高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第19講元素周期表與元素周期律教案新人教版

第19講元素周期表與元素周期律[考綱要求]1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。2.了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。4.以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。5.以第ⅠA族和第ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?？键c(diǎn)一元素周期表1．原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號。原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)。2．元素周期表的編排原則eq\x(周期)eq\x(族)eq\a\vs4\al(\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)相同,從上到下電子層數(shù)遞增)))eq\a\vs4\al(\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電子層數(shù)相同,從左到右原子序數(shù)遞增)))3．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(7個橫行，7個周期)短周期長周期序號1234567元素種數(shù)288181832320族元素原子序數(shù)21018365486118(2)族(18個縱行，16個族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族第8、9、10共3個縱行0族第18縱行(1)分區(qū)①分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。②各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。(2)過渡元素：元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個縱列共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。(3)鑭系：元素周期表第六周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。(4)錒系：元素周期表第七周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。(5)超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素。巧記周期表結(jié)構(gòu)口訣橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，第七現(xiàn)已滿?？v列稱為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)①，一零再一遍②。一縱一個族，Ⅷ族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。說明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0eq\o(。,\s\do4(,))1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素(×)(2)第ⅠA族全部是金屬元素(×)(3)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素(×)(4)兩短周期元素原子序數(shù)相差8，則周期數(shù)一定相差1(√)2．請在下表中畫出元素周期表的輪廓，并在表中按要求完成下列問題：(1)標(biāo)出族序數(shù)。(2)畫出金屬與非金屬的分界線；畫出過渡元素。(3)標(biāo)出鑭系、錒系的位置。(4)寫出各周期元素的種類。(5)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。(6)標(biāo)出113～118號元素的位置。答案：題組一元素周期表的結(jié)構(gòu)1．下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是()C[本題常因?qū)υ刂芷诒淼慕Y(jié)構(gòu)掌握不牢固易造成錯誤。根據(jù)元素周期表中每周期所含有的元素的種類數(shù)分別為2、8、8、18、18、32、32，分析比較得出C符合題意。]2．如圖為元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核電荷數(shù)為x，則這五種元素的核電荷數(shù)之和為()A．5x＋10 B．5xC．5x＋14 D．5x＋16A題組二多角度推斷元素在周期表中的位置角度(一)用原子序數(shù)推導(dǎo)元素3．(2019·遼寧大連八中檢測)如圖為元素周期表中元素X的信息。下列關(guān)于X的說法正確的是()A．屬于過渡元素C．處于第四周期第ⅢA族D．非金屬性比氮弱D[As屬于非金屬元素，不屬于過渡元素，A項(xiàng)錯誤；X的相對原子質(zhì)量為74.92，B項(xiàng)錯誤；X處于第四周期第ⅤA族，C項(xiàng)錯誤；同一主族元素從上到下非金屬性依次減弱，D項(xiàng)正確。]4．(1)56號元素位于第________周期________族。(2)114號元素位于第________周期________族。(3)25號元素位于第________周期________族。答案：(1)六ⅡA(2)七ⅣA(3)四ⅦB角度(二)用化合價推導(dǎo)元素5．用元素符號填空。(1)最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為0的短周期元素__________。(2)最高正價是最低負(fù)價絕對值3倍的短周期元素是________。答案：(1)H、C、Si(2)S角度(三)用族與周期的關(guān)系推導(dǎo)元素6.A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示。已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C分別為()A．Be、Na、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、PC[設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為x＋8－1，C的原子序數(shù)為x＋8＋1，(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A為O元素，B為P元素，C為Cl元素，故選C。]7．用元素符號填空(前20號元素)。(1)主族序數(shù)與周期數(shù)相同的元素有________。(2)主族序數(shù)是周期數(shù)2倍的元素有________，3倍的元素有________。(3)周期數(shù)是主族序數(shù)2倍的元素有________，3倍的元素有________。答案：(1)H、Be、Al(2)C、SO(3)Li、CaNa考點(diǎn)二元素周期律及應(yīng)用1．元素周期律(1)內(nèi)容元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。