05-2第五章 第二節(jié) 元素周期律.ppt

考綱下載 1 了解原子核外電子排布 2 掌握元素周期律的實(shí)質(zhì) 3 以第三周期為例 掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 考情上線(xiàn) 1 依據(jù)核外電子排布規(guī)律分析判斷元素在周期表中的位置 2 根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置比較金屬性 非金屬性強(qiáng)弱 3 學(xué)會(huì)比較粒子半徑的大小 并應(yīng)用于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的綜合推斷 一 原子核外電子的排布1 電子層排布 K L M N O P Q 2 原子核外電子分層排布的規(guī)律 1 原子核外電子總是先排能量的電子層 然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的電子層 能量最低原理 2 原子核外每個(gè)電子層最多容納個(gè)電子 3 原子最外層電子數(shù)不超過(guò)電子 K層為最外層 不能超過(guò)電子 4 原子次外層電子數(shù)不超過(guò)個(gè)電子 K層為次外層不能超過(guò)電子 最低 2n2 8個(gè) 2個(gè) 18 2個(gè) 3 原子核外電子層排布的表示方法 原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖下面為鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖 注意 核外電子排布的幾條規(guī)律之間既相互獨(dú)立又相互統(tǒng)一 不能孤立地應(yīng)用其中一條 二 元素周期律1 定義元素的性質(zhì)隨著的遞增而呈周期性變化的規(guī)律 原子序數(shù) 原子核外電子排布 2 實(shí)質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是周期性變化的必然結(jié)果 3 主族元素的變化規(guī)律 減小 減弱 用 表示 增大 增強(qiáng) 用 表示 最外層電子數(shù) 主族序數(shù) 8 主族 序數(shù) 容易 困難 三 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1 元素的分區(qū) 內(nèi)填元素符號(hào) 2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 1 尋找未知元素 2 預(yù)測(cè)元素的性質(zhì) 比較同周期 同主族元素的性質(zhì) 預(yù)測(cè)未知元素的性質(zhì) 3 尋找新材料 半導(dǎo)體材料 在附近的元素中尋找 在中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫 耐腐蝕的合金材料 在周期表中的附近探索研制農(nóng)藥的材料 金屬與非金屬的分界線(xiàn) 過(guò)渡元素 非金屬區(qū) 判斷下列說(shuō)法是否正確1 2008 廣東高考T25 B A族元素是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素 2 2008 江蘇高考T4 C 酸性 H3PO4 H2SO4 HClO4 3 2010 梅州質(zhì)檢T3 B 氫化物的穩(wěn)定性 H2S HF H2O 4 2009 福州模擬T8 D 元素的性質(zhì)隨相對(duì)原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化 5 2010 泰安質(zhì)檢T12 A 在周期表中的金屬與非金屬的分界線(xiàn)附近可以探索研制農(nóng)藥的材料 提示 1 2 3 4 5 1 比較元素金屬性強(qiáng)弱的方法 1 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)原子半徑 電子層數(shù) 越大 最外層電子數(shù)越少 金屬性越強(qiáng) 反之越弱 2 根據(jù)在周期表中的位置 同周期元素 從左至右隨原子序數(shù)的增加 金屬性減弱 非金屬性增強(qiáng) 同主族元素 從上至下 隨著原子序數(shù)的增加 金屬性增強(qiáng) 非金屬性減弱 3 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序金屬的位置越靠前 其金屬性越強(qiáng) 4 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 根據(jù)金屬單質(zhì)與水 或酸 反應(yīng)的難易程度 越易反應(yīng) 則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng) 根據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng) A置換出B 則A對(duì)應(yīng)的金屬元素比B對(duì)應(yīng)的金屬元素金屬性強(qiáng) 根據(jù)金屬單質(zhì)的還原性或?qū)?yīng)陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱 單質(zhì)的還原性越強(qiáng) 對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性越弱 元素的金屬性越強(qiáng) Fe對(duì)應(yīng)的是Fe2 而不是Fe3 根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱 堿性越強(qiáng) 