-)【變式訓練2】下列四種粒子中，半徑按由大到小的排列順序是
①基態(tài)X的原子結構示意圖： ②基態(tài)Y的價電子排布式：3s23p5
③基態(tài)Z2－的電子排布圖：
④W基態(tài)原子有2個能層，電子式：
A．③>①>②>④ B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>②
考向3 考查第一電離能、電負性相關的遞變規(guī)律
例1（2024·北京·三模）依據元素周期律，下列判斷不正確的是
A．第一電離能：Li＜Be＜B B．電負性：N＜O＜F
C．熱穩(wěn)定性： D．酸性：
【易錯提醒】與元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律并不完全一致，如同一周期，隨原子序數的遞增，元素金屬性減弱，非金屬性增強，第一電離能增大，但金屬性Mg>Al，本來第一電離能應該是Al>Mg，但實際是Mg>Al，非金屬性NO。
【變式訓練1】（2024·江蘇揚州·模擬預測）生產生活中存在多種氫元素的化合物，如CH4、NH3、H2O、NaH、MgH2等。下列說法正確的是
A．半徑大小：r(N3-)B．熱穩(wěn)定性大小：NH3>H2O
C．電離能大小 ：I1(N)D．電負性大小：χ(Mg)<χ(H)
【變式訓練2】（2024·湖南·模擬預測）下列事實不能通過比較電負性進行解釋的是
A．比穩(wěn)定
B．的鍵角大于的鍵角
C．中與形成配位鍵的是碳原子
D．酸性強于
考向4 考查位、構、性關系的綜合推斷
例2（2024·貴州·三模）a、b、c、d、e為短周期元素，原子序數依次遞增，它們在周期表中的位置如圖所示，其中前4種元素的原子最外層電子數之和為24。下列說法錯誤的是
A．簡單氫化物a的比c穩(wěn)定 B．b的原子序數是c的一半
C．b和c能形成使品紅溶液褪色的化合物 D．最高價氧化物對應的水化物的酸性：e最強
【思維建模】1.直接相鄰的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序數關系
（1）
（2）
（3）
（4）
2.由稀有氣體元素的原子序數確定元素在周期表中位置
①原子序數－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數＝ΔZ。
②若ΔZ＜0，則與稀有氣體元素同周期，族序數為8－|ΔZ|；
③若ΔZ＞0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數為ΔZ。
【變式訓練1】（2024·北京昌平·二模）已知、、、在元素周期表中的位置如下圖所示。下列對事實解釋正確的是
選項 事實 解釋
A 常溫下，為氣體，為液體 鍵能：
B 中顯正價 電負性：
C 原子半徑： 最外層電子數：
D 穩(wěn)定性： 中有氫鍵
【變式訓練2】（23-24高三上·浙江·開學考試）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中W原子的質子數是其M層電子數的三倍，下列說法正確的是
A．工業(yè)上常通過電解Z的熔融氯化物的方法制取Z的單質
B．簡單離子半徑：Q>Z>X>Y
C．氫化物的沸點：Y>X>W
D．X與Y可形成5種以上的化合物
1．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序數依次增大，X、Y的價電子數相等，Z的價電子所在能層有16個軌道，4種元素形成的化合物如圖。下列說法正確的是
A．電負性： B．酸性：
C．基態(tài)原子的未成對電子數： D．氧化物溶于水所得溶液的
2．（2024·全國卷）W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素。W和X原子序數之和等于的核外電子數，化合物可用作化學電源的電解質。下列敘述正確的是
A．X和Z屬于同一主族
B．非屬性：
C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：
D．原子半徑：
3．（2024·廣東卷）一種可為運動員補充能量的物質，其分子結構式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，則
A．沸點： B．最高價氧化物的水化物的酸性：
C．第一電離能： D．和空間結構均為平面三角形
4．（2024·全國卷）我國科學家最近研究的一種無機鹽納米藥物具有高效的細胞內亞鐵離子捕獲和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且W、X、Y屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數是其內層電子數的2倍，X和Y的第一電離能都比左右相鄰元素的高。Z的M層未成對電子數為4。下列敘述錯誤的是
A．W、X、Y、Z四種元素的單質中Z的熔點最高
B．在X的簡單氫化物中X原子軌道雜化類型為
C．Y的氫氧化物難溶于NaCl溶液，可以溶于溶液
D．中提供電子對與形成配位鍵
5．（2024·江蘇卷）我國探月工程取得重大進展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸鹽，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
6．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個未成對電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是
A．第一電離能：
B．電負性：
C．Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑：
D．與水反應生成產物之一是非極性分子
7．（2023·湖南卷）日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2：1：3。下列說法正確的是
A．電負性：X>Y>Z>W
B．原子半徑：XC．Y和W的單質都能與水反應生成氣體
D．Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
8．（2023·全國卷）一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數依次增大。簡單離子與具有相同的電子結構。下列敘述正確的是
A．X的常見化合價有、 B．原子半徑大小為
C．YX的水合物具有兩性 D．W單質只有4種同素異形體
9．（2023·全國卷）W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數依次增大，最外層電子數之和為19。Y的最外層電子數與其K層電子數相等，WX2是形成酸雨的物質之一。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．簡單氫化物的沸點：
C．與可形成離子化合物 D．的最高價含氧酸是弱酸
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