(2)實(shí)質(zhì)元素原子核外電子排布呈周期性變化的結(jié)果。2．主族元素的周期性變化規(guī)律內(nèi)容同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同依次增加最外層電子數(shù)依次增加1個相同原子半徑逐漸減小逐漸增大元素的性質(zhì)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價一般，最高正價：＋1→＋7負(fù)化合價：主族序數(shù)－8最高正價數(shù)＝主族序數(shù)(O、F除外)化合物性質(zhì)最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子還原性逐漸減弱陽離子氧化性逐漸減弱，陰離子還原性逐漸增強(qiáng)3.元素周期表、元素周期律的應(yīng)用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素(2)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)。①比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱方法：金屬性：Mg>Al，Ca>Mg，則堿性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。②比較H2O和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的方法：非金屬性：C>Si，O>C，則氫化物穩(wěn)定性：H2O>CH4>SiH4。(3)預(yù)測未知元素的某些性質(zhì)。①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。②已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學(xué)元素砹(At)的化合物的性質(zhì)為HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt難溶于水。(4)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)將下面左右兩側(cè)對應(yīng)內(nèi)容連線。答案：①—c②—a③—b(1)對于主族元素，元素的最高正化合價和主族族序數(shù)相同。但氧一般表現(xiàn)為負(fù)價；氟無正價。(2)通過元素原子在氧化還原反應(yīng)中得失電子的難易程度來比較兩種元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱，而非得失電子數(shù)目的多少。(3)通過元素氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性強(qiáng)弱來比較兩種元素非金屬性、金屬性強(qiáng)弱時，必須是最高價氧化物。1．根據(jù)元素周期律比較下列各組性質(zhì)(用“>”或“<”填空)。(1)金屬性：K________Na________Mg，非金屬性：F________O________S。(2)堿性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。(4)熱穩(wěn)定性：CH4________NH3________H2O。(5)還原性：HBr________HCl，I－________S2－。(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。答案：(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)><(6)>>2．比較下列微粒半徑大小(用“>”或“<”填空)。(1)Na________Mg________Cl。(2)Li________Na________K。(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。(4)F－________Cl－________Br－。(5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋。(6)Fe2＋________Fe3＋。答案：(1)>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)>>>(6)>“三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大eq\o(。,\s\do4(,))題組一根據(jù)元素周期律和周期表判斷物質(zhì)的性質(zhì)1．(2019·北京師大附中期中)下列事實(shí)中，不能用元素周期律解釋的是()A．原子半徑：K>Ca>MgB．堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3C．熱穩(wěn)定性：HF>HCl>H2SD．酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO3D[同一周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，同一主族元素從上到下原子半徑依次增大，A項(xiàng)不符合題意；元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，B項(xiàng)不符合題意；元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，C項(xiàng)不符合題意；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，D項(xiàng)不能用元素周期律解釋，D項(xiàng)符合題意。]2．(2019·云南昆明一中月考)最新發(fā)現(xiàn)的第113號、115號、117號和118號元素已正式寫入元素周期表。根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律的知識，下列說法正確的是()原子序數(shù)英文名稱中文名稱符號漢語拼音113Nihonium钅爾Nhnǐ115Moscovium鏌Mcmò117TennesseeTstián118OganessonOgàoA.Nh(OH)3具有兩性B．Mc位于元素周期表中第七周期第ⅤA族，其原子半徑小于TsC．已知Og是一種人工合成的稀有氣體元素，其在元素周期表中位于第七周期0族D．若制得Ts的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，其酸性強(qiáng)于HClO4C[Nh是113號元素，在周期表中位于第七周期第ⅢA族，和Al位于同一主族，同一主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，所以Nh(OH)3具有堿性，A錯誤；Mc是115號元素，位于元素周期表中第七周期第ⅤA族，Ts是117號元素，位于元素周期表中第七周期第ⅦA族，同一周期主族元素的原子半徑從左到右逐漸減小，Mc原子半徑大于Ts，B錯誤；Og是118號元素，位于元素周期表中第七周期0族，C正確；Ts是117號元素，位于元素周期表中第七周期第ⅦA族，與Cl位于同一主族，同一主族從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，所以若制得Ts的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，其酸性弱于HClO4，D錯誤。]3．