元素周期律及其判断方法

元素周期律及其判断方法
原子半径
同一周期（稀有气体除外），从左到右，随着原子序数的递增，元素原子的半径递减；
同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素原子半径递增。

(注）：阴阳离子的半径大小辨别规律
由于阴离子是电子最外层得到了电子而阳离子是失去了电子所以, 总的说来(同种元素)
(1) 阳离子半径<原子半径(2) 阴离子半径>原子半径(3) 阴离子半径>阳离子半径
(4)一句话总结，对于具有相同核外电子排布的离子，原子序数越大，其离子半径越小。

（不适合用于稀有气体）
主要化合价（最高正化合价和最低负化合价）
同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价递增（从+1价到+7价），第一周期除外，第二周期的O、F（O。

F无正价）元素除外；
最低负化合价递增（从-4价到-1价）第一周期除外，由于金属元素一般无负化合价，故从ⅣA族开始。

元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8
元素的金属性和非金属性
同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性递减，非金属性递增；
a.单质氧化性越强，对应阴离子还原性越弱。

b.单质与氢气反应越容易（剧烈）。

c.其氢化物越稳定。

d.最高价氧化物对应水化物（含氧酸）酸性越强。

同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性递增，非金属性递减；
a. 单质还原性越强，对应阳离子氧化性越弱。

b.单质与水或酸反应越容易(剧烈）。

c.最高价氧化物对应水化物（氢氧化物）碱性越强。

单质及简单离子的氧化性与还原性
同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，单质的氧化性增强，还原性减弱；所对应的简单阴离子的还原性减弱，简单阳离子的氧化性增强。

同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，单质的氧化性减弱，还原性增强；所对应的简单阴离子的还原性增强，简单阳离子的氧化性减弱。

元素单质的还原性越强，金属性就越强；单质氧化性越强，非金属性就越强。

最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性
同一周期中，从左到右，元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强（碱性减弱）；
同一族中，从上到下，元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强（酸性增强）。

单质与氢气化合的难易程度
同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，单质与氢气化合越容易；
同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，单质与氢气化合越难。

气态氢化物的稳定性
同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素气态氢化物的稳定性增强；
同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素气态氢化物的稳定性减弱。

此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据，可以作为元素周期律的补充：
随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化，元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。

随同一族元素中，由于周期越高，价电子的能量就越高，就越容易失去，因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。

元素的最高价氢氧化物的碱性越强，元素金属性就越强；最高价氢氧化物的酸性越强，元素非金属性就越强。

元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强。

元素的金属性越强，其第一电离能就越小；非金属性越强，其第一电子亲和能就越大。

同一周期元素中，轨道越“空”的元素越容易失去电子，轨道越“满”的越容易得电子。

1、元素周期律
涵义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。

实质元素性质的周期性递变本质原因：核外电子排布周期性变化。

核外电
子排布
最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)。

原子半径原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，同周期半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。

主要化合价元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：最高正价数＝最外层电子数；最高正价由+1递变到+7，从中部开始有负价，从-4递变至-1。

(稀有气体元素化合价为零)，呈周期性变化。

元素及化合物的性质同周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核电荷数增加，原子核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化物的碱性渐弱，酸性渐强，呈周期性变化。

2、元素周期表
元素周期表的结构位置与结构的关系
周期
周期序数元素的种数 1.周期序数＝原子核外电子层数
2.对同主族(nA族)元素
若n≤2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的
原子序数的差值为上一周期的元素种数。

若n≥3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的
原子序数的差值为该周期的元素种数。

短
周
期
第一周期 2
第二周期8
第三周期8
长
周
期
第四周期18
第五周期18
第六周期32
第七周期
26(不完全周
期)
族主
族
ⅠA族～
ⅦA族
由长周期元素
和短周期元素
共同构成的族。

最外层电子数=主族序数=价电子数
零族最外层电子数均为8个（He为2个除外）
副
族
ⅠB族～
ⅦB族
只由长周期元
素构成的族
最外层电子数一般不等于族序数（第ⅠB族、ⅡB族除外）
最外层电子数只有1～7个。

第Ⅷ族有三列元素
3、同周期同主族元素递变规律
同周期（左→右）同主族（上→下）
原子结构
核电荷数逐渐增大增大
电子层数相同增多
原子半径逐渐减小逐渐增大
化合价
最高正价由+1→+7
负价数=8-族序数
最高正价和负价数均相同，最高正价
数=族序数元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱，非
金属性逐渐增强。

