文档文本内容
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第01 讲 元素周期表、元素周期律
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 元素周期表.............................................................................................................................
知识点1 元素周期表的结构........................................................................................................................
知识点2 元素周期表的应用........................................................................................................................
考向1 考查元素周期表的结构....................................................................................................................
【思维建模】元素周期表结构巧记口诀
考向2 考查元素周期表的应用....................................................................................................................
【思维建模】元素周期表在生产方面的应用
考点二 元素周期律...........................................................................................................................
知识点1 元素周期律....................................................................................................................................
知识点2 电离能.............................................................................................................................................
知识点3 电负性.............................................................................................................................................
知识点4 元素周期表中的有关规律............................................................................................................
知识点5 元素“位—构—性”关系............................................................................................................
考向1 考查金属性、非金属性递变规律....................................................................................................
【思维建模】金属性、非金属性强弱判断的常见误区
考向2 考查原子半径、离子半径递变规律................................................................................................
【思维建模】“三看”法速判简单微粒半径的大小
考向3 考查第一电离能、电负性递变规律.................................................................................................
考向4 考查元素综合推断.............................................................................................................................
【思维建模】元素推断试题的解题模型
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
元素周期表
选择题
非选择题
山东卷T6，2 分
山东卷T16(1)
江苏卷T1，3 分
上海卷T1，6 分
浙江1 月卷T2，2 分
重庆卷T6，3 分
江苏卷T4，3 分
元素周期律
选择题
非选择题
重庆卷T5，3 分
甘肃卷T10，3 分
湖南卷T6，3 分
重庆卷T11，3 分
湖北卷T6，3 分
湖北卷T6，3 分
云南卷T9，3 分
河北卷T9，3 分
河南卷T6，3 分
甘肃卷T5，3 分
广东卷T9，2 分
安徽卷T9，3 分
浙江1 月卷T4，3 分
陕晋宁青卷T9，3 分
广西卷T1，3 分
贵州卷T9，3 分
重庆卷T12，3 分
江西卷T5，3 分
广东卷T12，3 分
甘肃卷T5，3 分
北京卷T12，3 分
河北卷T7，3 分
湖北卷T9，3 分
新课标卷T5，3 分
全国甲卷T5，3 分
浙江1 月卷T12，3 分
浙江6 月卷T10，3 分
辽吉黑卷T11，3 分
全国乙卷T10，6 分
全国甲卷T11，6 分
天津卷T5，3 分
福建卷T3，3 分
重庆卷T13，3 分
浙江6 月卷T11，2 分
湖南卷T6，3 分
考情分析：
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题呈现，考查内容主要有以下几个方面：(1)运用元素周期律
知识判断元素的金属性、非金属性强弱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碱性的
强弱比较第一电离能、电负性大小等。(2)元素综合推断，在解答该类试题时先确定该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规律进行推测判断。
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的强弱、气态氢化物的稳定性，比较第一电离能、电负性大小等。
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。
2
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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
3
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(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
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
本周期稀有
气体原子序数
2
10
18
36
54
86
118
得分速记
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
价电子通式
n s
1 、
n s
2
( n －
1)d
1 ～
9 n s
1 或
2
( n －
1)d
10 n s
1 、
( n －
1)d
10 n s
2
n s 2 n p 1 ～ 5
n s 2 n p 6
族类别
主族
副族
主族
0 族
得分速记
①碱金属元素位于ⅠA 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ⅢB 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。
4．元素周期表的分区
(1)按价层电子排布分区(一)
4
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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
p 区
ⅢA 族～ⅦA 族、0 族
ns2np1～6(He 除外)
最外层电子参与反应(0 族元
素一般不考虑)
d 区
ⅢB 族～Ⅷ族(镧系、锕系除
外)
(n－1)d1～9 ns1～2(Pd 除
外)
d 轨道也不同程度地参与化
学键的形成
ds 区