根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價)信息，下列敘述正確的是()元素代號ABCDE原子半徑/nm主要化合價＋1＋3＋2＋6、－2－22－與B3＋的核外電子數(shù)不可能相等B．離子半徑：A＋<D2－C．最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：A<CD．氫化物的穩(wěn)定性：D>EB[由表中數(shù)據(jù)可知，A為鈉，B為鋁，C為鈹，D為硫，E為氧。離子半徑：Na＋<S2－，B項(xiàng)正確。]題組二元素的金屬性或非金屬性與實(shí)驗(yàn)探究的融合4．(2019·重慶西南大學(xué)附中月考)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁F2、I2分別與H2反應(yīng)比較氟、碘的非金屬性強(qiáng)弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測定相同濃度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH比較碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱D向某溶液中加入鹽酸，將生成的氣體通入品紅溶液中檢驗(yàn)溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,3)A[F2、I2分別與H2反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件的難易程度即可判斷出氟、碘的非金屬性強(qiáng)弱，故A正確；向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3，MgCl2與NH3·H2O反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，AlCl3與NH3·H2O反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，無法比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱，故B錯誤；測定相同濃度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH，只能說明HCOeq\o\al(－,3)的酸性比HSOeq\o\al(－,3)的弱，而比較非金屬性強(qiáng)弱要根據(jù)元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性，不能據(jù)此比較，故C錯誤；具有強(qiáng)氧化性的氣體及二氧化硫均可使品紅溶液褪色，向某溶液中加入鹽酸，將生成的氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，則該氣體可能為SO2，還可能為氯氣，不能檢驗(yàn)溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,3)，故D錯誤。]5．某同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價含氧酸的酸性就越強(qiáng)。他設(shè)計了如圖裝置以驗(yàn)證硫、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。該同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱，已知A是強(qiáng)酸；B是粉末固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成。(1)寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：A：________；B：________；C：________。(2)寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：該同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)是利用強(qiáng)酸制弱酸的原理。非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)。由題意可推測，A為H2SO4，B為Na2CO3，C為Na2SiO3或K2SiO3。答案：(1)H2SO4Na2CO3Na2SiO3(或K2SiO3)(2)CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(或2CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3))規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯點(diǎn)(1)對于主族元素而言，元素的最高正化合價和主族序數(shù)相同，但是氧無最高正價，氟無正價，一般為零價或負(fù)價。(2)判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。(3)根據(jù)元素氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時，必須是其最高價氧化物的水化物?！拔弧獦?gòu)—性”綜合推斷題的解題方法元素推斷題是高考的熱點(diǎn)題型，命題落腳點(diǎn)是借助元素周期表的片段、短周期元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及這些元素形成重要化合物的特性推斷元素。利用“位—構(gòu)—性”關(guān)系綜合考查元素及其化合物的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)內(nèi)容。此類試題的基本特點(diǎn)如下圖所示。一、由元素在周期表中的位置推斷1．根據(jù)核外電子的排布三大規(guī)律推斷元素(1)最外層電子規(guī)律最外層電子數(shù)(N)3≤N<8N＝1或2N>次外層電子數(shù)元素在周期表中的位置主族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(2)“陰三、陽四”規(guī)律：某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期。(3)“陰上、陽下”規(guī)律：電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期。(2019·四川樂山調(diào)研)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，已知四種原子最外層電子數(shù)之和為24。下列說法正確的是()A．元素X和元素Z的最高正化合價相同B．簡單陰離子半徑：W>XC．簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y<Z<X<WD．元素Z的氧化物對應(yīng)水化物都是強(qiáng)酸C[四種元素為短周期元素，四種原子最外層電子數(shù)之和為24，設(shè)X最外層電子數(shù)為x，結(jié)合圖中信息知x＋x＋1＋x＋x－1＝24，x＝6，則X為O，W為F，Y為P，Z為S。