高中化学同步学案人教版必修2第1章第2节元素周期律Word文档下载推荐.docx
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1．同周期、同主族元素性质的变化规律（0族除外）
项目
同周期（从左至右）
同主族（自上而下）
电子层数
相同
逐一增加
最外层
电子数
逐一增加（除第一
周期外均为1～7）
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
得电子能力
逐渐增强
逐渐减弱
失电子能力
氧化性
还原性
金属性
非金属性
最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
非金属形成气态氢化物难易程度
由难到易
由易到难
气态氢化物稳定性
化合价
最高正价由（＋1）～（＋7）价，负价（－4）～（－1）
最高正价等于族序数，最低负价等于－（8－族序数）
2.粒子半径大小比较
（1）电子层数相同的原子的半径，随核电荷数的增加逐渐减小（稀有气体除外）。
如r（Na）>
r（Mg）>
r（Al）。
即同周期元素的原子半径随核电荷数的增大，自左至右逐渐减小。
（2）稀有气体元素的原子半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。
如r（Ar）>
r（Cl）。
（3）最外层电子数相同的元素的原子半径，随电子层数（或核电荷数）的增多而增大。
如r（F）<
r（Cl）<
r（Br）<
r（I）。
即同主族元素的原子半径随电子层数的增多而增大。
（4）核外电子排布相同的粒子的半径，随核电荷数的增多而减小。
如核外是18个电子的离子的半径大小是r（Ca2＋）<
r（K＋）<
r（Cl－）<
r（S2－）。
（5）对同一元素来讲，价态越高半径越小。
如r（Fe3＋）<
r（Fe2＋）<
r（Fe）。
（6）不同周期、不同主族元素原子半径大小的比较。
先找参照元素，使其建立起同周期、同主族的关系，然后进行比较。
比较S与F的原子半径大小，先找O做参照，因为O与F同周期，r（F）<
r（O）；
而O与S同主族，r（O）<
r（S），所以r（F）<
r（S）。
重难点三元素周期表和元素周期律的应用
1．元素周期表中的规律
（1）“三角形”规律
所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，如图所示。
应用：
处于A、B、C位置上的元素，可排列出其原子结构、性质等方面的规律。
原子序数C>
B>
A；
原子半径C>
A>
B。
A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>
C；
单质的氧化性B>
阴离子的还原性Cn－8>
An－8>
Bn－7（设A为n族，则B为n＋1族，下同）；
气态氢化物的稳定性H7－nB>
H8－nA>
H8－nC。
A、B、C若为金属，则其失电子能力C>
B；
单质的还原性C>
阳离子的氧化性B（n＋1）＋>
An＋>
Cn＋；
最高价氧化物对应的水化物的碱性：
C（OH）n>
A（OH）n>
B（OH）n＋1。
（2）“对角线”规律
有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg，B和Si等。
这一规律称为“对角线”规律。
如图所示：
根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质。
（3）“相似”规律
①同族元素性质相似；
②左上右下对角线上元素性质相似；
③同位素的化学性质几乎完全相同。
2．“位”、“构”、“性”之间的关系在解题中的应用
（1）“位”、“构”、“性”的关系
元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质（位、构、性）三者之间的关系可用下图表示：
可以从下列三个方面理解这个关系图：
①从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质；
②从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质；
③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。
（2）结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式：
a．电子层数＝周期序数
b．质子数＝原子序数
c．最外层电子数＝主族序数
d．主族元素的最高正价＝族序数，最低负价＝主族序数－8
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；
稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
同族上下相邻元素原子序数的关系等。
（3）性质与位置互推问题是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸、碱性。
（4）结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②原子半径决定了元素单质的性质；
离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
④判断元素金属性和非金属性的方法。
特别提醒 很多规律方法只适用于主族元素，而不适用于副族元素，解题时注意不要随
意将其适用范围扩大化。
题型1核外电子的排布规律
例1 下列说法中肯定错误的是（ ）
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
解析 K层、L层、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18。
K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A有可能；
当M层上排有电子时，L层电子数已经排满，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B一定错误；
符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是K＋、Ca2＋；
对选项D来说，最外电子层上的电子数可为2或8，符合的为O2－，所以D也有可能。
答案 B
元素的性质是由原子结构决定的，元素周期律是由元素原子结构的周期性变化所导致的。
因此掌握原子结构，特别是掌握核外电子的排布规律，掌握1~20号元素原子和离子核外电子排布特点，在元素推断过程中非常重要。
题型2原子半径和元素主要化合价的应用
例2 根据下列信息，判断以下叙述正确的是（ ）
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.166
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋6、－2
－2
A.M与Q在同一周期
B．单质与稀盐酸反应的速率为L<
C．M与T形成的化合物具有两性
D．L2＋与R2－的核外电子数相等
