2013屆高考化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)1

第二節(jié)元素周期律、元素周期表1．掌握元素周期律的實質(zhì)，了解元素周期表的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。2．以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)(例如：原子半徑、化合價、單質(zhì)及其化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA族和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一、元素周期律1．定義元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)

變化的規(guī)律叫做元素周期律。周期性三星學(xué)科,教師助手,學(xué)生幫手,家長朋友！2．內(nèi)容(1)原子核外電子排布的周期性變化。最外層電子數(shù)：從1→8的周期性變化。(2)原子半徑的周期性變化。同周期元素，隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑

(稀有氣體原子除外)。(3)元素主要化合價的周期性變化。正價：＋1→＋7負(fù)價：－4→－13．實質(zhì)元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增呈現(xiàn)出周期性變化，是元素的原子

周期性變化的必然結(jié)果。逐漸減小核外電子排布【自我檢測】據(jù)現(xiàn)有知識，某些元素及其化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下：(1)氫化物的易燃性：第二周期：________>________>H2O>HF；第三周期：SiH4>PH3>________>________。(2)化合物的毒性：PH3>NH3；H2S________H2O；CS2________CO2；CCl4>CF4。答案：

(1)CH4

NH3

H2S

HCl

(2)>

>二、元素周期表1．結(jié)構(gòu)2．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系(1)

＝周期數(shù)(2)

＝主族序數(shù)＝最高正價數(shù)＝價電子數(shù)(3)負(fù)價＝主族序數(shù)－8(限ⅣA～ⅦA)電子層數(shù)最外層電子數(shù)內(nèi)容同周期(左→右)同主族(上→下)核電荷數(shù)..電子層數(shù)..最外層電子數(shù)..原子半徑..主要化合價最高正價＋1→＋7(O、F除外)，負(fù)價－4→－1最高正價最低負(fù)價相同元素的金屬性和非金屬性金屬性.非金屬性.金屬性.非金屬性.3．元素性質(zhì)的遞變規(guī)律依次增大逐漸增大相同增多增多相同減小增大漸弱漸強漸強漸弱【自我檢測】填寫下列空白：(1)寫出表示含有8個質(zhì)子、10個中子的原子的化學(xué)符號________。(2)周期表中位于第8縱行的鐵元素屬于第________族。(3)周期表中最活潑的非金屬元素位于第________縱行。(4)所含元素超過18種的周期是第________、________周期。答案：

(1)

(2)Ⅷ

(3)17

(4)6

7(1)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)如金屬性：K>Na>Li，Na>Mg>Al；非金屬性：F>Cl>Br，O>N>C。(2)根據(jù)在元素周期表中的位置(3)根據(jù)實驗金屬性判斷依據(jù)①在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)置換出氫越劇烈，金屬性越強③單質(zhì)還原性越強或離子氧化性越弱，金屬性越強④最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，金屬性越強⑤若mXn＋＋nY===mX＋nYm＋，則Y比X金屬性強非金屬性判斷依據(jù)①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強②單質(zhì)氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強③最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性越強④若mAn－＋nB===mA＋nBm－，則B比A非金屬性強(1)判斷元素的金屬性或非金屬性強弱的實質(zhì)是看其對應(yīng)的原子失去或得到電子的難易程度，與得失電子的數(shù)目沒有直接關(guān)系，并不是得失電子的數(shù)目越多越活潑，如Na和Al。(2)凡能直接或間接地比較變化過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弱，如2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e＋SfeS，則元素的非金屬性Cl＞S。序號實驗操作實驗?zāi)康腁Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)比較氯、溴的非金屬性強弱BMgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3比較鎂、鋁的金屬性強弱C測定Na2CO3、Na2SO4兩溶液的pH比較碳、硫的非金屬性強弱D

用同一電路測定等濃度的鹽酸、醋酸兩溶液的導(dǎo)電性比較鹽酸、醋酸的酸性強弱下列實驗不能達(dá)到預(yù)期目的的是(

)解析：

本題考查學(xué)生評價實驗方案的能力。A項由反應(yīng)條件可比較；C項可得出對應(yīng)酸的強弱，從而確定元素非金屬性強弱；D項通過測定溶液的導(dǎo)電性可得出HCl、CH3COOH在水溶液中的電離程度，從而得出對應(yīng)酸的酸性強弱。而B項二者都生成沉淀。答案：

B[變式訓(xùn)練]1.(2010·廣東)短周期金屬元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如下表所示：下列判斷正確的是(

)A．原子半徑：丙<丁<戊B．金屬性：甲>丙C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊D．最外層電子數(shù)：甲>乙甲乙丙丁戊解析：

A項，同一周期，原子半徑從左到右逐漸減??；B項，同一主族，從上到下，元素的金屬性逐漸增強；C項，金屬性越強，對應(yīng)的氫氧化物堿性越強；D項，同一周期，最外層電子數(shù)從左到右逐漸增加。答案：

