高一化学元素周期表知识精讲

1、高一化学元素周期表【本讲主要内容 】元素周期表元素周期表中主族元素性质的递变规律、 原子结构、 元素性质及元素在周期表中位置三者的关系、 元素周期表的结构及应用、 元素的推断等。 其中元素周期表的结构及应用是学习的重点。【知识掌握】【知识点精析 】一 .元素周期表中主族元素性质的递变规律内容同周期（从左到右）原子半径逐渐减小电子层结构电子层数相同最外层电子数渐多失电子能力逐渐减小得电子能力逐渐增大金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强主要化合价最高正价 （+1+7）非金属元素负价 =（ 8族数）最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强酸碱性碱性逐渐减弱非金属元素气态氢化物的形气态氢化物的形成逐渐变易成与稳

2、定性气态氢化物逐渐稳定二 . 原子结构、元素性质及元素在周期表中位置三者的关系质子数原子序数同主族（从上到下）逐渐增大电子层数递增最外层电子数相同逐渐增大逐渐减小逐渐增强逐渐减弱稀有气体化合价为零， 主族元素最高正价数等于族序数 （ O、F 除外）酸性逐渐减弱碱性逐渐增强气态氢化物形成逐渐困难气态氢化物逐渐不稳定电子层数周期数最外层电子数主族序数原子结构质子数决定元素种类原子半径决定元素的金属性或最外层电子数非金属性元素在周期表中位置元素性质1.同周期左右：金属性减弱，非金属性增强。2.同主族上下：化学性质相似，但又有递变。1. 原子结构与元素在周期表中的位置关系：（ 1）核外电子层数周期数（

3、 2）主族元素的最外层电子数价电子数主族序数最高正价数（ 3）质子数原子序数原子核外电子数核电荷数（ 4）负价绝对值 8主族数（限 A A）（ 5）原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物的相应水化物碱性越强，其离子的氧化性越弱。（ 6）原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成最高价氧化物的相应水化物酸性越强，其离子的还原性越弱。2. 周期表与电子排布（ 1）最外层电子数等于或大于3（小于 8）的一定是主族元素。（ 2）最外层有 1 个或 2 个电子， 则可能是 A、 A族元素又可能是副族或零族元素氦。（ 3）最外层电子数比次

4、外层电子数多的元素一定位于第二周期。（ 4）某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。（ 5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。3. 从元素周期表归纳元素化合价的规律（ 1）主族元素的最高正价数等于主族序数，等于主族元素原子的最外层电子数，其中氟无正价。非金属元素除氢外，均不能形成简单阳离子，金属元素不能形成简单阴离子。（ 2）主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8，绝对值之差为0、 2、 4、6 的主族依次为 A、 A、 A、A族。（ 3）非金属元素的正价一般相差2，如氯元素正化合价有+7、 +5、+3、 +1

5、 等，某些金属也符合此规律，如锡元素正化合价有+4、 +2 价（ 4）短周期正价变化随原子序数递增，同周期有一个+1 到+7 价的变化（ A A）；长周期有两个+1 到+7 价的变化（ A B， B A） 。三 .元素周期表的结构1.周期元素周期表分7 个周期，第一、二、三为短周期，元素种类依次为2、8、8；第四、五、六周期为长周期，元素种类依次为18，18，32；第七周期为不完全周期，目前有 32 种元素。除第一周期外， 每一周期的元素都是从碱金属开始，逐渐过渡到卤族元素，最后以稀有气体元素结束。2.族元素周期表中有18 个纵行，分为16 个族，其中7 个主族、 7 个副族，还有1 个零族和

6、1 个第族。过渡元素包括全部副族和第族，都是金属，又称过渡金属。除短周期外；族序数从左到右的顺序为： A A B B B B A A 0 族，前后从 1 8 更迭两次。金属、非金属的分界线位于分界线附近的元素既能表现一定的金属性， 又能表现出一定的非金属性。 如铝既能跟盐酸反应，也能跟 NaOH溶液反应生成 NaAlO2 并放出 H2。周期表的左下方金属性最强的元素是 （放射性元素除外） Cs，右上方非金属性最强的元素是 F。四 .主族元素的氢化物、氧化物及其对应水化物的化学式AAAAAAARH32氢化物4RHH RHR22（CH ）最高价氧化物2RO2 322 53R2O7ROROROR O

