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元素周期律和元素周期表一、元素周期律及其应用1、元素周期律实质：元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化，其本质原因是元素的原子核外电子排布呈周期律变化。
2、元素周期表中主族元素性质的递变规律（1）最外层电子数：同一周期，从左至有依次增加；同一主族，不变。
（2）电子层数：同一周期，不变；同一主族，从左至有依次增加。
（3）原子半径：同一周期，从左至右，原子半径减小；同一主族，从上至小至有依次增大。
（4）失电子能力：同一周期，从左至右，逐渐增大；同一主族，从上至小至有依次减弱。
（5）得电子能力：同一周期，从左至右，逐渐减弱；同一主族，从上至小至有依次递增。
（6）主要化合价：同一周期，最该正价=族序数（O、F外）；同一主族，最该正价=族序数（O、F外）（7）最高价氧化物对应水的酸碱性：同一周期，从左至右，酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱；同一主族，从上至下，酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。
（8）气态氢化物：同一周期，从左至右，形成难度逐渐减弱，气态氢化物稳定逐渐增强；同一主族，从上至下，形成难度最近增大，气态氢化物稳定性逐渐减弱。
二、元素周期表的及其用1、周期：具有相同的电子层数的元素按原子序数递增的顺序排列而成的一个横行，叫做一个周期，族：在周期表中，将最外层电子数相同的元素按原子序数递增的顺序排成的纵行叫做一个族。
2、元素周期表结构（1）元素周期表中共有7个周期，其分类如下：短周期(3个)：包括第一、二、三周期，分别含有2、8、8种元素周期（7个）长周期(3个)：包括第四、五、六周期，分别含有18、18、32种元素不完全周期：第七周期，共26种元素(1999年又发现了114、116、118号三种元素)（2）第六周期中的57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共15种元素，因其原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。
第七周期中的89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共15种元素，因其原子的电子层结构和性质十分相似，总称锕系元素。
人教必修二第一章第二节元素周期律第三课时元素周期律和元素周期表的应用.教学设计[教学设计]*教学目标知识与技能：1、了解原子结构与元素性质的关系。
2、知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
3、了解元素周期表和元素周期律的应用。
过程与方法：1、通过对前面所学知识的归纳、比较，加深对“位、构、性”统一关系的认识。
2、阅读教材、查阅资料，体会元素周期表和元素周期律对生产、生活及科学研究的指导作用情感、态度与价值观：1、通过对“位、构、性”三者关系的分析，培养学生辩证唯物主义观点和科学创新精神。
2、培养学生由个别到一般的研究问题的方法；从宏观到微观、从现象到本质的认识事物的科学方法。
*教学分析元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
学会使用周期表，能运用“位、构、性”辩证统一的关系进行准确推断，是本节的教学目的。
元素周期表学生已不陌生，但学生并不能够系统、全面的认识；元素周期律已初步了解，但学生从原子结构的角度去认识元素性质的递变规律还有一定的难度。
针对这种情况，可让学生根据原子结构理论及周期律有关知识对同一周期、同一主族元素性质的递变规律进行理论推导，从而使学生更深刻地理解结构与性质的关系，及量变引起质变的辩证唯物主义观点。
更重要的是使学生会用辩证的思想指导自己的学习。
具体教学思路是：引导观察阅读→自主合作讨论→归纳总结规律→分析本质原因→具体应用。
*重点难点元素性质和原子结构的关系。
*教学媒介和教学方法1、教学媒介：多媒体，实物投影仪2、教学方法：引导分析法、归纳比较法、逻辑推理法*教学过程设计（新课引入]师：首先我给大家讲一则故事---门捷列夫预言亚铝密度师：听完这则故事，你有何感想？生1：门捷列夫的预言太神奇啦！简直不可思议。
生2：元素周期律对新元素的发现及结构、性质的预测提供了重要的线索，对科学技术的发展具有重大的指导意义。
师：说得好。
元素周期表、元素周期律的作用和意义是重大而深远的，今天我们就具体学习一下元素周期律和元素周期表的应用。
高考化学真题专题解析—元素周期律及其应用【母题来源】2022年全国甲卷【母题题文】Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。
Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。
下列说法正确的是A．非金属性：X>QB．单质的熔点：X>YC．简单氢化物的沸点：Z>QD．最高价含氧酸的酸性：Z>Y【答案】D【试题解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q元原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。
A．X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；B．由分析可知，X为Al属于金属晶体，Y为Si属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；C．含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl 或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；D．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D正确；故答案为：D。
