（3）元素化合价的变化规律
原子序数
化合价的变化
1~2
+1
0
3~10
+1
+4 +5
-4 -3
0
11~18
+1
+4 +5 +6 +7
-4 -3 -2 -1
0
结论
随着原子序数的递增，元素化合价呈周期性变化
说明
①F元素没有正化合价，O元素没有最高正化合价，金属元素没有负化合价
②元素的最高化合价=原子核外最外层电子数
元素的最低化合价=原子核外最外层电子数-8
最高正化合价+|最低负化合价|=8
考点2 元素的金属性与非金属性的变化规律
1.元素的金属性和非金属性
族周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1
2
3
4
5
6
7
对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条线，线的左侧为 元素，右侧为 元素；位于此线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法
（1）金属元素、非金属元素的结构特点与性质
最外层电子数
得失电子趋势
元素的性质
金属元素
<4
较易失
金属性
非金属元素
>4
较易得
非金属性
（2）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（与原子失电子数无关）
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
例题3 自己设计实验的要求：
①安全易做；②原料经济、常见；③现象明显、独特；④方案恰当、合理。
（以第3周期的元素为例来进行实验比较和验证）
[问题]如何利用实验室常见的药品试剂探究11~17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强?
已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等一切用品。
[猜想与假设]
（1）用 三种金属分别与水反应，通过观察生成气泡的速率便会得出从 到 金属性减弱。
（2）因实验室不可能有硅单质，但可以测0.1mol·L-1 溶液和 溶液及Na2SO4溶液的pH，推断三种盐溶液的水解情况，得出 、 、H2SO4三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是 ，从而得出从 到 非金属性增强。
（3）制取饱和氯水和饱和氢硫酸溶液，用 方法，通过 现象便直接得出非金属性S比Cl弱。
[设计和实施方案]
（1）用列表的方式（从实验方案、实验现象、有关化学方程式）完成你的实验报告中的实验内容。
（2）实验结论是 。
（3）请你用物质结构理论知识解释结论：
。
变式2 下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是（ ）
A.酸性：
H2SO4>H3PO4B.非金属性：
Cl>Br
C.碱性：
NaOH>Mg（OH）2D.热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3
元素的推断
（1）根据元素（短周期）在周期表中的特殊位置推断
主族序数（最外层电子数）等于周期序数（电子层数）的元素：
H、Be、Al。
主族序数（最外层电子数）等于周期序数（电子层数）2倍的元素：
C、S。
主族序数（最外层电子数）等于周期序数（电子层数）3倍的元素：
O。
周期序数（电子层数）等于主族序数（最外层电子数）2倍的元素：
Li。
周期序数（电子层数）等于主族序数（最外层电子数）3倍的元素：
Na。
最高正价是最低负价绝对值3倍的元素：
S。
最高正价与最低负价代数和为0的元素：
H、C、Si。
最高正价不等于主族序数的元素：
O、F（无正价）。
原子半径最小的元素：
H；短周期原子半径最大的元素：
Na；第3周期离子半径最小的元素：
Al3+。
（2）根据主族元素性质、存在、用途的特殊性推断
形成化合物种类最多的元素：
C，其单质金刚石是硬度最大的物质，其另一单质石墨可以导电。
空气中含量最多的元素：
N，其气态氢化物的水溶液呈碱性，其气态氢化物和最高价氧化物对应水化物能反应生成离子化合物（NH4NO3）。
地壳中含量最多的元素：
O，其氢化物在常温下为液态。
最活泼的非金属元素：
F，无正价，无含氧酸；其气态氢化物最稳定，HF可腐蚀玻璃；F-是还原性最弱的离子。
最轻的元素：
H，无中子的原子
H；最轻的金属元素：
Li。
既能与强酸反应，又能与强碱反应的常见物质：
Al、Al2O3、Al（OH）3。
气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：
S。
常见的能形成同素异形体的元素：
C、P、O、S。
考点3 离子键与共价键
1.化学反应的实质
化学反应的过程，本质上就是 的断裂和 的形成的过程。
2.化学键
（1）离子键：
带相反电荷的 间的相互 。
由离子键构成的化合物是 。
（2）共价键：
原子间通过共用 所形成的相互作用。
①极性共价键：
成键电子对 于某一原子的共价键。
②非极性共价键：
成键电子对在两原子 的共价键。
（2）化学键与物质类型的关系
例题4 下列关于化学键的叙述正确的是（ ）
A.只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键
B.单质分子中均存在化学键
C.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
D.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
变式3 A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。
已知：
A和C、B和D分别位于同主族，且B、D质子数之和是A、C质子数之和的2倍。
下列说法正确的是（ ）
A.原子半径的大小顺序：
B>C>DB.B的简单气态氢化物的热稳定性比D的弱
C.E分别与A、C形成的化合物中化学键类型相同
D.C的最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期中最强
离子键与共价键的比较
离子键
