第27讲　元素周期表　元素周期律（含解析）-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试复习

第27讲　元素周期表　元素周期律
一、元素周期表
1.周期
（1）将　　　　　相同的元素按照原子序数递增的顺序从左到右排成的横行称为周期。元素周期表共有　　　　　个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有　　　　　个周期。
（2）周期分为：短周期（指第　　　　　周期）、长周期（指第　　　　　周期）。
（3）周期序数与电子层数的关系：周期数＝　　　　　。
2.族
（1）将　　　　　相同的元素按照电子层数递增的顺序从上到下排成的纵行称为族。元素周期表共有　　　　　个纵行，但只有　　　　　个族，因为8、9、10三个纵行合称为　　　　　族。
（2）族分为：　　　　　个主族，　　　　　个副族，1个　　　　　族，1个　　　　　族。
（3）主族序数与最外层电子数的关系：主族序数＝　　　　　。
描述元素在元素周期表中的位置：
钠　　　　　　　　　　　氧　　　　　　　　　　　硅　　　　　　　　　。
3.元素周期表的发现及其意义
（1）第一张元素周期表是由科学家　　　　　编制的。
（2）研究合成新物质
①在　　　　　　　　　　　　　附近寻找半导体材料（如硅、锗等）。
②在　　　　　元素中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
二、元素周期律
1.定义：元素的性质随着　　　　　　　的递增呈现周期性的变化，这个规律叫元素周期律。
2.实质：元素性质的周期性变化是　　　　　　　　　排布周期性变化的必然结果。
3.同一周期、同一主族元素原子结构、元素性质变化规律
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
原子半径
电子层数
最外层电子数
主要化合价 最高正价　　　　→　　　　，非金属元素最低负价　　　　→　　　　　 最高正价＝　　　　　＝　　　　　（　　　　　除外），非金属元素最低负价＝　　　　　
金属单质与水（酸）反应的剧烈程度
续表
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
最高价氧化物对应水化物的碱性
非金属单质与氢气化合的难易程度
非金属元素对应气态氢化物的稳定性
最高价氧化物对应水化物的酸性
元素的金属性、非金属性
【激活思维】
问题1：如何描述主族元素在元素周期表中的位置？
问题2：元素金属性和非金属性强弱的判断依据分别是什么？
@真题回放
考点1：元素周期表
【真题1】（2023·江苏合格考真题）下列有关Cl和Br的原子结构中，相同的是（　　）
A.核电荷数　　B.电子层数　　C.核外电子数　　D.最外层电子数
【真题2】 （2022·江苏合格考真题）NO在人体系统中发挥着重要的作用。N和O原子位于元素周期表第二周期，它们原子结构中相同的是（　　）
A.质子数　　B.电子数　　C.电子层数　　D.最外层电子数
【真题3】 （2020·江苏学测）Mg和Si都属于元素周期表第三周期元素，它们原子结构中相同的是（　　）
A.质子数　　B.电子层数　　C.核外电子数　　D.最外层电子数
考点2：判断非金属性强弱的依据
【真题4】 （2020·江苏学测合格考）判断Cl的非金属性比S的强，可依据的事实是（　　）
A.HCl的热稳定性比H2S的强　　B.氯气能溶于水，硫难溶于水
C.常温下，氯单质呈气态，硫单质呈固态　　D.AgCl是白色固体，Ag2S是黑色固体
考点3：推断元素的性质
【真题5】 （2020·江苏学测合格考）锂是第二周期第ⅠA族元素，下列有关锂元素性质推测正确的是（　　）
A.最高化合价为＋2
B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈
D.最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱
考点4：元素推断与元素周期律
【真题6】 （2022·江苏合格考真题）短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X与Z位于同一主族，Z的单质在常温下是黄绿色气体，Y原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是（　　）
A.X原子易失去电子　　
B.原子半径：r（Z）＞r（Y）＞r（X）
C.Y的最高价氧化物的水化物是弱碱　　
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱
【真题7】 （2021·江苏合格考真题）短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述正确的是（　　）
A.原子半径：r（Z）＞r（Y）＞r（X）　　B.X的简单气态氢化物的热稳定性比Z弱
