文档内容
元素周期表和元素周期律的应用
【学习目标】
1、知道元素周期表的简单分区，进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式
2、掌握“位——构——性”的关系及其应用
【主干知识梳理】
一、元素周期表的分区及元素性质的比较
分
区
示
意
图
分界线 沿着周期表中 B 、 Si 、 As 、 Te 、 At 跟 Al 、 Ge 、 Sb 、 Po 之间画一条虚线，虚线的左下方是金
的划分 属元素，右上方是非金属元素
①元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。分界线附近的元素，既能表现出一定的金
属性，又能表现出一定的非金属性
特点 ②周期表的左下方金属性最强的元素是铯元素(放射性元素除外)；右上方非金属性最强的元
素是氟元素；最后一个纵行是0族元素
③金属元素在分界线的左侧，但分界线的左侧并不都是金属元素，如氢元素属于非金属元素
二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系：主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的
最外层电子数，而非金属的负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元
素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8
(1)周期序数＝电子层数
(2)最高正价＝最外层电子数＝主族序数＝8－|最低负价| (其中，F无正价，O无最高正价)
(3)最低负价＝ 主族序数－ 8
(4)元素的最高正价和最低负价的绝对值之差与族序数的关系
最高正价－|最低负价| 6 4 2 0
主族族序数 ⅦA ⅥA ⅤA ⅣA
三、元素周期表和元素周期律中的规律和应用
1、元素周期表中的规律
(1)“三角形”规律：所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，如图所示。
【应用】处于A、B、C位置上的元素，可排列出其原子结构、性质等方面的规律。例如：原子序数 C>B>A；
原子半径C>A>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；阴离子的还原性
Cn－8>An－8>Bn－7(设A为n族，则B为n＋1族，下同)；气态氢化物的稳定性H B>H A >H C。A、B、C
7－n 8－n 8－n
若为金属，则其失电子能力C>A>B；单质的还原性C>A>B；阳离子的氧化性B(n＋1)＋>An＋>Cn＋；最高价氧化物
对应的水化物的碱性：C(OH)n>A(OH)n>B(OH)
n＋1
(2)“对角线”规律：有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却
很相似，如：Li和Mg、Be和Al、B和Si等。这一规律称为“对角线”规律如图所示：
【应用】根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质。
(3)“相似”规律：①同族元素性质相似；②左上右下对角线上元素性质相似；③同位素的化学性质几乎完全相
同
2、“位”、“构”、“性”之间的关系在解题中的应用
(1)“位”、“构”、“性”的关系
“位”、“构”、“性”的关系 对关系图的理解
①从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质
②从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质
③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周
期表中的位置
(2)结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式：
a．核外电子层数＝周期数
b．质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数
c．最外层电子数＝主族序数
d．主族元素的最外层电子数＝主族序数＝最高正价数 (O、F元素除外)
e．最低负价的绝对值＝8－主族序数(仅限第ⅣA～ⅦA族)
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族
上下相邻元素原子序数的关系等
(3)性质与位置互推问题是解题的关键：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，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)结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性
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
④判断元素金属性和非金属性的方法
【微点拨】元素“位—构—性”规律中的特例
①绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(H)无中子
②元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始
③所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多
④非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体
⑤氟无正价，氧无最高正价；在NaO 中氧显－1价；在NaH中氢显－1价
2 2
3、预测新元素：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索
4、启发人们在一定区域内寻找新物质
①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
②研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药
③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
5、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)
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
2 2 2又如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(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
【课后作业】
1、已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是( )
A．单质有氧化性 B．最高正价一定为＋7价
C．是非金属元素 D．同周期元素中原子半径最小
2、运用元素周期律分析，下列说法错误的是( )
A．Ra是第7周期ⅡA族的元素，Ra(OH) 的碱性比Mg(OH) 的碱性强
2 2
B．As是第4周期ⅤA族的元素，AsH 的还原性比NH 的还原性弱
3 3
