《元素周期律和元素周期表》教案
学习目标:
（一）知识与技能目标
1．了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律。
2．认识元素周期表的结构以及周期和族的概念，理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。
3．了解ПA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。
（二）过程与方法目标
1．提高利用各种图表（直方图、折线图）分析、处理数据的能力。
2．通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，提高归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。
3．通过案例的探究，激发主动学习的意识。并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。
（三）情感态度与价值观目标
1．学习元素周期律，要初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。
2．学习化学史知识，能认识到：人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的；任何科学的发现都需要长期不懈地努力，才能获得成功。
学习过程
第1课时
复习:1、原子是由什么构成的
2、画出原子序数为1-18号元素的原子结构示意图
一.元素周期律
交流与研讨:（1）填写教材P11页表中所缺的内容；
（2）对表中各项内容进行比较、分析，寻找其中的规律。
填表：填写p11的表格
方法引导:为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况，在教材p12页画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。
交流研讨：展示直方图。
引导：观察1-18号元素的最外层电子数的变化，我们发现从3号到10号，最外层电子由1增加到8，从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。象这样每隔一定数量，又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。
联想与质疑：通过直方图，对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况，你能得出什么结论？
总结：
方法引导:为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况，在教材p12页画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化，你的结论是什么？
交流研讨：展示其折线图，交流观点。
总结:
讲述：稀有气体元素的原子半径教材中没有列出，它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大，这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。
讨论:影响原子半径的因素：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
（1）电子层数相同时，影响原子半径的因素是什么？
（2）最外层电子数相同时，其影响因素是什么？
总结：影响原子半径的因素：
电子层数相同，质子数越多，吸引力______，半径_________；
最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径_________。
1、原子半径大小的比较
同主族，从上到下，原子半径逐渐 。
同周期，从左到右，原子半径逐渐 。
2、离子半径大小的比较
（1）具有相同电子层结构的离子半径大小的比较
电子层数相同，随着核电荷数的增加，原子核对核外电子的吸引能力 ，半径 。
（2）同主族离子半径大小的比较
元素周期表中从上到下，电子层数逐渐 ，离子半径逐渐 。
（3）同一元素的不同离子的半径大小比较
同种元素的各种微粒，核外电子数越多，半径 ，高价阳离子半径 低价离子半径。
方法引导：在教材p11页画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。对于元素主要化合价的变化，你的结论是什么？
交流研讨：展示其折线图，交流观点。
总结：随着原子序数的递增，元素的化合价呈现周期性变化。
且有以下量的关系:
│最高正价│+│负价│=_______
引导探究:综合以上的事实，各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论?
总结:元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出—————— 的变化。
探究:元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？
总结：元素性质的周期性变化是--------------------------呈现周期性变化的必然结果
小结:
以1－18号元素核外 分析归纳 最外层电子数随原子序数
电子排布为例 递增呈周期性变化
决定 ①元素原子半径的周期性变化 总结归纳 元素周期律
②元素主要化合价的周期性变化 元素周期律实质
达标检测：
1、元素周期律的内容和实质是什么？
2、下列元素原子半径最大的是
A、Li B、F C、Na D、Cl
3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是
A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F
4、根据下列原子结构示意图回答(用编号回答)：
① ② ③ ④
⑴半径最小的是________ ⑵具有最低负化合价的是___________
⑶只有还原性的是______ ⑷只有氧化性的是_______
5、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为________.