解析 由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg，Al和Be不在同一周期，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。
答案 C
根据元素化合价和原子半径推断元素，要掌握以下技巧：
（1）审题时，要区分主要化合价、常见化合价、部分化合价及化合价。
（2）根据化合价先将元素锁定范围，即利用元素最高正化合价等于元素所在的主族序数，确定元素所在的主族。
（3）根据元素周期律，结合原子半径数据确定元素具体位置。
题型3元素性质递变规律的应用
例3 下列说法正确的是（ ）
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析 非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的，P的非金属性强于As的，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，A、D选项错误；
同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强，C选项正确。
对元素周期表结构和同周期、同主族元素性质的递变规律不熟悉是造成错误判断的主要原因，它要求学生对元素周期表的结构，尤其是主族元素的名称、符号要熟练掌握，对元素性质的周期性变化要予以重点关注。
题型4元素同周律和元素周期表的应用
例4 A、B、C、D4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。
A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。
请回答下列问题：
（1）4种元素的符号依次是A____________，B__________，C____________，D____________。
它们的原子半径由大到小的顺序是______________________。
（2）试写出4种元素的离子结构示意图：
A__________，B__________，C__________，D________________________________________________________________________。
它们离子的半径由大到小的顺序________________________________________________________________________。
（3）它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
分别比较它们酸性和碱性的强弱________________________________________________________________________。
（4）写出能够生成的气态氢化物的化学式：
比较其稳定性：
________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×
8＝16，A为硫元素。
D原子的K、L
层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是（2＋8）×
2＝20，D为钙元素。
根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
答案
（1）S Cl K Ca r（K）>
r（Ca）>
r（S）>
r（Cl）
（2）S2－ Cl－ K＋
Ca2＋ r（S2－）>
r（Cl－）>
r（K＋）>
r（Ca2＋）
（3）H2SO4、HClO4、KOH、Ca（OH）2
酸性：
HClO4>
H2SO4，碱性：
KOH>
Ca（OH）2
（4）HCl、H2S HCl>
H2S 因非金属性氯元素强于硫元素
1．在下表中写出元素周期表前三周期元素（1～18号）的符号……
提示 1～18号元素原子的核外电子排布及主要化合价
2.观察上面的表格，思考并讨论：
随着原子序数的递增，元素原子的……
提示 核外电子排布及元素主要化合价的变化规律
原子序数
最外层电子数
最高或最低化合价的变化
1～2
1
1―→2
＋1―→0
3～10
2
1―→8
＋1―→＋5 －4―→－1―→0
11～18
3
＋1―→＋7 －4―→
－1―→0
结论：
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布和主要化合价都呈现周期性变化
1．实验：
（1）取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。
向试管中加入2mL水，并滴入……
提示
现象
与冷水反应缓慢，滴加酚酞无明显现象；
加热时，镁条表面有气泡产生，溶液变红
化学方程式
Mg＋H2O
Mg（OH）2＋H2↑
（2）取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别……
Mg
Al
与酸反应剧烈，有大量气泡产生
与酸反应较剧烈，有气泡产生
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2.讨论：
……
提示 （3）钠、镁、铝的金属性强弱
钠
镁
铝
单质与水（或酸）反应
与冷水反应非常剧烈，产生气体推动钠球运动，放出大量热，使钠熔化
与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；
与酸反应剧烈，放出氢气
与酸反应较为剧烈，放出氢气
最高价氧化物对应的水化物碱性强弱
氢氧化钠（强碱）
氢氧化镁（中强碱）
氢氧化铝（两性）
（4）结论：
金属性：
Na>
Mg>
4．通过以上对第三周期……
提示 第三周期元素的金属性、非金属性强弱递变规律：
从钠至氯，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。
非金属气态氢化物稳定性逐渐增强，还原性逐渐增强，水溶液酸性逐渐增强。
什么元素的金属性最强？
什么元素的非金属性最强？
它们分别位于元素周期表中的什么位置？
提示 周期表中最活泼的金属元素是铯，最活泼的非金属元素是氟，前者位于周期表的左下角，后者位于周期表的右上角。
1．减小 减弱 增强 Na NaOH Al（OH）3 HClO4
2．B 3.C
4．
（1）金属性：
Na<
K
（2）金属性：
Al>
非金属性：
Al<
B （3）非金属性：
Cl>
P （4）非金属性：
S
（5）非金属性：
O>
解析 依据元素在周期表中的位置及其同周期、同主族元素性质的递变规律即可判断。
5．
（1）酸性：
HNO3>
H3PO4
（2）碱性：
Mg（OH）2<
（3）碱性：
Mg（OH）2>
Al（OH）3
解析 元素金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；
元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。
6．具有金属光泽的固体，与水剧烈反应，比钾和钠的性质活泼，金属性更强。
7．
（1）Be与水反应比镁更缓慢，Ba与水反应比钙更快。
