4.2.1 元素性质的周期性变化规律-2021-2022学年高一化学精讲精练（新人教版必修第一册）（解析版）

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4.2.1 元素性质的周期性变化规律

考点精讲

考点 1：元素的金属性、非金属性强弱判断规律

1．金属性强弱的判断依据

（1）元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。

（2）元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。

（3）金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若 A置换出 B，则 A的金属性强于 B。

（4）在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。

（5）金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱 (注：Fe 的阳离子仅指

Fe2＋)。

2．非金属性强弱的判断依据

（1）非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。

（2）非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。

（3）元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。

（4）非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若 A置换出 B，并且 A体现出氧化性，则 A

的非金属性强于 B。

（5）非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。

【针对训练】

1．下列实验不能达到实验目的的是(　　)

选项实验操作实验目的

A Cl2、Br2分别与 H2反应比较氯、溴的非金属性强弱

B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入 NH3比较镁、铝的金属性强弱

C测定等物质的量浓度的 H2CO3、H2SO4溶液的

比较碳、硫的非金属性强弱

D Fe、Cu 分别放入盐酸中比较铁、铜的金属性强弱

【解析】B　Cl2、Br2分别与 H2反应，根据反应条件的难易即可判断出氯、溴的非金属性强弱，A项

正确；MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成 Mg(OH)2沉淀，AlCl3与NH3·H2O

反应生成 Al(OH)3沉淀，无法比较二者的金属性强弱，B项错误；H2CO3、H2SO4分别为 C、S的最高价氧

化物对应的水化物，酸性越强，元素非金属性越强，所以通过测定相同浓度的溶液的 pH 可判断二者非金

属性强弱，C项正确；利用 Fe、Cu 放入盐酸中所产生的现象不同即可判断出 Fe、Cu 的金属性强弱，D项

正确。

2．下列事实不能作为实验判断依据的是(　　)

A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属性强弱

B．铁投入 CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入 CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性

强弱

C．酸性：H2CO3＜H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱

D．Br2与I2分别与足量的 H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱

【解析】B　A项符合金属与水反应判断金属性强弱的依据；因 Na 的金属性太强，与溶液反应时会先

与H2O反应，故 B项不能作为判断依据；C项中根据 H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强

弱可以推知硫的非金属性比碳强；D项所述符合，根据非金属单质与 H2反应难易程度判断非金属性强弱的

依据。

考点 2：粒子半径大小的比较——“四同”规律

1．同周期——“序大径小”

（1）规律：同周期，从左往右，原子半径逐渐减小。

（2）举例：第三周期中：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。

2．同主族——“序大径大”

（1）规律：同主族，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。

（2）举例：碱金属：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——“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）规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。

（2）举例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。

【技巧与方法】

所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较 rMg2＋与rK＋可选 rNa＋为参照，

可知 rK＋＞rNa＋＞rMg2＋。

【针对训练】

3．下列各组微粒半径比较，错误的是(　　)

A．Cl－<Br－<I－　　　　　B．Al3＋>Mg2＋>Na＋

C．Rb>K>Na D．P>S>O

【解析】B　Cl－、Br－、I－最外层电子数相同，Cl－、Br－、I－电子层数依次增多，所以离子半径 Cl－

<Br－<I－，故 A正确；Al3＋、Mg2＋、Na＋核外电子排布相同，Al3＋、Mg2＋、Na＋核电荷数依次减小，所以

离子半径 Al3＋<Mg2＋<Na＋，故 B错误；Rb、K、Na 最外层电子数相同，Rb、K、Na 电子层数依次减少，

所以原子半径 Rb>K>Na，故 C正确；P、S电子层数相同，核电荷数 P<S，所以原子半径 P>S；S、O最外

层电子数相同，电子层数 S>O，所以原子半径 S>O，所以 P>S>O，故 D正确。

4．下列微粒半径大小的比较中，正确的是(　　)

A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－

B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋

C．Na＜Mg＜Al＜S

D．Cs＜Rb＜K＜Na

【解析】B　四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3

＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A项错；因 S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则 S2－、Cl－半径比 Na＋、Al3＋大，

再根据“序小径大”的规则，则微粒半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B项正确；Na、Mg、Al、S的原子半

径依次减小，C项错；Na、K、Rb、Cs 最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，D项错。

考点达标

1．下列正确的组合是(　　)

①砷(As)位于元素周期表第Ⅴ A族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硝酸弱　②铊(Tl)与铝同主

族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应　 ③气态氢化物的水溶液的酸性 H2S弱于 HCl　④

非金属元素的气态氢化物溶于水后，均形成无氧酸

A．①③④　　　　　 B．①②④

C．①③ D．②③

【解析】C　①非金属性 As<N，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，正确；

②铊(Tl)与铝同主族，随原子序数的增大，金属性增强，则金属性 Tl>Al，则 Tl 能与酸反应，但不与氢氧

化钠溶液反应，错误；③非金属性 S<Cl，元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，正确； ④非金

属元素 N，其氢化物为氨气，氨气溶于水，水溶液为碱性，错误。

2．运用元素周期律分析下面的推断，其中推断错误的是(　　)

A．氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁弱

B．砹(At)为有色固体，HAt 不稳定

C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体

D．硒化氢(H2Se)是无色、有毒，比 H2S稳定的气体

【解析】D　A项，Be 和Mg 同主族，金属性不如镁的强，故 Be(OH)2的碱性比 Mg(OH)2弱；B项，

卤族元素的单质从上到下，颜色加深，氢化物越来越不稳定；C项，Sr 和Ba 同主族，化学性质相似，故

SrSO4也难溶于水；D项，Se 的非金属性不如 S强，故 H2Se 不如 H2S稳定。

3．下列叙述中，正确的是(　　)

A．所有主族中都有非金属元素

B．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大

C．过渡元素都是金属元素

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