高一化学人教版创新作业1.2 元素周期律(含答案与解析)

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名称 高一化学人教版创新作业1.2 元素周期律(含答案与解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2017-07-21 15:01:50

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文档简介

第一章物质结构
元素周期律
知识归纳
一、原子核外电子的排布
1.电子层:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称作电子层。
2.电子层的表示方法:电子层的表示方法通常有两种,一是数字表示法;二是字母表示法(见下表)。
3.电子的能量:在核外运动的电子,能量各不相同,在离核较近的区域运动的电子能量较低,在离核较远的区域运动的电子能量较高。
电子层及电子的能量高低
电子层数
由内向外
字母表示法
K
L
M
N
O
P
Q
数字表示法
1
2
3
4
5
6
7
离核远近
电子能量
4.原子核外电子排布规律:
(1)各层最多容纳的电子数目为2n2个(n为电子层序数)。
(2)最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时,不超过2个),次外层电子数目不超过18个。
(3)核外电子总是先排布在能量较低的电子层里,然后由里向外,依次排布在能量逐渐升高的电子层里,即按K、L、M、N…依次排列。
二、元素周期律
1.定义:元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
2.实质:元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
3.具体表现形式
(1)原子半径
(2)主要化合价:
(3)元素的金属性
(4)元素的非金属性
三、元素在周期表和元素周期律的应用
(1)分区线附近元素,既表现出一定的金属性,又表现出一定的非金属性。
(2)对角线规则:在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,其相似性甚至超过了同主族元素,被称为“对角线规则”。
实例:

锂与镁的相似性超过了它和钠的相似性,如:LiOH为中强碱而不是强碱,Li2CO3难溶于水等等。

Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物均表现出明显的“两性”;Be
和Al单质在常温下均能被浓H2SO4钝化;A1C13和BeCl2均为共价化合物等。

晶体硼与晶体硅一样,属于坚硬难熔的原子晶体。
素养整合
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.在如图所示的微粒中,氧化性最强的是
(  )
2.下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是
(  )
A.同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱
B.元素周期表是元素周期律的具体表现形式
C.同一周期从左到右,元素原子半径逐渐增大
D.非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值
3.下列说法正确的是
(  )
A.原子半径大小:Na>S
B.金属性强弱:Na<Mg
C.酸性强弱:HBrO4>HClO4
D.碱性强弱:NaOH>
KOH
4.依据元素周期表及元素周期律,下列推测正确的是(  )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
5.同周期的X、Y、Z三种元素,已知其氢化物分别为XH3、H2Y、HZ,则下列判断正确的是
(  )
A.原子半径
Z
>
Y
>
X
B.Z的非金属性最强
C.氢化物还原性XH3
>
H2Y
>
HZ,稳定性XH3
>
H2Y
>
HZ
D.最高氧化物对应水化物H3XO4酸性最强
6.下列粒子半径大小的比较正确的是(  )
A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-
B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S
D.Cs<Rb<K<Na
7.下列各组元素性质递变情况错误的是
(  )
A.H、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C.B、C、N、O、F原子半径依次增大
D.Li、Na、K、Rb的金属性依次增强
8.下列说法中,正确的是(  )
A.周期表中的主族都有非金属元素
B.周期表中的主族都有金属元素
C.周期表中的非金属元素都位于主族(除稀有气体)
D.周期表中的非金属元素都位于短周期
9.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是
(  )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z<Y<X
10.根据表中短周期元素性质的数据判断,下列说法正确的是
(  )
元素编号元素性质 