元素周期表与元素周期律应用元素周期表是化学中重要的工具，它把所有已知的化学元素按照一定的规律排列起来。
元素周期律则描述了这些元素的性质以及它们在周期表中的排列规律。
本文将探讨元素周期表与元素周期律在化学应用中的重要性。
1. 元素周期表的基本结构元素周期表以元素的原子序数（即元素的核电荷数）为基础，将元素分为七个水平行，称为周期。
同时，元素周期表按照元素的化学性质进行分组，形成了八个垂直列，称为族或者群。
这种排列使我们能够快速地了解元素的基本信息，例如原子量、化学符号、元素名称等。
2. 元素周期表中的周期趋势元素周期表的排列不仅仅是一种视觉上的分类，它还反映了元素性质的周期变化。
例如，原子半径、电子亲和能、电离能等物理性质和化学性质在周期表中具有明显的变化趋势。
这些趋势有助于我们理解元素的行为特性，并且在实际应用中起到重要的指导作用。
3. 元素周期律的应用元素周期律不仅仅是一种对元素性质的描述方式，它还为许多应用提供了基础。
以下是几个常见的元素周期律应用的例子：3.1 化学方程式的预测通过观察元素周期表，我们可以推测化学反应中元素的可能的氧化态和化合物的生成。
这使得我们可以预测反应的产物，并在实验室中进行合成或分解反应。
3.2 原子核的稳定性根据元素周期表，我们可以了解到原子核中质子和中子的比例。
通过分析这些比例，我们可以预测原子核的稳定性和放射性衰变的可能性。
3.3 元素的性质预测元素周期律中的周期趋势可以帮助我们预测元素的性质。
例如，元素在同一族中的性质往往相似，因此我们可以推断某个未知元素的性质，只需观察其所在的族。
3.4 元素的周期性趋势元素周期表中的周期趋势有助于我们理解元素的周期性变化。
例如，通过观察元素的电离能趋势，我们可以了解到元素中电子结构的变化，从而推测出元素的化学活性。
4. 实际应用举例元素周期表与元素周期律的应用不仅限于学术领域，它们在实际应用中也发挥着重要作用。
以下是一些具体的应用举例：4.1 材料科学元素周期表提供了材料科学研究的基础。
第2课时元素周期表和元素周期律的应用[核心素养发展目标] 1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。
2.了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律1．元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。
(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。
同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱。
2．元素周期表的金属区和非金属区(1)金属性强的在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。
(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。
3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系(1)同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
(2)主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。
(3)非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。
(1)金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性()(2)氟元素非金属性最强，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性最强()(3)原子最外层电子数大于3且小于8的元素一定是非金属元素()(4)最外层电子数是2的元素，最高正价一定是＋2价()(5)第二周期元素的最高正价等于它所处的主族序数()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×1．短周期主族元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4，碱性最强的是NaOH。
气态氢化物稳定性最强的是HF。
2．X元素能形成H2X和XO2两种化合物，则该元素的原子序数可能是()A．13 B．14 C．15 D．16答案 D解析根据H2X可知，X为－2价，X元素在第ⅥA族，上述四种元素属于第ⅥA族的是16号元素硫。
专题4元素周期律与元素周期表综合应用元素推断题是常考的热点，这类题往往将元素化合物的知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大。
解题的关键是正确推断元素。
1．元素推断的一般思路2．元素推断常用方法(1)根据原子或离子的结构示意图推断①已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位置和元素的种类：电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数。
如果已知离子的结构示意图，则须将其转化为原子结构示意图来确定。
②电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，简称“阴前阳下”。
(2)根据元素化合价的特征关系推断①根据等式确定元素在周期表中的位置：最高正化合价数＝最外层电子数＝主族序数(O、F 除外)。
②如果已知负化合价(或阴离子的符号)，则须用等式先求出最高正化合价：最高正化合价＝8－|负化合价|(O、F除外)，再确定元素在周期表中的位置。