Ⅰ
B 族、
Ⅱ
B 族
(n－1)d10 ns1～2
金属元素
f 区
镧系、锕系
(n－2)f0～14
(n－1)d0～2ns2
镧系元素化学性质相近，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。
5
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(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。
得分速记
(1)ⅠA 族元素不等同于碱金属元素，H 元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表第18 列是0 族，不是ⅧA 族，第8、9、10 三列是Ⅷ族，不是ⅧB 族；含元素种类最多
的族是ⅢB 族，共有32 种元素。
(3)过渡元素包括7 个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2 个(1～2 个)。
(4)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)同一周期ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数可能相差1(2、3 周期)或11(4、5 周期)或25(6、7 周期)。
(6)过渡元素：元素周期表中从ⅢB 族到ⅡB 族10 列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
知识点2 元素周期表应用
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)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞
Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：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。
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 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是( )
A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p 能级上有5 个电子的元素一定是第ⅦA 族元素
C．原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第ⅦB 族
D．基态原子的N 层上只有1 个电子的元素一定是主族元素
【答案】B
6
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【解析】0 族元素原子的价电子排布式为1s2(氦)或ns2np6，故A 项错误；原子的价电子排布式为(n－
1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，故C 项错误；基态原子的N 层上只有1 个电子的元素除了主族元素外，还有
部分副族元素，如Cu、Cr，故D 项错误。
思维建模 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·变考法】元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断( )
A．元素钴是一种过渡元素 B．它的基态原子价电子排布式为4s2
C．Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D．它位于元素周期表的第四周期第VIIIB 族
【答案】A
【解析】A 项，Co 是Ⅷ族元素，钴是一种过渡元素，故A 正确；B 项，它的基态原子价电子排布式为
3d74s2，故B 错误；C 项，Co 失去最外层电子形成Co2+，Co2+的电子排布式为[Ar]3d7，故C 错误；D 项，
它位于元素周期表的第四周期第VIII 族，既不是主族也不是副族，故D 错误；选A。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练2】据报道，我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的
一种同位素镤-239，并测知其原子核内有148 个中子。现有A 元素的一种同位素，比镤239 的原子核内少
54 个质子和100 个中子，则A 元素在周期表中的位置是( )
A．第3 周期ⅠA 族 B．第4 周期ⅠA 族 C．第5 周期ⅠA 族 D．第3 周期ⅡA 族
【答案】C
【解析】镤_239 的质子数为239－148＝91，则A 元素的一种同位素的质子数为91－54＝37，该原子
电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p65s1，该元素位于第5 周期ⅠA 族。
【变式训练3·变题型】具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是( )
A．两种元素原子的电子层上全部都是s 电子
B．3p 能级上只有1 个空轨道的原子和3p 能级上只有1 个未成对电子的原子
C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D．原子核外的M 层上的s、p 能级上都填满了电子而d 轨道未排电子的两种原子
【答案】B
【解析】两种元素原子的电子层上全部都是s 电子，核外电子排布式为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2对应
的分别是H、He、Li、Be，即可能属于第1 周期和第2 周期；3p 能级上只有1 个空轨道的原子的核外电子
排布式为1s22s22p63s23p2，是硅元素，3p 能级上只有1 个未成对电子的原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，是铝元素或氯元素，都属于第3 周期元素；最外层电子排布为2s22p6的原
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子是氖，属于第2 周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3 周期
元素，不属于同一周期元素；原子核外的M 层上的s、p 能级上都填满了电子而d 轨道未排电子的两种原
子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，不一
定属于同一周期。
考向2 考查元素周期表的应用
例2 关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：
①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；
②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；
③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；
④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。
其中正确的是( )
A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③
【答案】A
【解析】根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重
要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；
利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡
元素区寻找研制新型催化剂的元素等，故利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。
思维建模 元素周期表在生产方面的应用
(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·变考法】利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中正确的是( )
A．第IA 族元素钫的两种核素：
221Fr 比
223Fr 少2 个质子
B．第三周期元素的原子半径：r(P) ＜r(S) ＜r(Cl)
C．第VIIA 族元素从上到下，单质与氢气化合越来越难
D．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
【答案】C
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【解析】A 项，第IA 族元素钫的两种核素：
221Fr 比
223Fr 少2 个中子，故A 错误； B 项，第三周期元
素从左到右原子半径逐渐减小：r(Cl)＜r(S) ＜r(P)，故B 错误；C 项，第VIIA 族元素从上到下非金属性逐