C(1)元素“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系(2)由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86)，就可確定主族元素的位置。①若比相應(yīng)的稀有氣體元素的原子序數(shù)大1或2，則應(yīng)處在下周期的ⅠA族或ⅡA族，如88號元素88－86＝2，則應(yīng)在第7周期第ⅡA族。②若比相應(yīng)的稀有氣體元素少1～5時，則應(yīng)處在同周期的ⅦA族～ⅢA族，如84號元素，應(yīng)在第6周期ⅥA族。(3)常見元素單質(zhì)及其化合物的特性⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br。⑥最高價氧化物及其對應(yīng)水化物既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)的元素：Al。

若A、B、C三元素位于元素周期表中如圖所示位置，則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序(但D不能參與排列)。如(1)原子半徑：C>A>B；(2)金屬性：C>A>B；(3)非金屬性：B>A>C。(2010·浙江)有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2－>W－；Y的單質(zhì)晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是(

)A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物B．由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點依次降低C．元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑解析：

短周期元素中，X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且X、Y、Z、W同周期，則可推出X是Na，M是O；Z、M同主族，則Z是S；離子半徑Z2－>W－，則W是Cl；Y單質(zhì)晶體熔點高、硬度大，是重要的半導(dǎo)體材料，可知Y是Si。A項，Na、O可形成Na2O、Na2O2兩種化合物。B項，H2O分子間有氫鍵，其沸點比HCl、H2S高。C項，晶體硅是原子晶體，S、Cl2的晶體屬于分子晶體。D項，Cl2、O3均可作為水處理中的消毒劑。故選D。答案：

D[變式訓(xùn)練]2.(2009·廣東單科)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)。下列推測不正確的是(

)A．同周期元素中X的金屬性最強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的最高價含氧酸的酸性最強解析：

分析題給條件可推知：X是鈉(Na)、Y是氯(Cl)、Z是氧(O)。原子半徑X>Y，但X＋(Na＋)與Z2－(O2－)電子層結(jié)構(gòu)相同，離子半徑X＋<Z2－。故選B。答案：

B(1)同周期元素的原子或最高價陽離子半徑從左至右逐漸減小(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增大，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、陽離子)隨核電荷數(shù)的增加而減小，如：O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋(上一周期元素形成的陰離子與下一周期元素形成的陽離子有此規(guī)律)。(4)核電荷數(shù)相同的元素(即同種元素)形成的粒子半徑大小為陽離子<中性原子<陰離子，價態(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)都不同的元素，一般可通過一種參照物進行比較，如：比較Al3＋與S2－的半徑大小，可找與Al3＋電子數(shù)相同，與S2－同一族元素的O2－比較，Al3＋<O2－，且O2－<S2－，故Al3＋<S2－。粒子半徑大小比較要先看電子層數(shù)多少，電子層數(shù)相同再看最外層電子數(shù)的多少。(2009·北京卷)W、X、Y、Z均為短周期元素，W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為7∶17；X與W同主族；Y的原子序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和的一半；含Z元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色。下列判斷正確的是(

)A．金屬性：Y>ZB．氫化物的沸點：X>WC．離子的還原性：X>WD．原子及離子半徑：Z>Y>X解析：

W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為7∶17，故W為氯元素，則X為氟元素，Y的原子序數(shù)為(9＋17)÷2＝13，為鋁元素，由含Z元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色知其為鈉元素。根據(jù)元素周期律，Na的金屬性比Al強；HF沸點比HCl高，是因為HF分子間存在氫鍵；Cl－的還原性比F－強；原子半徑Na>Al>F，離子半徑F－>Na＋>Al3＋。答案：

B[變式訓(xùn)練]3.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：由于aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，故原子序數(shù)a＞b＞d＞c，原子半徑B＞A＞C＞D；離子半徑C＞D＞B＞A；單質(zhì)的還原性B＞A＞C＞D。答案：

C元素周期表和元素周期律是歷年高考的熱點。由于它能反映元素化合物知識的規(guī)律特點，高考再現(xiàn)率極高。元素周期表知識熱點內(nèi)容主要集中在以下幾個方面：一是根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的一些數(shù)量關(guān)系及元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)確定元素在周期表中的位置，從而確定該元素的其他性質(zhì)或元素的名稱等。二是從元素在周期表中的位置推斷元素性質(zhì)或進行幾種元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)特點的比較。三是確定“指定的幾種元素形成的化合物”的化學(xué)式。解此類題的方法思路是：定位置，推價態(tài)，想可能，比性質(zhì)。在運用元素周期律時，推斷元素性質(zhì)既要關(guān)注元素共性，又要注意元素個性。同主族元素中，族首元素性質(zhì)與同族其他元素性質(zhì)差別較大。例如，氟的性質(zhì)與氯、溴、碘的性質(zhì)區(qū)別較大；鋰的一些性質(zhì)不同于鈉、鉀的性質(zhì)。同主族元素，相鄰元素性質(zhì)相似程度大些，例如氮、磷、砷，砷的性質(zhì)與磷的相似程度大些，砷酸的化學(xué)式是H3AsO4，而不是HNO3的形式。1．(2010·全國Ⅱ)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮零族元素)。下列關(guān)于這些元素的敘述錯誤的是(