作业:
第2课时 二 元素周期表
复习: 1、元素周期律的内容和实质是什么？w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
2、元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？
思考:元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？
二 元素周期表
阅读思考:阅读教材P14页，第3行。思考周期表中周期和族划分的依据是什么？
总结:编排原则:
同一周期：________相同，原子序数递增的元素从左到右为同一周期；
同一族：__________相同，原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。
阅读思考:阅读教材P14页15行，思考周期表中有多少周期？每周期有多少种元素？
概括总结:
1周期，共____种元素
短周期 2周期，共_____种元素
周期 3周期，共_____种元素
（七个横行） 4周期，共____种元素
长周期 5周期，共_____种元素
6周期，共______种元素
不完全周期 7周期,目前已发现____种元素,如排满则有___种
阅读、思考:在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系，阅读课文P14倒数第二段，说出这些元素在周期表中什么位置？结构上有何特点？
总结:在第六周期中，从57号镧（La）到71号元素镥（Lu），共____种元素，它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行，第三列。
与此类似，在第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号铹（Lr）这_____种元素总称为锕系元素，排在第七行，第三列。
观察与思考:在周期表中共有多少列？分为哪些族？
概括总结:
主族（A）：共___个主族，包括___和___周期元素
族 副族（B）：共___个副族，只包括___周期元素
（18个纵行） 第VIII族：包括________三个纵行的元素
0族：稀有气体元素
观察与思考:在周期表的１８个纵行１６个族中，各族从左到右的排列顺序如何？
总结:在元素周期表中，各族从左到右的依次是：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
______________________________________________________________
观察与思考:在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？
结论:在所有族中，第______族包括____和_____元素，因此元素最多，共有_____种元素。
练习:据周期表结构，推测原子序数为87号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？
阅读思考: 阅读教材P13页倒数第一自然段，通过周期表，我们还可以了解元素的哪些信息？
总结:
（1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。
（2）通过周期表，我们还可以对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现为非金属元素的性质。
（3）通过周期表，还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。
小结:元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具，请大家概括它的结构。
周期
元素周期表结构
族
达标检测: 1.已知a为ⅡA族元素，b为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且a、b为同一周期元素，下列关系错误的是 （ ）
A.n=m+1 B.n=m+11
C.n=m+25 D.n=m+10
2.根据周期表的结构来推测32号和54号和118号元素在元素周期表的位置。
作业:1、P17练习1、练习2w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
第3课时 三、认识元素周期表中的其它元素
复习:1. 在周期表中共有多少列？分为哪些族？
2. 周期表中有多少周期？每周期有多少种元素？
3.原子序数为34的元素位于（ ）周期，（ ）族，属于（ ）类单质；原子序数为56的元素位于（ ）周期，（ ）族，属于（ ）类单质。
三、认识元素周期表中的其它元素
思考:在元素周期表中，你认识的元素有哪些？举例谈一谈它们的用途。
填表:请完成表格
供动物呼吸
电导体
供植物生长
热导体
促进人体生长
半导体
通过燃烧供热
超导材料
阅读思考:阅读教材P15页，第三自然段
概括:完成表格：
第IIA族元素的名称、符号及其共同性质：
元素名称
元素符号
本族元素性质
实验:将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧；再将三者混合放在燃烧匙中灼烧，观察火焰的颜色。
阅读思考:阅读教材P16页，第一自然段
第VA族元素的名称、符号及其用途：
元素名称
元素符号
本族元素用途
注意:第VA族元素从非金属过渡到金属，N、P、As为非金属，Sb、Bi为金属。
阅读思考:阅读教材P16页，倒数第二自然段。回答过渡元素的位置和它们的共同性质。你熟悉的元素有哪些？有何特性？
总结：熟悉的元素：金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铁（Fe），硬而有光泽，金、银单质性质稳定。