C.X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4　　D.Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
【真题8】 （2019·江苏学测）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Y是地壳中含量最高的元素，X、Y原子的最外层电子数之比为2∶3，Z是短周期中金属性最强的元素，W原子与X原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是（　　）
A.Z位于元素周期表中第二周期第ⅠA族　　B.X的非金属性比Y的强
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强　　D.原子半径：r（Y）＜r（X）＜r（W）＜r（Z）
@过关检测
请阅读下列材料，回答1～3题。
（2023·如皋合格考模拟）1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，元素周期律反映了元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律。元素周期律把元素及其化合物纳入一个统一的理论体系，为系统研究元素及其化合物提供了科学方法，为发现和探索新元素、新物质提供了有效思路。
1.Al和Ga都属于元素周期表第ⅢA族元素，它们原子结构中相同的是（　　）
A.最外层电子数　　B.核外电子数　　C.电子层数　　D.质子数
2.Lv是一种人工合成的放射性化学元素，它的原子序数是116，位于元素周期表的第七周期第ⅥA族。下列关于Lv元素性质推测正确的是（　　）
A.原子半径比硫小　　B.最高化合价为＋4价
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫的强　　D.原子核外有7个电子层
3.下列有关元素周期表的说法正确的是（　　）
A.N、Mg、Si、P都是第三周期元素　　B.F、Cl、Br、I都是第ⅦA族的元素
C.第ⅠA族的元素全部是金属元素　　D.短周期是指第一、二、三、四周期
4.（2023·盐城合格考模拟）锂和氢都属于元素周期表第ⅠA族元素，它们原子结构中相同的是（　　）
A.电子层数　　B.质子数　　C.最外层电子数　　D.核外电子数
5.（2023·铜山合格考模拟）判断氮的非金属性比磷强，不可依据的事实是（　　）
A.常温下氮气是气体，磷是固体　　B.稳定性：NH3＞PH3
C.酸性：HNO3＞H3PO4　　D.NH3在空气中不能燃烧，而PH3可燃
6.（2023·扬州合格考模拟）7N、8O、11Na、13AlS、17Cl是元素周期表中的短周期主族元素，下列说法正确的是（　　）
A.气态氢化物的热稳定性：H2O ＜ H2S　　B.原子半径：r（N）＜ r（O）
C.碱性强弱：NaOH ＜ Al（OH）3　　D.非金属性：S＜ Cl
7.（2023·连云港合格考模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y位于元素周期表中第ⅠA族，Z是地壳中含量最高的金属元素，X和W同主族。下列说法正确的是（　　）
A.原子半径由小到大的顺序：r（X）＜r（Z）＜r（W）
B.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强
D.X、Y、W三种元素形成化合物的化学式只有Y2WX4
8.（2023·海安合格考模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是（　　）
A.原子半径：r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）
B.Z元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
9.（2023·如皋合格考模拟）已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y是地壳中含量最高的金属元素，Z元素最高正价与最低负价代数和为0，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是（　　）
A.Y的原子半径比Z的大
B.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W的强
D.Y的单质不能与强碱溶液反应
10.（2023·南京六校合格考模拟）C和O都属于元素周期表第二周期元素，他们原子结构中相同的是（　　）
A.质子数　　B.电子层数　　C.核外电子数　　D.最外层电子数
11.（2023·南京合格考模拟）Na、Mg、S、Cl是短周期中的主族元素。下列叙述正确的是（　　）
A.原子半径：r（Cl）＞r（S）＞r（Mg）＞r（Na）
B.非金属性：S＞Cl
C.Na、S两种元素可形成化合物Na2S
D.最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＜Mg（OH）2