渐减弱，单质与氢气化合越来越难，故C 正确；D 项，同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物
对应水化物的碱性逐渐减弱，其减小：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH ，故D 错误。故选C。
【变式训练2·变载体】元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不
合理的是( )
A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X > Y
B．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S
C．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料
D．Cs 和Ba 分别位于第六周期IA 和IIA 族，碱性：CsOH >Ba(OH)2
【答案】B
【解析】因X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则X 在Y 的下一周期，原子序数：X > Y，A 项正确；
因HCl 和H2S 均为无氧酸，应依据酸性：HClO4>H2SO4，来推断出元素的非金属性：Cl>S，B 项不合理；
硅、锗可以做半导体材料，C 项正确；依据元素周期表位置，D 项正确。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·江苏徐州高三模拟)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
【答案】D
【解析】A 项，同主族元素，原子半径随核电荷数增大而增大，原子半径：
，故A
错误；B 项，同主族元素，第一电离能随核电荷数增大而减小，
，故B 错误；C 项，
AlCl3、Ga2S3均为分子晶体，故C 错误；D 项，Al 位于金属和非金属分界线附近，因此可在周期表中元素
Al 附近寻找半导体材料，故D 正确；故选D。
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
子
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
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结
构
原子半径
逐渐减小(稀有气体元素除外)
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减
小，r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性
质
化合价
最高正化合价由＋
1 →＋
7 (O、F 除外)负化
合价＝－
(8
－主族序数
) (H 显－1 价)
相同，最高正化合价＝
主族序数(O、F 除外)
元素的金属性、
非金属性
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强，非金
属性逐渐减弱
第一电离能
有逐渐增大的趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增强
逐渐减弱
气态氢化物的稳
定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对
应的水化物的酸
碱性
碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
碱性逐渐增强，酸性逐
渐减弱
4．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
三表
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”
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
三反应
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
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
得分速记
(1)主族元素主要化合价的确定方法
①最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F 除外)。
②最低负价＝最高正价－8(H、O、F 除外)。
③H 最高价为＋1，最低价为－1；O 最低价为－2；F 无正化合价，最低价为－1。
(2)主族元素的氢化物及其最高价含氧酸的关系
主族
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价氧化物对应
H2RO3或H4RO4
H3RO4或HRO3
H2RO4
HRO4
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的水化物
(3)11~17 号元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱比较
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H4SiO4
(H2SiO3)
H3PO4
H2SO4
HClO4
酸碱性强弱
强碱
中强碱
两性氢氧化物
弱酸
中强酸
强酸
酸性更强
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：
I1，单位：kJ·mol
－ 1 。
2．规律
(1)元素第一电离能的周期性变化规律
一般
规律
同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离
能最大，碱金属元素的第一电离能最小；但要注意第ⅡA 族和第ⅢA 族的反常，如I1 (Be)> I1
(B)，I1 (Mg)>I1 (Al)；第ⅤA 族和第ⅥA 族的反常，如I1 (N)> I1 (O)，I1 (P)> I1 (S)。同一主
族，从上到下，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。
特殊
情况
第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相
等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3.d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该
元素具有较大的第一电离能。如同周期主族元素，第ⅡA 族元素的原子最外层s 能级全充满、
ⅤA 族元素的原子最外层p 能级半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的主族元
素。
(2)逐级电离能变化规律
①同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1< I2< I3<…
②当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化
3．电离能的应用
判断元素的金属性和非金属性强弱
一般来说，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性
越强。注意第ⅡA 族及第ⅤA 族的反常现象
判断元素核外电子的分层排布情况
如Li：I1<<I2<I3表明Li 原子核外的三个电子排布在两个能层(K、
L)上，且最外层上只有一个电子
判断元素在化合物中的化合价
如K：I1<<I2<I3表明K 原子易失去1 个电子形成＋
1 价阳离子
得分速记
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N<O，但第一电离能N>O。
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知识点3 电负性
1．含义：元素的原子吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子吸引键合电子的能
力越强。
2．标准：以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有
气体未计)。
3．变化规律
规律
在周期表中，同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，同主族从上往下逐渐减小
方法
常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O 与Cl 的电负性比较：①HClO 中Cl 为
+1 价、O 为-2 价，可知O 的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，
可知O 的电负性大于Cl
4．电负性的三大应用
①判断元素金属性与非金属性的强弱：金属元素的电负性一般小于1.8，金属元素的电负性越小，金