O和S同主族，但由于O的氧化性較強(qiáng)，其無最高正化合價，A項(xiàng)錯誤；O2－、F－具有相同的核外電子排布，原子序數(shù)越大半徑越小，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)元素周期律，元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：F>O>S>P，簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：W>X>Z>Y，C項(xiàng)正確；S元素的氧化物SO2對應(yīng)水化物為亞硫酸同，亞硫酸為弱酸，D項(xiàng)錯誤。]2．利用“化合價”推導(dǎo)元素(1)正、負(fù)價差：符合公式“最高正價＋|最低負(fù)價|＝8”的元素，當(dāng)正、負(fù)的絕對值之差為0、2、4、6時，所在的主族序數(shù)依次是ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA。(2)最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為0的短周期元素：H、C、Si。(3)最高正價是最低負(fù)價絕對值3倍的短周期元素：S。(4)最高正價不等于族序數(shù)的短周期元素：O、F。X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A．原子最外層電子數(shù)：X>Y>ZB．單質(zhì)沸點(diǎn)：X>Y>ZC．離子半徑：X2－>Y＋>Z－D．原子序數(shù)：X>Y>ZD[依題意，不難確定X、Y、Z分別是S、Na、F元素。原子最外層電子數(shù)F>S>Na(Z>X>Y)，A錯誤；單質(zhì)沸點(diǎn)Na>S>F2(Y>X>Z)，B錯誤；離子半徑S2－>F－>Na＋(X2－>Z－>Y＋)，C錯誤；原子序數(shù)S>Na>F(X>Y>Z)，D正確。]3．根據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)幾個重要關(guān)系式①核外電子層數(shù)＝周期序數(shù)(對于大部分元素來說)；②主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝最高正價＝8－|最低負(fù)價|③|最高正價|－|最低負(fù)價|＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族,2——第ⅤA族,4——第ⅥA族,6——第ⅦA族))(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置①族序數(shù)等于周期序數(shù)的元素：H、Be、Al。②族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素：C、S。③族序數(shù)等于周期序數(shù)3倍的元素：O。④周期序數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca。⑤周期序數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正價是最低負(fù)價絕對值3倍的短周期元素：S。⑧除H外，原子半徑最小的元素：F。⑨最高正價不等于族序數(shù)的短周期元素：O(F無正價)。(2017·全國卷Ⅱ，9)a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同；d與a同族。下列敘述正確的是()A．原子半徑：d＞c＞b＞aB．4種元素中b的金屬性最強(qiáng)C．c的氧化物的水化物是強(qiáng)堿D．d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)B[a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同，b原子次外層的電子數(shù)為2或8，若b原子次外層的電子數(shù)為2，則a為He，不是主族元素，不符合題意；則b原子次外層的電子數(shù)為8，則b為第三周期元素，a為O；d與a同族，則d為S；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同，則c為Al，b為Na或Mg。A錯：原子半徑：a＜d＜c＜b。B對：b為Na或Mg,4種元素中b的金屬性最強(qiáng)。C錯：c的氧化物的水化物是Al(OH)3，屬于兩性氫氧化物，不是強(qiáng)堿。D錯：a、d同主族，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，氧化性逐漸減弱。]二、由元素及其化合物的特性進(jìn)行推斷1．形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素：C。2．空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。3．地殼中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。4．等物質(zhì)的量的單質(zhì)最輕的元素是H；最輕的金屬單質(zhì)是Li。5．單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是Br；金屬元素是Hg。6．最高價氧化物及其對應(yīng)的水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的短周期元素是Al。7．元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能起化合反應(yīng)的元素是N；能起氧化還原反應(yīng)的元素是S。8．元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素是Li、Na、F。(2017·全國卷Ⅰ，12)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的簡單氫化物可用作制冷劑，Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后，加入稀鹽酸，有黃色沉淀析出，同時有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是()A．X的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)B．Y的簡單離子與X的具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C．Y與Z形成化合物的水溶液可使藍(lán)色石蕊試紙變紅D．Z與X屬于同一主族，與Y屬于同一周期C[四種主族元素都在短周期，W的簡單氫化物可用作制冷劑，則W為N元素。Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的，則Y為Na元素。一種鹽與稀鹽酸反應(yīng)既有黃色沉淀生成也有刺激性氣體產(chǎn)生，則該鹽為硫代硫酸鈉，X為O元素，Z為S元素。A對：非金屬性O(shè)強(qiáng)于N，所以水的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于氨氣。B對：Y的簡單離子為Na＋，X的簡單離子為O2－，Na＋與O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。C錯：硫化鈉溶液水解顯堿性，不能使藍(lán)色石蕊試紙變紅。D對：O元素與S元素屬于同一主族(第ⅥA族)，S元素與Na元素都在第三周期。]