思考与探究:仔细观察元素周期表，每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何？可能还有几种非金属元素未被发现？
方法指导:（1）利用元素周期表的金属与非金属的分区图，直接进行推测；
（2）利用周期表中周期序数与非金属元素种数的关系，进行归纳概括
引导学生填写下表：
周期序数
非金属种数
归纳概括:除第一周期外，周期序数+非金属种数=8
所以，随着周期数的递增，设周期序数为n，则金属元素种数为（8-n）。
达标检测：在元素周期表中，相邻周期，同族元素之间原子序数差与周期序数有何关系？
用符号表达出来。并运用上述规律完成下列练习：
元素周期表中有相邻元素A、B、C，A与B同周期，B与C同主族，它们的原子最外电子数电子数之和为19，原子序数之和为41，则三种元素的名称分别是
A ，B ，C 。
作业：P18练习3
探究作业: 查阅资料，查一查元素周期表有哪些不同的格式，你能否设计出其它格式的元素周期表. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
综合练习： A
1.元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )
A.元素原子量的递增，量变引起质变
B.元素的原子半径呈周期性变化
c.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化
2.下列元素中，原子半径最大的是( )
A.锂 B.钠 C.氟 D.氯
3.半径由小到大、氧化性由强到弱的一组微粒是( )
A.H+、Al3+、Mg2+、K+ B.O、P、S、Cl
C.S2-、Cl-、K+、Ca2+ D.Na、Mg、Al、K
4 .下列叙述中正确的是 （ ）
A.除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外，其他周期均有18个元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
5.下列各化合物中，阳离子与阴离子半径之比最小的是( )
A.LiI B.LiF C.NaCl D.KBr
6.下列各组微粒，按半径由大到小顺序排列的是( )
A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+
C.Br-、Br、Cl、S D.Na+、Al3+、Cl-、F-
7.Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4，Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出 电子层结构相同的离子，该化合物是( )
A.KCl B.Na2S C.Na2O D.K2S
8.某元素X的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2，则在某气态氢化物中，X元素的化合价为( )
A.5n-12 B.3n-12 C.3n-6 D.n-10
9.元素X、Y可组成化学式为XY3的化合物，则X、Y的原子序数可能是( )
A.3和9 B.6和8 C.13和17 D.15和17
10.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径 ；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半，X、Y、Z 三种元素原子序数的关系是( )
A.X＞Y＞Z B.Y＞X＞Z C.Z＞X＞Y D.Z＞Y＞X
11.已知元素X的原子序数小于元素Y的原子序数；X、Y间形成的常见化合物的化学式可表示为Y2X、Y2X2，则这两种元素的原子序数之和等于( )
A.16 B.17 C.18 D.19
12.X和Y两元素组成化合物A和B，A的化学式为XY2，其中X占44.1%，B中X占34.5%，则B的化学式为( )
A.X2Y B.XY C.XY3 D.X3Y
13.已知A(n+1、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都有相同的电子层结构 ，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是( )
A.C＞D＞B＞A B.A＞B＞C＞D C.D＞C＞A＞B D.A＞B＞D＞C
B
1.下列说法中正确的是( ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.周期表是按原子量逐渐增大的顺序从左到右排列的
B.最外层电子数相同的元素都是同一族
C.同族元素的最外层电子数一定相同
D.同周期元素的电子层数相同
2.下列说法正确的是( )
A.非金属元素都是主族元素 B.主族元素的次外层电子数都是8
C.稀有气体元素都是主族元素 D.主族元素都是短周期元素
3.某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X在周期表中位于（ ）
A.第二周期 B.第三周期 C.ⅣA族 D.ⅥA族
4.有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为（ ）
A.C、N、Si B.N、P、O C.N、O、S D.C、Si、S
5．113号元素原子（质量数是284）的中子数与质子数之差是（??? ）。
A．171? ???????????????? B．0 ??????????????????? C．58? ?????????????????? D．60
6．已知115号元素原子有七个电子层，且最外层有5个电子，试判断115号元素在元素周期表中的位置是??（??? ）。
A．第七周期第IIIA族??????????? ??? B．第七周期第VA族
C．?第七周期第IIIB族?????? ????????D．第七周期第VB族?
