第1章 第2节 1 元素周期律
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第2节 元素周期律和元素周期表
门捷列夫(1834—1907)是俄国化学家。1834 年 2 月 7 日生
于西伯利亚托博尔斯克，1907 年 2 月 2 日卒于彼得堡(今列宁格
勒)。门捷列夫的最大贡献是发现了元素周期律。什么是元素周
期律？它包括哪些内容？
通过元素周期律，他曾大胆预言，在硅和锡之间存在一种
元素——“类铝”，15 年后该元素被德国
化学家文克勒发现并命名为“锗”。它的
相对原子质量、密度和有关性质都与门捷
列夫的预言惊人的相似。
门捷列夫，A.N
你知道门捷列夫是根据什么规律而做出如此准确的预测吗？
1
元素周期律
1．原子序数是元素在元素周期表中的序号，其数值等于原
子核内的________。
质子数
根据原子序数的概念，思考：它与构成原子的粒子的数量
有什么关系？
答案：原子序数＝核内质子数＝核电荷数＝核外电子数。
2．原子序数为 1～2 的元素原子最外层上的电子数目从__
到__；原子序数为 3～10 的元素原子最外层上的电子数目从__
到__；原子序数为 11～18 的元素原子最外层上的电子数目从__
到___。分析以上数据可以发现，随着原子序数的递增，每隔一
定数目的元素，元素原子的最外层电子数从__递增到__(K 层从
__递增到__)，呈现_______变化。
2
1
8
8
3．随着__________的递增，元素原子的最外层_________、
原子_____、元素的_______等均呈现周期性变化。
元素的性质随着元素_________的递增而呈________变化
的规律叫做元素周期律。
原子序数
周期性
周期性
原子序数
电子排布
半径
化合价
1
8
1
1
2
1
元素周期律的发现有什么重要意义？
答案：元素周期律的发现，极大地推动了人们对物质世界
的认识，指导着人们开展诸如预测元素及其化合物的性质、寻
找和合成具有特殊性质的新物质等科学研究工作，元素周期律
有力地推动着现代科学技术的发展。
1．元素周期律及其实质
(1)元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律
叫元素周期律。
(2)实质
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性
变化的必然结果，这是元素周期律的实质。
元素各项性质的周期性变化不是简单的重复，而是在新的
发展基础上重复前面元素的相似性质。随着原子序数的逐渐增
大，元素间性质的差异也逐渐增大，而且由量变引起质变。
(3)元素性质的周期性变化
①随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，元素的原
子最外层电子数从 1 递增到 8，(第 1 层递增到 2)，呈周期性变
化；②随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，元素的原
子半径依次减小而呈现周期性变化；③随着原子序数的递增，
元素的主要化合价呈现周期性变化，正价从＋1 递增到＋7，负
价从－4 递增到－1。
①氧、氟一般无正价；
②最高正化合价＝最外层电子数；
③最低负化合价＝最外层电子数－8；
④最高正价和最低负价的绝对值之和等于 8。
2．微粒半径大小的比较
(1)一般来说，电子层数越多，微粒半径越大。(层多径大)
(2)具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，则半径越小，例如，①与He电子层结构相同的微粒：H－＞Li＋＞Be2＋；②与Ne电子层结构相同的微粒：O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3；③与Ar电子层结构相同的微粒：S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋(核大径小)。
(3)核电荷数相同的微粒，化合价越高，则半径越小，即同种元素：阳离子半径＜原子半径＜阴离子半径。例如，H＋＜H＜H－；Na＋＜Na；Cl＜Cl－(价高径小)。
例 1.元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化
的是(
)。
D
A．化合价
C．元素原子的最外层电子排布
B．原子半径
D．相对原子质量
解析：元素的化合价、原子半径等许多性质都随着元素原
子序数的递增而呈现周期性变化，但相对原子质量是由原子的
质子数、中子数以及同一元素的同位素原子在自然界中的丰度
值决定的，所以相对原子质量不呈周期性变化。
例2.原子序数从 3～10 的元素，随着核电荷数的递增而逐
)。
渐增大的是(
A．电子层数
C．原子半径
B．电子数
D．化合价
解析：原子序数从3～10 的元素，原子的电子层数都为两
