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第四章
物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
课时24 元素周期表和元素周期律的应用
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1. 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质 2. 能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 硅是非金属元素，故硅元素只表现非金属性( )
(2) 元素周期表中每一周期都是从金属元素开始( )
(3) 原子序数越大，金属性越强( )
(4) 在过渡金属元素中可找到催化剂( )
(5) 非金属元素最低负价等于最外层电子数( )
(6) 氟是ⅦA族元素，最高正价为＋7( )
概 念 辨 析
×
×
×
√
×
×
纲要笔记
金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
1
[要点提醒]
(1) 金属与非金属分界线处的元素有B、Al、Si、Ge、As、Sb、Te、Po、At。
(2) 在金属与非金属分界线附近的元素既具有______性，又有_________性。
(3) 元素周期表中越______且越______的元素，金属性越强；元素周期表中越______且越______的元素，非金属性越强(稀有气体元素除外)。
金属
非金属
靠下
靠左
靠上
靠右
1. 元素化合价与元素在元素周期表中位置的关系
(1) 主族元素：最外层电子数(价电子数)＝最高正价(O、F除外)＝___________。
(2) 非金属主族元素化合价一般规律：
最低负价＝主族序数－8(H除外)；
最高正价＋|最低负价|＝8。
元素周期表和元素周期律的应用
2
主族序数
2. 元素周期律(表)的应用
(1) 根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。
(2) 预测新元素：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(3) 寻找新元素和发现物质的新用途。
①在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到_________材料，如硅、锗、镓等。
②通常农药含有氟、氯、硫、磷、砷等元素在元素周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。
③在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
半导体
1. 结构—位置—性质
元素在周期表中的“位—构—性”的关系
3
2. 元素在元素周期表的位置体现原子结构，推断元素性质。
分类悟法
类型1 元素周期表和元素周期律的应用
在元素周期表右上方的非金属区最容易找到的材料是( )
A. 制催化剂的材料
B. 半导体材料
C. 制农药的材料
D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料
1
【解析】在过渡元素中寻找制催化剂的材料，A错误；在金属性与非金属交界处寻找制半导体的材料，B错误；在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，D错误。
C
类型2 元素性质与元素在周期表中的位置关系
(2024·深圳)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84。下列说法正确的是( )
A. Po位于元素周期表的第四周期 B. 原子半径：Po＜S
C. 210Po的中子数为126 D. PoO2只有还原性
2
【解析】元素Po(钋)与S同主族，其原子序数为84，可知其位于元素周期表的第六周期ⅥA族，A错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：Po＞S，B错误；210Po的中子数为210－84＝126，C正确；PoO2中Po元素的化合价为＋4，处于中间价态，故PoO2既具有氧化性也具有还原性，D错误。
C
课堂评价
1. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是( )
A. 靠左、靠下区域的金属元素
B. 金属元素和非金属分界线附近的元素
C. 靠右、靠上区域的非金属元素
D. 稀有气体元素
【解析】金属元素和非金属分界线附近的元素，既具有金属性又具有非金属性，则可用于制造半导体材料，B正确。
B
2. 元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A. 元素的性质总在不断地发生明显的变化
B. 紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C. 可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D. 可在虚线的右上方寻找耐高温材料
C
【解析】同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素的概念，B错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D错误。
3. 已知元素周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似，如Li与Mg、Be与Al、B和Si 相似，这一规律被称为“对角线规则”。下列说法正确的是( )
A. Be能和氨水反应产生H2 B. BeO为两性氧化物
C. Li在氧气中的燃烧产物为Li2O2 D. H3BO3是一种强酸
【解析】铝不能与氨水反应生成H2，则根据对角线规则可知铍不能与氨水反应生成H2，A错误；Al2O3为两性氧化物， 则根据对角线规则可知BeO为两性氧化物，B正确；Mg在O2中的燃烧产物为MgO，则根据对角线规则可知Li在O2中的燃烧产物为Li2O，C错误；H2SiO3为弱酸，则根据对角线规则可知H3BO3为弱酸，D错误。
B
4. (2024·茂名)主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素X为Si。下列说法错误的是( )
A. X的最高价氧化物对应的水化物强酸
B. W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应
C. 可用单质Y、氢气、水为原料制取盐酸
D. Z原子的核外最外层电子数为6
A
W
X Y
Z
【解析】由题可知，X为Si元素，W为N元素，Y为Cl元素，Z为Se元素。X的最高价氧化物的水化物为H2SiO3，是弱酸，A错误；W的最简单的氢化物为NH3，Y的最简单氢化物为HCl，两者反应生成NH4Cl，B正确；单质Y为Cl2，工业上常采用H2和Cl2燃烧制取HCl，HCl溶于水得到盐酸，C正确；Z为Se元素，位于元素周期表的ⅥA族，核外最外层电子数为6，D正确。