C．Cs的原子半径比Na的原子半径大，Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D．Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，Cl的原子半径比Al的原子半径小
3、下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
4、镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时
均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是( )
A．LiSO 能溶于水 B．LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱
2 4
C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象 D．LiCO 受热分解，生成LiO和CO
2 3 2 2
5、科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期ⅣA族，称为类铅。关于
它的性质，预测错误的是( )
A．它的最外层电子数为4 B．它的最高价氧化物的水化物是强酸
C．它具有＋2、＋4价 D．它的金属性比铅强
6、W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知 W的一种核素的质量数
为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在
同周期元素中最强。下列说法不正确的是 ( )
A．对应的简单离子的半径：XQ B．最高价氧化物对应水化物的酸性：QQ>R D．单质T与NaOH溶液不反应
10、目前，人类已经发现的非金属元素除稀有气体元素外共有 16种，下列对这16种非金属元素的判断不正确
的是( )
①都是主族元素，原子的最外层电子数都大于3 ②单质在反应中都只能作氧化剂
③对应的含氧酸都是强酸 ④氢化物常温下都是气态，所以又叫气态氢化物
⑤氧化物与水反应都不会再生成气体
A．全部 B．只有① C．只有①②③ D．只有①②④⑤
11、锗(Ge)是第四周期Ⅳ A族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是(
)
A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH )稳定性很强 D．锗酸(H GeO )是难溶于水的强酸
4 4 4
12、如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：YSe>P B．还原性：S2－>Se2－>Br－
C．Se在元素周期表中位于第四周期ⅥA族 D．Se、Br位于同一主族
22、根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A．气态氢化物的稳定性：HO>NH >SiH
2 3 4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si
D．用中文“ ”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
23、短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，
下列说法正确的是( )
Y Z
X W
A．原子半径：XZ
C．一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
24、现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上电子数是K层上电子数的3倍
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是＋7价
(1)元素X位于元素周期表的第______周期第________族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是
________
(2)元素Y的原子结构示意图为________，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有该微粒的检验方法
_______________________________________________________________________________
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_____
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学
性质明显不同于其他三种的是________，理由是_____________________________________________________
【元素周期表和元素周期律的应用】答案
1、B。解析：某原子的最外层有7个电子，说明位于ⅦA族，ⅦA族元素得到一个电子达到稳定结构，其单质
具有强氧化性，故A说法正确；F没有正价，故B说法错误；第ⅦA族为非金属元素，故C说法正确；同周期从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，因此卤族元素的原子半径是同周期中最小的，故D说法正确。
2、B。解析：同主族元素，随原子序数的增大，自上而下元素的金属性增强，非金属性减弱，第Ⅱ A族元素
Mg和Ra，原子序数MgMg(OH) ，A项正确；第ⅤA族元素N和As，原子序数NCl，D项正确。
3、C。解析：原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中，同一周期随原子序
数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因为C存在14C、13C等同位素，③
错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
4、B。解析：根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由 Mg、Mg(OH) 、
2
MgCO 、MgSO 的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO 易溶于水，Mg(OH) 是难溶、易分解的中强碱，
3 4 4 2
Mg与浓硫酸能发生反应，MgCO 受热易分解生成MgO和CO，故B项不正确。
3 2
5、B。解析：由题意知，该元素位于ⅣA族铅元素下面，金属性比铅强，D正确；它的最高价氧化物的水化物
应是碱，B不正确；因处于ⅣA族，其原子最外层有4个电子，A正确；由ⅣA族元素常见化合物(如CO、
CO、PbO 、PbSO )可知，C正确．
2 2 4
6、D。解析：根据题目所给信息可推出W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。核外电子数相同的简单离子，原
子序数越大，半径越小，可知对应的简单离子的半径：Na＋Y ，则非金属性：X>Y，C正确；非金属元素氢化物水溶液酸性的强弱不能作为元素非金属性强弱的
2 2
判断依据，D错误。
9、A。解析：X原子的最外层电子数是其电子层数的 3倍，说明X是氧元素，则 Y必然为硫元素，Z
原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元 素非金属性由弱到