层，A 错误；除了10 号稀有气体元素原子外，从3～9 号元素
原子的核电荷数越大，原子半径越小，C 错误；化合价因氧、
氟无正价，D 错误。
B
例 3.下列微粒半径大小比较正确的是(
)。
B
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
C．Na＜Mg＜Al＜Si
D．I＜Br＜Cl＜F
解析：A中，四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小；B中，S2－与Cl－、Na＋与Al3＋的核外电子排布相同，微粒半径S2－＞Cl－，Na＋＞Al3＋，有S2－与Cl－比Na＋与Al3＋多一个电子层，微粒半径前者大；C中，电子层数相同，核电荷数越大，半径应越小；D中，最外层电子数相同而电子层数不同，电子层数越多，半径应越大。
1.(2011 广东潮州检测)元素性质呈现周期性变化的根本原
因是(
)。
B
A．元素的原子量逐渐增大
B．核外电子排布呈周期性变化
C．核电荷数逐渐增大
D．元素化合价呈周期性变化
2.微粒半径与哪些因素有关？有什么关系？原因是什么？
答案：从结构上考虑，影响微粒半径大小的因素有：①电
子层数，电子层数越多，原子半径越大；②原子核对电子的吸
引，使原子半径有减小的趋势；③核外电子数，核外电子数越
多，电子间的排斥力越大，使原子半径增大。三种因素都起作
用，但有主次。通常，电子层数越多，原子半径越大；在后两
种影响结果相反的因素中，原子核对电子的吸引是主要的，因
此当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
(1)原子序数大小顺序____________；
(2)原子半径大小顺序____________；
(3)离子半径大小顺序____________；
(4)单质的氧化性最强的是____；
(5)单质的还原性最强的是____。
D
B
3.已知1～18号元素中的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构。请填空：
A>B>D>C
B>A>C>D
C>D>B>A
4.下面是原子序数和原子半径之间的关系图像：
根据图像，你得到什么结论？
答案：由图像可知，在 1～18 号元素的原子中，随着原子
序数的递增，元素的原子半径呈周期性变化；在核外电子层数
相同的情况下，随着原子序数的递增原子半径逐渐减小。智能
提升作业(3) 元素周期律
第2节 元素周期律和元素周期表
门捷列夫(1834—1907)是俄国化学家。1834 年 2 月 7 日生
于西伯利亚托博尔斯克，1907 年 2 月 2 日卒于彼得堡(今列宁格
勒)。门捷列夫的最大贡献是发现了元素周期律。什么是元素周
期律？它包括哪些内容？
通过元素周期律，他曾大胆预言，在硅和锡之间存在一种
元素——“类铝”，15 年后该元素被德国
化学家文克勒发现并命名为“锗”。它的
相对原子质量、密度和有关性质都与门捷
列夫的预言惊人的相似。
门捷列夫，A.N
你知道门捷列夫是根据什么规律而做出如此准确的预测吗？
1
元素周期律
1．原子序数是元素在元素周期表中的序号，其数值等于原
子核内的________。
质子数
根据原子序数的概念，思考：它与构成原子的粒子的数量
有什么关系？
答案：原子序数＝核内质子数＝核电荷数＝核外电子数。
2．原子序数为 1～2 的元素原子最外层上的电子数目从__
到__；原子序数为 3～10 的元素原子最外层上的电子数目从__
到__；原子序数为 11～18 的元素原子最外层上的电子数目从__
到___。分析以上数据可以发现，随着原子序数的递增，每隔一
定数目的元素，元素原子的最外层电子数从__递增到__(K 层从
__递增到__)，呈现_______变化。
2
1
8
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3．随着__________的递增，元素原子的最外层_________、
原子_____、元素的_______等均呈现周期性变化。
元素的性质随着元素_________的递增而呈________变化
的规律叫做元素周期律。
原子序数
周期性
周期性
原子序数
电子排布
半径
化合价
1
8
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元素周期律的发现有什么重要意义？
答案：元素周期律的发现，极大地推动了人们对物质世界
的认识，指导着人们开展诸如预测元素及其化合物的性质、寻
找和合成具有特殊性质的新物质等科学研究工作，元素周期律
有力地推动着现代科学技术的发展。
1．元素周期律及其实质
(1)元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律
叫元素周期律。
(2)实质
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性
变化的必然结果，这是元素周期律的实质。