（2）Ba也要密封保存。
8．
（1）C、O、Na、Al
（2）根据原子的结构示意图来推断其在周期表的位置。
如Na的原子结构示意图：
，可知Na有三个电子层（第三周期），最外层有1个电子（第ⅠA族）。
其他元素以此类推。
（3）X与Y：
C＋O2
CO2（或2C＋O2
2CO）
Z与Y：
2Na＋O2
Na2O2（或4Na＋O2===2Na2O）
W与Y：
4Al＋3O2
2Al2O3
9．锗、锡、铅都位于第ⅣA族，分别在第四、五、六周期。
同一周期元素，从上到下金属性增强，与氧气、盐酸反应的能力增强，所以出现
（1）
（2）中的现象，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以出现（3）中的性质。
10．略。
11．
（1）7 4
（2）第七周期第ⅣA族 （3）金属元素
解析 114号元素的原子序数86<
114<
118，它位于周期表的第七周期第14列，属于第ⅣA族元素，同主族的铅元素为金属元素，由同主族元素性质递变规律可知114号元素为金
属元素。
1．具有下列结构的原子，其元素一定属于第ⅡA族元素的是（ ）
A．最外层电子数与次外层电子数相等的原子
B．M层电子数为L层电子数一半的原子
C．最外层有2个电子的原子
D．M层电子数等于其内层电子数之和的
的原子
答案 D
解析 若该元素位于第ⅡA族，则其原子最外层电子数为2（He除外），A项中元素原子最外层可能为2或8；
B项中元素最外层电子数为4；
C项中元素可能是He，位于0族；
D项中，元素有三个电子层，其最外层电子数一定为2。
2．同一周期中，X、Y、Z三种元素，其气态氢化物稳定性按X、Y、Z的顺序不断增强，下列说法正确的是（ ）
A．非金属性X>
Y>
Z
B．原子半径X>
C．它们氧化物水化物的酸性按X、Y、Z顺序增强
D．气态氢化物的还原性按X、Y、Z顺序增强
解析 同周期三种元素的气态氢比物稳定性增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周期律可推知B项正确。
3．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是（ ）
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
二
c
d
三
a
b
e
f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：
e>
b>
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
解析 d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；
a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；
六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；
c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。
4．目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，对这16种非金属元素的相关判断：
①都是主族元素，最外层电子数都大于4；
②单质在反应中都只能作氧化剂；
③氢化物常温下都是气态；
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。
其中不正确的有（ ）
A．只有①②B．只有①③C．只有③④D．①②③④
解析 16种元素中H、C的最外层电子数分别为1和4，①错误；
大多数非金属元素，既有正价又有负价，其单质既有氧化性又有还原性，②错误；
常温下水为液态，③错误；
SiO2不能与水反应生成相应的酸，④错误。
5.如下图是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。
下列叙述中不正确的是（ ）
A．三种元素的原子半径的大小顺序是W<
Y<
X
B．W最高价氧化物对应水化物具有强酸性，气态氢化物的水溶液具有弱碱性
C．X元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D．Y元素的单质是非金属单质中唯一能跟水发生激烈反应的单质
答案 A
解析 设X元素原子的质子数为Z，因为W、X、Y三种元素是短周期元素，所以，W元素原子的质子数为（Z－9），电子数为（Z－9）；
Y元素原子的质子数为（Z－7），电子数为（Z－7）。
而X原子核内质子数和中子数相等，则X原子的质量数为2Z。
又W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，即（Z－9）＋Z＋（Z－7）＝2Z，解之，Z＝16。
因此，X是硫（S）元素；
W是氮（N）元素；
Y是氟（F）元素。
它们的原子半径大小为r（S）>
r（N）>
r（F），选项A不正确；
氮元素的最高价氧化物是N2O5，对应水化物是硝酸（HNO3），它是一种强酸，氮元素的气态氢化物是氨气（NH3），其水溶液氨水是一种弱碱；
硫元素的氧化物有SO2、SO3，它们的水溶液分别是亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4），其水溶液显酸性，硫元素的氢化物是硫化氢（H2S），其水溶液是氢硫酸，显酸性；
Y的单质是氟气（F2），氟是非金属性最强的元素，氟气能置换出水中的氧：
2F2＋2H2O===4HF＋O2。
所以，选项B、C、D都正确。
6．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气反应生成的化合物为__________________（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：
________>
________（填化学式）。
答案
（1）7 K2O、K2O2、KO2（任选2个）
（2）He、Ne、Ar （3）C、H （4）Na （5）NH3 SiH4
解析
（1）1～20号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。
（2）属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。
（3）形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。
（4）同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。
（5）由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。
7．已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
（1）X是________，Y是________，Z是________。
（2）由Y和Z组成，且Y和Z的
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