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第 32 讲 元素周期表 元素的性质
[复习目标] 1.掌握元素周期表的编排原则和整体结构。2.掌握元素周期律的内容和本质。3.
掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。
考点一 元素周期表的结构与价层电子排布
1．元素周期表的结构
请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：
(1)标出族序数、周期序数。
(2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。
(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(4)标出镧系、锕系的位置。
(5)写出各周期元素的种类。
(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113号～117号元素的位置。
2．原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与族的关系
族 价层电子排布式 规律
ⅠA、ⅡA 价层电子数＝族序数
主族
ⅢA～ⅦA
0族 ______(He除外) 最外层电子数＝8ⅠB、ⅡB 最外层ns轨道上的电子数＝族序数
______________(镧系、
ⅢB～ⅦB 价层电子数＝族序数
锕系除外)
副族
除0族元素外，若价层电子数分别为
Ⅷ ____________(钯除外) 8、9、10，则分别是第Ⅷ族的8、9、
10列
(2)元素周期表的分区
各区价层电子排布特点
分区 价层电子排布
s区 ns1～2
p区 ns2np1～6(除He外)
d区 (n－1)d1～9ns1～2(除钯外)
ds区 (n－1)d10ns1～2
f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
3.元素周期表的应用
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料
1．所有非金属元素都分布在p区( )
2．价层电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素( )
3．价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素( )4．最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S(
)
元素周期表的应用
1．(1)铝元素在周期表中的位置是_________________________________________________。
(2)已知X为第ⅡA族元素(前四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第ⅢA
族元素，写出Y的原子序数b＝____________(用含a的代数式表示)。
2．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说
法不正确的是( )
A．B只能得电子，不能失电子
B．原子半径：Ge＞Si
C．As可作半导体材料
D．Po位于第六周期第ⅥA族
3．A、B、C均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示 。已知B、C
元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为____________(填元素符
号)。
4．已知下列元素基态原子的核外电子排布，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在元
素周期表中的位置。
元素 元素符号 原子序数 区 周期 族
A：1s22s22p63s1
B:
C：3d104s1
D：[Ne]3s23p4
E：价层电子轨道表示式为考点二 元素周期律 电离能、电负性
1．元素周期律
2．主族元素周期性变化规律
项目 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
电子层数
原子结
最外层电子数 依次增加
构
原子半径
金属性
非金属性
元素性
最高正化合价：＋1→＋ 相同，最高正化合价＝
质
化合价 7(O、F除外)，负化合价＝ ____________(O、F除
____________(H为－1价) 外)
最高价氧化物对应 酸性____________，碱性 酸性__________，碱性
化合物 水化物的酸碱性 ____________ ____________
性质 简单气态氢化物的
稳定性
3.电离能
(1)如图是1～20号元素第一电离能变化的曲线图。请分别归纳同周期、同主族元素第一电
离能变化的规律，并分析原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________(2)上图前20号元素中，有4种元素第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这 4种元素的
元素符号及其价层电子排布式，分析发生该现象的原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)下表是第三周期三种元素的逐级电离能数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子数分
别是多少？这三种元素分别是什么元素？
元素 X Y Z
I 738 578 496
1
I 1 415 1 817 4 562
2
I 7 733 2 745 6 912
3
电离能/ (kJ·mol－1) I 10 540 11 575 9 543
4
I 13 630 14 830 13 353
5
I 17 995 18 376 16 610
6
I 21 703 23 293 20 114
7
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
4．电负性
5．对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似
性被称为对角线规则。
1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( )
2．元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强( )
3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱( )
4．元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强( )5．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
一、微粒半径
1．比较下列微粒半径的大小(用“＞”或“＜”填空)：
(1)Si________N________F。
(2)Li________Na________K。
(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。
(4)F－________Cl－________Br－。
(5)Cl－________O2－________Na＋。
(6)H－________Li＋________H＋。
电子层结构相同的微粒半径大小规律
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增大而减小，
如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可归纳为电子层排布相同的离子，(表中位置)阴离子在阳离子
前一周期，原子序数大的半径小，概括为“阴前阳下，序大径小”。
二、元素金属性和非金属性的比较
2．根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空)：
(1)金属性：K________Na________Mg；
非金属性：F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH) ________Ca(OH) _________KOH。
2 2
(3)酸性：HClO________HSO ________HClO。
4 2 4
(4)热稳定性：CH________NH ________HO。
4 3 2
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
3．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
选项 事实 结论
A 与冷水反应，Na比Mg强烈 金属性：Na＞Mg
B Ca(OH) 的碱性强于Mg(OH) 金属性：Ca＞Mg
2 2
C SO 与NaHCO 溶液反应生成CO 非金属性：S＞C
2 3 2
T ℃时，Br ＋H2HBr K＝5.6×107
2 2
D 非金属性：Br＞I
I＋H2HI K＝43
2 2定性判断金属性、非金属性的一般方法
(1)金属性
①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强；②单质还原性越强或阳离子氧
化性越弱，金属性越强；③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。
(2)非金属性
①与H 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强；②最高价氧化物对应水化物的酸
2
性越强，非金属性越强。
三、电离能、电负性的变化规律及应用
4．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I、I……表示，单位为kJ·mol－1)。
1 2
I I I I ……
1 2 3 4
R 740 1 500 7 700 10 500
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A．R的最高正价为＋3价
B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
5．(1)C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是__________。
(2)观察下面四种镧系元素的电离能(单位：kJ·mol－1)，判断最有可能显示＋3价的元素是
____________(填元素名称)。
元素 I I I I
1 2 3 4
Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014
Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987
La(镧) 538 1 067 1 850 5 419
Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547
6.根据信息回答下列问题：
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：
如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子
间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围：________________。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系：________________________________。(3)推测AlF、AlCl 、AlBr 是离子化合物还是共价化合物：
3 3 3
AlF______________，AlCl _______________________________，AlBr ____________。
3 3 3
(4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显____(填“正”或“负”)价，理由是_____________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答题规范(4) 电离能大小比较
1．电离能与原子结构
答题策略：从原子核对最外层电子的吸引力来判断。
答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对
最外层电子的吸引力小于B, 故第一电离能A小于B。
2．电离能与半充满、全充满
答题策略：能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)时，比较稳定，
难失电子。
答题模板：A原子的价层电子排布式为×××，处于半充满(全充满)，比较稳定，难失电子，
×××电离能大。
1．[2023·北京，15(2)]比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：
________________________________________________________________________。
2．[2022·河北，17(2)]Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是__________，
原因是________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
1．(2023·全国甲卷，11)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子
数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX 是形成酸雨的物质之一。下列
2
说法正确的是( )
A．原子半径：X>W
B．简单氢化物的沸点：X