配套新练案
1. 下列说法正确的是( )
A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B. 元素周期表中，Ⅷ族的元素种类最多
C. 元素周期表中 ⅠA族的元素均为金属元素
D. 在过渡元素区域可以寻找制备新型农药的元素
【解析】元素周期表中，ⅢB族包含镧系元素和锕系元素，故ⅢB族元素种类最多，B错误；ⅠA族中的H元素为非金属元素，C错误；在过渡元素区域可以寻找合金和耐高温、耐腐蚀的催化剂，D错误。
A
2. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，该区域是( )
A. 稀有气体元素区域
B. 过渡元素区域
C. 右上方的非金属元素区域
D. 金属元素和非金属元素分界线附近的元素区域
【解析】用作优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料的元素大多属于过渡元素，B正确。
B
3. (2024·深圳)元素甲～戊均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，其中戊的单质呈黄绿色。下列说法错误的是( )
A. 原子半径：戊＞丁＞乙
B. 非金属性：乙＞戊
C. 简单氢化物的热稳定性：甲＞丙
D. 甲的最高价氧化物的水化物是一种强酸
【解析】由题可知，甲为氮元素，乙为氟元素，丙为磷元素，丁为硫元素，戊为氯元素。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：S＞Cl＞F，A错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则非金属性：F＞Cl，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则简单氢化物的热稳定性：NH3＞PH3，C正确，硝酸是一种强酸，D正确。
A
4. (2024·深圳)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径：丙＞丁＞乙
B. 非金属性：戊＞丁＞丙
C. 乙的单质是空气的主要成分之一
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物也为强酸
【解析】同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：丙＞丁＞乙，A正确；同一周期主族元素从左往右，非金属性依次增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，B正确；由题可知乙可能为N或O，则单质可能为氮气或氧气，均为空气的主要成分，C正确；由题可知，丙可能为硅或磷，最高价氧化物对应的水化物为硅酸或磷酸，均为弱酸，D错误。
D
5. 如图所示的是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是( )
D
A. 原子半径：Y＞X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：X＞W
D. 单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Z＞Y
【解析】由题可知，X为O元素，Y为Na元素，Z为Al元素，W为S元素，R为Cl元素。原子半径：Na＞O，A正确；同周期从左到右，主族元素非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性增强，非金属性：S＜Cl，酸性：H2SO4＜HClO4，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其对应简单氢化物热稳定性减弱，故热稳定性：H2O＞H2S，C正确；同周期主族元素，从左向右，金属性逐渐减弱，单质与水或酸的反应的剧烈程度减弱，D错误。
6. 根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是( )
B
选项 事实 推测
A 12Mg与水反应缓慢，20Ca与水反应较快 56Ba与水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都可作半导体材料
C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
【解析】同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，与水反应越来越剧烈，Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快，则可以推知Ba与水反应会更快，A正确；ⅣA族元素中的C不导电(除了石墨)，Si、Ge是半导体材料，Sn、Pb是金属，是电的良导体，B错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物的热稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1 500 ℃时才分解，HI在230 ℃时即分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，C正确；同周期从左到右，主族元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第三周期从左向右相邻的三种元素，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2在高温时能反应，D正确。
7. (2024·合肥)已知X、Y、Z、R、W五种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，且其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是( )
A. X2Z常温下为液态
B. 半径：Rn＋＞Zm－
C. Y的一种单质可导电
D. W的一种氧化物可用作自来水消毒剂
B
【解析】由题可知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，R为Na元素，W为Cl元素。H2O常温下为液态，A正确；核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：O2－>Na＋，B错误；石墨是C元素组成的单质，可以导电，C正确；ClO2是一种常用的安全的自来水消毒剂，D正确。
8. 联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期表的重要性。如表列出了元素周期表中短周期的一部分，a～i代表9种短周期元素。