共价键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键本质
静电作用
共用电子对
成键元素
典型的金属元素和典型的非金属元素之间
同种元素或同类非金属元素之间
特征
无饱和性、无方向性
有饱和性、有方向性
存在
离子化合物（NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非金属元素组成，但含有离子键）
共价化合物（如CO2、CH4）、非金属单质（如H2、O2）、某些离子化合物（如NaOH、Na2O2）
注意：
由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。
离子键存在于离子化合物中，如大多数的盐（如NaCl、BaSO4、NH4Cl等）、强碱[如NaOH、KOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2等]、活泼金属的氧化物和过氧化物（如Na2O、K2O、Na2O2等）、活泼金属的氢化物（如NaH）、活泼金属的碳化物（如CaC2）等。
考点4 离子化合物和共价化合物
离子化合物、共价化合物与物质分类的关系
化合物类型
定义
物质分类
举例
离子化
合物
含有 键的化合物
包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物等
NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等
共价化
合物
只含有 键的化合物
包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等
H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等
含有离子键的化合物一定为离子化合物（离子化合物中可能含有共价键），只含有共价键的化合物一定为共价化合物。
例题5 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1，a-的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c-和d+的电子层结构相同。
下列叙述错误的是（ ）
A.元素的非金属性次序为c>b>aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
离子化合物、共价化合物的判断方法
（1）根据化学键类型来判断
一般来说，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键（如Na2S、CaCl2、NaH等）；但是金属元素和非金属元素间有可能形成共价键（如AlCl3、BeCl2）。
（2）同种或不同种非金属原子间形成的化学键一般是共价键。
（仅由非金属元素形成的化合物也可以是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐类）
（3）根据化合物的类型来判断
强碱、大多数盐、活泼金属化物等一般属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、大多数有机化合物等属于共价化合物。
（4）根据化合物的性质来判断
①共价化合物的熔、沸点一般较低。
②熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，不能导电的化合物是共价化合物。
考点5 极性分子和非极性分子
1.极性分子:
极性分子是指以极性键组成的分子，且整个分子的结构不能造成键的极性相互抵消。
2.非极性分子:
非极性分子是指以非极性键组成的分子（或虽以极性键组成，但整个分子的结构能造成键的极性相互抵消的分子）。
例题6 下列关于化学键的叙述正确的是（ ）
A.离子化合物中一定含有离子键B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
变式4 将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化，需要克服相同类型作用力的物质有（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
极性分子和非极性分子的判断与性质比较
类型
极性分子
非极性分子
电荷分布特点（判断要点）
整个分子结构不对称，电荷分布不均匀（正、负电荷中心不重合）
整个分子结构对称，电荷分布均匀（正、负电荷中心重合）
分子中的共价键
极性键
极性键或非极性键
规律
以极性键结合而成的不对称的分子
①分子中全部以非极性键结合而成的单质分子
②全部以极性键结合而成的分子，但结构对称
③稀有气体单质是单原子分子，不存在共价键
实例
HCl、H2O、NH3、CO、SO2、CH3Cl、H2O2等
H2、N2、O2、Cl2、CO2、CS2、C2H2、BF3、CH4、CCl4、C6H6、
等
分子极性对物质物理性质的影响
①对熔、沸点的影响：
极性大，熔、沸点一般要高一些
②对溶解度的影响：
极性分子易溶于极性溶剂中，非极性分子易溶于非极性溶剂中（相似相溶）
键的极性与分子的极性的关系
分子有极性，键一定有极性；键有极性，分子不一定有极性
【随堂检测】
1.下列说法正确的是（ ）
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物
③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键④离子化合物中一定含有离子键
⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物
⑧含离子键的化合物一定是离子化合物
⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离，克服粒子间作用力的类型相同
A.③④⑦⑧B.①③④⑦⑧C.②⑤⑥⑧⑨D.①④⑦⑨
2.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示。
已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是（ ）
Y
Z
X
W
A.原子半径：
