2025屆高三化學一輪專題復習講義（05）專題二物質結構2-1元素周期律與元素周期表（1課時）【復習目標】1．了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用。掌握同一周期、同一主族元素的原子結構與元素性質的遞變規律。2．理解元素(主族和零族)原子結構、在周期表中的位置、性質及其它們之間的關系。3．知道化學鍵的含義。能用電子式、結構式和結構簡式表示一些常見物質的結構。能識別典型的離子化合物和共價化合物。【重點突破】1．同周期、同主族元素性質及其遞變性規律。2．“位構性”的推斷及應用。【真題再現】例1．（2023·江蘇卷）元素C、Si、Ge位于周期表中IVA族。下列說法正確的是A．原子半徑：r(C)＞r(Si)＞r(Ge) B．第一電離能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體 D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料解析：A項，同主族元素原子半徑從上往下原子半徑增大，故原子半徑：r(C)＜r(Si)＜r(Ge)，錯誤；B項，同周期主族元素，從上往下原子半徑增大，更易失電子，第一電離能：I1(C)＞I1(Si)＞I1(Ge)，錯誤；C項，晶體硅、SiC均為共價晶體，碳單質中金剛石為共價晶體，而石墨為混合晶體，C60為分子晶體，錯誤；D項，周期表中元素Si附近存在許多準金屬，可在其周圍尋找半導體材料，正確。答案：D例2．（2022·江蘇卷）工業上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是A．半徑大小：r(Al3+)＜r(Na+) B．電負性大小：χ(F)＜χ(O)C．電離能大小：I1(O)＜I1(Na) D．堿性強弱：NaOH＜Al(OH)3解析：A項，核外電子數相同時，核電荷數越大，半徑越小，故半徑大小為r(Al3+)＜r(Na+)，正確；B項，同周期元素核電荷數越大電負性越大，故χ(F)＞χ(O)，錯誤；C項，同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，同主族從上往下第一電離能呈減小趨勢，故電離能大小為I1(O)＞I1(Na)，錯誤；D項，元素金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故堿性強弱為NaOH＞Al(OH)3，錯誤。答案：A【知能整合】1．金屬性、非金屬性強弱的判斷方法2．同周期、同主族元素性質的遞變規律性質同周期(自左而右)同主族(自上而下)金屬性減弱增強非金屬性增強減弱主要化合價最高正價升高(O、F除外)最高正價相同(O、F除外)最高價氧化物對應水化物的酸、堿性酸性增強；堿性減弱酸性減弱；堿性增強非金屬氣態氫化物的穩定性增強減弱原子半徑減小增大電負性增強減弱第一電離能增大趨勢（IIA族與IIIA族、VA族與VIA反常）減小例3．（2021·江蘇卷）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X是空氣中含量最多的元素，Y的周期序數與族序數相等，基態時Z原子3p原子軌道上有5個電子，W與Z處于同一主族。下列說法正確的是A．原子半徑：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B．X的第一電離能比同周期相鄰元素的大C．Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z的強D．Z的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的弱解析：前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X是空氣中含量最多的元素，則X為N元素；Y的周期序數與族序數相等，則Y為Al；基態時Z原子3p原子軌道上有5個電子，則Z為Cl；W與Z處于同一主族，則W為Br。A項，根據同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，因此原子半徑：r(X)＜r(z)＜r(y)＜r(w)，錯誤；B項，根據同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但N的2p處于半充滿狀態，因此X(N)的第一電離能比同周期相鄰元素的大，正確；C項，同周期元素原子序數增大，其最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強，則Al(OH)3＜HClO4，錯誤；D項，同主族原子序數增大，非金屬性逐漸減弱，簡單氫化物的穩定性逐漸減弱，所以Z的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強，錯誤。答案：B例4．（2021·江蘇適應性）13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有關說法正確的是A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的簡單氣態氫化物的化學式為PH4C．