文档内容
专题六 元素周期律和元素周期表
核心考点1、元素周期表
1．世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐
渐演变为现在的常用形式。
2．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数
＝核外电子数。
3．编排原则
(1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。
(2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。
4．结构
(1)周期(7个横行，7个周期)
短周期 长周期
周期序数 1 2 3 4 5 6 7
元素种数 2 8 8 18 18 32 32
0族元素
2 10 18 36 54 86 118
原子序数
(2)族(18个纵列，16个族)
列 1 2 13 14 15 16 17
主族
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
列 3 4 5 6 7 11 12
副族
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
Ⅷ族 第 8 、 9 、 10 ，共3个纵列
0族 第18 纵列
如下图所示：
【知识归纳】(1)周期表结构“七横十八纵”，包括7个周期16个族。(2)描述元素位置时，Ⅷ不要写成ⅧB，ⅤA不要写成“5主族”。
(3)含元素种类最多的族是ⅢB族，共32种元素。
(4)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部为金属元素，最外层电子数不超过2个。
(5)周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数。
(6)最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
5．元素周期表中的特殊位置
(1)分区
①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素
区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置：分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
(2)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(3)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
6．元素周期表结构中隐含的两条规律：
(1)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差；
②两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元
素原子序数差＝族序数差＋10，六周期元素原子序数差＝族序数差＋24；
③四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，六周期为25。
(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32；
②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。
1．【2022年6月浙江卷】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数， 分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同
周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C． 与 的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
2．【2022年海南卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组
成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判
断正确的是
A． 是非极性分子
B．简单氢化物沸点：
C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
3．【2022年1月浙江卷】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子
序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A．非金属性：Y＞W B．XZ 是离子化合物
3
C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D．X与Y可形成化合物XY
2 3
4．【2022年广东卷】甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物
对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
5．（2021·全国乙卷真题）我国嫦娥五号探测器带回 的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类
似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是
A．原子半径大小顺序为
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
1．（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素
B．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第IIA族元素，
猜测其单质可与水发生置换反应
C．“人造太阳”的核燃料是氚、氚， 、 互为同素异形体
D．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料 ， 是一种核素，3g的 和2g的 具有相
同的中子数
2．（2022·四川绵阳·盐亭中学校考一模）高纯度的是一种半导体材料，如图是锗在元素周期表中的信息，
下列说法正确的是
A．价电子数为2
B．原子的相对原子质量为72.61
C．原子序数与同主族相邻元素相差18
D．位于ⅥA族。处于金属元素与非金属元素分界处
3．（2023秋·甘肃庆阳·高一统考期末）在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒
创伤口。钕元素的相关信息如图，下列说法中错误的是A． 原子核内有84个中子 B． 、 互为同位素
C． 、 的化学性质有很大不同 D．图中“144.2”表示Nd元素的相对原子质量
4．（2023秋·广东揭阳·高一校考期末）图为元素周期表的一部分，请参照①～⑧在表中的位置，回答下列
问题：
(1)⑥在周期表中的位置是_______。
(2)①～⑧中，化学性质最稳定的是_______(填元素符号)，非金属性最强的是_______(填元素符号)，最高
价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(填化学式)。
(3)元素③的非金属性比⑥_______(填“强”或“弱”)，元素③④⑤原子半径由大到小的顺序：_______(填
元素符号)。
5．（2023秋·四川达州·高一统考期末）下表是元素周期表的一部分，针对元素①~⑥回答下列问题。
④ ⑤
① ③ ⑥
②
(1)④元素在周期表中的位置为_______。
(2)金属性最强的元素为_______(填元素符号)，其最高价氧化物对应的水化物中含有的化学键为_______。
(3)①③⑤三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。
