周期律及周期表
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第2节 元素周期律及周期表
（课前预习）
一、元素周期律
元素的性质 而呈周期性变化，这个规律叫元素周期律。
1、 随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性
原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数
1～2
3～10
11～18
结论 随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现 变化。
2、随着原子序数的递增，元素原子半径变化的规律性
原子序数 原子半径的变化
3～9
11～17
结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现 的变化。
（总结）原子或离子的半径大小主要由核电荷数、电子层数共同决定的。电子层数相同时核电荷数越多，半径______；电子层数越多，半径_____；同种元素，阳离子半径_____原子半径；阴离子半径_______原子半径。21世纪教育网
3、随着原子序数的递增，元素化合价变化的规律性
原子序数 电子层数 最外层电子数 负价 最高正价
1～2 1
3～10 2
11～18 3
结论 随着原子序数的递增，元素常见化合价呈现 的变化。
二、元素周期表21世纪教育网
1、 元素周期表的编排原则
（1）按 递增的顺序从左到右排列，将 相同的元素排成一个横行，叫周期；从左到右，原子的最外层电子数从 到 。
（2）把 相同的元素（He除外）排成一个纵列，叫族；主族用_______表示，副族用________表示；位于同一列的元素的原子的 相同，化学性质___________，从上到下原子的电子层数依次增多。
2、 元素周期表的结构
七个周期 三短：1、2、3周期，每周期所含元素种数 、 、
三长： 、 、 周期，每周期所含元素种数 、 、
一不全： 周期，完全填满可包含元素种数为
18个纵列、16个族 主族： ～ 族，共 个； 副族 ～ 族，共 个； Ⅷ族： 、 、 三个纵列； 0族：第 列，即稀有气体族
3、 原子结构与元素周期表的关系
周期序数= 数 主族序数= 数=最高正价
4、金属和非金属在周期表中的位置
沿着元素周期表中 与 之间画一条虚线，虚线的左面是 元素，右面是 元素。位于虚线附近的元素，通常即表现 的某些性质，又表现 的某些性质。如， 、Ge是工业上常用的半导体材料。
【例题分析】
例1、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次相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（ ）
（A）X＞Y＞Z （B）Y＞X＞Z （C）Z＞X＞Y （D）Z＞Y＞X
解析：根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，这是逆向思维。已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小，具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。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。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X
答案：D
例2、 下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是（ ）
（A）A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
（B）A原子的电子层数比B原子的电子层数多
（C）1molA从酸中置换出H＋生成的H2比1molB从酸中置换出H＋生成的H2多
（D）常温时，A能从水中置换出氢，而B不能
解析：选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确。在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确。选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1molAl比1molNa与足量稀酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼。选项D正确，因为只有很活泼的金属（如K、Ca、Na等）在常温下就可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。
答案：D
（同步练习）
1、短周期元素 X 和 Y 可以形成 XY4 型化合物, 若 X 的原子序数为 m , Y 的原子序数为 n , 则 m 和n 的相互关系为 （ ）
A、m – 13 = n B、n + 5 = m C、m + 8 = n D、n – 11 = m
2、在下列元素中，原子半径最小的是( )
A、N B、F C、Mg D、Cl
3、已知a为ⅡA族元素，b为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且a、b为同一周期元素，下列关系错误的是 （ ）
A、n=m+1 B、n=m+11
C、n=m+25 D、n=m+10
4、某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X在周期表中位于（ ）
A、第二周期 B、第三周期 C、ⅣA族 D、ⅥA族
5、有相邻短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为 （ ）
A、 C、N、Si B、 N、P、O
C、 N、O、S D、 C、Si、S
6、某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为（ ）
A、4 B、5 C 、6 D、7
7、下列关于元素的叙述正确的是
A、金属元素与非金属元素能形成共键化合物
B、只有在原子中，质子数才与核外电子数相等
C、目前使用的元素周期表中，最长的周期含有36种元素
D、非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数只能是2或8
8、 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关系为（ ）
A、X>Y>Z B、Y>X>Z C、Z>X>Y D、Z>Y>X
9、下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( )
A、 Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B、 第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C、 因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D、 O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
10、元素性质随着原子序数的递增呈周期性变化的原因是（ ）
A、元素原子的核外电子排布呈周期性变化
B、元素原子的原子半径呈周期性变化
C、元素的化合价呈周期性变化
D、元素原子的电子层数呈周期性变化
11、下列叙述中正确的是
