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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变
【学习目标】1.通过重点知识回顾，结合实验探究，加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认
识。 2.通过典型问题讨论，核心知识深度理解及应用，进一步体会元素周期表和元素周期律在学习元
素化合物知识中的重要作用。
3.通过讨论交流，强化概念的理解，培养运用比较、归纳等方法对信息进行加工及数据处理的能力，
促进证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养的形成。
【学习重点】实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【学习难点】同周期、同主族元素性质的递变原因分析
【课前预习】
旧知回顾：1.元素周期表中同周期主族元素从左至右，随原子序数增加，原子半径逐渐 ，原子
核对最外层电子的吸引力逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，元素金属性
逐渐 ，非金属性逐渐 。
2.同周期主族元素（除稀有气体外），随原子序数的增加，原子半径逐渐 ；同主族元素的原子
半径，随原子序数的增加，原子半径逐渐 ，元素金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
新知预习：1.金属 （填“有”或“无”，下同）负化合价，非金属既 正化合价又 负化
合价，氟 正价，氧 最高正价；非金属的负化合价一般只有 种，但正化合价可能有
种 ； 原 子 序 数 为 11 ～ 17 的 元 素 的 最 高 化 合 价 和 最 低 化 合 价 的 变 化 规 律 是
、最高化合价和最低化合价的数值与原子核外最外层电子数的关系是
。
2.电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越 ；金属活动性顺序表中越靠前的金属性越
；单质与水或酸反应置换出氢越容易，金属性越 ；如金属性 Na＞Mg ，最高价氧化物对应的水化物
的碱性越 。如金属性Na Mg，则碱性 。
【课中探究】
情景导入：前面通过我们对最典型的金属元素（碱金属）、最典型的非金属元素（卤族元素）的学习
可知：同一主族元素，随着元素原子序数的递增，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，元素的金属性逐
渐增强，而非金属性逐渐减弱，同一周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，且
呈周期性变化，本节课我们将在了解同周期、同主族元素性质的递变规律的基础上，进一步认识和理解同
周期、同主族元素性质的递变性，并通过实验来进行验证。
一、重点知识回顾与突破
活动一、同周期、同主族元素性质的递变任务一、讨论交流：同主族元素性质有哪些变化规律？并填写下表内容：
项目 同周期（左→右） 同主族（上→下）
核电荷数
原
电子层数
子
原子半径
结
构 离子半径
化合价
元素的金属性和非
金属性
性
质 离子的氧化性、还
原性
气态氢化物稳定性
最高价氧化物对应
的水化物的酸碱性
任务二、方法探究：根据结构决定性质，性质反映结构的思想，思考推测元素在周期表中的位置有哪
些重要方法？
【对应训练】1.能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是（ ）
A．熔点：S＞Cl B．酸性：HClO＞HSO
2 4 2 4
C．相对原子质量：Cl＞S D．氧化性：HClO＞HSO
2 3
2．下列说法不正确的是（ ）
A．ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
B．锗和硅都可用作半导体材料C．同周期主族元素（除零族元素）的原子半径从左到右逐渐减小
D．1mol气态氢化物断键所需能量由大到小：HF＞HCl＞HBr＞HI
活动二、探究元素“位、构、性”之间的关系
任务一、结合所学知识，思考判断元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些？
【注意】
任务二、讨论交流：元素的“位置、结构、性质”之间有何关系及其应用?