)A．X和其他三種元素均可形成至少2種的二元化合物B．W和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子C．W、X和Y三種元素可以形成堿性化合物D．Z和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性解析：

由題意知W為C；X為O；Y為Na；Z為S。A項正確；B項CO2和CS2均為直線形分子；C項正確；D項CS2不溶于水，Na2S的水溶液顯堿性，故選D。答案：

D2．(2010·上海)幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列敘述正確的是(

)A．X、Y元素的金屬性X<YB．一定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW2C．Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D．一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來解析：

W是O元素，Z是N元素，Y是Al元素，X是Mg元素。A項，金屬性X>Y。B項，一定條件下N2和O2直接化合只能生成NO。C項，Al(OH)3不溶于稀氨水。D項，NH3在純氧中點燃可生成N2：4NH3＋3O22N2＋6H2O。故選D。答案：

D3．(2010·天津)X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是地殼中含量最高的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)L的元素符號為________；M在元素周期表中的位置為________；五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________(用元素符號表示)。(2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比1∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B，A的電子式為________，B的結(jié)構(gòu)式為________。(3)硒(Se)是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數(shù)為________，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為________。該族2～5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是________(填字母代號)。a．＋99.7kJ·mol－1

b．＋29.7kJ·mol－1c．－20.6kJ·mol－1d．－241.8kJ·mol－1(4)用M單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：______________________；由R生成Q的化學(xué)方程式：___________。解析：

本題主要考查了元素推斷、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電化學(xué)等相關(guān)知識。組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素是C、N、H、O，地殼中含量最高的金屬元素是Al，所以X、Y、Z、L、M分別是H、C、N、O、Al。(1)H為原子半徑最小的元素，根據(jù)元素周期表中原子半徑的變化規(guī)律(同周期元素從左向右，原子半徑依次減小，同主族元素從上向下，原子半徑依次增大)可推斷五種元素的原子半徑從大到小的順序是：Al>C>N>O>H。(2)A、B分別是NH3、N2H4。每個N原子可以形成3個共價鍵，所以B的結(jié)構(gòu)式是

(3)Se與O同主族，且比O多兩個電子層，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知Se的核外電子排布為

，Se的原子序數(shù)為34；Se與O、S同主族，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物與硫的相似，為H2SeO4；同主族元素由上向下非金屬性逐漸減弱，與氫氣化合越來越困難，放出的熱量越來越少，甚至需要吸收熱量。(4)鋁作陽極，Al失e－生成Al3＋，Al3＋與

發(fā)生雙水解，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體。答案：

(1)O第3周期第ⅢA族Al>C>N>O>H

(3)34

H2SeO4

b(4)Al＋3－3e－===Al(OH)3↓＋3CO2↑(或Al－3e－===Al3＋

Al3＋＋3===Al(OH)3↓＋3CO2↑)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O1．(2010·山東)下列說法正確的是(

)A．形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱C．第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強D．元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果解析：

A項，形成離子鍵的陰陽離子間既存在靜電吸引力，又存在靜電排斥力；B項，HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次增強；C項，第三周期非金屬元素最高價含氧酸的酸性從左到右依次增強；D項，元素原子核外電子排布的周期性變化導(dǎo)致元素性質(zhì)的周期性變化，即元素周期律。答案：

D2．(2009·海南單科)門捷列夫在描述元素周期表時，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，并對它們的一些性質(zhì)做了預(yù)測，X是其中的一種“類硅”元素，后來被德國化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，并證實門捷列夫當(dāng)時的預(yù)測相當(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的沸點比SiCl4的高D．XH4的穩(wěn)定性比SiH4的高解析：

在第ⅣA族的遞變規(guī)律中，自上而下氫化物的穩(wěn)定性減弱。答案：

D3．(2009·山東理綜)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是(

)A．同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B．第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C．短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同解析：

Al元素既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性，故A項錯誤；氫元素失去1個電子為H＋，最外層沒有電子，得到1個電子為H－，為2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C項錯誤；ⅠΑ族中氫元素與鈉元素的最外層電子數(shù)相同，但化學(xué)性質(zhì)不同。答案：

B4．(2008·山東理綜)下列說法正確的是(

)A．SiH4比CH4穩(wěn)定B．O2－半徑比F－的小C．Na和Cs屬于第ⅠA族元素，Cs失電子能力比Na的強D．P和As屬于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析：

A項，C的非金屬性比Si強，CH4比SiH4穩(wěn)定；B項，O2－與F－核外電子排布相同，F(xiàn)原子序數(shù)大，F(xiàn)－半徑??；D項，P的非金屬性比As強，H3PO4酸性比H3AsO4的強。答案：

C5．已知1～18號元素的離子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>C，離子半徑C>D>B>AB．原子序數(shù)d>c>b>a，單質(zhì)還原性B>A>C>DC