用化学用语回答下列问题：
(1) a和b形成的化合物可用作催化剂，其化学式为___________。
(2) 元素c、f形成的简单离子半径大小关系为_________＞___________(填离子符号)。
Li3N
O2－
Mg2＋
(3) 9种元素中非金属性最强的是___(填元素符号)。
(4) 若单质e与水反应得到3.36 L的气体(标准状况)，则消耗单质e的质量为_________ g。
(5) 写出实验室制备g的最高价氧化物对应的水化物的离子方程式：__________ _________________________________。
(6) 预测将i的单质通入h的氢化物的水溶液中___(填“能”或“不能”)发生反应，请简述预测的依据：__________________________________________________ _______________。
F
6.9
Al3＋＋
能
非金属性：Cl＞S，氯气的氧化性大于S，二者能发生
氧化还原反应
【解析】由元素周期表中的位置可知，a为Li元素，b为N元素，c为O元素，d为F元素，e为Na元素，f为Mg元素，g为Al元素，h为S元素，i为Cl元素。(2)核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：O2－＞Mg2＋。(5) 实验室利用铝盐和浓氨水反应制备Al(OH)3。
9. 如表是元素周期表的一部分，表中的每个编号代表一种元素。
周期 族 ⅠA ⅡA … ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ① …
二 ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦
四 ⑧ … ⑨Se ⑩Br
(1) ①③④组成的化合物的化学式是___________。
(2) 元素⑤的离子结构示意图是_________；元素⑩的单质常温下为__________ (填颜色)的液体。
(3) ③⑥⑨的非金属性比较：____________(填元素符号，下同)；②③⑦的原子半径比较：____________；⑥⑨的简单气态氢化物热稳定性比较：______________ (填化学式)。
(4) ①③⑦可组成酸性强于硫酸的强酸，其化学式为_____________。
(5) 元素⑧的单质与水反应的化学方程式为___________________________。
NaOH
深红棕色
O＞S＞Se
Cl＞C＞O
H2S＞H2Se
HClO4
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
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学习目标 知识体系
1. 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质2. 能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 硅是非金属元素，故硅元素只表现非金属性(×)
(2) 元素周期表中每一周期都是从金属元素开始(×)
(3) 原子序数越大，金属性越强(×)
(4) 在过渡金属元素中可找到催化剂(√)
(5) 非金属元素最低负价等于最外层电子数(×)
(6) 氟是ⅦA族元素，最高正价为＋7(×)
金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
[要点提醒]
(1) 金属与非金属分界线处的元素有B、Al、Si、Ge、As、Sb、Te、Po、At。
(2) 在金属与非金属分界线附近的元素既具有金属性，又有非金属性。
(3) 元素周期表中越靠下且越靠左的元素，金属性越强；元素周期表中越靠上且越靠右的元素，非金属性越强(稀有气体元素除外)。
元素周期表和元素周期律的应用
1. 元素化合价与元素在元素周期表中位置的关系
(1) 主族元素：最外层电子数(价电子数)＝最高正价(O、F除外)＝主族序数 。
(2) 非金属主族元素化合价一般规律：
最低负价＝主族序数－8(H除外)；
最高正价＋|最低负价|＝8。
2. 元素周期律(表)的应用
(1) 根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。
(2) 预测新元素：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(3) 寻找新元素和发现物质的新用途。
①在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗、镓等。
②通常农药含有氟、氯、硫、磷、砷等元素在元素周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。
③在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
元素在周期表中的“位—构—性”的关系
1. 结构—位置—性质
2. 元素在元素周期表的位置体现原子结构，推断元素性质。
类型1 元素周期表和元素周期律的应用
在元素周期表右上方的非金属区最容易找到的材料是(C)
A. 制催化剂的材料
B. 半导体材料
C. 制农药的材料
D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料
【解析】在过渡元素中寻找制催化剂的材料，A错误；在金属性与非金属交界处寻找制半导体的材料，B错误；在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，D错误。
类型2 元素性质与元素在周期表中的位置关系
(2024·深圳)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84。下列说法正确的是(C)
A. Po位于元素周期表的第四周期
B. 原子半径：Po＜S
C. 210Po的中子数为126
D. PoO2只有还原性
【解析】元素Po(钋)与S同主族，其原子序数为84，可知其位于元素周期表的第六周期ⅥA族，A错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：Po＞S，B错误；210Po的中子数为210－84＝126，C正确；PoO2中Po元素的化合价为＋4，处于中间价态，故PoO2既具有氧化性也具有还原性，D错误。
1. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是(B)
A. 靠左、靠下区域的金属元素
B. 金属元素和非金属分界线附近的元素
C. 靠右、靠上区域的非金属元素
D. 稀有气体元素
【解析】金属元素和非金属分界线附近的元素，既具有金属性又具有非金属性，则可用于制造半导体材料，B正确。
2. 元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(C)
A. 元素的性质总在不断地发生明显的变化