7、RO（F 除外）氧化物的特例2 2CON2O、 NO2Cl 2ONa O2SO2 3NOCl O最高价氧化物对应R(OH)3H2 RO3H3RO4ROHR(OH ) 2或244水化物（ H4SiO4）（ HNO3）H ROHROH3RO3H COH POHClO酸或碱的特例HAlO222433H2SOCH3COOH等HPO3等3HClO3 等五 .元素、核素和同位素1. 概念辨析元素是具有相同核电荷数（即质子数） 的同一类原子的总称。元素的种类由质子数决定，+与中子数、核外电子数无关。如H 和 D 属于同种元素。核素是核内具有确定数目质子和中子的原子。核素的种类是由质子数和中子数共同决定的，与

8、核外电子无关。如1735 Cl 和 1735 Cl - 是同种核素。同位素是同种元素的不同核素。 如 168O 、178 O 、188 O 三种核素的质子数相同、同属氧元素，但中子数不同，是不同的核素和同位素。因此，只有同种元素的不同核素才是同位素，不同元素的核素不是同位素。元素只能论种类不能计个数，而原子既能论种类又能计个数。2. 由不同同位素构成的物质的性质和特点（ 1）不同同位素的质子数相同，核外电子数也相同，只是中子数不同，因而其化学性质基本相同。（ 2）不同同位素构成的单质（如H2 和 D2）是不相同的单质，但其化学性质基本相同。（ 3）不同同位素构成的化合物（如D2O和 2O）是不

9、同的化合物，其物理性质不同，但化学性质基本相同。六 . 元素周期表的应用1. 同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，元素最高价氧化物所对应的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。以第三周期为例：2.同一主族从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。如A族：从 Li Cs，最高价氧化物的水化物碱性增强，CsOH为最强碱； A：FI ，最高价含氧酸（F 无含氧酸）酸性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱。F2 与 H2 结合最容易，生成的HF 最稳定，非金属性最强。3.第A 族所形成的化合物种类最多（多为有机物），第B 族包括的元素种类最多（包括 Sc、Y、镧系、锕系，其中Sc、 Y、镧系为

10、十七种稀土元素）。4.第A族与A 族，第A 族与A 族所形成的化合物为AB型（ NaCl、MgO），此外属于AB 型的物质还有Na2O2、H2O2、C2H2、C6H6、CO、NO等；第A族与A 族所形成的化合物为AB2型， N2O也是；A 族与A 族所形成的化合物为 AB3 型，此外 NH3、PH3、PCl 3、SO3、CH3 CH3 也是；A 族与A 族所形成的化合物为 A2B3 型，此外 N2O3 也是；A 与A 族所形成的化合物为 AB4 型，如 CCl4、CH4 等。5. 在元素周期表中，金属和非金属交界线附近的元素可作半导体材料；制特种合金、耐高温、耐腐蚀的合金，一般在过渡元素中找；

11、制催化剂的元素一般也在过渡元素中找。七 . 元素的推断元素的推断多为文字叙述题。 考查该知识点的题型主要有选择题、 填空题、 推断题等涉及知识面广，常给出如下条件：结构特点，性质特点，定量计算。推断题主要考查学生基础知识的掌握情况和运用基础知识的能力。1. 定性推断第一：给出元素的某些性质特点： 短周期元素 1 18 号元素。 在自然界含量最多的元素氧。 在自然界含量最多的金属元素铝。 最活泼的非金属 F。 最活泼的金属 Cs。 常温下呈液态的金属 Hg。 常温下呈液态的非金属单质 Br 2。 焰色反应（ K紫， Na黄， Ca砖红）。 单质气体最轻的 H2。非金属单质的晶体硬度最大的金刚石。

12、 原子难于形成离子的 C、Si 。通常形成化合物种类最多的C。典型的变价金属Fe（+2，+3）Cu（ +1，+2）。第二，给出元素原子的结构特点 最外层电子数是次外层电子数的2 倍、 3 倍，说明其原子只有2 个电子层分别为 最外层电子数等于最内层电子数，对主族元素而言，是第A主族元素Be、Mg、Ca、Sr 、 Ba。 某元素的阴离子或阳离子和稀有气体原子的电子层结构相同。阴离子的电子层结构和本周期稀有气体原子电子层结构相同。阳离子的电子层结构和上周期稀有气体原子电子层结构相同。如2、和同周期 Ne 电子层结构相同，+2+3+ONa、Mg 、 Al 电子层结构和上周期稀有气体 Ne电子层结构相