属元素越活泼；非金属元素的电负性一般大于 1.8，非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。
②判断元素在化合物中的价态：电负性大的元素易呈现负价；电负性小的元素易呈现正价。
③判断化学键类型：电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键；电负性差值小的元素
原子之间形成的化学键主要是共价键。
得分速记
电负性与第一电离能的关系
电负性用于衡量原子吸引键合电子的能力，电负性大的原子吸引电子的能力强，所以一般来说，电负
性大的原子对应元素的第一电离能也大。
原子结构或性质
同一周期(从左到右)
同一主族(从上到下)
最高价氧化物对应的水化
物的酸碱性
酸性
增强
减弱
碱性
减弱
增强
气态氢化物的稳定性
增强
减弱
第一电离能
增大(但ⅡA 族>ⅢA 族，ⅤA 族>ⅥA 族)
减小
电负性
变大
变小
知识点4 元素周期表中的有关规律
1．原子序数规律
(1)同主族、邻周期元素的原子序数差
元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA 族)
同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期
元素所在周期的元素种类数目
元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA 族)
同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期
元素所在周期的元素种类数目
(2)同周期第ⅡA 族和第ⅢA 族元素原子序数差
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数差
无
1
1
11
11
25
25
12
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2．元素化合价规律
(1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数)，但要注意F 无正价，O 一
般不显正价。
(2)只有非金属元素才有负价，非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
(3)若某原子的最外层电子数为奇数(m)，则正常化合价为奇数，从+1 价到+m 价，若出现偶数则为非正
常化合价，其氧化物为不成盐氧化物，如NO、NO2。
(4)若某原子的最外层电子数为偶数(n)，则元素的正常化合价为一系列偶数，例如S
-2
、S
+ 4
、S
+6
。
3．微粒半径大小比较的一般规律
(1)同周期(除0 族外)，随原子序数的递增，原子半径由大到小，如Na>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Li<Na<K;Li+<Na+<K+；
(3)具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数越大，微粒的半径越小(阴前阳下，径小序大)，如
Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；
(4) 同种元素形成的微粒，阳离子< 原子< 阴离子，价态越高，微粒的半径越小，如
H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。
4．元素种类判断规律
(1)周期元素种类：设n 为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为
；偶数周期为
。如第3 周期为
种，第4 周期为
种。
(2)族“m-2” 非金属元素种类判断规律：任何一主族中，非金属元素种类＝(族序数－
2 )的绝对值
5．对角线规律
金属与非金属分界线对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似，主要表现在第2、3 周期(如Li 和
Mg、Be 和Al、B 和Si)。
6．相似规律
(1)相邻相似：元素周期表中，上下左右相邻的元素性质差别不大，俗称相邻相似规律；
(2)同族相似；由于同族元素的最外层电子数相等，故同族元素性质相似。
(3)对角相似：①沿表中金属与非金属分界线方向(
)，对角相邻的两主族元素(都是金属或非金属)性
质(金属性或非金属性)相近．②元素周期表中左上右下(
)相邻的两金属元素的离子半径相近．
7．递变规律
(1)同周递变：同一周期的元素从左到右，随着核电荷数的递增，最外层电子数依次增多，原子半径逐
渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，所以，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐
增强。
(2)同族递变：同一主族的元素从上到下，随着核电荷数的递增，电子层数依次增多，原子半径逐渐增
大，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(3)三角递变；所谓“三角递变”，即A、B 处于同周期，A、C 处于同主族的位置，可排列出三者原
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子结构、性质方面的递变规律。如：原子序数Z(C)>Z(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。
8．“
定性”规律：若主族元素族数为m，周期数为n，则：
①
＜1 时为金属，
值越小，金属性越强；
②
＞1 时是非金属，
越大，非金属性越强；
③
＝1 时多为两性元素
得分速记
知识点5 元素“位—构—性”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
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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H2O 或酸反应的难易程度。
(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
得分速记
(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、SO2、Na2O2、双氧水等。
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
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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、非金属性递变规律
例1 下列实验所涉及的操作或叙述正确的是( )
实验
操作或叙述
A
探究C 和Si 的非金属性强弱
用湿润的pH 试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液
的pH
B
探究S 和P 的非金属性强弱
将质量和颗粒大小相同的铁粒，分别投入质量分数均为
98%的硫酸和磷酸中
C
探究Na 和K 的金属性强弱
将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶
D
探究Mg 和Al 的金属性强弱
利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH 溶液反应制备Al(OH)3
【答案】C
【解析】A 项，不能用润湿的pH 试纸测量溶液的pH，且应该测量等浓度的溶液的pH，故A 错误；
B．常温下，铁遇到浓硫酸会钝化，故B 错误；C．金属Na 和K 容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应，
为防止其氧化变质，用小刀切割金属钠后，剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存，C 正确；D．Al2(SO4)3
溶液与过量NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠，不会生成氢氧化铝沉淀，故D 错误；故选C。
思维建模 金属性、非金属性强弱判断的常见误区
(1)认为根据酸性HCl>H2S，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
断。
(2)认为根据失电子数Na<Al，可判断金属性Na<Al，实际金属性强弱是Na>Al，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
HF<HCl<HBr<HI。
(4)认为同主族从上到下，元素单质熔点逐渐升高，实际上同主族从上到下，金属单质熔点降低，非金
属单质熔点升高。
(5)认为元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强，实际上有特例，如N 非金属性较强，但N2性
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质稳定。