(3)根据原子半径的递变规律推断根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比上边元素的原子半径大。
(4)根据元素的原子结构特征推断①利用元素的原子结构特征确定元素在周期表中的位置：a.最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
b.最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA或ⅡA族元素，还有可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
c.次外层电子数是2的元素在第二周期；次外层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA、ⅡA族；最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
d.某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则对应元素位于第四周期。
②利用元素的特征来推断元素的位置：如根据“形成化合物最多的元素”“空气中含量最多的元素”“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。
(5)根据稀有气体的原子序数推断各周期最后的元素都是稀有气体元素，其原子序数的数值实际上等于前几周期的元素种数之和。
熟记这些原子序数，对推断某元素在周期表中的位置很有帮助。
例1(2016·江苏学测)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。
Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，Y、Z原子的电子数总和与X、W原子的电子数总和之比为5∶4。
下列说法正确的是()A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强C．由X、Z组成的化合物与由Z、W组成的化合物只能发生化合反应D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐解析据题意可判断出X、Y、Z、W四种元素的位置如下：X(H)…Y ZW(Na)设Y的原子序数为a，则Z/12＝5/4，解得a＝7，由此确定X、Y、Z、W分别是H、N、O、Na。
同周期元素(稀有气体除外)，原子序数越大，原子半径越小，故A错；同周期元素(稀有气体除外)，从左至右，非金属性逐渐增强，非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，故B错；过氧化钠和水的反应是非化合反应，故C错；由H、N、O三种元素组成的化合物可以是酸，如硝酸，可以是碱，如一水合氨，也可以是盐，如硝酸铵。
答案D方法点拨元素周期表中位－构－性三者关系例2 (2017·苏州学测模拟)有四种短周期主族元素分别为X 、Y 、Z 、W 。
X 是地壳中含量最多的元素； Y 元素的单质是空气的主要成分之一；Z 原子的最外层电子数是其最内层电子数的12，且Z 元素位于第三周期；W 元素的最高正价和最低负价的代数和为0。
下列说法正确的是( )A ．原子半径：X<Y<W<ZB ．Z 的氧化物一定只有一种C ．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<WD ．X 和W 两种元素形成的化合物，既能与强酸反应又能与强碱反应解析 有四种短周期主族元素分别为X 、Y 、Z 、W 。
X 是地壳中含量最多的元素，X 是O; Y元素的单质是空气的主要成分之一，Y 是N ；Z 原子的最外层电子数是其最内层电子数的12，Z 是Na ；W 元素的最高正价和最低负价的代数和为0，W 是Si 或C 。
A 项，同主族从上到下原子半径逐渐增大，同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：X<Y<W<Z ，正确；B 项，Na 的氧化物有氧化钠和过氧化钠，错误；C 项，氮元素非金属性强于硅、碳，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y ＞W ，错误；D 项，X 和W 两种元素形成的化合物为二氧化硅或CO 2，是酸性氧化物，不能与强酸反应，但可以与强碱反应，错误，答案选A 。
答案 A方法点拨 元素推断分类例析(1)由周期表中的位置推断熟记主族元素在周期表中的特殊位置，如：①族序数等于周期数的元素：H 、Be 、Al 。
②族序数等于周期数2倍的元素：C 、S 。
③最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H 、C 、Si 。
(2)由结构特点推断元素熟悉下列短周期元素原子的结构特点①原子核中无中子的原子：1H。
②最外层只有一个电子的元素：H、Li、Na。
③最外层有两个电子的元素：Be、Mg、He。
④最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；3倍的：O；4倍的：Ne。
⑥次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
(3)由性质特性推断元素牢记某些短周期元素的特殊性①原子半径最小的元素是H，最大的是Na。
(稀有气体除外)②气体单质密度最小的元素是H，原子核中只有质子没有中子的元素是H，原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素也是H。
③与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。
