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1、1第二节 元素周期律和元素周期表【知识网络】一元素周期律二周期表的结构：【易错指津】1主族金属元素的阳离子都一定满足最外层 2 电子或 8 电子结构，该说法是错误的。对于第四周期AA 族元素其次外层电子数为 18，如 31Ga（各层电子数为2、8、18、3）其 Ga3+离子的最外层电子数为 18。不要被常见的主族元素的阳离子最外层电子数为 2 或 8 所迷惑。2AA 同周期相邻的两元素其原子序数相差可为 1、11、26。因其两族元素间存在一过渡元素（其中六、七周期又存在镧系元素和锕系元素） 。3应用元素周期律和元素在周期表的位置推导未知元素的性质时，防止机械类比，如 Be、 Al 性质相似，但
2、氧化铍的化学式为 BeO 而不是 Be2O3。4应用周期表导出元素再求化学式时，对 C 元素应考虑 C 元素形成的有机物，以防元素的金属性与非金属性的周期性变化编排原则决定了归纳原子结构的周期性变化元素性质的周期性变化具体表现形式元素周期 律元 素周期表核外电子排布的周期性变化原子半径的周期性变化元素的主要化合价的周期性变化元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化按原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的元素排成一个横行把最外层电子数相同的元素（个别例外）排成一个纵行8 Li Ne2 HHe与原子结构关系元素种类 始终元素 周期数= 电子层数主族数= 最层外电子数三短(主 族)一二
3、三五六七七周期16 个族（7 主 7 副族 0 族）原子半径 主要化合价 金属性 非金属性 气态氢 化物 稳定性 最高价氧化物水化物酸碱性性质递变元素周期表 结构四8 NaAr18 KKr18 RbXe32 CsRn32 Fr三长(主副族)一 不 全2漏选。5试题常用筛选法、具体法、定位法判断法、逻辑推理法等解题。【典型例题评析】例 1 X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（1996 年全国高考题）A.X 的原子序数比 Y 的小 B.X 原子的最外层电子数比 Y 的大C.X 的原子半径比 Y 的大 D.X 元素的最高正价比 Y 的小思路分析：本题主
4、要考查元素周期律和元素周期表知识的应用和逻辑推理能力。A：X 元素失去电子后与 Y 元素得到电子后的电子数相等，说明 X 元素的原子序数大于 Y 元素的原子序数，A 错；B：X 元素应为金属元素，最外层电子数小于或等于4，Y 元素为非金属元素，最外层电子数大于或等于 4，B 错；C：X 原子比 Y 原子多一电子层，且 X 为金属元素， Y 为非金属元素，所以半径大； D：X 元素有阳离子，为金属元素，Y 元素为阴离子，为非金属元素，非金属元素的最高正价高于金属元素的最高正价。一题多解：根据“X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构 ”，已知阴离子与该原子具有相同电子层数
5、，阳离子比该原子少一个电子层，氩原子是第三周期的惰性元素，它们在元素周期表中的位置是：3 Y Ar4 X从上述划草图可知，X、 Y 在相邻周期，Y 在 X 元素的上一周期，是非金属，X 的原子序数比 Y 大，A 错。X 是金属元素，原子的最外层电子数 X 比 Y 少，B 错。X 原子半径比 Y 大，因为 X 元素比 Y 多一个电子层，X 是金属元素，相同周期中是原子半径较大者。在相同周期里元素的原子半径从左到右逐渐减小，Y 元素是同周期中原子半径较小者，因此，X 的原子半径一定大于 Y，C 对。X 原子在第四周期，可能是钾、钙等，阳离子的电子层结构和惰性元素氩相同，X 的最高正价可能是+1、+
6、2 等，Y 元素可能是第三周期的磷、硫、氯等，它们的阴离子与氩原子具有相同的电子层结构，其最高正价分别为+5、+6、+7，所以 X 元素的最高正价比 Y 元素小，D 对。答案：C、D方法要领：依据离子结构特点推断元素在周期表中位置是解本题的关键。把 X、Y 元素在元素周期表中定位后，它们的原子结构、电子层数、最外层电子数、最高正价以及原子半径递变规律都能顺利推断了。要注意将原子半径大小的比较与阴、阳离子半径大小的比较严格区别开来。其规律是-电子层结构相同的单离子:所在周期:阴离子 n 周期,阳离子在 n+1 周期 原子序数:阳离子阴离子微粒半径：阴离子阳离子 元素最高正价：阴离子的元素阳离子的
7、元素用一句话概括：“阴前阳下，径小序大” ，即与稀有气体元素同周期的阴离子，和该稀有气体元素下周期的阳离子，及这种稀有气体元素的原子，三者具有相同的电子层结构。原子序数大者，微粒的半径小。想一想：题干中“氩”如改为“氖”后，答案还一样吗？（D 不行） 。例 2 下列说法错误的是（2001 年全国高考题）3A.原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数B.元素周期表中从B 族到B 族 10 个纵行的元素都是金属元素C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是 8D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同思路分析：只有原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数而不是离子，A 错误；同位素的
