2026届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第23讲元素周期表元素周期律及其应用课件

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第23讲　元素周期表、元素周期律及其应用
考点一　元素周期表的结构与核外电子排布
2．原子序数(1)概念：按照元素在__________中的顺序由小到大给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝____________＝质子数＝______________＝质量数－中子数。3．元素周期表的编排原则
(1)元素周期表的结构简记如下：
(2)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族(7个副族和第Ⅷ族)10列共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个(1～2个)。②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。
[微点归纳]　①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素。②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。③过渡元素全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个。④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。
⑤同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。由于镧系和锕系的原因，第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。⑥能层数＝电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数。⑦对于主族元素，价电子就是最外层电子，而对于过渡元素原子(Pd除外)就不仅仅是最外层电子，如Fe的价电子排布式为3d64s2。
⑧元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
5．原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与周期的关系
(2)原子结构与族的关系 价层电子总数＝主族序数
[微点归纳]　①0族元素的价层电子排布：He为1s2，其他为ns2np6。②过渡元素(第ⅠB～ⅦB族和第Ⅷ族)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。
6．元素周期表的分区(1)按元素的种类分区
(2)按价层电子排布分区
(3)元素周期表中各分区原子的价层电子排布特点
7.元素周期表和元素周期律的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质(3)用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
【正误辨析】(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期。(　　)[提示]　×　元素周期表共18个纵列，第8、9、10列为Ⅷ族，共有16个族，7个周期。(2)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。(　　)[提示]　√　氢原子最外层有1个电子，H是ⅠA族元素；He原子最外层有2个电子，He是0族元素；Fe原子最外层有2个电子，Fe是Ⅷ族元素；Zn原子最外层有2个电子，Zn是ⅡB族元素。
(3)价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族，是s区元素。(　　)[提示]　×　价电子排布式为5s25p1的元素原子核外有5个电子层，最外层电子数为3，位于第5周期ⅢA族，是p区元素。(4)元素周期表中ⅢB族容纳的元素种类最多。(　　)[提示]　√　ⅢB族包括镧系元素和锕系元素，所以容纳的元素种类最多。
(5)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。(　　)[提示]　√　若两短周期元素原子序数相差8，可能为H与F或同族短周期相邻元素，周期数一定相差1。(6)金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属元素，左侧都是金属元素。(　　)[提示]　×　分界线左侧第ⅠA族的氢元素属于非金属元素。(7)同族元素原子的最外层电子数一定相同。(　　)[提示]　×　同主族元素原子最外层电子数相同，但0族最外层电子数为2或8，不相同。
(8)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。(　　)[提示]　×　过渡元素是指元素周期表中ⅢB族(第3列)到ⅡB族(第12列)，共10列所含元素。(9)ⅠA族包含元素种数最多且全部是金属元素。(　　)[提示]　×　含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，ⅠA族中的H是非金属元素。
(10)对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势判断，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。(　　)[提示]　√　由同主族元素的性质的递变规律可知“类钫”元素的金属性极强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。
(11)人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料。(　　)[提示]　√　在元素周期表中，在右上方区域寻找合成农药的材料，在金属和非金属性分界线处寻找半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(12)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(　　)[提示]　×　镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。
1．(2025·河北衡水高三检测)下列有关说法正确的是(　　)A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第ⅡA族B．短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C和SiC．基态原子的价电子排布为4s24p2，则该元素处于第四周期第ⅣA族，属于p区元素D．两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族
微考点1　原子结构与元素周期表的关系
[答案]　C[解析]　基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第ⅡA族，也可能处于0族(He)或副族(如Zn等)，A错误；短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，其价电子排布可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S元素，B错误；基态原子的价电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四周期第ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素可能处于同主族，如O和S，D错误。
2．具有下列特征的原子对应的元素，一定属于同一周期的是(　　)A．最外电子层上全部都是s轨道电子B．3p能级上电子数为奇数C．4s能级上有2个电子D．次外层电子数均为8[答案]　B
[解析]　原子最外电子层上全部都是s轨道电子，对应元素可能是第ⅠA、ⅡA族，也可能是过渡元素，如Cu(3d104s1)等，不一定处于同周期，A错误；3p能级上电子数为奇数的原子可能是Al(3s23p1)、P(3s23p3)、Cl(3s23p5)，对应元素均处于第三周期，B正确；4s能级上有2个电子，若4s能级是最高能级，可能是第四周期的元素，如Ca(4s2)、Zn(3d104s2)等，若4s能级不是最高能级，可能是第五、六、七周期的元素，C错误；原子的次外层电子数为8的元素可能是第三周期元素，如Na、Mg等，也可能是第四周期元素，如K、Ca等，不一定处于同周期，D错误。