金属性逐渐增强，非金属性逐渐减
弱。

单质的氧化性和还原性
氧化性逐渐增强，还
原性逐渐减弱。

氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。

最高价氧化物的水化物的酸碱
性
酸性逐渐增强，碱性
逐渐减弱。

酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。

气态氢化物的稳定性、还原性，
水溶液的酸性。

稳定性逐渐增强，还
原性逐渐减弱，酸性
逐渐增强。

稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，
酸性逐渐减弱。

4、简单微粒半径的比较方法
原子半径1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小
例：r
Na
＞r
Mg
＞r
Al
＞r
Si
＞r
p
＞r
s
＞r
Cl
2.最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大。

例：r
Li
＜r
Na
＜r
k
＜r
Rb
＜r
Cs
离子半径1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子.例：r
Cl
-＞r
Cl
，r
Fe
＞r
Fe
2+＞r
Fe
3+
1.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小.
例：r
O
2-＞r
F
-＞r
Na
+＞r
Mg
2+＞r
Al
3+
2.带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大.
例：r
Li
+＜r
Na
+＜r
K
+＜r
Rb
+＜r
cs
+；r
O
2-＜r
s
2-＜r
se
2-＜r
Te
2-
3.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
k
+与r
Mg
2+可选r
Na
+为参照可知r
k
+＞r
Na
+＞r
Mg
2+
5、元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强。

判
断
依
据
1．在金属活动顺序表中越靠前，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x n++y=x+y m+则y比x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。

判
断
方
法
1．与H
2
化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。

2．单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。

3．最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。

4．A n-+B=B m-+A 则B比A非金属性强。

微粒半径大小的比较方法总结
一. 微粒半径大小的比较一般要掌握以下规律
1. 同周期元素的微粒
同周期元素的原子(稀有气体除外)，从左到右原子半径或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小。

如：Na > Mg > Al , Na + > Mg 2+> Al3+。

2. 同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大。

.
如：Li <Na <K , Li +<Na+ <K+。

3. 电子层结构相同的微粒
电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子（包括阴阳离子）半径随核电荷数的增大而减小。

如：O2->F- >Na+ > Mg2+ > Al3+。

4. 同种元素形成的微粒
同种元素形成的微粒半径大小为：r阳离子‹ r原子‹ r阴离子；价态越高的微粒半径越小。

如：Fe>Fe2+>Fe3+ ;H - > H > H+
5. 核外电子数和核电荷数都不同的微粒
可通过一种参照物进行比较，如比较Al3+与S2-半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S同主族的氧元素的阴离子O2-进行比较，Al3+<O2-，且 O2-<S2-，故Al3+< S2-。

二. 解题方法：定位法
由于元素在周期表中具有相对固定的位置，所以在解题时最好把各元素的相对位置固定好，然后进行解题。

典例1已知X＋、Y2＋、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。

下列关于四种元素的描述，不正确的是( )
A. 原子半径：X＞Y＞W＞Z
B. 原子序数：Y＞X＞Z＞W
C. 原子最外层电子数：Y＞X＞Z＞W
D. 金属性：X＞Y，还原性：W2-＞Z-
【答案】C
到2个电子，Z在第ⅦA族，W在第ⅥA族，X、Y、Z、W四种元素在周期表中的相对位置是： W Z
X Y
A项，原子半径：X＞Y＞W＞Z，正确；B项，原子序数：Y＞X＞Z＞W，正确；C项，原子最外层电子数：Z＞W＞Y＞X，错误；D项，金属性：X＞Y，还原性：W2-＞Z-，正确。

典例2 (2014课标Ⅰ) W、X、Y、Z均是短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z-离子具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是( )
A．原子最外层电子数：X＞Y＞Z B．单质沸点：X＞Y＞Z
C．离子半径：X2－＞Y＋＞Z－D．原子序数：X＞Y＞Z
【答案】D
【方法技巧】
元素金属性、非金属性、微粒半径大小比较的方法：定位法。

定位法可快速、简单明了地判断元素的原子序数、原子半径、离子半径、最外层电子数的大小或多少。

原理：元素在周期表中的位置决定了以比较元素金属性、非金属性、微粒半径大小时采用定位法。