則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng) 根據(jù)電化學(xué)原理 不同金屬形成原電池時(shí) 作負(fù)極的金屬活潑 在電解池中的惰性電極上 先析出的金屬其對(duì)應(yīng)的元素不活潑 2 比較元素非金屬性強(qiáng)弱的方法 1 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)原子半徑 電子層數(shù) 越小 最外層電子數(shù)越多 非金屬性越強(qiáng) 反之則越弱 2 根據(jù)在周期表中的位置 同周期元素 從左到右 隨著原子序數(shù)增加 非金屬性增強(qiáng) 同主族元素 從上至下 隨著原子序數(shù)增加 非金屬性減弱 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度 越易化合 則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng) 根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性或還原性 越穩(wěn)定或還原性越弱 則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng) 根據(jù)非金屬之間的相互置換 A能置換出B 則A對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性強(qiáng)于B對(duì)應(yīng)元素的非金屬性 根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱 酸性越強(qiáng) 則元素的非金屬性越強(qiáng) 根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)陰離子的還原性強(qiáng)弱 單質(zhì)的氧化性越強(qiáng) 其對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱 元素的非金屬性越強(qiáng) 1 元素的非金屬性與金屬性強(qiáng)弱的實(shí)質(zhì)是元素的原子得失電子的難易 而不是得失電子的多少 如Mg比Na失電子數(shù)多 但Na比Mg失電子更容易 故Na的金屬性比Mg強(qiáng) 2 凡是能直接或間接地比較變化過(guò)程中元素得失電子難易的 即可比較元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱 例如 2Fe 則元素非金屬性Cl S 2009 廣東高考 元素X Y Z原子序數(shù)之和為36 X Y在同一周期 X 與Z2 具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu) 下列推測(cè)不正確的是 A 同周期元素中X的金屬性最強(qiáng)B 原子半徑X Y 離子半徑X Z2 C 同族元素中Z的氫化物穩(wěn)定性最高D 同周期元素中Y的最高價(jià)含氧酸的酸性最強(qiáng) 解析 分析題給條件可推知 X是鈉 Na Y是氯 Cl Z是氧 O X Na 與Y Cl 同周期 原子半徑X Y 但X Na 與Z2 O2 電子層結(jié)構(gòu)相同 根據(jù)電子層結(jié)構(gòu)相同 核電荷數(shù)越小的 半徑越大 故離子半徑X Z2 故選B 答案 B 1 2009 南京模擬 根據(jù)元素周期表和元素周期律 下列推斷中錯(cuò)誤的是 A 砹是一種有色固體 它的氣態(tài)氫化物很不穩(wěn)定B F2與水反應(yīng)比Cl2與水反應(yīng)劇烈C 銣的硫酸鹽易溶解于水 其氫氧化物一定是強(qiáng)堿D 鹽酸的酸性比氫硫酸強(qiáng) 氯的非金屬性強(qiáng)于硫 解析 同主族元素自上而下隨原子序數(shù)的增大 金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性逐漸減弱 其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱 綜上可知D項(xiàng)不正確 答案 D 高考試題中常把粒子半徑大小的比較穿插于元素推斷的綜合題中 常作為解題的突破口 因此必須熟練掌握以下五種類(lèi)型的比較規(guī)律 1 同周期元素的原子或最高價(jià)陽(yáng)離子半徑從左至右逐漸變小 稀有氣體元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 2 同主族元素的原子或離子半徑從上到下逐漸變大 如Li Na K O S Se Li Na K F Cl Br 3 電子層結(jié)構(gòu)相同 核外電子排布相同 的離子半徑 包括陰 陽(yáng)離子 隨核電荷數(shù)的增加而減小 如Na Mg2 Al3 F O2 的離子半徑大小順序?yàn)镺2 F Na Mg2 Al3 可歸納為 核外電子排布相同的離子 核電荷數(shù)大的離子半徑反而小 4 核電荷數(shù)相同 即同種元素 的粒子半徑大小為陽(yáng)離子 中性原子 陰離子 價(jià)態(tài)越高的粒子半徑越小 如Fe3 Fe2 H H H Cl Cl 5 電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的 一般可通過(guò)一種參照物進(jìn)行比較 如比較Al3 與S2 的半徑大小 可找與Al3 電子數(shù)相同 與S2 同一族的O2 比較 有Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 已知短周期元素的離子 aA2 bB cC3 dD 都具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 