【变式训练1·变考法】下列各组元素，金属性或非金属性强弱比较正确的是( )
A．金属性：Na＞K B．非金属性：O＞S C．金属性：Mg＜Al D．非金属性：F＜Cl
【答案】B
【解析】A 项，同主族元素从上而下金属性逐渐增强，故金属性：Na＜K，选项A 错误；B 项，同主
族元素从上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：O＞S，选项B 正确；C 项，同周期元素从左而右金属性
逐渐减弱，故金属性：Mg＞Al，选项C 错误；D 项，同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：
F＞Cl，选项D 错误。故选B。
【变式训练2·变载体】下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( )
A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强
B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg 的
C．根据Mg 和Al 与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱
D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱
【答案】D
【解析】A 项，应该根据金属失电子的难易来判断，易失电子的金属性较强，A 不正确；B 项，钠首
先要跟MgCl2溶液中的水反应，无法置换出Mg，B 不正确；Mg 和Al 与水反应都要加热，且现象都不明显，
C 不正确；D 正确。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·北京海淀二模)下列依据相关数据作出的推
断中，正确的是( )
A．依据离子半径：Br-＜I-，可推断结构相似的晶体的熔点：NaBr>NaI
B．依据元素的电负性：C<N<F，可推断分子极性：CF4＞NF3
C．依据分子中羟基的数目，可推断HO(CH2)5CHO 在水中的溶解度大于葡萄糖的
D．依据元素的第一电离能：Mg>Al，可推断单质的还原性：Mg>Al
【答案】A
【解析】A 项，Br-的离子半径小于I-，离子半径越小，离子间静电作用(库仑力)越强，晶格能越大，
熔点越高。NaBr 与NaI 同为离子晶体且结构相似，因此NaBr 的熔点应高于NaI；推断正确，A 正确；B 项，
CF4是正四面体结构，极性键的矢量叠加后完全抵消，为非极性分子；NF3为三角锥形结构，极性未完全抵
消，为极性分子。因此CF4的极性应小于NF3，推断错误，B 错误；C 项，葡萄糖分子含5 个羟基，
HO(CH2)5CHO 仅含1 个羟基。羟基数目越多，与水形成氢键的能力越强，溶解度越高。因此
HO(CH2)5CHO 的溶解度应小于葡萄糖，推断错误，C 错误；D 项，第一电离能Mg＞Al，但金属单质的还
原性Mg＞Al(金属活动性顺序)。Mg 的第一电离能大于Al 是因为镁的价电子排布式为3s2不易失去电子，
而Al 的价电子排布式为3s23p1，容易失去3p 能级电子，因此不能直接通过第一电离能推断单质还原性，
推断错误，D 错误；故选A。
考向2 考查原子半径、离子半径递变规律
例2 下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是( )
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A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-
B．原子X 与Y 的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<Y
C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)
D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y
【答案】C
【解析】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径X＋<Y-，A 正确；
同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越
大，B 错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2
＋)，C 正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D 错误；故选C。
思维建模 “三看”法速判简单微粒半径的大小
一看电子层数
最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大
二看核电荷数
当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小
三看核外电子数
当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越
大
【变式训练1·变载体】下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是( )
①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)
③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－) ④r(Fe2＋)<r(Fe3＋)<r(Fe)
A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③
【答案】C
【解析】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电
子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋) <r(F－)<r(O2－)，③错
误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，化合价越高半径越小，④错误。
【变式训练2·变题型】下列所述的粒子(均为36 号以前的元素)，按半径由大到小的顺序排列正确的是(
)
①基态X 原子的结构示意图为
②基态
的价电子排布式为
③基态
的轨道表示式为
④基态
的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A．②>③>① B．④>③>② C．③>②>④ D．④>②>③
【答案】C
【解析】①X 为F 元素，②Y 为Cl-元素，③Z 为S2-元素，④E 为K+元素，F 原子核外电子层数为2
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层，半径最小，电子层数相同的情况下原子序数越大半径越小，所以S2-＞Cl-＞K+＞F，即③＞②＞④＞①。
故故选C。
【变式训练3·变题型】下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息，判断以下说
法正确的是( )
元素符号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋2
＋6、－2
－2
A．L2＋与R2－的核外电子数相等
B．氢化物的稳定性为H2T<H2R
C．M 与L 形成的最高价氧化物对应水化物的碱性：L>M
D．单质与等浓度的稀盐酸反应的速率为Q>L
【答案】C
【解析】短周期元素T、R 都有－2 价，处于ⅥA 族，T 只有－2 价，则T 为氧元素、R 为硫元素；
L、Q 都有＋2 价，处于ⅡA 族，原子半径L>Q，则L 为镁元素、Q 为铍元素；M 有＋3 价，处于ⅢA 族，
原子半径M 介于L、R 之间，则M 为铝元素。L2＋的核外电子数为12－2＝10，R2－的核外电子数为16－
(－2)＝18，核外电子数不相等，故A 错误；非金属性O>S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，
故B 错误；L 为镁元素，M 为铝元素，金属性Mg>Al，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的
碱性越强，故C 正确；金属性Mg>Be，则Mg 与稀盐酸反应更剧烈，故D 错误。
考向3 考查第一电离能、电负性递变规律
例3(2025·江苏宿迁高三模拟预测)四羟基合铝酸钠(
)与过量
反应可制得
。下
列说法正确的是( )
A．第一电离能：
B．电负性：
C．沸点：
D．碱性：
【答案】B
【解析】A 项，第一电离能指气态基态原子失去第一个电子所需的能量，H 比Na 的半径小，Na 更易
失去电子，故第一电离能：
，A 错误；B 项，电负性反映了原子吸引电子的能力，CH4中C
显负价而H 显正价，C 的电负性更大，B 正确；C 项，水分子间能形成氢键，甲烷分子间不能，所以H2O
的沸点高于CH4，C 错误；D 项，NaOH 为强碱，Al(OH)3碱性弱且显两性，D 错误；故选B。