B. 紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C. 可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D. 可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【解析】同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素的概念，B错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D错误。
3. 已知元素周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似，如Li与Mg、Be与Al、B和Si 相似，这一规律被称为“对角线规则”。下列说法正确的是(B)
A. Be能和氨水反应产生H2
B. BeO为两性氧化物
C. Li在氧气中的燃烧产物为Li2O2
D. H3BO3是一种强酸
【解析】铝不能与氨水反应生成H2，则根据对角线规则可知铍不能与氨水反应生成H2，A错误；Al2O3为两性氧化物， 则根据对角线规则可知BeO为两性氧化物，B正确；Mg在O2中的燃烧产物为MgO，则根据对角线规则可知Li在O2中的燃烧产物为Li2O，C错误；H2SiO3为弱酸，则根据对角线规则可知H3BO3为弱酸，D错误。
4. (2024·茂名)主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素X为Si。下列说法错误的是(A)
W
X Y
Z
A. X的最高价氧化物对应的水化物强酸
B. W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应
C. 可用单质Y、氢气、水为原料制取盐酸
D. Z原子的核外最外层电子数为6
【解析】由题可知，X为Si元素，W为N元素，Y为Cl元素，Z为Se元素。X的最高价氧化物的水化物为H2SiO3，是弱酸，A错误；W的最简单的氢化物为NH3，Y的最简单氢化物为HCl，两者反应生成NH4Cl，B正确；单质Y为Cl2，工业上常采用H2和Cl2燃烧制取HCl，HCl溶于水得到盐酸，C正确；Z为Se元素，位于元素周期表的ⅥA族，核外最外层电子数为6，D正确。
配套新练案
1. 下列说法正确的是(A)
A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B. 元素周期表中，Ⅷ族的元素种类最多
C. 元素周期表中 ⅠA族的元素均为金属元素
D. 在过渡元素区域可以寻找制备新型农药的元素
【解析】元素周期表中，ⅢB族包含镧系元素和锕系元素，故ⅢB族元素种类最多，B错误；ⅠA族中的H元素为非金属元素，C错误；在过渡元素区域可以寻找合金和耐高温、耐腐蚀的催化剂，D错误。
2. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，该区域是(B)
A. 稀有气体元素区域
B. 过渡元素区域
C. 右上方的非金属元素区域
D. 金属元素和非金属元素分界线附近的元素区域
【解析】用作优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料的元素大多属于过渡元素，B正确。
3. (2024·深圳)元素甲～戊均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，其中戊的单质呈黄绿色。下列说法错误的是(A)
A. 原子半径：戊＞丁＞乙
B. 非金属性：乙＞戊
C. 简单氢化物的热稳定性：甲＞丙
D. 甲的最高价氧化物的水化物是一种强酸
【解析】由题可知，甲为氮元素，乙为氟元素，丙为磷元素，丁为硫元素，戊为氯元素。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：S＞Cl＞F，A错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则非金属性：F＞Cl，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则简单氢化物的热稳定性：NH3＞PH3，C正确，硝酸是一种强酸，D正确。
4. (2024·深圳)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(D)
A. 原子半径：丙＞丁＞乙
B. 非金属性：戊＞丁＞丙
C. 乙的单质是空气的主要成分之一
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物也为强酸
【解析】同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：丙＞丁＞乙，A正确；同一周期主族元素从左往右，非金属性依次增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，B正确；由题可知乙可能为N或O，则单质可能为氮气或氧气，均为空气的主要成分，C正确；由题可知，丙可能为硅或磷，最高价氧化物对应的水化物为硅酸或磷酸，均为弱酸，D错误。
5. 如图所示的是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是(D)
A. 原子半径：Y＞X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：X＞W
D. 单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Z＞Y
【解析】由题可知，X为O元素，Y为Na元素，Z为Al元素，W为S元素，R为Cl元素。原子半径：Na＞O，A正确；同周期从左到右，主族元素非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性增强，非金属性：S＜Cl，酸性：H2SO4＜HClO4，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其对应简单氢化物热稳定性减弱，故热稳定性：H2O＞H2S，C正确；同周期主族元素，从左向右，金属性逐渐减弱，单质与水或酸的反应的剧烈程度减弱，D错误。
6. 根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是(B)
选项 事实 推测
A 12Mg与水反应缓慢，20Ca与水反应较快 56Ba与水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都可作半导体材料
C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