三、利用“位—構(gòu)—性”關(guān)系進(jìn)行推斷元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì)，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì)，故三者之間可相互推斷。(2016·全國卷Ⅲ，12)四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，W與Y同族，Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：W<X<ZB．W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性C．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：W<YD．最高價氧化物的水化物的酸性：Y>ZB[四種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，則X為Na元素；Z與X(Na)形成的離子化合物的水溶液呈中性，則Z為Cl元素；因W與X的簡單離子電子層結(jié)構(gòu)相同，且W與Y同族，則W可能為N(或O)元素、Y可能為P(或S)元素。A項(xiàng)，Na＋與N3－(或O2－)電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越多離子半徑越大，故離子半徑：Na＋<N3－(或O2－)<Cl－。B項(xiàng)，W與X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均為NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈堿性。C項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，故熱穩(wěn)定性：W>Y。D項(xiàng)，最高價氧化物對應(yīng)的水化物中HClO4是最強(qiáng)的無機(jī)酸。]四、“公式＋驗(yàn)證”巧推短周期相鄰元素1．若已知三元素的核外電子數(shù)(原子序數(shù))之和經(jīng)驗(yàn)公式：eq\f(三種元素原子序數(shù)之和±8,3)≈其中某元素的原子序數(shù)(注意：若整數(shù)則無解)。2．若已知相鄰三元素的最外層電子數(shù)之和(1)能被3整除，則三種元素的位置關(guān)系只能為同周期相鄰或同主族相鄰；(2)同時不能被3和2整除，則必有兩元素在同一偶數(shù)族，另一元素為相鄰奇數(shù)族；(3)雖然不能被3整除，但是能被2整除，則必有兩元素在同一奇數(shù)族，另一元素為相鄰偶數(shù)族。有三種相鄰元素A、B、C，已知A、B處于同一周期，且B、C處于同一主族相鄰位置。又知這三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和是31，最外層電子數(shù)之和為17，試推斷A、B、C各為何種元素。解析：分析題意，我們可將A、B、C這三種元素在元素周期表中的位置，列出如下四種情形：再根據(jù)三種元素的原子序數(shù)的關(guān)系，列出代數(shù)式，求解，簡單直觀。設(shè)B的質(zhì)子數(shù)為x。根據(jù)三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為31，綜合分析上述四種情況，可列出以下四個代數(shù)方程式：①(x－1)＋x＋(x＋8)＝31，解之得x＝8；②x＋(x＋1)＋(x＋8)＝31，解之得x＝eq\f(22,3)(不合理)；③(x－1)＋x＋(x－8)＝31，解之得x＝eq\f(40,3)(不合理)；④(x＋1)＋x＋(x－8)＝31，解之得x＝eq\f(38,3)(不合理)。則A的質(zhì)子數(shù)8－1＝7，是氮元素；B的質(zhì)子數(shù)為8，是氧元素；C的質(zhì)子數(shù)為8＋8＝16，是硫元素。N、O、S三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為5＋6＋6＝17，符合題意。答案：A為氮元素，B為氧元素，C為硫元素。“文圖轉(zhuǎn)化法”——推斷元素的常用方法解題過程中，很多情況只涉及短周期元素或前20號元素，可以先在草稿紙上根據(jù)題中文字信息畫出只包含短周期或前20號元素的元素周期表片段，比照此表進(jìn)行推斷，能大大提高解題速度和準(zhǔn)確率。即先進(jìn)行文圖轉(zhuǎn)化，再按圖推斷元素eq\o(。,\s\do4(,))1．(2019·全國卷Ⅰ，13)科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是()A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC．Y的最高價氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C[氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液呈中性，A項(xiàng)錯誤；元素非金屬性順序?yàn)閆(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項(xiàng)錯誤；磷的最高價氧化物是P2O5，其對應(yīng)的水化物為HPO3、H3PO4，它們均是中強(qiáng)酸，C項(xiàng)正確；2個硅原子和1個P原子形成2個共價鍵，陰離子得到1個電子，所以該化合物中磷原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯誤。]2．(2019·全國卷Ⅲ，9)X、Y、Z均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數(shù)之和為10。X與Z同族，Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A．熔點(diǎn)：X的氧化物比Y的氧化物高B．熱穩(wěn)定性：X的氫化物大于Z的氫化物C．X與Z可形成離子化合物ZXD．Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸B[MgO為離子晶體，碳的氧化物為分子晶體，故Mg的氧化物的熔點(diǎn)高于碳的氧化物，A錯誤；非金屬性：C>Si，故氫化物的熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4，B正確；C、Si形成的化合物SiC為共價化合物，C錯誤；Mg能溶解在濃硝酸中，Si不與濃硝酸反應(yīng)，D錯誤。]3．(2019·全國卷Ⅱ，9)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。如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(zhì)為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價氧化物的水化物是強(qiáng)堿D[原子半徑：N<Al，A項(xiàng)正確；常溫常壓下，單質(zhì)硅呈固態(tài)，B項(xiàng)正確；由非金屬性：P<N，可知?dú)鈶B(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3，C項(xiàng)正確。Al的最高價氧化物對應(yīng)的水化物Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，并非強(qiáng)堿，D項(xiàng)錯誤。]4．(2018·全國卷Ⅰ，12)主族元