則下列敘述正確的是 A 原子半徑A B D CB 原子序數(shù)d c b aC 離子半徑C D B AD 單質(zhì)的還原性A B D C 解析 首先將四種離子分成陽(yáng)離子與陰離子兩類(lèi) 分析其原子序數(shù)及離子半徑 陽(yáng)離子為aA2 bB 因具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 故原子序數(shù)a b 離子半徑A B 陰離子為cC3 dD 因具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 故原子序數(shù)c d 離子半徑C D 再將其綜合分析 因四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 故A B位于C D的下一周期 其原子序數(shù)為a b d c 離子半徑A B D C 故正確答案為C 答案 C 2 下列粒子中 粒子的氧化性依次增強(qiáng) 且粒子的半徑依次減小的是 A O Cl S PB K Mg2 Al3 H C I Br Cl Fe3 D Al3 Mg2 Ca2 Ba2 解析 C中鹵素離子無(wú)氧化性 A D中半徑逐漸增大 答案 B 元素周期表和元素周期律的綜合應(yīng)用元素周期表和元素周期律是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具 是復(fù)習(xí)元素化合物知識(shí)的綱 是高中階段 結(jié)構(gòu)觀 建立的重要依據(jù) 熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ) 運(yùn)用元素周期律是理論指導(dǎo) 某學(xué)生做同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí) 自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案 并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 請(qǐng)你幫助該學(xué)生整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 實(shí)驗(yàn)用品 儀器 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)兩種主要玻璃儀器 藥品 氯水 溴水 溴化鈉溶液 碘化鉀溶液 四氯化碳 3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在下列空格內(nèi)填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 5 問(wèn)題和討論 請(qǐng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡(jiǎn)單說(shuō)明得出上述結(jié)論的原因 由于F2過(guò)于活潑 很難設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其氧化性的強(qiáng)弱 試列舉兩個(gè)事實(shí)說(shuō)明F的非金屬性比Cl強(qiáng) 解析 1 元素周期律具有包括同一周期與同一主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律 根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)藥品不難看出 該學(xué)生想以 A族元素為例 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 2 本實(shí)驗(yàn)屬于試管實(shí)驗(yàn) 主要使用試管和膠頭滴管 3 根據(jù)提供的藥品 該同學(xué)顯然是用Cl2 Br2 I2之間的置換反應(yīng)來(lái)證明它們的氧化性強(qiáng)弱 用四氯化碳將置換出來(lái)的Br2或I2萃取出來(lái) 以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和說(shuō)服力 4 該小題具有一定的開(kāi)放性 比如 Cl2 Br2 I2的氧化性依次減弱或Cl Br I的非金屬性依次減弱都可 但最好與該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?duì)應(yīng) 同一主族 自上而下 元素非金屬性依次減弱 5 該題應(yīng)該主要從原子核對(duì)最外層電子的吸引力大小來(lái)回答 一般來(lái)說(shuō) 置換反應(yīng)能直接說(shuō)明兩種單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱 但F2過(guò)于活潑 不好直接置換Cl2 只能用間接的證據(jù) 如可從它們與氫氣反應(yīng)的難易程度 與水反應(yīng)的難易程度 它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等方面證明 答案 1 探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 2 試管 膠頭滴管 4 同一主族 自上而下 元素的非金屬性依次減弱 5 同一主族 自上而下 元素原子的電子層數(shù)增多 原子半徑增大 原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減弱 F2在冷暗處就可以與H2劇烈反應(yīng)而爆炸 而Cl2與H2只有在光照或點(diǎn)燃的條件下才能反應(yīng) HF比HCl穩(wěn)定或 F2能置換水中的O2 而Cl2不能 隨堂鞏固 