专题22 元素周期律的应用-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）

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元素的金属性和非金属性强弱的判断
离子半径比较电子层结构相同的离子
元素周期表和元素周期律的应用
知识点一 元素的金属性和非金属性强弱的判断
金
属
性
比
较
本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判 断
方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非
金
属
性
比
较
本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判 断
方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
注意
①通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素金属性或非金属性的强弱，而不是根据其他
化合物酸碱性的强弱来判断。
②非金属性强弱与单质的活泼性不完全一致；通常非金属性越强，其单质越活泼，但也有例外。如非金属
性：O>Cl，但 Cl2比O2活泼，原因是 O2中存在 O=O 双键，比 Cl—Cl 单键难断裂。
【典例 1】★★☆☆☆
下列事实与推论相符的是(　　)
选项 实验事实 推论
AH2O的沸点比 H2S的沸点高 非金属性：O>S
B盐酸的酸性比 H2SO3的酸性强 非金属性：Cl>S
C钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 金属性：Na>K
DHF 的热稳定性比 HCl 的强 非金属性：F>Cl
【答案】D
【解析】　A项，H2O常温下是液体，H2S常温下是气体，沸点：H2O>H2S，但沸点高低是物理性质，与
元素的非金属性强弱无关，错误；B项，盐酸是无氧酸，H2SO3不是最高价含氧酸，即两者都不属于最高
价氧化物的水化物，虽然盐酸比 H2SO3酸性强，也不能证明非金属性：Cl>S；C项，元素的金属性越强，
其单质与水或酸发生反应产生氢气就越容易，则钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 ，则金属性 K>Na 错
误；D项，元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性越强，热稳定性： HF>HCl，则非金属性：
F>Cl，正确。
【典例 2】★★★☆☆
短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、
己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是(　　)
A．甲一定是金属元素
B．气态氢化物的稳定性：庚＞己＞戊
C．乙、丙、丁的最高价氧化物水化物可以相互反应
D．庚的最高价氧化物水化物酸性最强
【答案】B
【解析】戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素，则戊是 N，己是 O，根据图中的位置关系可知，庚
是F，丁是 C，丙是 Al，乙是 Mg，由于甲不一定在丁、庚的连线上，则甲可能是 H或Li。A项，甲可能
是H或Li，错误；B项，N、O、F的非金属性依次增强，则气态氢化物的稳定性逐渐增强，正确；C项，
乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2CO3，它们之间不能相互反应，错
误；D项，F没有正价，不存在最高价含氧酸，错误。
【训练 1】★★☆☆☆
X、Y、Z是3种短周期元素，其中 X、Y位于同一族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其
电子层数的 3倍。Z原子的核外电子数比 Y原子少 1。下列说法正确的是(　　)
①元素非金属性由弱到强的顺序为 Z<Y<X
②Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为 H3YO4
③3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
④原子半径由大到小的顺序为 Z>Y>X
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】由“X原子的最外层电子数是其电子层数的 3倍”知 X为氧元素，又 X、Y为同一主族的短周期
元素，则 Y为硫元素；又由 Y、Z同周期，Z原子的核外电子数比 Y原子少 1知Z为磷元素。由元素周期
律 知 ， 3种 元 素 的 非 金 属 性 强 弱 为 O>S>P ， 原 子 半 径 的 大 小 为 P>S>O ， 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性 为
H2O>H2S>PH3，硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2SO4。
知识点二 离子半径比较电子层结构相同的离子
(1)同周期——“序大径小”
①方法：同周期，从左到右，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小。
②实例：11～17 号元素
r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(2)同主族——“序大径大”
①方法：同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大。
②实例：
r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)， r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)。
(3)同元素
①同种元素的原子和离子半径比较规律——“阴大阳小”。
某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。
如r(Na＋)<r(Na)；r(Cl－)>r(Cl)。
②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。
带电荷数越多，粒子半径越小。如 r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)。
(4)同结构——“序大径小”
①方法：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。
②实例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
【典例 1】★★☆☆☆
已知短周期元素的四种离子 A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是(　　)
A．原子序数：D>C>B>A B．原子半径：B>A>C>D
C．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－<D－
【答案】 B
【解析】 A2＋、B＋、C3－、D－都具有相同电子层结构，则 A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数
A>B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数 D>C。由电子层数越多的原子序数越大，同周期从
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