【解析】同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，与水反应越来越剧烈，Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快，则可以推知Ba与水反应会更快，A正确；ⅣA族元素中的C不导电(除了石墨)，Si、Ge是半导体材料，Sn、Pb是金属，是电的良导体，B错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物的热稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1 500 ℃时才分解，HI在230 ℃时即分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，C正确；同周期从左到右，主族元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第三周期从左向右相邻的三种元素，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2在高温时能反应，D正确。
7. (2024·合肥)已知X、Y、Z、R、W五种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，且其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是(B)
A. X2Z常温下为液态
B. 半径：Rn＋＞Zm－
C. Y的一种单质可导电
D. W的一种氧化物可用作自来水消毒剂
【解析】由题可知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，R为Na元素，W为Cl元素。H2O常温下为液态，A正确；核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：O2－>Na＋，B错误；石墨是C元素组成的单质，可以导电，C正确；ClO2是一种常用的安全的自来水消毒剂，D正确。
8. 联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期表的重要性。如表列出了元素周期表中短周期的一部分，a～i代表9种短周期元素。
用化学用语回答下列问题：
(1) a和b形成的化合物可用作催化剂，其化学式为Li3N。
(2) 元素c、f形成的简单离子半径大小关系为O2－＞Mg2＋(填离子符号)。
(3) 9种元素中非金属性最强的是F(填元素符号)。
(4) 若单质e与水反应得到3.36 L的气体(标准状况)，则消耗单质e的质量为6.9 g。
(5) 写出实验室制备g的最高价氧化物对应的水化物的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
(6) 预测将i的单质通入h的氢化物的水溶液中能(填“能”或“不能”)发生反应，请简述预测的依据：非金属性：Cl＞S，氯气的氧化性大于S，二者能发生氧化还原反应。
【解析】由元素周期表中的位置可知，a为Li元素，b为N元素，c为O元素，d为F元素，e为Na元素，f为Mg元素，g为Al元素，h为S元素，i为Cl元素。(2)核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：O2－＞Mg2＋。(5) 实验室利用铝盐和浓氨水反应制备Al(OH)3。
9. 如表是元素周期表的一部分，表中的每个编号代表一种元素。
周期 族
ⅠA ⅡA … ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ① …
二 ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦
四 ⑧ … ⑨Se ⑩Br
(1) ①③④组成的化合物的化学式是NaOH。
(2) 元素⑤的离子结构示意图是；元素⑩的单质常温下为深红棕色(填颜色)的液体。
(3) ③⑥⑨的非金属性比较：O＞S＞Se(填元素符号，下同)；②③⑦的原子半径比较：Cl＞C＞O；⑥⑨的简单气态氢化物热稳定性比较：H2S＞H2Se(填化学式)。
(4) ①③⑦可组成酸性强于硫酸的强酸，其化学式为HClO4。
(5) 元素⑧的单质与水反应的化学方程式为2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。课时24 元素周期表和元素周期律的应用
学习目标 知识体系
1. 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质2. 能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 硅是非金属元素，故硅元素只表现非金属性( )
(2) 元素周期表中每一周期都是从金属元素开始( )
(3) 原子序数越大，金属性越强( )
(4) 在过渡金属元素中可找到催化剂( )
(5) 非金属元素最低负价等于最外层电子数( )
(6) 氟是ⅦA族元素，最高正价为＋7( )
金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
[要点提醒]
(1) 金属与非金属分界线处的元素有B、Al、Si、Ge、As、Sb、Te、Po、At。
(2) 在金属与非金属分界线附近的元素既具有________性，又有________性。
(3) 元素周期表中越________且越________的元素，金属性越强；元素周期表中越________且越________的元素，非金属性越强(稀有气体元素除外)。
元素周期表和元素周期律的应用
1. 元素化合价与元素在元素周期表中位置的关系
(1) 主族元素：最外层电子数(价电子数)＝最高正价(O、F除外)＝________ 。
(2) 非金属主族元素化合价一般规律：
最低负价＝主族序数－8(H除外)；
最高正价＋|最低负价|＝8。
2. 元素周期律(表)的应用
(1) 根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。
(2) 预测新元素：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(3) 寻找新元素和发现物质的新用途。
①在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到________材料，如硅、锗、镓等。
②通常农药含有氟、氯、硫、磷、砷等元素在元素周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。
③在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
元素在周期表中的“位—构—性”的关系
1. 结构—位置—性质
2. 元素在元素周期表的位置体现原子结构，推断元素性质。
类型1 元素周期表和元素周期律的应用
在元素周期表右上方的非金属区最容易找到的材料是( )
A. 制催化剂的材料
B. 半导体材料
C. 制农药的材料
D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料