7．由短周期两种元素形成化合物A2B3 ，A3+比B2-少一个电子层，且A3+具有与Ne原子相同的核外电子层结构，下列说法正确的是 ( )
A．A2B3是三氧化二铝 B．A3+与B2-最外层上的电子数相同
C．A是第2周期第ⅢA族的元素 D．B是第3周期第ⅥA族的元素
8.下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
元素周期律与元素周期表
巩固·夯实基础
●网络构建
●自学感悟
1.元素在周期表中的位置与性质
下表是元素周期表的一部分，回答所列有关问题。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
（1）写出下列元素符号：①N，⑥Si，⑦S，⑧Cl。
（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是Ar。
（3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3，写出三者之间相互反应的化学方程式3HClO4+Al(OH)3====Al(ClO4)3+3H2O,HClO4+KOH====KClO4+H2O,KOH+Al(OH)3====KAlO2+2H2O。
（4）在这些元素中，原子半径最小的是F，原子半径最大的是K。
（5）在③与④中，化学性质较活泼的是Na，怎样用化学实验证明？可以用它们跟水反应的实验证明：钠跟水剧烈反应，放出氢气，并生成强碱；Mg跟沸水才反应，放出氢气，并生成中强碱Mg（OH）2。
在⑧与中，化学性质较活泼的是Cl，怎样用化学实验证明？可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明：溶液呈棕红色，发生的反应为Cl2+2NaBr====2NaCl+Br2。
2.元素周期表的应用
（1）硒为第4周期ⅥA族元素，根据它在周期表中的位置推测，硒不可能具有的性质为（AC）
A.有很强的还原性 B.其最高价氧化物对应的水化物显酸性
C.-2价是硒的稳定价态 D.硒化氢的水溶液显弱酸性
（2）在元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元素是（D）
A.制催化剂的元素 B.耐高温的合金元素
C.制农药的元素 D.制半导体的元素
链接·拓展
判断元素金属性和非金属性强弱的实验方法。
(1)金属性强弱的实验标志
①与水或酸反应置换氢的难易
②最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
③单质的还原性强弱
④对应离子的氧化性强弱(Fe3+除外)
⑤相互置换反应
⑥原电池反应中的正负极
(2)非金属性强弱的实验标志
①与氢气化合的难易及氢化物的稳定性
②最高价氧化物对应水化物酸性的强弱
③相互置换反应
④单质的氧化性强弱
⑤简单阴离子的还原性强弱
理解·要点诠释
考点1 元素性质在周期表中的变化规律
(1)同周期、同主族元素性质递变规律
性质
同周期(从左→右)
同主族(从上→下)
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
电子层结构
电子层数相同最外层电子数渐多
电子层数递增最外层电子数相同
失电子能力得电子能力
逐渐减小逐渐增大
逐渐增大逐渐减小
金属性非金属性
逐渐减弱逐渐增强
逐渐增强逐渐减弱
主要化合价
最高正价(+1→+7)非金属负价=-(8-族序数)
最高正价=族序数(O、F除外)非金属负价=-(8-族序数)
最高价氧化物的酸性对应水化物的碱性
酸性逐渐增XK 碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强
非金属气态氢化物的形成难易稳定性
形成由难→易稳定性逐渐增强
形成由易→难稳定性逐渐减弱
(2)元素周期表中的“三角”递变规律
图5-1
若A、B、C三元素位于元素周期表中如图5-1所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序（但D不能参与排列）。如：
①原子半径：C>A>B;
②金属性：C>A>B;
③非金属性：B>A>C。
（3）元素周期表中的相似规律
①同主族元素性质相似（因为最外层电子数均相同）；
②元素周期表中位于对角线位置（图5-1中A、D位置）的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等；
③相邻元素性质差别不大。
考点2 元素“位—构—性”之间的关系
1.元素“位一构一性”之间的关系
（2）周期表中特殊位置的元素
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨短周期中离子半径最大的元素：P。
（3）常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
③地壳中含量最多的元素、气态氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
④最轻的单质的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li。
⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al、Zn。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。
⑧元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。
⑨元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
⑩常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。
难点由原子序数确定元素位置
基本公式：原子序数-区域尾序数 （10，18，36，54，86）=差值，对于18号以前的元素，若0<差值≤7时，元素在下一周期，差值为主族序数；若差值为0，则元素在尾序数所在的周期，一定为零族元素。对于19号以后的元素分三种情况：
①若差值为1—7时，差值为族序数，位于Ⅷ族左侧。
②若差值为8、9、10时，为Ⅷ族元素。
