文档内容
第 01 讲 元素周期表、元素周期律
目 录
01 考情透视·目标导航.........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航.........................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究.........................................................................................................................4
考点一 元素周期表.....................................................................................................................4
知识点1 元素周期表的结构...................................................................................................4
知识点2 周期表的应用...........................................................................................................6
考向1 考查元素周期表的结构...............................................................................................7
考向2 考查元素周期表的应用...............................................................................................8
考点二 元素周期律.....................................................................................................................9
知识点1 元素周期律...............................................................................................................9
知识点2 电离能.....................................................................................................................10
知识点3 电负性.....................................................................................................................11
知识点4 元素周期表中的有关规律.....................................................................................11
知识点5 元素位—构—性的关系........................................................................................13
考向1 考查金属性和非金属性相关的递变规律.................................................................15
考向2 考查原子半径、离子半径相关的递变规律.............................................................16
考向3 考查第一电离能、电负性相关的递变规律.............................................................16
考向4 考查位、构、性关系的综合推断...........................................................................17
04 ........................................................................................................................................................18考点要求 考题统计 考情分析
分析近三年全国卷高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
2024·江苏卷第1题，3分
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题呈现，考查内
2024·上海卷第1题，6分
容主要有以下几个方面：
2023·浙江1月卷第2题，2分
元素周期 （1）运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱
2023·重庆卷第6题，3分
表 或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸
2023·江苏卷第4题，3分
碱性的强弱比较第一电离能、电负性大小等。
2022·湖南卷第2题，3分
（2）根据原子核外电子排布判断元素种类、化学键类型、化
2021·辽宁卷第7题，3分
合物类型。
2.从命题思路上看，主要以选择题的形式，利用“位－构－
性”的关系考查元素、物质的推断，化学键类型和化合物类
型，结合元素周期律比较元素的金属性、非金属性强弱或比
2024·吉林卷第11题，3分
较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性
2024·广东卷第12题，4分
的强弱、气态氢化物的稳定性，比较第一电离能、电负性大
2024·甘肃卷第5题，3分
小等。
2024·全国卷第11题，6分
3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：
2024·湖北卷第9题，3分
（1）以元素周期表的结构和元素周期律的递变规律为考
2024·浙江6月卷第10题，2分
查对象的试题，或对一组元素加以比较或对一种元素进行多
2023·全国乙卷第10题，6分 方面分析，具有一定的综合性。在解答该类试题时先确定该
元素周期
2023·全国甲卷第11题，6分 元素在元素周期表中的位置，然后根据该族元素性质的递变
律
2023·天津卷第5题，3分 规律进行推测判断。
2023·福建卷第3题，3分 （2）稳打双基，归纳总结原子结构及核外电子排布特性，系
2023·重庆卷第13题，3分 统整合元素推断的突破口，规范化学术语的书写(如原子或离
2023·浙江6月卷第11题，2分 子结构示意图的书写、电子式的书写、元素在周期表中的位
2023·湖南卷6第题，3分 置)等。
2022·海南卷11第题，2分 （3）“元素周期律”题目由“虚构”情境到真实情境的转
2021·全国甲卷11第题，6分 变：随着高考改革的不断深入，高考对元素周期律相关知识
的考查实现了由过去的“虚构”情境到真实情境的转变。其
目的是让学生运用所学知识解释生产、生活中的相关现象，
提高解决实际问题的能力。
复习目标：
1．熟悉元素周期表的结构(周期、族、区)和应用。
2．掌握元素周期律的实质，熟悉同周期、同主族元素性质的递变规律。
3．掌握电离能、电负性的应用。考点一 元素周期表知识点1 元素周期表的结构
1．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。
2．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。
3．元素周期表的结构
1)结构
（1）周期(7个横行，7个周期)
周期序数 一 二 三 四 五 六 七
周期类别 短周期 长周期
本周期
2 8 8 18 18 32 32
元素种数
本周期稀有
2 10 18 36 54 86 118
气体原子序数
【规律】某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数
（2）族(18个纵列，16个族)
族序数 ⅠA、ⅡA ⅢB～Ⅷ ⅠB、ⅡB ⅢA～ⅦA 0
纵列序数 1 、 2 3 ～ 10 11 、 12 13 ～ 17 18
( n － 1)d 10 n s 1 ( n
价电子通式 n s 1 、 n s 2 ( n － 1)d 1 ～ 9 n s 1 或 2 n s 2 n p 1 ～ 5 n s 2 n p 6
－ 1) d 1 0 n s 2
族类别 主族 副族 主族 0 族
【特别提醒】①碱金属元素位于 Ⅰ A 族，氢元素不属于碱金属元素。
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根据元素周期表的构成特点，可分析每个族的元素种类，含元素种类最多的族是 Ⅲ B 族(含有锕系、镧系
元素)，共有32 种元素。
④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2 个( 1 ～ 2 个)。
⑤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。