3. (2025·湖南长郡中学月考)元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，下列说法不正确的是(　　) A．Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4B．Y元素在元素周期表的第四周期第ⅥA族C．X元素所在周期中所含非金属元素最多D．Z元素在元素周期表中处于p区[答案]　B
微考点2　元素周期表的结构及应用
[解析]　Y元素原子的价层电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，A正确，B错误；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，D正确。
4．下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们所在元素周期表中位置相符的一组是(　　)[答案]　D
[解析]　A项，第ⅠA族元素中，第一周期是1号元素H，第二周期是3号元素Li，不相符；B项，5号元素是B，其为第二周期ⅢA族元素，第三周期ⅢA族元素为13号Al元素，不相符；C项，4号元素是Be，它是第二周期ⅡA族元素，与其同主族的第三周期元素是12号元素Mg，不相符；D项，8号元素O是第二周期ⅥA族元素，与它同主族的第三周期元素是16号元素S，与S同周期的17号元素为Cl、18号元素为Ar，与Ar同族的第一周期0族元素为He，这几种元素的相对位置都正确，相符。
[方法规律]　同主族、邻周期元素原子序数差的关系(1)第ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。(2)第ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。(3)第ⅢA～第ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。(4)0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。
5．下列关于常用元素周期表的说法正确的是(　　)A．第ⅠA族元素称为碱金属元素B．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族C．元素周期表第四、第五、第六周期中都含有18种元素D．元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数[答案]　D[解析]　第ⅠA族中氢元素为非金属元素，不是金属元素，A错误；基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族或第ⅦB族，B错误；元素周期表中，第四、第五周期各含有18种元素，第六周期含有32种元素，C错误；元素周期表中，元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数，D正确。
6．(2024·试题调研)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是(　　)A．n＝m＋1 B．n＝m＋18C．n＝m＋25 D．n＝m＋11[答案]　B[解析]　对于第二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。
7．(2025·湖南师大附中检测)闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钠或钛的叙述不正确的是(　　)A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于周期表的s区C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素
微考点3　元素周期表的分区及应用
[答案]　C[解析]　48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，钠元素的价电子排布式为3s1，因此是s区第三周期主族元素，B、D正确；元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，C不正确。
8．元素周期表将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是(　　)A．该元素位于d区B．该元素为金属元素C．该元素位于第四周期第ⅢA族D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3[答案]　D
[解析]　该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素最后填入的电子在p层，该元素位于p区，故A错误，D正确；33号元素为砷，为非金属元素，故B错误；价层电子排布式为4s24p3，共有四层电子，最外层有5个电子，该元素位于第四周期第ⅤA族，故C错误。
[易错提醒]　对价电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
9．1869年，门捷列夫发表了第一张元素周期表。150多年里，科学家根据元素间的规律创造了各式各样的元素周期表。以下为螺旋式元素周期表的部分结构，下列说法正确的是(　　)A．由于非金属性：②>⑤，因此②的简单氢化物的熔、沸点与热稳定性均高于⑤B．⑧的单质与化合物广泛应用于半导体工业C．③的单质不能通过置换反应得到①的单质D．③④⑤⑥元素的原子半径依次减小，形成的简单阴阳离子半径依次增大
[答案]　B[解析]　由螺旋式元素周期表的部分结构可知，同一圆圈沿顺时针原子序数逐渐增大，纵向位于同一主族，则①～⑧分别为C、O、Mg、Al、S、Cl、Ar、Ge，氢化物的熔、沸点与非金属性无关，与相对分子质量和氢键有关，故A错误；Ge位于金属与非金属分界线附近，是良好的半导体材料，Ge的单质与化合物广泛应用于半导体工业，故B正确；镁和二氧化碳反应生成碳单质，故C错误；离子半径大小：S2－>Cl－>Mg2＋>Al3＋，故D错误。
1．元素周期律的内容及实质
2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律
(2)元素性质的变化规律
注意：(1)影响原子半径的因素①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小(0族除外)。(2)F无正价，O无最高正价。
3．元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
5．电离能的三个重要应用
[微点归纳]　金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
7．电负性的三个重要应用
8．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为“对角线规则”。
9．学生必做实验：同周期、同主族元素性质的递变实验一
[微点归纳]　金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指金属单质在水溶液中失去电子能力的性质，两者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。
【正误辨析】(1)第ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。(　　)[提示]　√　元素的最高正化合价等于其主族序数(F无正价、O无最高正价)。(2)离子半径r(S2－)>r(Cl－)>r(Al3＋)>r(Mg2＋)>r(Na＋)。(　　)[提示]　×　r(S2－)>r(Cl－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。(3)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。(　　)[提示]　×　钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，但是第二电离能大于镁。