A、除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B、除第一周期外，其他周期均有18个元素
C、副族元素中没有非金属元素
D、碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
12、元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是( )
A、XY2 B、X2Y3 C、X3Y2 D、X2Y
13、 下列各组元素中，按最高正价由高到低，负价绝对值由低到高顺序排列的是（ ）
A、 Na、Mg、Al B、 F、O、N C、 N、O、F D、S、P、Si
14、 短周期元素形成的四种简单离子A+、B2+、C-、D2-具有相同的电子层结构，则离子半径由大到小的顺序为 ，原子半径由大到小的顺序是
15、用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是_______、B元素是_______、C元素是_______(用元素符号表示)
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是___________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是___________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是___________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_____________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_____________。
16、通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
(1)用化学符号表示下列4种微粒：A________；B_________；C_________；D_________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：___________________________________________。
17、根据元素周期表1—20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有
___________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是___________(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是____________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)______________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_________大于_________(填化学式)。
答案
1 2 3 4 5 6 7 8
B B D AC C C A D
9 10 11 12 13
C A C B D
14、D2－>C－>A＋>B2＋ A>B>C>D
15、(1)K、Cl、S。 (2)HCl。 (3)F2。 (4)H2S (5)H2O2(或PH3) (6)C2H6。
16、(1)H2O；NH3；NH4＋ ；OH－。(2) Mg2＋＋2NH3＋2H2O = Mg(OH)2↓＋2NH4＋
（或Al3＋＋3NH3＋3H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋ ）
17、（1）7；K2O、K2O2
（2）He、Ne、Ar （3）C、H （4）Na （5）NH3 ; SiH4
（课前预习）
一、元素周期律
元素的性质 而呈周期性变化，这个规律叫元素周期律。
1、 随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性
原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数
1～2
3～10
11～18
结论 随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现 变化。
2、随着原子序数的递增，元素原子半径变化的规律性
原子序数 原子半径的变化
3～9
11～17
结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现 的变化。
（总结）原子或离子的半径大小主要由核电荷数、电子层数共同决定的。电子层数相同时核电荷数越多，半径______；电子层数越多，半径_____；同种元素，阳离子半径_____原子半径；阴离子半径_______原子半径。21世纪教育网
3、随着原子序数的递增，元素化合价变化的规律性
原子序数 电子层数 最外层电子数 负价 最高正价
1～2 1
3～10 2
11～18 3
结论 随着原子序数的递增，元素常见化合价呈现 的变化。
二、元素周期表21世纪教育网
1、 元素周期表的编排原则
（1）按 递增的顺序从左到右排列，将 相同的元素排成一个横行，叫周期；从左到右，原子的最外层电子数从 到 。
（2）把 相同的元素（He除外）排成一个纵列，叫族；主族用_______表示，副族用________表示；位于同一列的元素的原子的 相同，化学性质___________，从上到下原子的电子层数依次增多。
2、 元素周期表的结构
七个周期 三短：1、2、3周期，每周期所含元素种数 、 、
三长： 、 、 周期，每周期所含元素种数 、 、
一不全： 周期，完全填满可包含元素种数为
18个纵列、16个族 主族： ～ 族，共 个； 副族 ～ 族，共 个； Ⅷ族： 、 、 三个纵列； 0族：第 列，即稀有气体族
3、 原子结构与元素周期表的关系
周期序数= 数 主族序数= 数=最高正价
4、金属和非金属在周期表中的位置
沿着元素周期表中 与 之间画一条虚线，虚线的左面是 元素，右面是 元素。位于虚线附近的元素，通常即表现 的某些性质，又表现 的某些性质。如， 、Ge是工业上常用的半导体材料。
【例题分析】
例1、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次相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（ ）
（A）X＞Y＞Z （B）Y＞X＞Z （C）Z＞X＞Y （D）Z＞Y＞X
解析：根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，这是逆向思维。已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小，具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。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。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X
答案：D
例2、 下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是（ ）
（A）A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
（B）A原子的电子层数比B原子的电子层数多