④气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。
⑤没有最高正价的元素是O。
⑥短周期最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。
⑦气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物反应生成离子化合物的是N。
⑧单质及其最高价氧化物都是原子晶体的元素是Si。
⑨单质硬度最大的元素是C，单质熔、沸点最高的元素是C。
⑩形成化合物种类最多的元素是C。
⑪单质、最高价氧化物及最高价氧化物对应的水化物，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的元素是Al。
⑫地壳中含量最多的金属元素是Al，含量最多的非金属元素是O。
1．(2017·海门学测模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的原子失去一个电子后即为质子，X、Z同主族，Y的原子L层有5个电子，W的单质常温下呈气态。
下列说法正确的是()A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B．Y的最高价氧化物的水化物酸性比W的强C．Z的一种氧化物可能既含离子键又含共价键D．X、Y、W三种元素一定只能组成共价化合物答案C解析短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的原子失去一个电子后即为质子，则X为氢元素，Y的原子L层有5个电子，则Y为氮元素，Z与X同主族且原子序数大于Y，则Z为钠元素，W的单质常温下呈气态，则W为氯元素。
A项，原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(W)＜r(Z)，错误；B项，Y的最高价氧化物的水化物HNO3酸性比W的最高价氧化物的水化物HClO4酸性弱，错误；C项，Z的一种氧化物Na2O2既含离子键又含共价键，正确；D项，X、Y、W三种元素可以组成离子化合物NH4Cl，错误。
2．(2017·无锡学测模拟)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。
下列说法正确的是()A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱C．Y的单质的氧化性比Z的强D．X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物答案D解析地壳中含量最多的元素是氧，Z为O元素，所以Y为N元素；钠是短周期金属性最强的元素，W是Na；X原子序数最小且不与Y、Z同周期，所以X是H元素。
A项，原子半径N>O，错误；B项，W的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，是强碱，错误；C项，氮气的氧化性比氧气弱，错误；D项，H、N、O可以组成HNO3等共价化合物，也可以组成NH4NO3等离子化合物，正确。
3．(2017·徐州学测模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。
单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。
下列说法不正确的是()A．原子半径：Y>Z>WB．非金属性最强的元素为WC．Y的最高价氧化物对应的水化物可与NaOH溶液反应D．YW3为离子化合物解析 由题意知X 为Be ，X 与W 、Y 与Z 原子的最外层电子数之和为9，且X 、Y 、Z 、W 原子序数依次增大，故W 可能为F 或Cl ，Y 可能为B 或Al ，Z 可能为O 或S ，由于四种元素中有两种金属元素，故Y 为Al ，Z 为S ，W 为Cl 。
Al 、S 、Cl 位于同周期，随原子序数的递增，原子半径减小，非金属性增强，故A 、B 项正确；Y 的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，是两性氢氧化物，可与NaOH 溶液反应，C 项正确；YW 3为AlCl 3，为共价化合物，D 项不正确。
4．(2017·泰兴学测模拟)X 、Y 、Z 、M 、W 为五种短周期元素。
其中X 、Y 、Z 是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X 与Z 可形成XZ 2分子；Y 与M 形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L －1；W 的质子数是X 、Y 、Z 、M 四种元素质子数之和的一半。
下列说法正确的是( )A ．元素Z 、W 的简单离子的电子层结构不同B ．Y 的最高价氧化物的水化物能与其简单气态氢化物反应生成盐且显碱性C ．由X 元素形成的单质不一定是原子晶体D ．由X 、Y 、Z 、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键答案 C解析 X 、Y 、Z 、M 、W 为五种短周期元素，其中X 、Y 、Z 三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，X 、Y 、Z 的最外层电子数之和为15，最外层电子数平均为5，X 与Z 可形成XZ 2分子，X 为＋4价，Y 为－2价，可推出X 、Y 、Z 分别为C 、N 、O 三种元素；Y 与M 形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L －1，该气态化合物的摩尔质量为22.4 L·mol －1×0.76 g·L －1≈17 g·mol －1，则M 为H 元素；W 的质子数是X 、Y 、Z 、M 四种元素质子数之和的一半，则W 的质子数为12×(6＋7＋8＋1)＝11，故W 为Na 元素。