(4)元素的非金属性⑥_______Br(填“>”“<”或“=”)，写出能证明该结论的离子方程式_______。核心考点2、元素周期律
1．定义
元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
2．实质
元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
3．具体表现形式
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
核电荷数 逐渐增大[ 逐渐增大[
原
电子层数 相同 逐渐增多
子
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
结
阳离子逐渐减小阴离子逐渐
构 离子半径 逐渐增大
减小r(阴离子)＞r(阳离子)
最高正化合价由＋1→＋ 相同
化合价 7(O、F除外)负化合价＝－ 最高正化合价＝主族序
(8－主族序数) 数(O、F除外)
元素的金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强
和非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
性 离子的氧化、 阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
质 还原性 阴离子还原性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳
逐渐增强 逐渐减弱
定性
最高价氧化物
碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
对应水化物的
酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
酸碱性
【重点提醒】(1)主族金属元素一般只有一种正化合价(Sn、Pb除外)。
(2)非金属元素一般只有一种负化合价，其最低负化合价＝最外层电子数－8(H为－1价)；氧一般表现为负
价，氟无正价。
(3)通过元素原子在氧化还原反应中得失电子的难易程度来比较两种元素金属性、非金属性强弱，而不是比
较得失电子数目的多少。
(4)通过元素氧化物对应水化物的酸碱性强弱来比较两种元素非金属性、金属性强弱时，必须是最高价氧化
物。
4. 元素金属性、非金属性强弱比较的方法
(1)结构比较法
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。(2)位置比较法
(3)实验比较法
【注意事项】(1)通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素非金属性或金属性的强弱，而
不是根据得、失电子的多少。
(2)通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据其他
化合物酸碱性的强弱来判断。
(3)主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数，其中氟无正价。
(4)非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于Ⅳ
A、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
1．（2021·湖南真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的
原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的 分子。下列说
法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
2．（2020·天津高考真题）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确
的是元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物 HZO
3 4
溶液对应的
1.00 13.00 1.57 0.70
pH(25℃)
A．元素电负性：ZW>X>Y
B．简单氢化物的还原性、水溶液的酸性：W>Y
C．化合物 中存在离子键、非极性共价键
D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
2.（湖北省云学新高考联盟2022-2023学年高二上学期期末联考化学试题）现有X、Y、Z、W、Q五种短
周期主族元素，它们的原子序数依次增大。对它们的结构或性质的描述如下：X元素的核外电子数和电子
层数相等；Y元素的基态原子，在同周期中末成对电子数最多；基态Z、W原子中 能级和 能级上的电子
总数相同；Q元素的主族序数与周期数的差为3。下列说法不正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物的沸点：
C．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
D．Q的氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
3.（2023·湖南衡阳·统考一模）“证据推理与模型认知”是化学学科学习的基本素养。下列推论合理的是
选项 已知信息 推论
A 酸性：HI>HBr>HCl 酸性：
B 非金属性：F>O>N 还原性：
C 原子半径：Na>Mg>O 离子半径：
D 熔点：C>Si>Ge
熔点：
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）下列能说明金属性Mg＞Al的是
①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg＞Al
②Mg(OH) 不溶于NaOH，Al(OH) 溶于NaOH
2 3
③等浓度的Mg(NO) 和Al(NO ) 溶液的pH前者大
3 2 3 3
④电负性Mg＜Al
⑤第一电离能Mg＞Al
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④⑤
5．（2023秋·吉林长春·高三长春市第二中学校考期末）据报道，我国科学家找到了水稻突变体“耐砷富硒”开关，这对提高水稻营养价值、降低砷的毒性意义重大。下列说法错误的是
A．砷与磷属于同族元素 B．原子半径：
C． 既有氧化性又有还原性 D．砷的简单氢化物为
6．（2021·浙江绍兴·校考模拟预测）W、X、Y和 Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一
种核素可用于文物年代的测定，X与 W同周期相邻，四种元素中只有Y为金属元素，Z的单质为黄绿色
气体。下列叙述正确的是
A．X的氢化物沸点高于W的氢化物
B．Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C．四种元素中，Z 原子半径最大
D．Y 与 Z 形成的化合物可能存在离子键或者共价键
核心考点3、综合应用
1．元素周期表中元素的分区
2．寻找新材料
(1)半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
(2)农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
(3)催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。3．预测元素的性质(由递变规律推测)
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质
如金属性Mg＞Al，Ca＞Mg，则碱性Mg(OH) ＞Al(OH) ，Ca(OH) ＞Mg(OH) (填“＞”、“＜”或“＝”)。
2 3 2 2
(2)推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH) 微溶，Mg(OH) 难溶，可推知Be(OH) 难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可