12.（2023·如皋合格考模拟）氮化碳（C3N4）是一种人工合成的硬度可以媲美金刚石的非金属材料。构成氮化碳的两种元素原子结构中相同的是（　　）
A.质子数　　B.电子数　　C.电子层数　　D.最外层电子数
13.（2023·铜山合格考模拟）溴是第四周期第ⅦA族元素，关于溴元素性质推测正确的是（　　）
A.原子半径比氯元素小　　B.常温常压下溴单质是固体
C.最高价氧化物水化物的酸性比氯的强　　D.最高化合价＋7价
14.（2023·盐城合格考模拟）判断C的非金属性比Si的强，可依据的事实是（　　）
A.CH4的热稳定性比SiH4的强　　B.金刚石的硬度比硅单质晶体的大
C.常温下，CO2呈气态，SiO2呈固态　　D.CO2可溶于水，SiO2不溶于水
15.（2023·铜山合格考模拟）短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y是地壳中含量最多的元素，Z是下一周期金属性最强的元素。下列说法正确的是（　　）
A.X元素位于第二周期第ⅥA族　　B.简单气态氢化物的热稳定性：X＞Y
C.Y与Z形成的化合物只有一种　　D.原子半径：r（Z）＞r（X）＞r（Y）
16.（2023·盐城合格考模拟）X、Y、Z、W 是周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和为零，W元素原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是（　　）
A.Z的氧化物是一种重要的半导体材料　　B.Y跟W只能形成一种氧化物
C.X与Z为同主族元素　　D.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（W）
17.（2023·徐州合格考模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是空气中含量最多的元素。Y与Z的原子序数之和为24，且同主族。下列叙述正确的是（　　）
A.X、Y只能形成一种化合物　　B.原子半径：r（Z）＜r（W）
C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比X的强　　D.Y、Z形成的化合物中可能含离子键
18.（2023·如皋合格考模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W、T原子序数依次增大，分占三个不同的周期，Y是地壳中含量最多的元素，Z原子的最外层只有一个电子，W位于元素周期表第ⅢA族，X与Z、T与Y分别属于同一主族元素。下列说法正确的是（　　）
A.原子半径：r（T）＞r（W）＞r（Z）
B.X、Y、Z三种元素形成的化合物中既有离子键又有共价键
C.T的简单气态氢化物的热稳定性比Y强
D.Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W弱
第27讲　元素周期表　元素周期律
【考点填空】
一、1.（1）电子层数　七　七　（2）1，2，3　4，5，6，7
（3）电子层数
2.（1）最外层电子数　18　16　第Ⅷ
（2）7　7　Ⅷ　0　（3）最外层电子数
第三周期第ⅠA族　第二周期第ⅥA族　第三周期第ⅣA族
3.（1）门捷列夫　（2）①金属和非金属分界线　②过渡
二、1.原子序数
2.原子核外电子
3.
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
原子半径 减小 增大
电子层数 相同 增多
最外层电子数 增加 相同
主要化合价 ＋1　＋7　－4　－1 最外层电子数　主族序数　O、F　最外层电子数－8
金属单质与水（酸）反应的剧烈程度 减弱 增强
最高价氧化物对应水化物的碱性 减弱 增强
非金属单质与氢气化合的难易程度 由难到易 由易到难
续表
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
非金属元素对应气态氢化物的稳定性 增强 减弱
最高价氧化物对应水化物的酸性 增强 减弱
元素的金属性、非金属性 金属性减弱、非金属性增强 金属性增强、非金属性减弱
问题1：根据原子结构示意图判断，电子层数即为周期数，最外层电子数即为主族序数，用罗马数字和字母A表示。
问题2：判断金属性强弱的依据：①与水或酸反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；③金属单质之间的置换反应。判断非金属性强弱的依据：①与H2化合的难易程度；②生成气态氢化物的稳定性；③最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。
【真题回放】
1.D　解析：Cl的原子结构示意图为，Br的原子结构示意图为。A项，Cl的核电荷数为17，Br的核电荷数为35，错误；B项，Cl为三个电子层，Br为四个电子层，错误；C项，Cl、Br的核外电子数分别为17、35，错误；D项，最外层电子数均为7，正确。