类型2 元素性质与元素在周期表中的位置关系 (2024·深圳)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84。下列说法正确的是( )
A. Po位于元素周期表的第四周期
B. 原子半径：Po＜S
C. 210Po的中子数为126
D. PoO2只有还原性
1. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是( )
A. 靠左、靠下区域的金属元素
B. 金属元素和非金属分界线附近的元素
C. 靠右、靠上区域的非金属元素
D. 稀有气体元素
2. 元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A. 元素的性质总在不断地发生明显的变化
B. 紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C. 可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D. 可在虚线的右上方寻找耐高温材料
3. 已知元素周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似，如Li与Mg、Be与Al、B和Si 相似，这一规律被称为“对角线规则”。下列说法正确的是( )
A. Be能和氨水反应产生H2
B. BeO为两性氧化物
C. Li在氧气中的燃烧产物为Li2O2
D. H3BO3是一种强酸
4. (2024·茂名)主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素X为Si。下列说法错误的是( )
A. X的最高价氧化物对应的水化物强酸
B. W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应
C. 可用单质Y、氢气、水为原料制取盐酸
D. Z原子的核外最外层电子数为6
配套热练
课时24 元素周期表和元素周期律的应用
1. 下列说法正确的是( )
A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B. 元素周期表中，Ⅷ族的元素种类最多
C. 元素周期表中 ⅠA族的元素均为金属元素
D. 在过渡元素区域可以寻找制备新型农药的元素
2. 元素周期表中某区域的一些元素多用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，该区域是( )
A. 稀有气体元素区域
B. 过渡元素区域
C. 右上方的非金属元素区域
D. 金属元素和非金属元素分界线附近的元素区域
3. (2024·深圳)元素甲～戊均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，其中戊的单质呈黄绿色。下列说法错误的是( )
A. 原子半径：戊＞丁＞乙
B. 非金属性：乙＞戊
C. 简单氢化物的热稳定性：甲＞丙
D. 甲的最高价氧化物的水化物是一种强酸
4. (2024·深圳)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径：丙＞丁＞乙
B. 非金属性：戊＞丁＞丙
C. 乙的单质是空气的主要成分之一
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物也为强酸
5. 如图所示的是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径：Y＞X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：X＞W
D. 单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Z＞Y
6. 根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A 12Mg与水反应缓慢，20Ca与水反应较快 56Ba与水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都可作半导体材料
C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
7. (2024·合肥)已知X、Y、Z、R、W五种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，且其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是( )
A. X2Z常温下为液态
B. 半径：Rn＋＞Zm－
C. Y的一种单质可导电
D. W的一种氧化物可用作自来水消毒剂
8. 联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期表的重要性。如表列出了元素周期表中短周期的一部分，a～i代表9种短周期元素。
用化学用语回答下列问题：
(1) a和b形成的化合物可用作催化剂，其化学式为________。
(2) 元素c、f形成的简单离子半径大小关系为________＞________(填离子符号)。
(3) 9种元素中非金属性最强的是________(填元素符号)。
(4) 若单质e与水反应得到3.36 L的气体(标准状况)，则消耗单质e的质量为________g。
(5) 写出实验室制备g的最高价氧化物对应的水化物的离子方程式：_______________________
______________________________________________________。
(6) 预测将i的单质通入h的氢化物的水溶液中________(填“能”或“不能”)发生反应，请简述预测的依据：________________________________________________________________________。
9. 如表是元素周期表的一部分，表中的每个编号代表一种元素。
周期 族
ⅠA ⅡA … ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ① …
二 ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦
四 ⑧ … ⑨Se ⑩Br
(1) ①③④组成的化合物的化学式是________。
(2) 元素⑤的离子结构示意图是______________；元素⑩的单质常温下为________(填颜色)的液体。
(3) ③⑥⑨的非金属性比较：__________(填元素符号，下同)；②③⑦的原子半径比较：__________；⑥⑨的简单气态氢化物热稳定性比较：__________(填化学式)。
(4) ①③⑦可组成酸性强于硫酸的强酸，其化学式为________。
(5) 元素⑧的单质与水反应的化学方程式为____________________________。