8、化学性质基本相似，而物理性质不相同，如同位素的相对原子质量就各不相同，D 错误。答案：A、D方法要领：掌握同位素原子的性质（同位素:（1）与元素对比: 同位素既论种类又论个数,元素只论种类不论个数.同位素包括在元素中；（2）特性: 同一元素的各同位素化学性质几乎完全相同 天然存在元素里,不论是游离态还是化合态,各同位素所占的个数比不变） 、原子结构与周期表结构的关系，记住周期表的结构，知道过渡元素均为金属元素。例 3 X、Y、Z 为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为 1、4、6，则由这 3 种元素组成的化合物的化学式不可能是（1999 年全国高考题）A.XYZ B.X2YZ C.X2
9、YZ2 D.X2YZ3思路分析：原子最外层电子数为 1、4、6 的短周期元素分别是：“1”H、Li 、 Na， “4”C、Si， “6”O、S。可将 H、C 、O 三元素作为代表，它们可组成的物质有：H 2CO3、HCHO 、HCOOH 等，将其与题中选项对照，即得答案。答案：A方法要领：本题为纠正“题海战术”而专门设计的考题，有新意。过去高考涉及的是无机物，社会上流传的也是类似的题目，考生在解题用一些固定的思路或解题模式，往往容易漏选或错选。因此，解题应注意：如果肯定判定物质含有碳元素的话，则不仅要考虑含氧无机酸，还要考虑有机物。可用具体物质代入法较直观、准确作出判断。在元素推断中，一般是根
10、据主族元素的可能价态来判定化学式的正误。但特别应注意的是有机物中碳的价态，及氮元素的价态数目较多，不能只考虑对应族产生的价态，而忽视了这两种元素价态的特殊性。例 4 X 和 Y 属短周期元素，X 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y 位于 X的前一周期，且最外层只有一个电子，则 X 和 Y 形成的化合物的化学式可表示为（1998年全国高考题）A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3思路分析：依题意 X 原子的最外层如果是 M 层，所排电子数应为 4（是 L 层的一半） ，则它是 Si，那么 Y 就应该是在第二周期，是 Li；Li 与 Si 只能生成 Li4Si，选项中没有。若 X
11、原子的最外层如果是 L 层，所排电子数应为 1（是 L 层的一半） ，则它是 Li，那么 Y 就应该是在第一周期，是 H；H 与 Li 生成金属氢化物，化学式应为 LiH，符合 A 选项。答案：A方法要领：表面看此题较简单，但却隐含着考生不熟知的金属氢化物（LiH）的知识。解题中根据原子结构信息推断元素在周期表中的位置，以确定具体的元素是哪一种，是4解答包括本题在内的同类题型的基本方法，问题是在短周期元素中，不仅要注意第二、三周期的元素，还要考虑到第一、二周期的元素。例 5 已知短周期元素的离子， aA2 、 bB 、 cC3 、 dD 都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（2001 年
12、上海市高考题）A.原子半径 ABDC B.原子序数 dcbaC.离子半径 CDB A D.单质的还原性 ABDC思路分析：四种元素在元素周期表中的位置为 C D ，由此可推知，原子半径为B ABACD，原子序数为 abdc，还原性为 BACD。答案：C方法要领：抓住电子层结构相同的特点，推出其在元素周期表中的位置，根据元素周期律判断；电子层结构相同的离子，其核电荷数越大则离子半径越小。例 6 已知（Be）的原子序数为 4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（1997年全国高考题）A.铍的原子半径大于硼的原子半径 B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是 8C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.
13、单质铍跟冷水反应产物为氢气思路分析：由 Be 的原子序数为 4，可推知它位于第二周期、第A 族。根据其位置及同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律，其原子半径大于 B，A 正确；碱性Be(OH)2 比 Ca(OH)2 弱，C 正确；Be 的金属性小于 Mg，已知 Mg 跟冷水不反应，Be 就更不可能，故 D 错误；Be 原子的最外层电子数是 2 个，在 BeCl2 分子中 Be 最外层 2 个电子跟 Cl 共用两对电子，其最外层电子数为 4 个，B 错误。答案：A、C方法要领：抓住元素“构” 、 “位” 、 “性”三者的互推关系，对于主族元素（特别是短周期元素）有关问题的推断十分简便。运用
14、上述的“三角互推关系” ，可以很快确定 Be 在周期表中的位置和有关的化学性质，作出选项的正、误判断。解答元素推断题，主要掌握下列一些规律和方法：1原子结构与元素在周期表中的位置关系规律（见上述“三角互推关系” ）原子序数=Z周期数=n主族数=e 金属性：ne两 性：m=e非金属性 nE（硒） E（砷）E（硒） E（溴）E(硒)，又 E(溴)E(硒)。（3）由图中曲线知：E(K)E(Ca)E(Mg)，即 419E(Ca)738。（4）10 号元素是氖元素，其原子最外层已达 8 电子稳定结构，不易失去电子，故 E值大。答案：（1）随着原子序数增大，E 值变小 周期性；（2）；（3）419 738；（4）10 号元素是氖。其原子最外层已达 8 电子稳定结构（注：达到 8 电子稳定结构也给分）方法要领：解答此题的关键是图表信息的处理，首先要求考生对图表认真观察，而后1根据元素在周期表中的位置，找出随原子序数递增 E 值的变化规律，并回答问题。