【注意】
【对应训练】1.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）
A．非金属性：Cl＞S B．热稳定性：NaCO＞NaHCO
2 3 3
C．酸性：HNO>H CO D．金属性：K>Na>Li
3 2 3
2．短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示，下列有关说法正确的是
（ ）X
Y Z W
A．X的简单氢化物有可能与Z、W的氢化物反应
B．Y的单质、氧化物均只能与强碱反应，不能与酸反应
C．Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
二、实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【实验仪器】
试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。
【实验药品】
镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl 溶液、AlCl 溶液、1 mol·L－1NaOH溶液、酚
2 3
酞溶液。
活动一、实验探究同主族元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，思考实验原理是什么？
步骤：在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和
NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。
任务二：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤：在点滴板的两个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水。
【结论】
【对应训练】1．根据元素周期律分析，下列推断正确的是
A．砹(At)是第ⅥA族元素，砹化银是可溶于水的白色沉淀
B．由HClO 可类推出氟元素也存在HFO
4 4
C．硒是第ⅥA族元素，硒化氢是无色、有毒、比硫化氢稳定的气体
D．在氧气中燃烧，钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
2.应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质，下列预测正确的是（ ）①Be的氧化物的水化物可能具有两性
②Tl能与盐酸和NaOH溶液反应均产生氢气
③At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是LiO，其溶液是一种强碱
2 2
⑤SrSO 可能是难溶于水的白色固体
4
⑥HSe无色，有毒，比HS稳定
2 2
A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤
活动二、实验探究同周期元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成钠、镁分别与水反应的实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可
以得到什么结论？
步骤①：向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有
冷水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。
步骤②：向一支试管加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴
入3滴酚酞溶液，然后观察现象。
【结论】
任务二：按照下面实验步骤完成可溶性镁盐和可溶性铝盐分别与NaOH溶液反应的实验，观察实验现
象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤①：向两支试管中分别加入少量MgCl 溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 mol·L
2
－1 NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。
步骤②：向另两支试管中加入少量AlCl 溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 mol·L－1
3
NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。【结论】
任务三、问题探究：根据上述实验现象、原理及结论，结合所学知识回答下列问题。
①实验中所用氯水为什么要用新制的？
②通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什么新的认识？
③为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，得出非金属性氯
大于碳？原因是什么？
【对应训练】1．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋ D．碱性：KOH>Ba(OH) >NaOH
2
2.如图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素原子的最外层电子数之和为22。
下列说法正确的是( )
X Y
W Z
T
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．T元素的氢化物的沸点一定高于同主族元素其他元素的氢化物的沸点
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ
4
【课后巩固】1．（易）下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是（ ）
A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物
B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同
D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱
2.（易）F、Si、P和Cl均为短周期主族元素，下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：F>Cl
B．原子半径：r（P）>r（Si）
C．元素的最高化合价：Si>Cl
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：HPO >HClO
3 4 4
3.（中）电子层数相同的X、Y、Z三种元素，原子序数都小于18，已知最高价氧化物对应水化物的
酸性是HXO>H YO >H ZO，则下列判断错误的是（ ）
4 2 4 3 4
A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物的稳定性：HX>H Y>ZH
2 3
C．非金属性：X>Y>Z D．阴离子的还原性：Z3->Y2->X-
4.（中）根据元素周期表和元素周期律，下列说法不正确的是（ ）
A．与Be的化学性质最接近的元素为Al
B．C、N、O元素形成的氢化物的稳定性依次增强
C．Na的金属性强于Cu，所以Na可以置换出CuSO 中的Cu
4
D．同周期主族金属元素的化合价越高，其原子的失电子能力会越弱
5．（难）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y
所在周期数与族序数相同，X与Y为同周期元素，Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等。下列说法
不正确的是（ ）
A．简单离子半径：Z＞W＞X＞Y
B．W，X的氢化物在常温下均为气体
C．Y的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D．W与Z形成的化合物中只有共价键
6.（中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X是地壳中
含量最多的元素，Y是一种碱金属，W与X位于同一主族。下列说法中正确的是（ ）
A．简单离子半径Y的大于X的
B．X与Y形成的所有化合物只含离子键
C．常温下，Z单质能与水发生剧烈反应
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
7.（难）下列事实能作为对应判断依据的是（ ）
A．锌和钾分别投入CuCl 溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K
2B．SiO 为酸性氧化物，判断SiO 不能与任何酸发生反应
2 2
C．酸性：HPO >HClO，判断磷的非金属性强于氯
3 4
D．根据反应2F+2H O=4HF+O ，判断非金属性：F>O
2 2 2
8．（中）现有短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数的大小顺序为A＞C＞D＞E＞B。A、C、D
位于同一周期，E原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B原子比E原子少2个电子。A元素的单质
0.015mol与足量盐酸完全反应时，有2.709×1022个电子发生转移。
(1)A位于元素周期表的第______周期第______族，E位于第_____周期第______族。
(2)B单质在E单质中完全燃烧生成的化合物的结构式为______________________________________。
(3)写出A、C、D的最高价氧化物对应水化物的化学式，并比较其酸碱性强弱：_________________。