强的顺序为P＜S＜O，A项正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HSO ，B项错误；非金属
2 4
性越强，其氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到
小的顺序为P＞S＞O，D项错误。
10、D。解析：短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al，根据T在周期表中的相对位置，它
只能是第三周期的Al，据此可以判断出其他元素如表所示：
R(N)
T(Al) Q(Si) W(S)
氮元素的非金属性比硅元素的强，所以NH 比SiH 稳定，A正确；硫元素的非金属性比硅元素的强，所以
3 4
HSO 比HSiO 的酸性强，B正确；同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，所以原子半径：
2 4 2 3
Al>Si>P，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径：P>N，即Al>Si>P>N，C正确；
Al既能与酸反应，又能与NaOH溶液反应，D错误。
10、A。解析：①H元素原子最外层电子数为1，错误；②H 、I 、S等都可作还原剂，②错误；③HClO为弱
2 2
酸，错误；④HO常温下为液态，错误；⑤3NO ＋HO===2HNO ＋NO，错误，故选A项。
2 2 2 3
11、B。解析：依据同主族元素性质递变规律可知：气态氢化物稳定性：CH>SiH >GeH ，而已知硅烷(SiH)不
4 4 4 4
稳定，故GeH 稳定性很弱；最高价氧化物对应水化物的酸性：HCO>H SiO>H GeO ，HSiO 难溶于水，故
4 2 3 4 4 4 4 4 4
HGeO 为难溶于水的弱酸；因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，所以锗单质应具有半导体
4 4
的性能。
12、A。解析：根据元素周期表的结构，可知R为He，X为N，Y为S，Z为Br；2NH ＋HSO ===(NH)SO ；
3 2 4 4 2 4
氢硫酸的酸性小于氢溴酸；Br 在常温下是液体，能与铁粉反应；Br的原子序数为35，S的原子序数为16；Br
2
处于第四周期，该周期包括18种元素。
13、B。解析：第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故 A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有
2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元
素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同；故D错误。
14、B。解析：根据图示元素的位置关系，结合Z原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，可以推出Z为S，从而可以确定X为N，Y为O，W为Cl。N的最常见气态氢化物NH 的水溶液显碱性，A项错误；非金属性：
3
Cl>S，因此最高价氧化物的水化物的酸性：HClO>H SO ，B项正确；O的非金属性强于S的，因此O 与H 反
4 2 4 2 2
应较S与H 反应剧烈，C项错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此N的原子半径大于O的，D项
2
错误。
15、C。解析：构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。
16、C。解析：A项，虚线左下方的元素均为金属元素，错误；B项，紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，
如硅是非金属元素，错误；C项，元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往都既具有金属
性，也具有非金属性，可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)，正确；D项，在过渡元素中可寻找耐高温
材料，在非金属元素中寻找制农药的元素，错误。
17、A。解析：短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为 4，最高正价只能是＋6，最低负价为－2，
则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；S的气态氢化物的化学式为HS，B项正确；硫可以形成SO 和SO ，C
2 2 3
项正确；HS的水溶液呈弱酸性，D项正确。
2
18、C。解析：A项，硒元素与氧元素同主族，原子最外层有6个电子，原子核外有4个电子层，则其原子序数
是2＋8＋18＋6＝34，正确；B项，Se最外层有6个电子，最高正化合价为＋6价，最高价氧化物的化学式为
SeO ，正确；C项，同一主族自上而下，元素的非金属性减弱，所以Se比S的非金属性弱，错误；D项，Se与
3
S同主族，其气态氢化物化学式为HSe，正确。
2
19、A。解析：X为N元素，处于第二周期ⅤA族，A项错误，B项正确；非金属性：N>P，则X的氢化物比
PH 稳定，C项正确；N元素的常见化合价有－3、＋2、＋3、＋5等，D项正确。
3
20、A。解析：因X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在Y
的上一周期，因此A项中若X(OH) 为强碱，则Y(OH) 也一定为强碱，A正确；B项中HXO 为强酸，其氢化
n n n m
物溶于水不一定显酸性，如HNO→NH ，B错；C项中X元素单质是X ，但Y元素单质不一定为Y ，如O 和
3 3 2 2 2
S，C错；D项中若Y的最高正价为＋m，而X的最高正价不一定为＋m，如F无正价，而Cl的最高正价为＋
7，D错。
21、C。解析：由图示信息可知Se为34号元素，Br为35号元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，
原子半径：Se>Br，故A、D项错误；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性：Se2－>S2－，B
项错误；由图示信息可知Se位于第四周期ⅥA族，C项正确。
22、C。解析：因为非金属性：O>N>C(同周期)、C>Si(同主族)，所以非金属性：O>N>Si，元素的非金属性越
强，其气态氢化物越稳定，则稳定性：HO>NH >SiH ，A正确；HCl是共价化合物，NaH是离子化合物，B正
2 3 4
确；稀盐酸滴入CaCO 中有气泡产生，说明酸性：HCl>H CO，但HCl不是Cl元素的最高价含氧酸，不能根据
3 2 3
HCl和HCO 的酸性强弱比较Cl元素和C元素的非金属性强弱，C错误；第六周期0族稀有气体元素Rn为第
2 3
86号元素，根据元素周期表的排布规律，第七周期可排布32种元素，86＋32＝118，故第118号元素位于第七
周期0族，D正确。
23、C。解析：设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，则Y为氮元素、X为硅元素、Z
为氧元素、W为氯元素。原子半径：Z