1 2009 海南高考 門(mén)捷列夫在描述元素周期表時(shí) 許多元素尚未發(fā)現(xiàn) 但他為第四周期的三種元素留下了空位 并對(duì)它們的一些性質(zhì)做了預(yù)測(cè) X是其中的一種 類(lèi)硅 元素 后來(lái)被德國(guó)化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn) 并證實(shí)門(mén)捷列夫當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè)相當(dāng)準(zhǔn)確 根據(jù)元素周期律 下列有關(guān)X性質(zhì)的描述中錯(cuò)誤的是 A X單質(zhì)不易與水反應(yīng)B XO2可被碳或氫還原為XC XCl4的沸點(diǎn)比SiCl4的高D XH4的穩(wěn)定性比SiH4的高 解析 根據(jù)元素周期律 同族元素隨著原子序數(shù)的增加 非金屬性減弱 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱 由硅的性質(zhì)類(lèi)推可知 穩(wěn)定性SiH4 XH4 答案 D 2 2008 山東高考 下列說(shuō)法正確的是 A SiH4比CH4穩(wěn)定B O2 半徑比F 的小C Na與Cs屬于第 A族元素 Cs失電子能力比Na的強(qiáng)D P和As屬于第 A族元素 H3PO4酸性比H3AsO4的弱 解析 A項(xiàng)中硅與碳處于同主族 非金屬性碳大于硅 則CH4比SiH4穩(wěn)定 B項(xiàng)O2 與F 的核外電子排布相同 但氧的原子序數(shù)小 因此O2 半徑比F 的大 C項(xiàng)Na和Cs屬于第 A族元素 且Cs的金屬性強(qiáng) 因此Cs失電子能力比Na的強(qiáng) D項(xiàng)P和As屬于第 A族元素 且非金屬性P比As強(qiáng) 因此H3PO4的酸性比H3AsO4的強(qiáng) 答案 C 3 短周期元素X Y Z的原子序數(shù)依次遞增 其原子的最外層電子數(shù)之和為13 X與Y Z位于相鄰周期 Z原子最外層電子數(shù)是X原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍或者是Y原子最外層電子數(shù)的3倍 下列說(shuō)法正確的是 A X的氫化物溶于水顯酸性B Y的氧化物是離子化合物C Z的氫化物的水溶液在空氣中存放不易變質(zhì)D X和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是弱酸 解析 Z原子最外層電子數(shù)是X原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍 X原子內(nèi)層應(yīng)為2個(gè)電子 Z原子最外層電子數(shù)為6個(gè) 根據(jù)題意 Z應(yīng)在第三周期 所以Z為S Z原子最外層電子數(shù)為Y原子最外層電子數(shù)的3倍 且Y Z同周期 Y為Mg 根據(jù)最外層電子數(shù)之和為13 X為N 答案 B 4 X Y Z W均為短周期元素且核電荷數(shù)依次增加 X的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍 Y原子最外層只有一個(gè)電子 Z與X的核電荷數(shù)之比為3 2 W原子的最外層電子數(shù)比次外層電子總數(shù)少1 下列有關(guān)敘述不正確的是 A 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性 YOH Z OH 2B 氫化物的沸點(diǎn) HW H2XC X Y兩元素形成的離子化合物中陰 陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比一定為1 2D W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為HWO3 解析 據(jù)題意知 X為O Y為Na Z為Mg W為Cl 故堿性 NaOH Mg OH 2 A正確 因H2O分子中含氫鍵 故沸點(diǎn) HCl H2O B正確 O與Na可形成化合物Na2O Na2O2 二者晶體中陰 陽(yáng)離子數(shù)之比均為1 2 C正確 氯元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為HClO4 D錯(cuò)誤 答案 D 5 用A B C2 D E F G和H分別表示含有18個(gè)電子的八種粒子 離子或分子 請(qǐng)回答 1 A元素是 B元素是 C元素是 用元素符號(hào)表示 2 D是由兩種元素組成的雙原子分子 其分子式是 3 E是所有含18個(gè)電子的粒子中氧化能力最強(qiáng)的分子 其分子式是 4 F是由兩種元素組成的三原子分子 其分子式是 電子式是 5 G分子中含有4個(gè)原子 其分子式是 6 H分子中含有8個(gè)原子 其分子式是 答案 1 KClS 2 HCl 3 F2 4 H2SH H 5 H2O2 或PH3 6 C2H6 6 現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表 1 元素X的一種同位素可測(cè)定文物年代 這種同位素的符號(hào)是 2 元素Y與氫元素形成一種離子YH 寫(xiě)出該粒子的電子式 用元素符號(hào)表示 3 元素Z與元素T相比 非金屬性較強(qiáng)的是 用元素符號(hào)表示 下列表述中能證明這一事實(shí)的是 a 常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同b Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定c 一定