【变式训练1·变载体】(2025·天津河东高三模拟)硫酸亚铁铵，化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，是一种
蓝绿色的无机复盐。下列说法正确的是( )
A．半径：
B．沸点：H2S＞H2O
C．电负性：
D．第一电离能：N＜O
【答案】C
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【解析】A 项，核内质子数相同，电子数越少半径越小，故
，A 错误；B 项，水分子
间存在氢键，而硫化氢没有氢键，故沸点：H2S＜H2O，B 错误；C 项，同主族元素，从上到下电负性依次
减小，故H2S＞H2O，C 正确；D 项，N 元素的价层电子2p 轨道半充满，稳定，故第一电离能：N＞O，D
错误；故选C。
【变式训练2·变载体】(2025·江苏南通三模)一种用于烧制陶瓷的黏土中含
、
、
等物质。下列说法正确的是( )
A．离子半径：
B．电负性：
C．熔点：SO2＞SiO2＞CO2 D．第一电离能：
【答案】B
【解析】A 项，
为电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则离子半径顺
序为
，A 错误；B 项，同主族元素电负性从左到右依次增强，同主族元素从上到
下电负性逐渐减弱，则电负性：
，B 正确；C 项，SiO2属于共价晶体，SO2和CO2属于
分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔点越高，则熔点：SiO2＞SO2＞CO2，C 错误；D 项，第
一电离从左到右依次增大，但第ⅡA、ⅤA 族元素为充满、半充满结构比较稳定，第一电离能大于相邻主
族元素，则第一电离能：
，D 错误；故选B。
【变式训练3·变载体】(2025·江苏泰州高三模拟预测)高岭石的化学组成可表示为
，
其性质相当稳定，被誉为“万能石”，常作为制造瓷器和陶器的主要原料，下列说法正确的是( )
A．半径：
B．第一电离能：
C．酸性：
D．热稳定性：
【答案】C
【解析】A 项，
和
电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故
，A
错误；B 项，同周期中，第一电离能总体随核电荷数增大而增大，但
(
)的
小于
(
)，故
，B 错误；C 项，同主族元素从上到下非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物酸性减
弱，非金属性
，对应最高价氧化物水合物的酸性
，C 正确；D 项，元素非金属性越
强，氢化物热稳定性越强，非金属性
，故热稳定性
，D 错误；故选C。
考向4 考查元素综合推断
例4(2025·湖北黄冈三模)主族元素X、Y、Z、M、N 原子序数依次增大，其中X 原子核外电子只有一
种运动状态；M 的外层电子数是内层的一半，五种元素形成的化合物如下图。下列说法正确的是( )
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A．除X 外，所有元素均满足8 电子稳定结构
B．M 的氯化物水解可得两种强酸
C．N 的两种常见氧化物的VSEPR 模型名称不同
D．Z 的电负性很大，导致XMZ6有较强的酸性
【答案】D
【解析】X、Y、Z、M、N 为原子序数依次增大的主族元素， X 原子核外电子只有一种运动状态，则
X 为H 元素；M 的外层电子数是内层的一半，则M 为P 元素；Z 与M 可形成MZ6
-，则Z 为F 元素；N 可
形成2 个共价键，带一个正电荷时可形成3 个共价键，则N 为S 元素；综上，X、Y、Z、M、N 依次为
H、C、F、P、S。A 项，X 为H，不满足8 电子稳定结构，MZ6
-即PF6
-，其中P 元素为+5 价，P 不满足8 电
子稳定结构，A 错误；B 项，M 的氯化物为PCl3、PCl5，PCl3水解可得到H3PO3和HCl，PCl5水解可得到
H3PO4和HCl，H3PO3、H3PO4均不属于强酸，B 错误；C 项，N 的两种常见氧化物为SO3和SO2，SO3的中
心原子S 的价层电子对数为
，其VSEPR 模型为平面三角形，SO2的中心原子S 的价层电子对
数为
，VSEPR 模型也为平面三角形，C 错误；D 项，XMZ6即六氟磷酸HPF6，由于F 元素的
电负性很大，H-F 键的极性较大，容易电离出H+，导致XMZ6有较强的酸性，D 正确；故选D。
思维建模 元素推断试题的解题模型
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
(3)由元素在周期表中的位置推断
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【变式训练1·变载体】(2025·河北承德高三模拟)已知X、Y、Z、W 为核电荷数依次增大的短周期主族
元素，基态X 原子的3 个能级上的电子数相等，基态Z 原子和基态W 原子各自的P 能级上的电子数都等于
s 能级上的电于总数。下列说法不正确的是( )
A．离子半径：
B．第一电离能：
C．W3Y2可与Z 的简单氢化物剧烈反应，生成Y 的简单氢化物
D．X、Y、Z 各自的18 电子氢化物中都既含极性键又含非极性键
【答案】B
【解析】基态X 原子的3 个能级上电子数相等，可知其核外电子排布式为1s22s22p2，X 为C；基态Z
原子和基态W 原子各自的p 能级上的电子数都等于s 能级上的电子总数，且核电荷数W 大于Z，由此可推
知基态Z 和基态W 的电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2，即Z 为O，W 为Mg。最后依据Y 的核电
荷数大于碳元素、小于氧元素，可知Y 为N。A 项，O2-和Mg2+具有相同的核外电子排布，根据“径小序
大”规律可知，离子半径：O2-＞Mg2+，A 正确；B 项，氮原子的2p 轨道上有3 个电子，属于半满较稳定结
构，所以N 的第一电离能大于O 的，B 错误；C 项，Mg3N2遇水可发生剧烈水解反应，生成氢氧化镁和氨
气，C 正确；D 项，X、Y、Z 各自的18 电子氢化物分别为C2H6、N2H4、H2O2，其都既含极性键又含非极
性键，D 正确；故选B。
【变式训练2·变题型】(2025·山东威海二模)化合物
在涂料等领域应用广泛。W、
X、Y、Z、R 的原子序数依次增加，W、X、Y、R 分别属于前四个不同周期的主族元素。基态X 原子中s
能级电子总数与p 能级电子总数相等，基态Z 原子次外层电子数是最高能层电子数的2 倍，Y 和Z 的原子
序数之和等于X 和R 的原子序数之和，基态R 原子的价电子只占据最高能层1 个原子轨道。下列说法错误
的是( )
A．原子半径：
B．X 的第一电离能比同周期相邻元素的都低
C．化合物
中，Z 显
价
D．Y、Z、R 的最高价氧化物对应的水化物，两两之间均能反应
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z、R 的原子序数依次增加，W、X、Y、R 分别属于前四个不同周期的主族元素，
W 是H 元素。基态X 原子中s 能级电子总数与p 能级电子总数相等，X 是O 元素；基态Z 原子次外层电子
数是最高能层电子数的2 倍，Z 是Si 元素；Y 和Z 的原子序数之和等于X 和R 的原子序数之和，基态R 原
子的价电子只占据最高能层1 个原子轨道，R 是K 或Ca，若R 是Ca，X 和R 的原子序数之和为28，Y 和
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Si 的原子序数之和等于28，则Y 原子序数为14，所以R 不可能是Ca，R 是K，Y 是Al。A 项，电子层数
越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径： K>Al>Si>O，故A 正确；B 项，同周
期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N 原子2p 能级半充满，结构稳定，N 原子第一电离能大于同周期
相邻元素，所以O 的第一电离能比同周期相邻元素的都低，故B 正确；C 项，根据化合价代数和等于0，
化合物
中，Si 显
价，故C 正确；D 项，Al(OH)3是两性氢氧化物 ，溶于强酸和强
碱，H2SiO3是弱酸，Al(OH)3和H2SiO3不反应，故D 错误；选D。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·湖南邵阳三模)某除草剂的分子结构如图所示。
X、Y、Z、W、E 为原子序数依次增大的短周期主族元素，E 与Z 同族，W 与Z 同周期。下列说法错误的
是( )
A．Y 的氢化物的沸点小于Z 的氢化物的沸点
B．基态原子的未成对电子数：Y＜Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞E＞Y
D．Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z
【答案】A
【解析】由题干信息可知，X、Y、Z、W、E 为原子序数依次增大的短周期主族元素，E 与Z 同族，