第一電離能：I1(Al)＜I1(P)＜I1(S)D．最高價氧化物的水化物的酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4解析：A項，Al原子3個電子層，位于第3周期IIIA族，錯誤；B項，P原子最外層5個電子，與氫原子共用三對電子，簡單氣態氫化物的化學式為PH3，錯誤；C項，同一周期，從左到右，第一電離能呈現增大的趨勢，VA族與VIA族反常，所以第一電離能：I1(Al)＜I1(S)＜I1(P)，錯誤；D項，非金屬性：P＜S＜Cl，酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4，正確。答案：D【知能整合】元素在周期表位置的推導依據突破口結論根據元素(短周期)在周期表中的特殊位置推斷周期序數等于主族序數的元素H、Be、Al主族序數等于周期序數2倍的元素C、S主族序數等于周期序數3倍的元素O周期序數等于主族序數2倍的元素Li周期序數等于主族序數3倍的元素Na根據元素(短周期)在周期表中的特殊位置推斷最高正價是最低負價絕對值3倍的元素S最高正價不等于主族序數的元素O、F(無正價)短周期中原子半徑最小的元素H短周期中原子半徑最大的元素NaW與X是同主族的短周期元素，X的原子序數是W的2倍W是O，X是S最高正價與最低負價代數和為6的元素Cl最高正價與最低負價代數和為4的元素S最高正價與最低負價代數和為2的元素N、P最高正價與最低負價代數和為0的元素H、C、Si根據金屬性、非金屬性推斷短周期中金屬性最強的元素Na非金屬性最強的元素F應用最廣泛的半導體材料Si根據含量推斷空氣中含量最多的元素N地殼中含量最多的元素O地殼中含量最多的金屬元素Al根據特殊性質推斷既能與強酸反應又能與強堿反應的常見物質Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3形成化合物種類最多、其單質是硬度最大的物質的元素C氣態氫化物溶于水顯堿性的元素N密度最小的氣體H2氣態氫化物能和它的氧化物在常溫下反應生成該元素的單質的元素S氣態氫化物和最高價氧化物對應的水化物能反應生成離子化合物的元素N同主族并且能夠形成離子化合物的兩種元素H、Na同周期的三種元素，最高價氧化物對應水化物兩兩之間反應生成鹽和水Na、Al、S(或Cl)【體系再構】【隨堂反饋】基礎訓練1．鏌(Mc)是115號元素，其原子核外最外層電子數是5。下列說法不正確的是A．Mc的原子核外有115個電子 B．Mc是第七周期第VA族元素C．Mc在同族元素中金屬性最強 D．Mc的原子半徑小于同族非金屬元素原子2．下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是A．原子半徑：W＜XB．常溫常壓下，Y單質為固態C．氣態氫化物熱穩定性：Z＜WD．X的最高價氧化物的水化物是強堿3．（2023·蘇北七市一模）X、Y、Z、W、Q是原子序數依次增大且不超過20的主族元素。X是地殼中含量最多的元素，Y基態原子核外s能級和p能級電子數相等，Z與X同主族，Q的焰色試驗呈紫色。下列說法正確的是A．簡單離子半徑：Z＞X＞YB．X的第一電離能比同周期的相鄰元素的大C．Z的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強D．Q最高價氧化物對應水化物的堿性比Y的弱4．（2023·蘇錫常鎮一模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X與Z處于同一主族，Y是短周期中電負性最大的元素，Z是同周期基態原子中未成對電子數最多的元素，W的族序數是周期序數的2倍。下列正確的是A．原子半徑：r(X)＜r(Y)B．Z的第一電離能比W的小C．元素Z在周期表中位于第3周期VA族D．X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的弱5．（2023·鹽城二模）由SiCl4制備高純SiH4的反應為SiCl4+LiAlH4SiH4↑+LiCl+AlCl3。下列說法正確的是A．熱穩定性：HCl＞SiH4 B．離子半徑：r(Li+)＞r(H-)C．第一電離能：I1(Al)＞I1(Cl) D．共價鍵的極性：Si－Cl＞Al－Cl拓展訓練6．（2023·南通二模）X、Y、Z、W是原子序數依次增大的四種短周期元素。X和Y的基態原子s能級電子總數均等于其p能級電子總數，Z原子的最外層電子數是Y原子最外層電子數的2倍，W和X位于同一主族。下列說法不正確的是A．Z單質可用于制作半導體材料B．元素Z、W的最高價氧化物對應的水化物都是強酸C．元素X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強D．簡單離子半徑：r(W)>r(X)>r(Y)7．（2023·廣東卷）化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿，X的基態原子價層電子排布式為nsn－1，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A．