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普通高中学业水平合格性考试
化学
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专题五 物质结构基础
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：周期序数＝ 。
电子层数
七
七
1，2，3
4，5，6，7
电子层数
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。
最外层电子数
18
16
第Ⅷ
7
7
Ⅷ
0
（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
。
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. 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。
门捷列夫
金属和非金属分界线
过渡
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
原子序数
原子核外电子
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
原子半径 减小 增大
减小
增大
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
电子层数 相同 增多
最外层电子数 增加 相同
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＝
相同
增多
增加
相同
＋
1
＋7
－
4
－1
最外层电子数
主族序
数
O、F
最外层电
子数－8
比较 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
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
减弱
增强
减弱
增强
由难到易
由易到难
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
增强
减弱
增强
减弱
金属性减弱、
非金属性增强
金属性增强、
非金属性减弱
【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？
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：元素金属性和非金属性强弱的判断依据分别是什么？
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。
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（ D ）
A. 核电荷数 B. 电子层数
C. 核外电子数 D. 最外层电子数
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。
【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
（ C ）
A. 质子数 B. 电子数
C. 电子层数 D. 最外层电子数
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。
C
【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（ B ）
A. 质子数 B. 电子层数
C. 核外电子数 D. 最外层电子数
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。
B
考点2：判断非金属性强弱的依据
【真题4】（2024·江苏合格考真题）尿素[CO（NH2）2]是第一种由无
机物人工合成的有机物，下列说法正确的是（ A ）
A. 原子半径： r （N）＞ r （O） B. 非金属性：N＞O
C. 沸点：CH4＞H2O D. 酸性：H2CO3＞HNO3
A
解析：A项，N与O为同一周期，N的核电荷数小，所以N对核外电子的
吸引能力弱，所以N的半径比O大，正确；B项，同一周期，从左至
右，非金属性增强，即O强于N，错误；C项，H2O为液态，CH4为气
态，液态物质比气体物质的沸点高，即H2O的沸点比CH4高，错误；D
项，N的非金属性强于C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3强
于H2CO3，错误。
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（ D ）
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
D
解析：A项，最高化合价等于主族序数，Li的最高正价为＋1，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。
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（ D ）
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
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。
【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
（ C ）
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
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。
【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（ D ）
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）
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。
1. （2024·扬州合格性模拟二）组成生命体的元素有H、C、O、N、P
等，其中氧元素位于元素周期表的（ B ）
A. 第二周期ⅣA族 B. 第二周期ⅥA族
C. 第三周期ⅣA族 D. 第三周期ⅥA族
解析：氧原子的结构示意图为 ，有2个电子层，故位于第二周期，
最外层有6个电子，位于第ⅥA族，B项正确。
B
1
2
3
2. （2024·常州合格性模拟）Mg和Si都属于元素周期表中第三周期元
素，它们原子结构中相同的是（ B ）
A. 质子数 B. 电子层数
C. 核外电子数 D. 最外层电子数
解析：同一周期元素的原子具有相同的电子层数，Mg和Si都属于元素
周期表中第三周期元素，它们原子结构中相同的是电子层数。
B
1
2
3
3. （2024·无锡合格性模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数
依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，Y原子最外层有1
个电子，Z元素与X处在同一主族。下列叙述正确的是（ C ）
A. Z的非金属性比X的强
B. X、Y形成的化合物是共价化合物
C. W简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. 原子半径： r （W）＞ r （Z）＞ r （Y）＞ r （X）
C
1
2
3
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外
层电子数是其电子层数的3倍，X是O元素；Y原子最外层有1个电子，Y
是Na元素；Z元素与X处在同一主族，Z是S元素、W是Cl元素。同主族
元素从上到下非金属性减弱，O的非金属性比S的强，故A错误；O、Na
形成的化合物Na2O、Na2O2均是离子化合物，故B错误；同周期元素从
左到右非金属性增强，非金属性越强，气态氢化物越稳定，HCl的热稳
定性比H2S强，故C正确；电子层数越多半径越大，电子层数相同时质
子数越多半径越小，原子半径的大小顺序为 r （Na）＞ r （S）＞ r
（Cl）＞ r （O），故D错误。
1
2
3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：周期序数＝ 。
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
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？
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】（2024·江苏合格考真题）尿素[CO（NH2）2]是第一种由无机物人工合成的有机物，下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：r（N）＞r（O） B.非金属性：N＞O
C.沸点：CH4＞H2O D.酸性：H2CO3＞HNO3
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）
1.（2024·扬州合格性模拟二）组成生命体的元素有H、C、O、N、P等，其中氧元素位于元素周期表的（ ）
A.第二周期ⅣA族 B.第二周期ⅥA族
C.第三周期ⅣA族 D.第三周期ⅥA族
2.（2024·常州合格性模拟）Mg和Si都属于元素周期表中第三周期元素，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
3.（2024·无锡合格性模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，Y原子最外层有1个电子，Z元素与X处在同一主族。下列叙述正确的是（ ）
A. Z的非金属性比X的强
B. X、Y形成的化合物是共价化合物
C. W简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.原子半径：r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）
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
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，N与O为同一周期，N的核电荷数小，所以N对核外电子的吸引能力弱，所以N的半径比O大，正确；B项，同一周期，从左至右，非金属性增强，即O强于N，错误；C项，H2O为液态，CH4为气态，液态物质比气体物质的沸点高，即H2O的沸点比CH4高，错误；D项，N的非金属性强于C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3强于H2CO3，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，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。
【当堂检测】
1. B 解析：氧原子的结构示意图为，有2个电子层，故位于第二周期，最外层有6个电子，位于第ⅥA族，B项正确。
2. B 解析：同一周期元素的原子具有相同的电子层数，Mg和Si都属于元素周期表中第三周期元素，它们原子结构中相同的是电子层数。
3. C 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，X是O元素；Y原子最外层有1个电子，Y是Na元素；Z元素与X处在同一主族，Z是S元素、W是Cl元素。同主族元素从上到下非金属性减弱，O的非金属性比S的强，故A错误；O、Na形成的化合物Na2O、Na2O2均是离子化合物，故B错误；同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强，气态氢化物越稳定，HCl的热稳定性比H2S强，故C正确；电子层数越多半径越大，电子层数相同时质子数越多半径越小，原子半径的大小顺序为r（Na）＞r（S）＞r（Cl）＞r（O），故D错误。