XX>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性：
Y>W
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X与W同主族，X、W的单质在标准状况下的状态不同，Y是空气中含量最高的元素，Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z2-与W+具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是（ ）
A.原子半径大小顺序：
W>Z>Y>X
B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
4.下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
W
T
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
【课后检测】
1.下列含有共价键的离子化合物是（ ）
A.MgCl2B.CO2C.KOHD.金刚石
2.某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是（ ）
A.不可能有很高的熔、沸点B.不可能是单质
C.可能是有机物D.可能是离子晶体
3.中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素
Lv的名称为
。
关于Lv的叙述错误的是（ ）
A.原子序数116B.中子数177C.核外电子数116D.相对原子质量293
4.下表为部分短周期元素的原子半径及主要化合价。
下列说法正确的是（ ）
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.186
0.143
0.104
0.075
0.066
主要化合价
+1
+3
+6，-2
+5，-3
-2
A.气态氢化物的稳定性：
R>TB.工业上电解MCl3溶液制备单质M
C.化合物L2T与QT2所含化学键类型相同
D.L与Q的最高价氧化物对应水化物均能与M（OH）3反应
5.在电冶铝的电解槽中存在电解质W2[X2Y2Z4]，已知四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半，下列说法正确的是（ ）
A.原子序数：
W>X>Y>ZB.原子半径：
W>X>Y>Z
C.W的最高价氧化物对应水化物的碱性比X的弱D.Y的简单氢化物的稳定性比Z的强
6.短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大。
其中X、Z同主族，Z的单质是一种良好的半导体材料，W3+与Y2-具有相同的核外电子数，R是同周期中原子半径最小的元素。
下列叙述正确的是（ ）
A.Y2-的离子半径大于W3+的离子半径B.Y、Z形成的化合物为离子化合物
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强D.Z的简单气态氢化物的稳定性比R的强
7.短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，X元素的焰色反应呈黄色，W元素和Z元素同主族，且Z元素的核电荷数是W的2倍，Y是地壳中除氧外含量最多的非金属元素。
下列说法不正确的是（ ）
A.W与X形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y、R、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：
Z>R>Y
C.W的氢化物的熔、沸点比Z的氢化物的熔、沸点低
D.Y与R形成的化合物YR的熔点高、硬度大
8.下图为元素周期表的一部分，其中短周期元素W、X、Y、Z的位置关系如图所示。
下列说法一定正确的是（ ）
X
W
Y
Z
A.元素Z位于元素周期表的第3周期ⅦA族B.原子半径的大小顺序：
Y>W>X
C.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强D.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
9.短周期元素X、Y、Z的原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。
下列说法不正确的是（ ）
A.X是钠元素B.离子半径：
X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最强D.同周期元素中Y的非金属性最强
10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z是同周期中原子半径最大的元素，W的最高正价为+7价。
下列说法正确的是（ ）
A.简单离子半径大小顺序：
W>Z>Y
B.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强
C.X与Y形成的原子晶体X3Y4的熔点可能比金刚石高
D.X与W形成的化合物和Z与W形成的化合物的化学键类型相同
11.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为16，A与D同主族，B+与A2-具有相同的电子层结构，C原子的最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半，则下列叙述正确的是（ ）
A.B2A2和B2A中阴、阳离子的个数比相同B.原子半径的大小顺序：
D>C>B>A
C.D的简单气态氢化物的热稳定性比A的强D.元素C的单质是一种高硬度、高熔点的金属
12.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。
X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。
下列说法正确的是（ ）
A.原子半径的大小顺序：
Y>Z>W
B.Y元素在元素周期表中的位置是第2周期Ⅴ族
C.元素
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