（C）1molA从酸中置换出H＋生成的H2比1molB从酸中置换出H＋生成的H2多
（D）常温时，A能从水中置换出氢，而B不能
解析：选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确。在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确。选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1molAl比1molNa与足量稀酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼。选项D正确，因为只有很活泼的金属（如K、Ca、Na等）在常温下就可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。
答案：D
（同步练习）
1、短周期元素 X 和 Y 可以形成 XY4 型化合物, 若 X 的原子序数为 m , Y 的原子序数为 n , 则 m 和n 的相互关系为 （ ）
A、m – 13 = n B、n + 5 = m C、m + 8 = n D、n – 11 = m
2、在下列元素中，原子半径最小的是( )
A、N B、F C、Mg D、Cl
3、已知a为ⅡA族元素，b为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且a、b为同一周期元素，下列关系错误的是 （ ）
A、n=m+1 B、n=m+11
C、n=m+25 D、n=m+10
4、某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X在周期表中位于（ ）
A、第二周期 B、第三周期 C、ⅣA族 D、ⅥA族
5、有相邻短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为 （ ）
A、 C、N、Si B、 N、P、O
C、 N、O、S D、 C、Si、S
6、某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为（ ）
A、4 B、5 C 、6 D、7
7、下列关于元素的叙述正确的是
A、金属元素与非金属元素能形成共键化合物
B、只有在原子中，质子数才与核外电子数相等
C、目前使用的元素周期表中，最长的周期含有36种元素
D、非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数只能是2或8
8、 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关系为（ ）
A、X>Y>Z B、Y>X>Z C、Z>X>Y D、Z>Y>X
9、下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( )
A、 Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B、 第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C、 因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D、 O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
10、元素性质随着原子序数的递增呈周期性变化的原因是（ ）
A、元素原子的核外电子排布呈周期性变化
B、元素原子的原子半径呈周期性变化
C、元素的化合价呈周期性变化
D、元素原子的电子层数呈周期性变化
11、下列叙述中正确的是
A、除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B、除第一周期外，其他周期均有18个元素
C、副族元素中没有非金属元素
D、碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
12、元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是( )
A、XY2 B、X2Y3 C、X3Y2 D、X2Y
13、 下列各组元素中，按最高正价由高到低，负价绝对值由低到高顺序排列的是（ ）
A、 Na、Mg、Al B、 F、O、N C、 N、O、F D、S、P、Si
14、 短周期元素形成的四种简单离子A+、B2+、C-、D2-具有相同的电子层结构，则离子半径由大到小的顺序为 ，原子半径由大到小的顺序是
15、用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是_______、B元素是_______、C元素是_______(用元素符号表示)
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是___________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是___________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是___________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_____________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_____________。
16、通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
(1)用化学符号表示下列4种微粒：A________；B_________；C_________；D_________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：___________________________________________。
17、根据元素周期表1—20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有
___________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是___________(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是____________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)______________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_________大于_________(填化学式)。
答案
1 2 3 4 5 6 7 8
B B D AC C C A D
9 10 11 12 13
C A C B D
14、D2－>C－>A＋>B2＋ A>B>C>D
15、(1)K、Cl、S。 (2)HCl。 (3)F2。 (4)H2S (5)H2O2(或PH3) (6)C2H6。
16、(1)H2O；NH3；NH4＋ ；OH－。(2) Mg2＋＋2NH3＋2H2O = Mg(OH)2↓＋2NH4＋
（或Al3＋＋3NH3＋3H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋ ）
17、（1）7；K2O、K2O2
（2）He、Ne、Ar （3）C、H （4）Na （5）NH3 ; SiH4