元素各项性质的周期性变化不是简单的重复，而是在新的
发展基础上重复前面元素的相似性质。随着原子序数的逐渐增
大，元素间性质的差异也逐渐增大，而且由量变引起质变。
(3)元素性质的周期性变化
①随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，元素的原
子最外层电子数从 1 递增到 8，(第 1 层递增到 2)，呈周期性变
化；②随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，元素的原
子半径依次减小而呈现周期性变化；③随着原子序数的递增，
元素的主要化合价呈现周期性变化，正价从＋1 递增到＋7，负
价从－4 递增到－1。
①氧、氟一般无正价；
②最高正化合价＝最外层电子数；
③最低负化合价＝最外层电子数－8；
④最高正价和最低负价的绝对值之和等于 8。
2．微粒半径大小的比较
(1)一般来说，电子层数越多，微粒半径越大。(层多径大)
(2)具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，则半径越小，例如，①与He电子层结构相同的微粒：H－＞Li＋＞Be2＋；②与Ne电子层结构相同的微粒：O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3；③与Ar电子层结构相同的微粒：S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋(核大径小)。
(3)核电荷数相同的微粒，化合价越高，则半径越小，即同种元素：阳离子半径＜原子半径＜阴离子半径。例如，H＋＜H＜H－；Na＋＜Na；Cl＜Cl－(价高径小)。
例 1.元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化
的是(
)。
D
A．化合价
C．元素原子的最外层电子排布
B．原子半径
D．相对原子质量
解析：元素的化合价、原子半径等许多性质都随着元素原
子序数的递增而呈现周期性变化，但相对原子质量是由原子的
质子数、中子数以及同一元素的同位素原子在自然界中的丰度
值决定的，所以相对原子质量不呈周期性变化。
例2.原子序数从 3～10 的元素，随着核电荷数的递增而逐
)。
渐增大的是(
A．电子层数
C．原子半径
B．电子数
D．化合价
解析：原子序数从3～10 的元素，原子的电子层数都为两
层，A 错误；除了10 号稀有气体元素原子外，从3～9 号元素
原子的核电荷数越大，原子半径越小，C 错误；化合价因氧、
氟无正价，D 错误。
B
例 3.下列微粒半径大小比较正确的是(
)。
B
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
C．Na＜Mg＜Al＜Si
D．I＜Br＜Cl＜F
解析：A中，四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小；B中，S2－与Cl－、Na＋与Al3＋的核外电子排布相同，微粒半径S2－＞Cl－，Na＋＞Al3＋，有S2－与Cl－比Na＋与Al3＋多一个电子层，微粒半径前者大；C中，电子层数相同，核电荷数越大，半径应越小；D中，最外层电子数相同而电子层数不同，电子层数越多，半径应越大。
1.(2011 广东潮州检测)元素性质呈现周期性变化的根本原
因是(
)。
B
A．元素的原子量逐渐增大
B．核外电子排布呈周期性变化
C．核电荷数逐渐增大
D．元素化合价呈周期性变化
2.微粒半径与哪些因素有关？有什么关系？原因是什么？
答案：从结构上考虑，影响微粒半径大小的因素有：①电
子层数，电子层数越多，原子半径越大；②原子核对电子的吸
引，使原子半径有减小的趋势；③核外电子数，核外电子数越
多，电子间的排斥力越大，使原子半径增大。三种因素都起作
用，但有主次。通常，电子层数越多，原子半径越大；在后两
种影响结果相反的因素中，原子核对电子的吸引是主要的，因
此当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
(1)原子序数大小顺序____________；
(2)原子半径大小顺序____________；
(3)离子半径大小顺序____________；
(4)单质的氧化性最强的是____；
(5)单质的还原性最强的是____。
D
B
3.已知1～18号元素中的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构。请填空：
A>B>D>C
B>A>C>D
C>D>B>A
4.下面是原子序数和原子半径之间的关系图像：
根据图像，你得到什么结论？
答案：由图像可知，在 1～18 号元素的原子中，随着原子
序数的递增，元素的原子半径呈周期性变化；在核外电子层数
相同的情况下，随着原子序数的递增原子半径逐渐减小。智能
提升作业(3) 元素周期律