(4)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。(　　)[提示]　×　第一电离能从大到小的顺序是F>N>O>C。(5)I的原子半径大于Br，HI的热稳定性比HBr强。(　　)[提示]　×　Br的非金属性比I强，HBr的热稳定性比HI强。(6)P的非金属性强于Si，H3PO4的酸性比H2SiO3强。(　　)[提示]　√　非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
(7)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(　　)[提示]　×　金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(8)原子的最外层电子数是2的元素，一定是ⅡA族元素。(　　)[提示]　×　不一定。可以是0族元素He和过渡元素等。(9)同一周期元素，从左至右，元素的第一电离能逐渐增大。(　　)[提示]　×　同一周期元素中，第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态，表现出的第一电离能比同周期相邻元素的大，如I(N)>I(O)。
(10)Ga与As位于同一周期，原子序数GaWB．非金属性：Z>Y>MC．M、X、Y、Z的离子半径：MH，A、B均正确；离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：H＋②>①C．电负性：①>②>③D．第一电离能：①>②>③[答案]　D
微考点2　电离能、电负性的变化规律及应用
[解析]　根据三种元素的基态原子的电子排布式可知，①、②、③依次为N、O、S元素。同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，则原子半径③(S)>①(N)>②(O)，A项错误；同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性③(S)①(N)，C项错误；同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能①(N)>②(O)>③(S)，D项正确。
4．(2025·江苏南通期初调研)当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是(　　)A．半径大小：r(Na＋)OC．电离能大小：I1(Na)>I1(O)D．碱性强弱：KOHX>W>Z，A错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性为Y>W>Z，B错误；四种元素的离子半径从大到小的顺序为Cl－>O2－>F－>Na＋，即W>X>Y>Z，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后，F原子吸引H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，则HCl的酸性强于HF，D错误。
考点三　元素推断与元素的性质
“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。
1．元素周期表中“位—构—性”的关系
2．元素推断中主族元素及其化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②常温下，单质为黄色固体的元素是____。③焰色试验现象呈黄色的元素是_____，呈紫色的元素是____(通过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是____。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是______；单质最轻的非金属元素是____。(7)溶解性：简单气态氢化物最易溶于水的元素是_____。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
3．元素推断中短周期主族元素及其化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是____。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是_____。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是___。(4)单质及其氢化物均具有漂白性的元素是_____。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是____。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是_________。(7)短周期中单质与水反应最剧烈的金属元素是______，非金属元素是____。
[微点归纳]　熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律(1)“凹”型结构。(2)各周期元素种类。(3)稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。(4)同主族上下相邻元素原子序数的关系。(5)元素周期表的分区。(6)原子半径和离子半径的大小关系。
4．理清“序、层”规律(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：故原子序数：_____________原子半径：_____________离子半径：___________________(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
D2－>C－>A＋>B2＋
[微点归纳]　元素位、构、性推断关系中的四个关注(1)关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。(2)关注关键词“最高价”，根据元素的氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。
(3)关注关键词“最简单”“稳定性”，通过氢化物比较元素非金属性的强弱时，必须是最简单气态氢化物的稳定性，注意C、N等有多种氢化物，稳定性与熔、沸点无关。(4)关注结构特点和特殊性质的描述，对核外电子排布特点(如价层电子排布、未成对电子、成对电子等)或物质特殊性质的描述往往是推断的突破口。
【正误辨析】(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。(　　)[提示]　×　电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。(　　)[提示]　√　最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。
(3)同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。(　　)[提示]　×　同一周期元素的原子，半径越小越容易得电子。(4)根据元素周期律可知金属性最强的是铯，非金属性最强的是氦。(　　)[提示]　×　金属性最强的是铯，非金属性最强的是氟。(5)因为非金属性：Cl>S，故HClO的酸性比H2SO4的强。(　　)[提示]　×　应该是最高价氧化物对应的水化物，HClO不是氯的最高价氧化物对应的水化物。
(6)根据Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。(　　)[提示]　√　Be、Mg、Ca、Ba是同主族元素，金属性逐渐增强，性质相似又有递变性。(7)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。(　　)[提示]　×　F2只能作氧化剂，不能作还原剂。(8)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的元素，所以这几种元素的化合物都有毒。(　　)[提示]　×　氯化钠等无毒。
1．(2025·七省适应性测试贵州化学)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN)，半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如图所示，其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：Z>GaB．XW属于共价晶体C．简单氢化物的稳定性：X>YD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