2.C　解析：N的结构示意图为，O的结构示意图为，两者的质子数分别为7和8，两者的电子数分别为7和8，两者的电子层数均为2，两者的最外层电子数分别为5和6，C项正确。
3.B　解析：Mg的原子结构示意图为，Si的原子结构示意图为。A项，Mg的质子数为12，Si的质子数为14，错误；B项，电子层数均为3，正确；C项，Mg的核外电子数为12，Si的核外电子数为14，错误；D项，Mg的最外层电子数为2，Si的最外层电子数为4，错误。
4.A　解析：A项，HCl的热稳定性比H2S强，则Cl的非金属性比S强，正确；B项，不能根据单质的溶解性判断非金属性，错误；C项，不能根据单质的状态判断非金属性，错误；D项，不能根据沉淀颜色判断非金属性，错误。
5.D　解析：A项，最高化合价等于主族序数，Li的最高正价为＋1价，错误；B项，Li的电子层数比Na少，则Li的原子半径比Na小，错误；C项，Li的金属性弱于Na，则与水反应时，Li比Na弱，错误；D项，最高价氧化物对应的水化物碱性：LiOH＜NaOH，正确。
6.D　解析：“Z的单质在常温下是黄绿色气体”，则Z为Cl元素；“X与Z位于同一主族”，则X为F元素。“X、Y、Z的原子序数依次增大，Y原子的最外层只有一个电子”，则Y为Na元素。A项，F原子易得到电子，错误；B项，原子半径：Na＞Cl＞F，错误；C项，NaOH为强碱，错误；D项，Cl的非金属性弱于F，则HCl的热稳定性比HF的弱，正确。
7.C　解析：X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X为O元素；Z与X位于同一主族，则Z为S元素；Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素。A项，同一周期，核电荷数小的半径大，原子半径：r（Na）＞r（S）＞r（O），错误；B项，O的非金属性强于S，则热稳定性：H2O＞H2S，错误；C项，Na2SO4称为硫酸钠，正确；D项，NaOH属于强碱，错误。
8.D　解析：“Y是地壳中含量最高的元素”，则Y为O元素，“X、Y原子的最外层电子数之比为2∶3”，则X原子的最外层电子数为4，X为C元素，“Z是短周期中金属性最强的元素”，Z为Na元素，“W原子与X原子的最外层电子数相同”，则W为Si元素。A项，Na位于第三周期第ⅠA族，错误；B项，O的非金属性强于C，错误；C项，C的非金属性强于Si，则稳定性CH4强于SiH4，错误；D项，原子半径：r（O）＜r（C）＜r（Si）＜r（Na），正确。
【过关检测】
1.A　解析：Al和Ga都属于元素周期表第ⅢA族元素，则两者的最外层电子数均为3，A项正确。
2.D　解析：A项，S为三个电子层，Lv为七个电子层，所以Lv的原子半径比S大，错误；B项，Lv位于第ⅥA族，则最高正化合价为＋6价，错误；C项，S的非金属性强于Lv，则酸性H2SO4强于H2LvO4，错误；D项，Lv位于第七周期，则Lv核外有7个电子层，正确。
3.B　解析：A项，N位于第二周期，错误；C项，第IA族的H元素为非金属，错误；D项，短周期元素指第一，二，三周期元素，错误。
4.C　解析：同主族元素的最外层电子数相等，Li和H均为第IA族元素，则最外层电子数相等，C项正确。
5.A　解析：A项，元素的非金属性与单质的熔沸点无关，错误；B项，元素的非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性：NH3＞PH3，说明氮的非金属性比磷强，正确；C项，元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：HNO3＞H3PO4，说明氮的非金属性比磷强，正确；D项，NH3在空气中不能燃烧，而PH3可燃，可知PH3的还原性大于NH3，说明氮的非金属性比磷强，正确。
6.D　解析：A项，O的非金属性强于S，则热稳定性H2O强于H2S，错误；B项，N和O的电子层数相同，O的核电荷数大，对核外电子的吸引力大，则O的半径小于N，错误；C项，Na的金属性强于Al，则碱性NaOH强于Al（OH）3，错误；D项，S与Cl的电子层数相同，Cl的核电荷数大，对核外电子的吸引力大，得电子能力强，则Cl的非金属性强于S，正确。
7.C　解析：X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则X为O元素；Y位于元素周期表中第ⅠA族，则Y为Na元素；Z是地壳中含量最高的金属元素，则Z为Al元素；X和W同主族，则W为S元素。A项，原子半径：Al＞S＞O，错误；B项，O的非金属性强于S，则H2O的稳定性强于H2S，错误；C项，Na的金属性强于Al，则碱性NaOH强于Al（OH）3，正确；D项，可形成Na2SO3和Na2SO4，错误。
8.B　解析：X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素；Y原子的最外层有2个电子，则Y为Mg元素；Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si元素；W与X位于同一主族，则W为S元素。A项，原子半径：Mg＞Si＞S＞O，错误；B项，Si为第三周期第ⅣA族，正确；C项，Si的非金属性比S弱，则H2SiO3的酸性弱于H2SO4，错误；D项，O的非金属性强于S，则H2O的稳定性强于H2S，错误。