⑥电子层数=周期序数，主族序数=价电子数。
（3）分区
①按价层电子排布分区(一)
说明：各区价层电子排布特点
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ⅠA 族、Ⅱ A 族 n s 1 ～ 2 除氢外都是活泼金属元素
最外层电子参与反应(0族
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外)
元素一般不考虑)
ⅢB族～Ⅷ族(镧系、锕系 (n－1)d1～9 ns1～2 d轨道也不同程度地参与
d区
除外) (Pd除外) 化学键的形成
ds区 ⅠB 族、Ⅱ B 族 (n－1)d10 ns1～2 金属元素
(n－2)f0～14 镧系元素化学性质相近，
f区 镧系、锕系
(n－1)d0～2ns2 锕系元素化学性质相近
②根据元素的金属性与非金属性分区(二)
说明：a.分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线，即为金属
元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。b.各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
c.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。
（4）元素周期表中的特殊位置
①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素，都是金属元素。
②镧系：元素周期表第6周期第ⅢB族中，57号元素镧到71号元素镥共15 种元素。
③锕系：元素周期表第7周期第ⅢB族中，89号元素锕到103号元素铹共15 种元素。
④超铀元素：在锕系元素中，92 号元素铀(U)以后的各种元素。
知识点2 周期表的应用
1．根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2．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) ，则 Ca(OH) ＞
2 3 2 2 2
Al(OH) (填“＞”“＜”或“＝”)。
3
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。
3．启发人们在一定区域内寻找新物质
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。
考向1 考查元素周期表的结构
例1（2024·山东·模拟预测）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y
（钇，原子序数比Fe大13）组成。下列说法正确的是
A．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
B．Y位于元素周期表的第ⅢB族
C．5种元素中，电负性最大的是P
D．5种元素中，第一电离能最小的是Fe
【方法技巧】元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，全部已填满。
纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。
一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
说明: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。
【变式训练1】（2024·河南南阳·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图所
示，则下列说法正确的是
A．硒原子核内有34个中子 B．硒元素是非金属元素
C．硒原子的相对原子质量是78.96g D．富硒茶中的“硒”指的是硒原子
【变式训练2】（2024·吉林松原·模拟预测）铝合金是目前用途广泛的合金之一，铝合金常含有Cu、Mn、
Zn、Si等元素，下列说法正确的是
A．第三周期元素中第一电离能介于Mg和Si之间的元素有1种
B．上述元素位于d区的有3种
C．基态Zn原子最外层电子的电子云轮廓图：
D．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
考向2 考查元素周期表的应用
例2（23-24高三上·江苏徐州·阶段考试）CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs 和SiC都是重要的半导体化合物，下列
2
说法错误的是
A．原子半径：r(Ga)>r(Ge)>r(As)
B．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体
C．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
D．第一电离能：I(C)>I (Si)>I (Ge)
1 1 1
【名师归纳】元素周期表在生产方面的应用表现在以下几个方面：
①农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
②半导体材料都是周期表里金属与非金属交接界处的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。
③催化剂的选择：人们在长期的生产实践中，已发现过渡元素对许多化学反应有良好的催化性能。
④耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取：在周期表里从ⅢB到ⅣB的过渡元素，如钛、钽、钼、钨、
铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。它们是制作特种合金的优良材料，是制造火箭、导弹、宇宙飞船、飞
机、坦克等的不可缺少的金属。
⑤矿物的寻找：地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有密切的联系。科学实验发现如下规律：相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少；偶数原子
序数的元素较多，奇数原子序数的元素较少。处于地球表面的元素多数呈现高价，处于岩石深处的元素多
数呈现低价；碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈的最上部；熔点、离子半径、电负性大小
相近的元素往往共生在一起，同处于一种矿石中。
【变式训练1】（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以 和 作为原料生产 （线性 烯烃）可以
缓解温室效应，实现 高值化利用。大连化物所利用Sr和Na共修饰铁基催化剂制备烯烃的反应历程如
图。下列说法错误的是
A．Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族，其最高价氧化物对应水化物为强碱
B．该历程中包含极性键的断裂和非极性键的生成
C．该历程实现氢的原子利用率100％
D．该催化剂的研究成果提高了制备 的选择性，抑制了甲烷的生成
【变式训练2】（2024·江苏徐州·模拟预测）元素B、Al、Ga位于周期表中 A族。下列说法正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．BN、 、 均为共价晶体 D．可在周期表中元素Al附近寻找半导体材料
考点二 元素周期律
知识点 1 元素周期律
1．内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
2．实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。
3．主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
子 电子层数 相同 逐渐增多
结 原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大
构 离子半径 阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐 逐渐增大减小，r(阴离子)>r(阳离子)
最高正化合价由 ＋ 1→ ＋ 7(O、F除外)负 相同，最高正化合价＝主族序
化合价
化合价＝ － ( 8 －主族序数 )(H显－1价) 数(O、F除外)
元素的金属 金属性逐渐增强，非金属性逐
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
性、非金属性 渐减弱
第一电离能 有逐渐增大的趋势 逐渐减小
性
电负性 逐渐增强 逐渐减弱
质
气态氢化物的
逐渐增强 逐渐减弱
稳定性
最高价氧化物
对应的水化物 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
的酸碱性
4．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱
右强，下弱上强，左下弱右上强”
三表 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、
Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属
三反应 性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化
物的酸性越强，则非金属性越强
氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