微考点1　结合元素周期表的结构片段推断未知元素
[答案]　B[解析]　根据五种元素在周期表中的相对位置推知，W、X、Y、Z分别代表C、Si、P、As元素。原子半径：Ga>As(Z)，A错误；XW为SiC，属于共价晶体，B正确；由于非金属性：SiH3AsO4，D错误。
2．(2025·天津南开区模拟)X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示，Z的第一电离能比W的第一电离能大，M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是(　　)A．电负性：W>Z>YB．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>YC．通过电解熔融的X2W3可制得X单质D．常温下，将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内，烧瓶内始终为无色[答案]　D
3．(2025·广东广州期初调研)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X、Z、W原子均有两个单电子，W与Z同主族。下列说法错误的是(　　)A．第一电离能：Y>ZB．简单离子的还原性：W>ZC．氧化物对应水化物的酸性：Y>WD．X、Y的氢化物分子中均可能存在非极性键[答案]　C
微考点2　结合文字描述信息推断元素
[解析]　基态X、Z、W原子均有两个单电子，则核外电子排布可能为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s23p4，即可能为C、O、Si、S，W与Z同主族且Z的原子序数小于W，故X为C，Z为O，W为S，再结合原子序数关系可知Y为N；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，p轨道为半充满状态，则第一电离能：N>O，A正确；S2－的还原性强于O2－，B正确；题目未说明酸的种类，无法比较，C错误；C的氢化物C2H6中存在C—C非极性键，N的氢化物N2H4中存在N—N非极性键，D正确。
4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反。基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法错误的是(　　)A．第一电离能：Z>W>YB．简单离子还原性：Z>W>XC．原子半径：Y>W>XD．简单氢化物的沸点：X>Y>W[答案]　D
[解析]　根据题意可知X为O，Y为Si，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，则W为S；又短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则Z为P。P原子最外层p能级电子为半充满，故第一电离能：Z>W>Y，A正确；非金属性越强，单质氧化性越强，而相应简单阴离子的还原性越弱，则简单离子还原性：Z>W>X，B正确；同一周期主族元素从左到右原子的半径渐渐变小，Y和W为第三周期元素，X为第二周期元素，则原子半径：Y>W>X，C正确；Y的简单氢化物为SiH4，W的简单氢化物为H2S，H2S的相对分子质量大于SiH4，则简单氢化物的沸点：X>W>Y，D错误。
5. (2025·河北沧州八校联盟联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Y、Z位于同一周期。无机物[YW4]＋[ZXY]－与某种有机化合物(如图)互为同分异构体。下列说法中错误的是(　　) A．电负性：XC>H。(2)元素非金属性越强最高价氧化物对应的水化物酸性越强，表中所列元素中非金属性最强的为F，但F不存在最高价氧化物对应的水化物，其次是Cl，则最高价氧化物对应的水化物酸性最强的为HClO4；同周期元素从左到右金属性递减，同主族元素从上到下金属性递增，则金属性最强的元素为Na。(3)f、g、h分别为P、S、Cl，同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，则氢化物最稳定的为HCl；HCl为强酸，其电离方程式为HCl===H＋＋Cl－。(4)同周期元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大，A错误，B正确；同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小，C正确，D错误。(5)根据元素电负性递变规律可知Ca的电负性介于K和Mg之间，故B正确。
推断元素周期表中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心
(2)性质与位置互推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金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
(3)结构和性质的互推是解题的要素①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；④判断元素金属性和非金属性的强弱。
短周期元素原子与成键数目的关系如下表
1．(2024·黑、吉、辽卷，11,3分)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是(　　)
A．单质沸点：Z>Y>WB．简单氢化物键角：X>YC．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
[答案]　D[解析]　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，即5个原子轨道(1s、2s、2px、2py、2pz)，则X可能为N、O、F；Y、Z原子有两个未成对电子，可能为C、O、Si、S；Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；结合溶液中的转化实验：CuSO4溶液中通入NH3至过量生成[Cu(NH3)4]SO4，推得W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素。S单质常温下为固体，H2、O2(或O3)为分子晶体，单质沸点：Z>Y>W，A正确；NH3和H2O中N、O原子都是sp3杂化，N原子有1个孤电子对，O原子有2个孤电子对，H2O中孤电子对的斥力更大，故键角：NH3>H2O，B正确；CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色沉淀[Cu(OH)2]，继续通入NH3生成[Cu(NH3)4]2＋，C正确；由[Cu(NH3)4]2＋的结构可知，配位原子是氮原子(X)，D错误。
2．(2024·贵州卷，9,3分)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是(　　)A．第一电离能：YY>Z>W，C错误；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Be>B，则碱性：Be(OH)2>H3BO3，D错误。
6．(2023·全国乙卷，10,6分)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　)A．X的常见化合价有－1、－2B．原子半径大小为Y>X>WC．YX的水合物具有两性D．W单质只有4种同素异形体[答案]　A
[解析]　W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70、C120等，D项错误。
本讲要点速记：1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。2．掌握五个关系式(1)质子数＝原子序数。(2)电子层数＝周期序数。(3)最外层电子数＝主族序数。(4)最高正价＝主族序数(O、F除外)。(5)最低负价＝主族序数－8(H除外)。
3．理解原子结构与元素性质的递变规律
4．掌握两个物理量(1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA、ⅤA族元素的特殊性。(2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。
5．常见元素及其单质、化合物的特性总结