W 与Z 同周期，并结构分子结构可知，X 形成一个共价键，Y 形成4 个共价键，Z 形成3 个共价键，W 形
成2 个共价键，E 形成5 个共价键，由此可推测，X 为H、Y 为C、Z 为N、W 为O、E 为P。A 项，由分
析可知，Y 为C、Z 为N，Y 的氢化物有多种烃类，Z 的氢化物为NH3、N2H4，烃类有气态、液态、固态等，
无法确定Y 氢化物与NH3、N2H4沸点高低，A 错误；B 项，由分析可知，Y 为C、Z 为N，Y(C)基态原子
未成对电子数为2，Z(N)为3，基态原子的未成对电子数：C＜N 即Y＜Z，B 正确；C 项，由分析可知，非
金属性Z(N)＞E(P)＞(C)，最高价氧化物对应水化物酸性HNO3＞H3PO4＞H2CO3，即Z＞E＞Y ，C 正确；
D 项，Z(N)、W(O)简单离子N3-、O2-，电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故W＜Z，D 正确；故
选A。
1．(2025•山东卷，6，2 分)第70 号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是(
)
A．
的中子数与质子数之差为104 B．
与
是同一种核素
C．基态Yb 原子核外共有10 个d 电子 D．Yb 位于元素周期表中第6 周期
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【答案】D
【解析】A 项，中子数=174-70=104，与质子数70 的差为104-70=34，而非104，A 错误；B 项，同位
素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B 错误；C 项，根据构造原理可知，Yb 的电子排
布为[Xe]4f146s2，在3d 和4d 轨道上有电子，共20 个d 电子，C 错误；D 项，根据Yb 的价电子排布式可知，
其有6s 轨道，说明其有6 个电子层第6 周期，其位于，Yb 且属于镧系元素，镧系元素位于第6 周期，D 正
确；故选D。
2．(2025·湖南卷，6，3 分)MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性，能溶解金属氧化物。元素X、
Y、Z、M 的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期。Y 的最外层电子数是内层的3 倍，X 和Y 的最
外层电子数之和等于Z 的最外层电子数，M 的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是( )
A．电负性：
B．Y 形成的两种单质均为非极性分子
C．由X、Y、Z 形成的化合物均为强电解质 D．铁管上镶嵌M，铁管不易被腐蚀
【答案】D
【解析】Y 的最外层电子数是内层的3 倍，则Y 的最外层电子数为6，Y 为O，X 和Y 的最外层电子
数之和等于Z 的最外层电子数，则X 的最外层电子数应为1，原子序数小于氧元素，则X 为H，Z 的最外
层电子数为7，则Z 为Cl，M 的价层电子排布是3d104s2，M 是Zn，综上所述：X 为H、Y 为O、Z 为Cl、
M 是Zn。A 项，非金属性越强，电负性越大，H2O 中O 为负化合价，因此X(H)的电负性小于Y(O)，A 错
误；B 项，Y(O)的单质O2是非极性分子，但O3是极性分子(V 形结构导致偶极矩不为零)，B 错误；C 项，
X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO，属于弱电解质，并非全部为强电解质，C 错误；D 项，M 为
Zn，比Fe 活泼，镶嵌Zn 会通过牺牲阳极保护铁管，使其不易被腐蚀，D 正确；故选D。
3．(2025•辽吉黑内卷，7，3 分)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2XZ]，开创了
有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X、Y、Z 同周期，基态X、Z 原子均
有2 个单电子。下列说法正确的是( )
A．第一电离能：Z>Y>X B．甲中不存在配位键
C．乙中σ 键和π 键的数目比为6：1 D．甲和乙中X 杂化方式分别为sp 和sp2
【答案】D
【解析】(YW2)2XZ 为有机物，基态X、Z 原子均有2 个单电子，X、Z 分别为IVA 族和VIA 族元素，
X、Y、Z 同周期、原子序数依次增大，若X、Y、Z 为第三周期元素，则X、Y、Z 分别为Si、P、S；若
X、Y、Z 为第二周期元素，则X、Y、Z 分别为C、N、O；又YW4ZXY 为无机物，(YW2)2XZ 为有机物，
所以X、Y、Z 分别为C、N、O，W、X、Y、Z 原子序数依次增大，能形成YW4ZXY，则W 为H，综上
所述，W、X、Y、Z 分别为H、C、N、O。A 项，C、N、O 同周期，同一周期主族元素，从左到右第一
电离能有逐渐增大的趋势，第VA 族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第一电离能N＞O＞C，
故A 错误；B 项，甲为NH4OCN，4
+中有N 原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H 配位键，故B
错误；C 项，乙为
，其中有4 个N-H、2 个C-N、碳氧原子之间1 个σ 键，则一个
中有7 个σ 键、1 个π 键，σ 键与π 键的数目比为7：1，故C 错误；D 项，甲为
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NH4OCN，其中的C 原子与N 原子形成三键、与O 原子形成单键，σ 键电子对数为2，无孤对电子，C 原
子采取sp 杂化，乙为
，其中的C 原子形成3 个σ 键，即σ 键电子对数为3，无孤对电子，
C 原子采取sp2杂化，故D 正确；故选D。
4．(2025·云南卷，9，3 分)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料，所含M、Q、R、T、X、Y、Z 为原子
序数依次增大的前20 号主族元素，M 是原子半径最小的元素，Q 是形成物质种类最多的元素，R 是地壳中
含量最高的元素，T、X、Y 同周期，Q、X 均与Y 相邻，Z 的原子序数等于M、R 和T 的原子序数之和。
下列说法正确的是( )
A．M 与Z 可形成离子化合物 B．原子半径：R＜T＜X
C．QR2是极性分子 D．电负性：Y＜R＜Q
【答案】A
【解析】M 是原子半径最小的为H，Q 是形成物质种类最多，则为C， R 是地壳中含量最高，为O，
T、X、Y 同周期且原子序数递增。Q(C)和X 均与Y 相邻，结合Z 的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T，Z
≤ 20，得T = 11(Na)，Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y 同周期，Q、X 均与Y 相邻，可推出 Q(C)与Y(Si)同主
族相邻，X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期， 故推出M 为H、Q 为C、R 为O、T 为
Na、X 为Al、Y 为Si、Z 为Ca。A 项，H 与Ca 形成CaH2，为活泼金属形成的氢化物，为离子化合物，A
正确；B 项，同周期原子半径从左到右逐渐减小，同主族原子半径从上到下逐渐增大，R 为O、T 为Na、
X 为Al，则它们的原子半径大小为O＜Al＜Na，即R＜X＜T，B 错误；C 项，QR2为CO2，为直线型的非
极性分子，C 错误；D 项，同周期电负性从左到右逐渐增大，同主族电负性从下到上逐渐增大，Q 为C、R
为O、Y 为Si，则电负性Si＜C＜O，正确顺序为Y＜Q＜R，D 错误；故选A。
5．(2025·河北卷，9，3 分)W、X、Y、Z 为四种短周期非金属元素，W 原子中电子排布已充满的能级
数与最高能级中的电子数相等，X 与W 同族，Y 与X 相邻且Y 原子比X 原子多一个未成对电子，Z 位于
W 的对角线位置。下列说法错误的是( )
A．第二电离能：X＜Y B．原子半径：Z＜W
C．单质沸点：Y＜Z D．电负性：
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z 为四种短周期非金属元素，W 原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的
电子数相等，则W 价电子排布式可能是：1s22s22p2或1s22s22p63s23p4，若W 是C，X 与W 同族，则X 是
Si，Y 与X 相邻且Y 原子比X 原子多一个未成对电子，则Y 是P，Z 位于W 的对角线位置，则满足条件的
Z 是P，与Y 重复；故W 是S；X 与W 同族，则X 是O；Y 与X 相邻且Y 原子比X 原子多一个未成对电子，
则Y 是N；Z 位于W 的对角线位置，则Z 是F。A 项，O 的第二电离能高于N，因为O+的电子构型为
2p3(半充满)，失去电子需更高能量，而N+的电子构型为2p2，失去电子相对容易，因此X(O)的第二电离能