③若差值为11—17时，再减去10，最后所得差值，即为Ⅷ族右侧的族序数。
诱思·实例点拨
【例1】 原子序数为z的元素R，在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为下列数据，其中不可能的是( )
A.4z B.4z+10 C.4z+5 D.4z+14
解析：由周期表的结构可知C与R或R与D的原子序数之差可能为8、18、32，即C、D原子序数之和存在三种情况：2z、2z+10或2z+14，而A、B原子序数之和为2z。故答案为C。
答案：C
讲评：本题旨在考查元素周期表中同一周期左右相邻序号差1，同一主族相邻两种元素序数相差8、18、32。
【例2】 同周期的三种元素X、Y、Z，已知它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。则下列叙述不正确的是( )
A.非金属性X＞Y＞Z
B.X、Y、Z形成的阴离子的还原性逐渐增强
C.原子半径X＜Y＜Z
D. X、Y、Z的气态氢化物的稳定性逐渐增强
解析：由酸性HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，知X、Y、Z的非金属性强弱顺序是X＞Y＞Z，则三种元素在周期表中从左至右的顺序是Z、Y、X，结合元素周期律的有关知识知A、B、C的叙述正确，其对应气态氢化物稳定性是X＞Y＞Z。
答案：D
讲评：本题主要考查元素周期律的应用，此类题目一般难度不大，解题的关键是要理解元素周期律的实质，并掌握相关的原子半径、电子排布、化合价及元素的金属性、非金属性的递变规律。
【例3】 （2004全国高考理综Ⅳ，27）短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请完成下列问题：
（1）X元素的名称是__________________;Y元素的名称是__________________；Z元素的名称是________________。
（2）XZ3化合物的化学式是__________________________，电子式是____________________。
（3）分别写出X、Y的含氧酸的化学式_____________、_____________。
解析：由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S（S有3个电子层，若为S，另外两种元素只可能是H和He，与题意不符），由XZ3结合题设可推断为NH3。
答案：（1）氮 碳 氢
（2）NH3
（3）HNO3 H2CO3
讲评：根据元素“位—构—性”之间的关系进行元素推断。解题的关键是寻找突破口，然后结合题目所给的其他条件进行分析判断。在分析解答过程中，要注意引导学生熟练掌握短周期元素的原子结构特点、主要性质特征、“位—构—性”之间的关系，这是解答此类题目的基础。
链接·提示
推断元素的名称或位置是本节常见题型之一，其方法大致可归纳如下：
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ⅣA～ⅦA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。
2．ⅡA～ⅢA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，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 Ar
4 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、+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:
①所在周期:阴离子n周期,阳离子在n+1周期 ②原子序数:阳离子>阴离子
③微粒半径：阴离子>阳离子 ④元素最高正价：阴离子的元素>阳离子的元素
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）
A.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ⅢB族到ⅡB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8
D.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:①同一元素的各同位素化学性质几乎完全相同 ②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.X2YZ2 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：H2CO3、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年上海市高考题）
A.原子半径 A＞B＞D＞C B.原子序数 d＞c＞b＞a
C.离子半径 C＞D＞B＞A D.单质的还原性 A＞B＞D＞C
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 A
B>A>C>D，原子序数为a>b>d>c，还原性为B>A>C>D。
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8
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.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ⅡA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”）
2．根据原子序数推断元素在周期表中的位置
记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它小的而相近的稀有气体元素原子序数，即得该元素所在的纵行数。第1、2纵行为ⅠA、ⅡA族，第13～17纵行为ⅢA～ⅦA族，18纵行为零族（对于短周期的元素，其差即为主族序数）。
3．周期表中特殊位置的元素
（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）族序数等于周期数3倍的元素：O；（4）周期数是族序数2倍的元素：Li；（5）周期数是族序数3倍的元素是：Na；（6）最高正价不等于族序数的元素是：O、F。