電負性：E>Y>ZB．氫化物沸點：M>Y>EC．第一電離能：X>E>YD．YZ3和YEeq\o\al(－,3)的空間結構均為三角錐形8．（2023·湖南高考）日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態X原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2︰1︰3。下列說法正確的是A．電負性：X＞Y＞Z＞WB．原子半徑：X＜Y＜Z＜WC．Y和W的單質都能與水反應生成氣體D．Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性9．X、Y、Z、W為前四周期原子序數依次增大的四種元素，X、Y、Z的原子半徑和最外層電子數如下圖所示。W的基態原子最外層只有1個電子且內層電子全部充滿。下列說法正確的是A．第一電離能：X<YB．W的基態原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s1C．Z元素沒有正化合價D．X的簡單氫化物分子間能形成氫鍵10．（2023·北京卷）下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是A．F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC．氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性D．氣態氟化氫中存在(HF)2，而氣態氯化氫中是HCl分子【隨堂反饋】答案：1．D2．D3．A4．C5．A6．B7．A8．C9．D10．A【課后作業】1．（2023·全國甲卷）W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數依次增大，最外層電子數之和為19。Y的最外層電子數與其K層電子數相等，WX2是形成酸雨的物質之一。下列說法正確的是A．原子半徑：X＞W B．簡單氫化物的沸點：X＜ZC．Y與X可形成離子化合物 D．Z的最高價含氧酸是弱酸2．（2023·無錫期中）黑火藥發生爆炸反應的化學方程式為：KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑。下列有關說法正確的是A．電離能大小：I1(N)＜I1(O) B．電負性大小：χ(N)＜χ(C)C．原子半徑大小：r(S)＜r(O) D．熱穩定性大小：H2S＜H2O3．（2023·湖北高考）W、X、Y、Z為原子序數依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數與X的價層電子數相等，Z2是氧化性最強的單質，4種元素可形成離子化合物(XY)+(WZ4)-。下列說法正確的是A．分子的極性：WZ3＜XZ3 B．第一電離能：X＜Y＜ZC．氧化性：X2Y3＜W2Y3 D．鍵能：X2＜Y2＜Z24．（2023·鹽城期中）向NaAlO2溶液中滴加適量NaHCO3溶液可生成Al(OH)3沉淀。下列說法正確的是A．半徑大小：r(O2－)＜r(Al3+) B．電負性大小：χ(H)＞χ(Na)C．堿性強弱：NaOH＜Al(OH)3 D．電離能大小：I1(C)＞I1(O)5．（2023·全國新課標卷）一種可吸附甲醇的材料，其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶體結構如下圖所示，其中[C(NH2)3]+為平面結構。下列說法正確的是A．該晶體中存在N-H…O氫鍵 B．基態原子的第一電離能：C＜N＜OC．基態原子未成對電子數：B＜C＜O＜N D．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同6．（2022·鎮江期中）X、Y、Z、W為原子序數依次增大的前四周期元素，X的一種單質是天然存在的最堅硬礦物質，Z原子最外層電子數為次外層電子數的三倍，W基態原子的價電子排布為3d64s2。下列說法正確的是A．原子半徑：Z＞Y＞XB．元素的第一電離能：Z＞Y＞XC．X、Y最簡單氣態氫化物分子的鍵角：X＞YD．W2+價電子軌道表示式：7．（2022·揚州二模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，元素X原子的最外層電子數是其內層電子數的3倍，元素Y基態原子的3s軌道上有1個電子，Z是地殼中含量最多的金屬元素，W與X位于同一主族。下列說法正確的是A．原子半徑：r(W)＞r(Z)B．第一電離能：I(Y)＞I(Z)C．X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強D．Z的最高價氧化物對應水化物的堿性比Y的強8．（2022·蘇北、蘇中七市三模）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。X與Z同主族，且基態X原子中p能級和s能級上的電子數相同。Y、Z同