大于Y(N)，A 错误；B 项，同主族从上到下，原子半径变大，同周期，从左到右原子半径变小，F(Z)位于
第二周期，S(W)位于第三周期，原子半径S＞O＞F，即：Z＜W，B 正确；C 项，N2与F2都是分子晶体，
F2范德华力大，沸点高，C 正确；D 项，同主族从上到下，电负性逐渐减小，O 的电负性大于S，D 正确；
故选A。
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6．(2025·河南卷，6，3 分)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大
的五种短周期元素
和Z 组成。基态X 原子的s 轨道中电子总数比p 轨道中电子数多
所
在族的族序数等于Q 的质子数，基态Y 和Z 原子的原子核外均只有1 个未成对电子，且二者核电荷数之和
为Q 的4 倍。下列说法正确的是( )
A．QY3为极性分子 B．ZY 为共价晶体
C．原子半径：W＞Z D．1 个X2分子中有2 个π 键
【答案】D
【解析】Q、W、X、Y 和Z 为原子序最依次增大的短周期元素，基态X 原子的s 轨道中电子总数比P
轨道中电子数多1，X 是N；X 所在族的族序数等于Q 的质子数，Q 是B，所以W 是C；基态Y 和Z 原子
的原子核外均只有1 个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q 的4 倍，即质子数之和为20，所以Y 是F，
Z 是Na。A 项，BF3为平面正三角形结构，结构对称，属于非极性分子，A 错误；B 项，NaF 是离子晶体，
B 错误；C 项，同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径C＜
Li＜Na，C 错误；D 项，N2分子中含有三键，所以含有2 个π 键，D 正确；故选D。
7．(2025·甘肃卷，5，3 分)X、Y、Z、W、Q 分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q 基态
原子的价电子数相同，均为其K 层电子数的3 倍，X 与Z 同族，W 为金属元素，其原子序数等于X 与Z 的
原子序数之和。下列说法错误的是( )
A．X 与Q 组成的化合物具有还原性 B．Y 与Q 组成的化合物水溶液显碱性
C．Z、W 的单质均可在空气中燃烧 D．Z 与Y 按原子数
组成的化合物具有氧化性
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W、Q 分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q 基态原子的价电子数
相同，说明Y、Q 为同主族元素，均为其K 层电子数的3 倍，说明价电子数为6，为氧元素和硫元素；X
与Z 同族，W 为金属元素，其原子序数等于X 与Z 的原子序数之和，所以只能推出W 为镁，则Z 为Na，
X 为H。A 项，X 与Q 组成的化合物如H 与S 形成的H2S，这些化合物中S 处于最低价，具有还原性，A
正确；B 项，Y 与Q 形成的化合物为SO2或SO3，溶于水生成亚硫酸或硫酸，溶液显酸性，B 错误；C 项，
Z 为Na，W 为Mg，都可以在空气中燃烧生成过氧化钠和氧化镁，C 正确；D 项，Z 与Y 按1：1 组成的化
合物为过氧化钠，其中O 为-1 价，有氧化性，D 正确；故选B。
8．(2025·甘肃卷，10，3 分)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O 材料。下列说法
正确的是( )
A．电负性N＜C＜O B．原子半径C＜N＜O
C．I3
-中所有I 的孤电子对数相同 D．C3H8N6
2+中所有N—H 极性相同
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【答案】C
【解析】A 项，非金属性越强，电负性越大，故电负性：C＜N＜O，A 错误；B 项，同周期从左到右，
原子半径递减，故原子半径：C＞N＞O，B 错误；C 项，碘的价电子数为7，I3
-中心原子I 与两个碘通过共
用电子对形成共价键，则两边的碘存在3 对孤对电子，中心原子I 的孤对电子是
，C 正确；D
项，六元环内存在大π 键，大π 键具有吸电子效应，
离大π 键比较近，N-H 键极性更大，D 错误；故
选C。
9．(2025·广东卷，9，2 分)元素a~i 为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正
确的是( )
A．a 和g 同主族 B．金属性：g>h>i
C．原子半径：e >d>c D．最简单氢化物沸点： b>c
【答案】B
【解析】同周期中第一电离能中第IIA 族和第VA 族比相邻元素的第一电离能大，0 族元素的第一电离
能在同周期中最大，可以推断a~i 分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。【解析】A 项，a 是B，g
是Na，二者不同主族，A 错误；B 项，Na、Mg、Al 属于同周期，从左到右金属性依次减弱，B 正确；C
项，e、d、c 分别是N、O、F，属于同周期元素，同周期从左到右原子半径依次减小，原子半径c>d>e，C
错误；D 项，b 为C，c 为N，NH3分子间存在氢键，沸点高，沸点NH3>CH4，D 错误；故选B。
10．(2025·陕晋宁青卷，9，3 分)一种高聚物(XYZ)n被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体
制备。X、Y 和Z 都是短周期元素，X、Y 价电子数相等，X、Z 电子层数相同，基态Y 的
轨道半充满，
Z 的最外层只有1 个未成对电子，下列说法正确的是( )
A．X、Z 的第一电离能：X>Z B．X、Y 的简单氢化物的键角：X>Y
C．最高价含氧酸的酸性：Z>X>Y D．X、Y、Z 均能形成多种氧化物
【答案】D
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【解析】X、Y 价电子数相等，X、Y 属于同一主族，且X 形成5 个键，Y 形成3 个键，基态Y 的2P
轨道半充满，则X 为P 元素，Y 为N 元素，X、Z 电子层数相同， Z 的最外层只有1 个未成对电子，Z 形
成1 个键，Z 为Cl 元素。A 项，第一电离能同周期从左到右有增大趋势，第一电离能：Cl>P，A 错误；B
项，X、Y 的简单氢化物分别为：PH3和NH3，电负性：N>P，共用电子对距N 近，成键电子对斥力N-H 大
于P-H，键角：NH3>PH3，B 错误；C 项，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸酸性越强，非金属性：
Cl>N>P，酸性：HClO4>HNO3>H3PO4，C 错误；D 项，P、N、Cl 均能形成多种氧化物，D 正确；故选D。
11．(2025·安徽卷，9，3 分)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元
素，其中X、Z 位于同一主族。下列说法错误的是( )
A．元素电负性：X＞Z＞Y B．该物质中Y 和Z 均采取即sp3杂化
C．基态原子未成对电子数：W＜X＜Y D．基态原子的第一电离能：X＞Z＞Y
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z 位于同一主族，且X、Z 均形
成2 个共价键，则X 为O，Z 为S；Y 形成5 个共价键且原子序数位于O、S 之间，则Y 为P；W 形成1 个
共价键，原子序数最小，则W 为H。A 项，同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上向下电负性逐渐
减小，故元素电负性O>S>P，即X>Z>Y，A 项正确；B 项，该物质中，P 原子的价层电子对数为
，为sp3杂化，S 原子的价层电子对数为
，为sp3杂化，B 项正确；C 项，
基态H 原子未成对电子数为1，基态O 原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P 原子的价
电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数H＜O＜P，即W＜X＜Y，C 项正确；
D 项，基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于VA 族原子的p 轨道处于半充满状态，第一
电离能大于同周期相邻主族元素，即P>S，D 项错误；故选D。
12．(2025•山东卷，16)
单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，
位于第 周期 族。基态
原子与基态Fe3+离子未成对电子数之
比为 。
【答案】(1)四 VIII 4：5
【解析】(1)Fe 为26 号元素，位于元素周期表中第四周期VIII 族；基态Fe 原子电子排布式为
[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5。
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