13、同。 被推断的各元素原子电子层和电子数的关系。2. 定量推断主要根据最高价氧化物中氧元素质量分数或气态氢化物中H 的质量分数确定出元素的原子量， 由此确定元素。 或由原子量确定质量数，再由质量数减去中子数求出质子数以确定元素。 如某元素最高价氧化物分子式为RO，则氢化物分子式为H R。另外由金属和酸或和水3A2R2作用产生的 H 的量进行计算。有如下量的关系：H； AR H ； A2R 3H。22223. 元素推断的思维途径和方法 熟练掌握元素的性质特点，原子结构特点，充分运用“构”“位”“性”的相互关系。 建立合理的思维模式。4. 有关推断必备知识（ 1）主族元素在周期表中的特殊位置： 族序

14、数等于周期数的元素：H、 Be、 Al 。 族序数等于周期数2 倍的元素： C、 S。 族序数等于周期数3 倍的元素： O。 周期数是族序数2 倍的元素： Li 。 周期数是族序数 3 倍的元素： Na。 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si 。 最高正价是最低负价绝对值3 倍的短周期元素： S。 除 H外，原子半径最小的元素： 。 短周期中其离子半径最大的元素：S。 最高正价不等于族序数的元素：O、 F。（ 2）主族元素性质、存在、用途的特殊性。 形成化合物最多的元素；或单质是自然界硬度最大的物质的元素；或气态氢化物中含氢质量分数最大的元素： C。 空气中含量最多的元素；或气态

15、氢化物的水溶液呈碱性的元素： N。 地壳中含量最多的元素；或气态氢化物的沸点最高的元素；或氢化物在通常状况下呈液态的元素：O。 地壳中含量最多的金属元素：Al 。 最活泼的非金属元素；或无正价的元素； 或无含氧酸的非金属元素；或无氧酸可腐蚀玻璃的元素；或气态氢化物最稳定的元素；或阴离子的还原性最弱的元素：F。 最活泼的金属元素；或最高价氧化物的水物碱性最强的元素；或阳离子氧化性最弱的元素：Cs。 最易着火的非金属元素的单质，其元素是： P。 最轻单质的元素： H，最轻的金属元素：Li 。 单质中常温下呈液态的非金属元素： Br，金属元素： Hg。 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强

16、碱反应的元素： Be、Al 。 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素：11N；能起氧化、还原反应的元素：S。 元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生12成该元素单质的元素：S。 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、13。常见的能形成同素异形体的元素有C、 P、 O、 S。14【解题方法指导 】例1X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩元素相同的电子层结构。下列叙述正确的是（）A. X 的核电荷数比Y 的小X O，Y 的气态氢化物为H YB. X 的最高价氧化物一定是22C. X 的离子半径比Y 的大D. X 的最高正价比Y 的小解

17、析： 由题给条件可知， X 应比氩多一个电子层，而Y 与氩有相同的电子层，从而判断出 X 的核电荷数比Y 的大。且 X 的最高正价要小于Y，由于 X 离子和 Y离子具有相同的电子层数，而核电荷数X 大于 Y。所以 X的离子半径应小于 X，而 X 的最高价氧化物可能是X2O，也可能是XO，而 Y 的氢化物不一定就是H2Y。答案： D+2+3+Na 、 Mg 、 Al 离子半径依次减小，得电子能力依次 C 项中 P、S、 Cl 半径依次减小，得电子能力依次 例 2两种短周期元素组成的化合物中，原子个数比为12。若两种元素的原子序数分别为 p 和 q，则对下列p 和 q 可能的关系概括得最完全的是（

18、） p+q=15 p=q+5 p=q 5 p+q=22A. B.C.D.解析： 两种“短周期元素”，说明这两种元素的原子序数都小于18；化合物中，原子个数比为12，有两种形式：XY2或 X2Y。其中 XY2 型的化合物，常见的有CO2、SO2、 NO2以及A 和A族元素之间形成的化合物，如MgCl2、 BeF2 等。常见X2Y 型的化合物如 IA 与A族之间的化合物如 H2O、 Na2 O及 N2O等。答案： C。 例 3在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数。这四种元素原子的最外层电子数之和为20。据此可以判断：元素甲为

19、_，元素丙为 _，元素乙和丁所形成化合物的分子式为_或 _。解析：依据元素周期表中元素位构性三者之间的关系，利用题给信息， 确定突破口：（ 1）可以最外层电子数之和为20 猜想，甲的最外层电子数在5 左右；（ 2）可以甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻，写出四种可能的位置关系，设出甲的序数，结合最外层电子数之和为20 求解。答案： 甲为 N，丙为 P，乙和丁的化合物为CO或 CO2。【考点突破】【考点指要】元素在周期表中位置、元素原子结构、元素及化合物的性质三者之间关系的综合应用；根据同周期、 同主族元素性质的递变规律，对未知物质的结构与性质进行预测。试题多以选择题形式出现， 也可能将