2 2 2
推知未学元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
4. 推断元素在周期表位置的常用方法
（1）根据核外电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。
⑤电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期
——“阴上阳下”规律。
（2）根据稀有气体元素的原子序数
第一～七周期稀有气体元素的原子序数依次为 2、10、18、36、54、86、118(第七周期若排满)，可利用元
素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，遵循“比大小，定周
期；比差值，定族数”的原则。如53号元素，由于36＜53＜54，则53号元素位于第五周期，54－53＝
1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即ⅦA族，得53号元素在元素周期表中的位置是第五周期
ⅦA族。
（3）“序层”规律
①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，
阳离子的原子序数大。
②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
（4）“序、价”规律
在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
1．【2022年湖南卷】科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数
依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A．原子半径： B．非金属性：C．Z的单质具有较强的还原性 D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
2．（2021·山东真题）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合
物能以[XY ]+[XY ]-的形式存在。下列说法错误的是
4 6
A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
3．（2021·河北真题）如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为
原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的
是
A．X和Z的最高化合价均为+7价
B．HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为 与
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
4．（2021·广东真题）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中， 的原子核只有1个质子；元素 、 、
原子序数依次增大，且均位于 的下一周期；元素 的原子比 原子多8个电子。下列说法不正确的
是
A． 是一种强酸
B．非金属性：
C．原子半径：
D． 中， 的化合价为+2价1.（2023·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学模拟预测）我国科学家最近在锂电池研究方面取得新进展，其电
解质阴离子结构如图所示。已知：短周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次递增且X、Y、Z、R位于
同周期。下列叙述正确的是
A．原子的第一电离能： B．简单氢化物的还原性：
C．Y的氧化物对应的水化物一定是强酸 D．简单氢化物的沸点：
2．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）某药物的一种成分均由短周期主族元素组成，其结构如图所
示。元素X、Y、Z、W、E的原子序数依次增大，X与其它几种元素不同周期，W与E原子的基态价电子
排布均为 。下列说法中错误的是
A．原子半径：
B．氢化物的沸点：
C．第一电离能：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
3．（2022·山西运城·统考模拟预测）化合物Z[X Y(YW)](YW)是制造北京冬奥会滑雪头盔的原料之一，
2 2 4
其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W、X、Z处于不同周期，W、X与Z原子的最外层电子数之和
等于Y原子的最外层电子数，Z原子的K层与M层电子数相等，Y为地壳中含量最多的元素。下列说法正
确的是
A．原子半径：Wr(W) >r(X) >r(Y) >r(Z)
B．第一电离能： I(X) >I (Y)>I (W)>I (Q)
1 1 1 1
C．元素X、Y、W、Q的简单氢化物都是极性分子
D．元素W与Y形成的阴离子WY 具有较强的氧化性，W显+7价
2
5．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测）2021年，英国剑桥大学Dominic S.Wright课题组
设计了一种新型电池中电解质(结构如图所示)的合成路线。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主
族元素，三者的核外电子数之和等于35，Y与Z位于同一周期，则下列说法正确的是
A．简单离子的半径：X>Y
B．Z的最高价氧化物对应水化物是强酸
C．工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
D．该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构
6．（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）短周期主族元素W、X、Y、Z、Q 原子序数依次增大，形
成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如下图。Z核外最外层电子数与X 核外电子总数相等。W的原
子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是
A．原子半径大小：Y＞Z＞Q
B．该化合物中Y 原子不满足8 电子稳定结构C．该化合物中，W、X、Y、Z、Q 之间均为共价键
D．Q元素对应的单质能与水反应，也能与乙醇反应
7．（2023·湖南衡阳·统考一模）X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示，
Z的第一电离能比W的第一电离能大，M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是
A．电负性：W>Z>Y
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Y
C．通过电解熔融的 可制得X单质
D．常温下，将一定量气态 充入一烧瓶内，烧瓶内始终为无色
8．（2023·北京顺义·一模）如表为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常
温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是
Y Z
X W
R T
A．X、Y的单质均存在同素异形体
B．Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增
C．R的单质可用于制造半导体材料
D．工业上电解NaW溶液得W 可使用阴离子交换膜
2