4．元素性质、存在、用途的特殊性
（1）形成化合物种类最多的元素，或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C；（2）空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N；（3）常温下呈液态的非金属单质元素是：Br；（4）最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是：Be、Al；（5）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素是：N，起氧化还原反应的元素是：S；（6）元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是：S。
5．元素化合价规律
（1）最高正价=最外层电子数，非金属的负化合价=最外层电子数- 8，最高正价数和负化合价绝对值之和为8；其代数和分别为：2、4、6。
（2）化合物氟元素、氧元素只有负价（-1、-2），但HFO中F为0价；金属元素只有正价；
（3）化合价与最外层电子数的奇、偶关系：最外层电子数为奇数的元素，其化合价通常为奇数，如Cl的化合价有+1、+3、+5、+7和-1价。最外层电子数为偶数的元素，其化合价通常为偶数，如S的化合价有-2、+4、+6价。
例7 甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是（2000年全国高考题）
A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18
思路分析：本题考查周期表的构成情况，在短周期中有两种情况：若为一、二周期，同族只相差2，故A正确；若二、三周期，同族相差8，故C正确；若在长周期中，又分为两种情况，其中第四、五两周期，它们要相差18纵行，因此差为18，故D正确；若为第五、六两周期，应多出一镧系（14种元素），故相差32种元素，因此只有B不可能。
答案：B
方法要领：有关周期表的构成特点应特别注意：①纵行的个位为族序数：如第13纵行，个位为3，它应为ⅢA；第12纵行，个位为2，因此为ⅡB。②镧系和锕系周期表中的位置应该明确。具体见下表：
ⅠA
ⅡA
ⅢB～ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
ⅢA～ⅦA
0
最 外 层 电 子 数
1
2
3
7
2
1
2
3
7
2、8
主族数与最外层电子数
主族数=最外层电子数
周期数与电子层数
周期数=电子层数
次 外 层 电 子 数
2、8
2、8
2、8、18
纵 行 数
1
2
3～7
8～10
11
12
13
17
18
元素周期律和元素周期表是一个重要的考点，在复习时应突出它的重要地位。
例8 设想你去某外星球做了一次科学考察,采集了该星球上十种元素单质的样品,为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究,你设计了一些实验并得到下列结果:（1999年上海高考题）
单质
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
熔点（℃
-150
550
160
210
-50
370
450
300
260
250
与水反应
∨
∨
∨
∨
与酸反应
∨
∨
∨
∨
∨
∨
与氧气反应
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
不发生化学反应
∨
∨
相对于A元素的
原子质量
1.0
8.0
15.6
17.1
23.8
31.8
20.0
29.6
3.9
18.0
按照元素性质的周期性递变规律，试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表：
A
B
H
思路方法：阅读题干接受新信息，在分析、比较表格中各元素的共性和个性能基础上，进行归纳综合，然后，把“元素性质的周期递变规律”这一已学过的知识迁移到新的情景中，从中确定出题中十种元素的相对位置。而不是先确定A～F是什么元素，再排出它们在周期表的位置。这样做去考虑会使人走入死胡同，因为根据题中的信息无法确定A～F是什么元素。
本题要求有较强的分析、比较、归纳能力，注意突破思维定势。事实上要排出答案所填空的结论，的确有一些无把握的因素，突出的是B、F、G、H性质相似，在题给填空表中安排在不同的排；如果以相似类排成一纵行，D、J则必须位于上、下空格，这就与相对原子质量的递增顺序发生矛盾。所有矛盾都要让位于以相对原子质量递增顺序为基本原则，所以D和J只能分占两行。
解题的关键是突破思维定势。首先从熔点和不发生化学反应两栏可确定A、E为稀有气体元素，再从元素性质可得出：B、F、G、H性质相似，I、C性质相似，D、J性质相似，结合相对于A元素的相对原子质量大小顺序：FHEGJDCBIA，可确定它们相对位置。
答案：
A
I
B
C
D
J
G
E
H
F
解题要领：通过阅读题干接受新的信息，在分析、比较表格中各元素的共性的基础上，进行归纳综合，然后，把“元素性质的周期性递变”这一思想迁延到新的情境中，从中筛选出解题的方法。
例9 不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如右图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。（2000年上海高考题）
（1）族内不同元素的E值变化的特点是：__________________________,各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的__________变化规律。
(2)同周期内，随原子序数增大，E值增大。但个别元素的E值出现反常现试预测下列关系式中正确的是______（填写编号，多选倒扣）
①E(砷)>E（硒） ②E（砷）E（硒） ④E（溴）E(硒)，又E(溴)>E(硒)。
（3）由图中曲线知：E(K)
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