9.A　解析：X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则X为O；Y是地壳中含量最高的金属元素，则Y为Al；Z元素最高正价与最低负价代数和为0，则Z为Si；W与X属于同一主族，则W为S。A项，Al的半径大于Si，正确；B项，O的非金属性强于S，则热稳定性：H2O强于H2S，错误；C项，H2SO4的酸性强于H2SiO3，错误；D项，Al可以与NaOH溶液反应，错误。
10.B　解析：A项，C的质子数为6，O的质子数为8，错误；B项，两者均为2个电子层，正确；C项，C的核外电子数为6，O的核外电子数为8，错误；D项，C的最外层为4个电子，O的最外层为6个电子，错误。
11.C　解析：A项，原子半径：Na＞Mg＞S＞Cl，错误；B项，非金属性：S＜Cl，错误；C项，Na为＋1价，S为－2价，可形成Na2S，正确；D项，Na的金属性强于Mg，则碱性NaOH强于Mg（OH）2，错误。
12.C　解析：C和N的质子数分别为6和7，A项错误；电子数等于质子数，B项错误；C和N均有两个电子层，C项正确；C和N的最外层电子数分别为4和5，D项错误。
13.D　解析：A项，同主族元素从上到下半径依次增大，溴原子半径比氯原子大，错误；B项，常温常压下，溴单质是液体，错误；C项，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，最高价氧化物水化物的酸性依次减弱，因此溴的最高价氧化物水化物的酸性比氯的弱，错误；D项，溴是第四周期第ⅦA族元素，最外层有7个电子，最高化合价＋7价，正确。
14.A　解析：A项，气态氢化物越稳定，则对应元素的非金属性越强，即C比Si的非金属性强，正确；B项，硬度不能作为非金属性的比较依据，错误；C项，状态不能作为非金属性的比较依据，错误；D项，溶解性不能作为非金属性的比较依据，错误。
15.D　解析：短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X核外电子排布是2、4，所以X是C元素；Y是地壳中含量最多的元素，则Y是O元素；Z是下一周期金属性最强的元素，则Z是Na元素。A项，X是C元素，元素原子核外电子排布是2、4，根据原子结构与元素在周期表的位置关系，可知C位于元素周期表第二周期第IVA族，错误；B项，元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：C＜O，所以简单氢化物的稳定性：CH4＜H2O，即简单气态氢化物的热稳定性：X＜Y，错误；C项，Y是O元素，Z是Na元素，二者形成的化合物有Na2O、Na2O2，因此Y与Z形成的化合物不只有一种，错误；D项，原子核外电子层数越多，原子半径越大，当原子核外电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小关系为r（Z）＞r（X）＞r（Y），正确。
16.C　解析：X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，则X为碳元素；Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Y为氧元素；Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和为零，则Z为硅元素；W元素原子最外层只有一个电子，且原子序数比Si大，则W为钾元素。A项，Si可以作半导体材料，SiO2用作光导纤维，错误；B项，可以形成K2O和K2O2，错误；C项，C与Si均位于第ⅣA族，正确；D项，原子半径：K＞C＞O，错误。
17.C　解析：X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y与Z的原子序数之和为24，且同主族，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a＋8，a＋a＋8＝24，a＝8，则Y为O元素，Z为S元素，W为Cl元素。A项，N与O可以形成NO、NO2等，错误；B项，原子半径：S＞Cl，错误；C项，O的非金属性强于N，则H2O的热稳定性强于NH3，正确；D项，SO2或SO3均只含有共价键，错误。
18.B　解析：Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O；Z原子的最外层只有一个电子，则Z为Na；五种元素分占三个不同的周期且X、Z同主族，则X为H；W位于元素周期表第ⅢA族，则W为Al；T与Y属于同一主族元素，则T为S。A项，原子半径：Na＞Al＞S，错误；B项，NaOH中Na＋与OH－之间为离子键，OH－中O与H为共价键，正确；C项，O的非金属性强于S，则热稳定性H2O强于H2S，错误；D项，NaOH的碱性强于Al（OH）3，错误。