20、有关概念包含在简答题或推断题中，这样试题难度就相应较大。在上海高考题中往往每年都有一道与原子结构、元素周期表、 元素性质相结合的推断题。以最新发现为题干的信息题也是该部分考题的一个新趋势。【典型例题分析 】 例 1 氧化性随原子序数的增加而增强的是（）A. F、 Br-B. Na+2+3+、 Cl、 Mg 、 AlC. P 、S、 ClD. Li+、 Na 、 K解析： 能得电子的粒子具有氧化性。A 项中的阴离子所带电荷数表明，其化合价已达各元素的最低价， 不能得电子， 故无氧化性； B 项中的各离子可得电子，形成相应的金属单质，从它们各自的离子结构示意图可推知，增强，所以，它们的氧化性也依次

21、增强；增强，氧化性也依次增强； D 项中从 Li +到 K+，电子层数增加，半径明显增大，故得电子能力减弱， 氧化性减弱。 此题考查微粒结构与氧化性的关系以及氧化性大小顺序与原子结构的联系。答案： BC 例 2 （ 06 年全国理综卷）X、 Y、 Z 和 W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：元素周期表中，Z 与 Y 相邻， Z 与 W也相邻；Y 、Z 和 W三种元素的原子最外电子数之和为17. 请填空：（ 1）Y、 Z 和 W是否位于同一周期（填“是”或“否”）：理由是（2）Y 是Z是W是（ 3）X、Y、Z 和 W可组成一化合物，其原子个数比为8:2:4:1，写出该化合物

22、的名称及化学式解析：本题是一个相对比较简单，但又比较综合的元素周期律问题。主要涉及周期表中的元素位置关系， 元素形成物质化学式确定，元素确定等问题。 所要求的元素并没有超过短周期的要求。根据条件（2）， Y， Z，W最外层电子数之和为 17，又 Y 与 Z， Z 与 M均有相邻关系，短周期又必须是主族元素，故Z， Y，W的最外层电子数必可设为X， X， X+1 或 X， X，X 1 有 X+X+X+1=17或 X+X+X 1=17，计算结果为： X=6，各元素最外层电子数为6，6， 5且 Z 必为 6。Y，Z，W原子序数依次增大，则只能是Y：2， 5，N；Z： 2，6，O； W： 2，8， 6

23、，S。在根据 X， Y， Z， W组成的化合物中各原子个数比为8:2:4:1， X 必为化合价为1的 H，形成的化合物为 ( NH 4 )2 SO4 。答案：（ 1）否如果位于同一周期，则其电子数之和应该是3 的倍数。（ 2）Y：氮元素 Z ：氧元素 W ：硫元素（ 3）名称：硫酸铵化学式： ( NH 4) 2 SO4 例 3 （06 年吉林、黑龙江理综卷）已知X、Y、Z 都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增， X 原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z 原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍， Y 和 Z 可以形成两种以上气态化合物，则（1）X 是、 Y 是、 Z 是（2）由 Y 和

24、 Z 组成，且 Y 和 Z 质量比为7 20 的化合物的化学式（分子式）是（ 3）由 X、 Y、Z 中的两种元素组成，且与X2Z 分子具有相同电子数的两种离子是和（ 4）X、Y、Z 可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z 元素的原子的个数比为42 3，该盐的化学式（分子式）是答案：（ 1）氢；氮；氧（2）NO+（3）NH ；OH （4）NHNO25443【综合测试】1. 19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是（）A.提出原子学说B.发现元素周期律C. 提出分子学说D. 发现氧气2.如果 n 为第 A 族中某元素原子序数，则原子序数为（n+1）的元素位于（）A. AB. AC. BD. A3.X、Y 是同

25、周期非金属元素，已知X 原子比 Y 原子半径大，则下列叙述正确的是（）A. X 的最高氧化物对应水化物的酸性比Y的强B. X 的阴离子比 Y 的阴离子的还原性强C. X 的金属性比 Y 的弱D. X 的气态氢化物比 Y的稳定4.紧接在氡下面未被发现的零族元素的原子序数可能是（）A. 109B. 118C. 136D. 1375.居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期第A 族元素，下列关于镭的性质描述不正确的是（）A. 在化合物中呈 +2 价B.单质能使水分解，放出氢气C. 氢氧化物呈两性D.碳酸盐难溶于水6.主族元素（除 H 外）的次外层电子数目为（）A. 一定是 8个B.一定是18 个C.