知识点2 电离能
1．第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。符号：I ，
1
单位： kJ·mol － 1 。
2．规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，从左到右总体呈现逐渐增大
的变化趋势。
【易错提醒】与元素金属性、非金属性变化规律并不完全一致，如同一周期，随原子序数的递增，元素金
属性减弱，非金属性增强，第一电离能增大，但金属性Mg>Al，本来第一电离能应该是Al>Mg，但实际是
Mg>Al，非金属性NO。
②同族元素：从上到下第一电离能变小。
③同种原子：逐级电离能越来越大(即I < I < I…)。
1 2 3
3．电离能的应用一般来说，I 越大，元素的非金属性越强；I 越小，元素的金属性
1 1
判断元素的金属性和非金属性强弱
越强。注意第ⅡA族及第ⅤA族的反常现象
如Li：I≪I Mg > Al；
（2）同主族，随原子序数的递增，原子半径、离子半径由小到大，如LiZ(B)>Z(A)；原子半径r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若为非
金属元素，则非金属性B>A>C，单质的氧化性B>A>C等。m
n
8．“ 定性”规律：若主族元素族数为m，周期数为n，则：
m m
n n
① ＜1时为金属， 值越小，金属性越强；
m m
n n
② ＞1时是非金属， 越大，非金属性越强；
m
n
③ ＝1时多为两性元素
知识点5 元素位—构—性的关系
1．元素“位—构—性”综合关系
元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原
子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。
2．三者的推断关系
（1）结构与位置的互推
①明确四个关系式
a．电子层数＝周期序数。
b．质子数＝原子序数。
c．最外层电子数＝主族序数。
d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。
最低负价＝－|8－最外层电子数|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律
a．各周期所能容纳元素种数。
b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。
c．同族上下相邻元素原子序数的关系。
（2）性质与位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括：
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
④金属与HO或酸反应的难易程度。
2
（3）结构和性质的互推
①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
3．应用——元素推断的一般思路
4．推断题要点总结
（1）结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式：a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数＝主族序数；d.主族元素
的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；b.各周期元素种类；c.稀有气体的原子序数及在周期
表中的位置；d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
（2）熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分
数最大的元素：C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。
③地壳中含量最多的元素：O。
④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO 、NaO、双氧水等。
2 2 2
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃
的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。
⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。
⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
考向1 考查金属性和非金属性相关的递变规律
例1（23-24高三上·上海宝山·阶段考试）S与Cl为同一周期元素，下列事实正确且能比较两者非金属性强
弱的是
A．热稳定性：
B．酸性：
C．氢化物的沸点：
D．将氯气通入 溶液中，观察到有淡黄色沉淀产生
【易错提醒】金属性、非金属性强弱判断的常见误区
（1）认为根据酸性HCl>H S，可判断非金属性Cl大于S，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判
2
断。
（2）认为根据失电子数NaAl，与失电子数多少无关。
（3）认为根据稳定性HF>HCl>HBr>HI，可判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HFr(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
D．r(F-)①>②>④ B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>②
考向3 考查第一电离能、电负性相关的递变规律
例1（2024·北京·三模）依据元素周期律，下列判断不正确的是
A．第一电离能：Li＜Be＜B B．电负性：N＜O＜F
C．热稳定性： D．酸性：
【易错提醒】与元素金属性、非金属性变化规律并不完全一致，如同一周期，随原子序数的递增，元素金
属性减弱，非金属性增强，第一电离能增大，但金属性Mg>Al，本来第一电离能应该是Al>Mg，但实际是
Mg>Al，非金属性NO。
【变式训练1】（2024·江苏扬州·模拟预测）生产生活中存在多种氢元素的化合物，如CH、NH 、HO、
4 3 2
NaH、MgH 等。下列说法正确的是
2
A．半径大小：r(N3-)H O
3 2
C．电离能大小 ：I(N)Z>X>Y
C．氢化物的沸点：Y>X>W
D．X与Y可形成5种以上的化合物
1．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在
能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性： B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的
2．（2024·全国卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于 的核
外电子数，化合物 可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A．X和Z属于同一主族
B．非属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
3．（2024·广东卷）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子
序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则A．沸点： B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能： D． 和 空间结构均为平面三角形
4．（2024·全国卷）我国科学家最近研究的一种无机盐 纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子
捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外
层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为
4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于 溶液
D． 中 提供电子对与 形成配位键
5．（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，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四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，
且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法
不正确的是
A．第一电离能：
B．电负性：
C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
D． 与水反应生成产物之一是非极性分子
7．（2023·湖南卷）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W(ZX)·WY。已知：X、Y、Z和W为原
3 4 2 2
子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，
基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X