原子半径/10-10m
0.66
1.36
1.23
1.10
0.99
1.54
0.70
1.18
最高或最低化合价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
-2
-3
-1
-3
A.元素①⑧形成的化合物具有两性
B.元素⑦位于第三周期Ⅴ族
C.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
D.元素③的最高价氧化物对应的水化物碱性最强
11.X、Y、R、M均为短周期元素,X、Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢。下列关系正确的是
(  )
A.原子半径X>Y
B.氢化物稳定性H2X>HY
C.原子核内质子数R<M
D.溶液碱性R(OH)2<M(OH)2
12.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径;Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是
(  )
A.X>Y>Z
B.Y>X>Z
C.Z>X>Y
D.Z>Y>X
13.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(  )
A.铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
B.砹(At)为白色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强
C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D.硒化氢(H2Se)无色、有毒,比H2S更不稳定
14.核电荷数大于10的某短周期元素,其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是(  )
A.该元素在第3周期第ⅣA族
B.该元素的单质在常温下性质稳定,不易与水反应
C.该元素的氧化物不与酸反应,可与强碱的水溶液反应
D.该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位
15.下列有关元素周期律的叙述中正确的是(  )
A.氧化性:F2<Cl2
B.金属性:K<Na
C.酸性:H3PO4<H2SO4
D.碱性:NaOH<Mg(OH)2
16.下列说法中正确的是(  )
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找半导体材料
B.H2S、H2Se、HF的热稳定性依次增强
C.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
D.Cl、S、N元素的非金属性依次增强
17.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如右图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是
(  )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
18.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法正确的是
(  )
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强
19.A、B、C、D、E是同周期的五种主族元素。A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性B>A;C和D的最高价氧化物对应的水化物均呈酸性,且酸性C>D,E是这五种元素中原子半径最小的元素,它们的原子序数由小到大的顺序是
(  )
A.A<B<C<D<E
B.C<D<A<B<E
C.B<A<D<C<E
D.E<C<D<B<A
20.元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布。下列推测不正确的是
(  )
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径:X>Y,离子半径:X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
二、非选择题
21.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。右图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为
族。
(2)根据元素周期律预测:H3AsO4属于强酸还是弱酸?

(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧,但Si元素的氢化物在空气中可以自燃,其原因是

试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式:。
(4)O2与H2的反应是不可逆反应,而S与H2反应有一定限度,请写出Se与H2反应的化学方程式:

(5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小:
(填元素符号)。
22.(2006重庆,29)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属。X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题:
(1)Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是(用元素符号做答)

(2)ZW2的电子式是
;它在常温下呈液态,形成晶体时,属于
晶体。
(3)工业生产单质Y的原理是(用化学方程式表示)

(4)X与Y化学性质相似,则X与浓NaOH溶液反应的化学方程式是

(5)0.1
mol
的单质W与50mL
1.5
mol/L的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+与Br-的物质的量之比是

知识拓展
粒子半径大小的比较方法:
(1)同周期元素的微粒
同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-,但阳离子半径小于阴离子半径,如Na+(2)同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如Li(3)同电子层结构的微粒(同电子数)
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子(包括阴、阳离子)半径随核电荷数的增加而逐渐减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。
(4)同种元素形成的微粒(同核电荷数)
同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如Fe3+(5)电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行比较
如比较Al3+与S2-的半径大小,可找出与Al3+电子数相同,与S2-同族的元素O2-比较,Al3+实验拓展
例1.某同学在研究元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色
②向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水
B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D.反应不十分剧烈,产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究
元素性质递变规律。
(2)实验用品:试剂:金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器:


、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
实验内容






实验现象(填A~F)




此实验的结论:

(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论:

例2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1
mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
与盐酸反应最剧烈;
与盐酸反应的速率最慢;
与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为

Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(3)仪器B的名称为
,干燥管D的作用为防止

(4)若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4,(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液
的现象,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用
溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液
的现象,即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有
溶液的洗气瓶。
第二节
元素周期律参考答案与解析
素养整合
题序
答案
解析
1
B
据所给出的微粒的结构示意图可知,所给出的微粒分别是碳原子、氟原子、钠离子、铝离子,故氟原子的氧化性最强。
2
B
同一主族元素从上到下金属性逐渐增强,A选项错误;元素周期表是元素周期律的具体表现形式,B选项正确;同一周期从左到右,元素原子半径逐渐减小,C选项错误;主族非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数,D选项错误。
3
A
根据元素周期表中相应元素的位置:B选项金属性强弱:Na>Mg;C选项酸性强弱:HBrO4<HClO4;D选项碱性强弱:NaOH<KOH
4
B
本题考查元素周期表与元素周期律知识,意在考查考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力。硼、碳同周期,硼在碳的左边,故硼酸的酸性弱于碳酸的,A选项错误;镁、铍同主族,镁在下方,故Mg(OH)2的碱性强,B选项正确;同主族元素从上到下,其氢化物的热稳定性依次减弱,C选项错误;阴、阳离子电子层结构相同时,阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期,原子序数较小,D选项错误。
5
B
由氢化物中X、Y、Z三种元素的负化合价可知,三种元素分别位于VA、VIA、VIIA族,又知是同周期元素,故X、Y、Z三种元素非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小。
6
B
A选项中的离子具有相同的核外电子排布,则核电荷数越大,离子半径越小,故A选项错误;B选项中S2-和Cl-的电子层数比Na+和Al3+多,再根据核外电子排布相同的离子半径比较规律可知B选项正确;C选项属于同周期的元素原子,核电荷数越大,半径越小,故C选项错误;D选项是同主族元素原子,核电荷数越大,半径越大,故D选项错误。
7
C
同周期元素(除稀有气体),从左到右核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,最高化合价逐渐升高,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素,从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
8
C
根据元素周期表的结构可以推断。
9
A
X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,Z为磷。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O,A选项正确;S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,B选项错误;非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因此,X的气态氢化物最稳定,C选项错误;根据元素周期律,原子半径由大到小的顺序为P>S>O,D选项错误。
10
A
①只有-2价,可知①为氧。③⑥只有+1价,由原子半径关系可知③为锂,⑥为钠。④⑦为ⅤA族元素,由原子半径关系可知④为磷,⑦为氮。⑤的最高化合价为+7,则⑤为氯(氟无正价)。②为ⅡA族元素,由原子半径关系可知②为镁(比③锂大),同理⑧为铝。A中①⑧形成的氧化铝具有两性,A选项正确;B中⑦应位于第二周期ⅤA族;C中形成的PCl3或PCl5均为共价化合物;元素⑥的最高价氧化物对应的水化物碱性最强,D选项错误。
11
A
X、Y同周期,两种元素最高价氧化物对应水化物分别为H2O4和HO4,所以X在Y元素的左边,原子半径:X>Y,非金属性:Y>X,氢化物稳定性HY>H2X,B选项错误;R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢,说明R、M的金属性为M<R,R排在M的下面,原子核内质子数M<R,溶液碱性M(OH)2<R(OH)2。
12
D
根据题意,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数;Z和Y元素的原子核外电子层数相同,且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。
13
B
第ⅦA族元素从上到下,单质的颜色逐渐变深,氢化物的稳定性逐渐减弱,卤化银的感光性逐渐增强,由此可知砹为近黑色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,B选项错误。
14
C
核电荷数大于10的某短周期元素只能是第3周期元素,又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,故该元素是硅。硅元素位于周期表中第3周期第ⅣA族,在常温下性质稳定,不易与水反应,该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位,其氧化物SiO2能与HF反应,能与强碱氢氧化钠溶液反应,A、B、D正确,C选项错误。
15
C
A选项氧化性:F2>Cl2
;B选项金属性:K>Na;C选项酸性:H3PO4<H2SO4;D选项碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.碱性:NaOH<Mg(OH)2
16
A
非金属性越强的元素其对应的气态氢化物的稳定性越强,金属性越强的元素其对应的碱的碱性越强。H2Se、H2S、HF的热稳定性依次增强;KOH、NaOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱;S的非金属性小于Cl。
17
D
Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y为O,故X为N,Z为S,W为Cl,A选项错误;HClO4酸性比H2SO4酸性强,B选项错误;H2O比H2S稳定,故C选项错误;S为固体,其他为气体,故D选项正确。
18
A
由元素在元素周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最高正价(+5价)与元素Z(Al)的最高正价(+3价)的数值之和为8;原子半径的大小顺序为rZ>rW>rQ>rX>rY;Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数均相同;非金属性;W(S)<Q(Cl),故最高价氧化物对应的水化物的酸性:W(S)<Q(Cl)。
19
C
同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,其对应碱的碱性逐渐减弱,原子序数B<A;同周期元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,其对应酸的酸性逐渐增强,原子序数C>D;同周期元素自左至右,原子半径逐渐减小,E的原子序数最大,故五种元素的原子序数为B<A<D<C<E。
20
B
由X+与Z2-具有相同核外电子排布分析:X若为K,则Z为S,根据X、Y、Z原子序数之和为36推测Y只能为H,显然与“X、Y在同一周期”不符。所以X只能为Na,Z为O,Y为Cl,结合元素周期律可知B选项错误。
21
(1)第ⅤA族 (2)弱酸 (3)SiH4的稳定性小于CH4 SiH4+2O2SiO2+2H2O (4)Se+H2H2Se (5)S>O>F
(1)图中阴影部分为氮族元素,即第ⅤA族。(2)在周期表中,砷元素的非金属性比磷元素弱,磷酸属于中强酸,故H3AsO4属于弱酸。(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水,硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似,它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物,即:SiH4+2O2SiO2+2H2O。(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应,故Se与H2反应也应该是可逆反应,反应的化学方程式为:Se+H2
H2Se。(5)S与O同主族,原子序数S>O,故原子半径S>O;O与F同周期,原子序数O<F,故原子半径O>F,所以原子半径:S>O>F。
22
(1)(同周期元素)Cl<S<Al
(2)
分子(晶体)(3)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(4)Be
+
2NaOH
=
Na2BeO2
+
H2↑
(5)3︰5
X原子的最外层电子数与次外层电子数相等,短周期元素中符合此点的只有铍4Be;又因X与W、Y与Z的最外层电子数之和均为9,所以W的最外层电子数为7;又因X、Y化学性质相似,根据周期表中“对角线
”规则,推知Y为铝13Al;则Z的最外层电子数为6;再根据X、Y、Z、W原子序数依次增大最后确定Z为硫16S,W为氯17Cl。
实验拓展
例1.
答案:
(1)同周期 
(2)试管 酒精灯 滤纸
(3)B F A C D E
①Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
②Cl2+Na2S=S↓+2NaCl
随着原子序数的递增,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
(4)同周期元素从左到右,随着核电荷数的逐渐增加,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子束缚能力增强,原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱
例2.
答案:
(1)钾 铝 铝 
(2)S2-+Cl2
=
S↓+2Cl-
(3)锥形瓶 倒吸 
(4)变蓝 NaOH 
(5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
解析:
Ⅰ.(1)钠、钾同主族,钾的金属性强;钠、镁、铝同周期,金属性依次减弱。金属性由强至弱的顺序为钾、钠、镁、铝,故钾与盐酸反应最剧烈,铝与盐酸反应最缓慢。根据电子得失守恒,失去的电子数越多,与盐酸反应生成的氢气越多。
(2)氯气和Na2S反应生成NaCl和单质硫。
Ⅱ.(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气,然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应,根据溶液颜色的变化来判断Cl2能从KI中置换出I2,进而比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中,污染环境,应用碱液吸收。
(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱,制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在,不能说明是二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢。
氢在元素周期表
中的位置
在目前使用的元素周期表中,氢元素排列在第1周期ⅠA族中,位于锂的上面。氢原子的唯一的一个电子层中只有一个电子,氢在化合物中的化合价主要为+1——这都与ⅠA族的其他元素相称。但是,氢是非金属元素,与ⅠA族的其他元素全是金属元素不相称。
因此,曾经有人建议将氢元素排列在第1周期ⅦA族中,位于氟的上面。理由是:氢在某些化合物(如LiH、NaH、CaH2等)中的化合价为-1,与ⅦA族的其他元素(卤素)以-1价为主要化合价之一的性质相似;氢的单质与卤素单质都是由双原子分子组成;氢原子和卤素的原子最外电子层中的电子数分别比同周期零族元素的原子最外电子层中的电子少一个。但是,氢分子(H2)主要呈还原性,与卤素单质分子主要呈氧化性不同,等等,所以在ⅦA族中氢与其他元素也有不相称之处。
到20世纪70年代末,在100万大气压的超高压、-268.8
℃的低温下制得了导电的氢单质——金属氢。金属氢的发现,以及在气态碱金属单质中,Na2、Cs2等这些与H2类似的以共价键形成的双原子分子的发现,反映了氢排在第ⅠA族中要合理些。因此,在国际纯粹和应用化学联合会推荐的元素周期表中,将氢列在第ⅠA族的顶部。