26、一定是 2个D. 可能是 2个、8个或 18个7.某元素 X 的原子核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质2.8 克与氧气充分反应可得 6 克化合物XO2，该元素在周期表中的位置是（）A. 第二周期B.第三周期C. 第 A族D. 第 A族8. X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（）A. X 的原子序数比 Y 的小B. X 原子最外层电子数比 Y 的大C. X 的原子半径比 Y 的大D. X 元素的最高正价比 Y 的小9. 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2 3 的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是（）A. 1B. 3C. 5D.

27、 610.放射性原子在人类的生活中的很多地方有着特殊的作用，对人类的科学研究有很大的帮助，其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病。14（ 1）下面有关C的叙述正确的是（）14C 的羧酸衍生物在特A. 14C 与 14 N含有相同的中子数B. 14C 与 C60 互为同位素C. 14C 与 C60 中普通碳原子的化学性质不同D. 14C 与 12 C互为同位素（ 2）自然界中存在很多像 14C 的放射性原子， 这些天然放射现象的发现说明了什么问题（ ）A. 原子不可以再分B. 原子的核式结构C. 原子核还可以再分D. 原子核是由质

28、子和中子构成11. 与 10 g H16D216）2 O所含中子数相等的O，其质量最接近于（A. 6.7g B. 8.9g C. 10.2gD. 12.4g12. 有 a、b、c、d 四种元素， a、b 为同一周期元素， c、d 为同一主族元素。已知a 的阳离子和 d 的阴离子具有相同的电子层结构。b 的阴离子和 c 的阴离子电子层结构相同，且c离子的电荷数高于b 离子。则下列说法中正确的是（） 原子序数d b c a 原子序数d a c b 原子序数d a b c 离子半径b c d a 离子半径b c a d 离子半径c b d aA. B.C. D.13. 下列说法正确的是（）A. 不同

29、的核素一定是不同的原子B. H 2 和 D2 互为同位素C. 所有主族元素的最高正化合价都等于其价电子数D. 所有的过渡元素都是金属元素，所有的金属元素也都是过渡元素14. 氢元素有三种核素 H、 D、T，氯元素有两种核素 35Cl 、 37Cl 。当用一种仪器分别测定10000 个氯化氢分子的质量，所得数值最多有（）A.2 种B.5种C.6种D.9种15. 无机化学命名委员会（国际组织）在1989 年作出决定：把长式周期表原先的主副族号取消，由左到右按原顺序编为18 列，如碱金属为第一列，稀有气体为第十八列。按这个规定，下列说法正确的是（）A. 第三列元素最多B. 第十列中没有非金属元素C.

30、 从上到下第一列元素单质熔点逐渐升高，而第十七列元素单质的熔点逐渐降低。D. 只有第二列元素的原子最外层有2 个电子。16. 有 A、 B、 C 三种元素。 A 元素的原子最外层电子数是2； B 元素的原子最外层得到 2个电子就达到稳定结构；C 元素最外层电子数是次外层电子数的3 倍。则这三种元素组成的化合物可能是（）A. ABC3B. ABC2C. ABC4D.A BC2317. 元素 X 与氢气化合生成的化合物组成为XH3，其最高价氧化物中含氧元素的质量分数为 74.07%，原子核内质子数和中子数相等，则下列说法正确的是（）A. X 元素的质子数为 14B. 最高价氧化物对应水化物的化学式

31、是H2XO4C. X 元素的非金属性比氯元素弱D. X 的氢化物 XH3 稳定性比 H2O强18. 下表是元素周期表的一部分，回答所列有关问题。族 A A AAA A A0周期234（ 1）写出下列元素符号：，。（ 2 ）在这些元素中，最活泼的金属元素是，最活泼的非金属元素是，最不活泼的元素是。（ 3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是，碱性最强的是，呈两性的氢氧化物的是，写出三者之间相互反应的化学方程式。（ 4）在这些元素中，原子半径最小的是，原子半径最大的是。（ 5）在与中，化学性质较活泼的是，怎样用化学实验证明?在与中，化学性质较活泼的是，怎样用化学实验证明?19.今有下列两组单质，试将每组单质从三个不同角度进行“分类”。每种“分类”都可分别挑选出一种单质，它跟其他三种单质属于不同的“类”。将挑选出的单质（写化学符号）