一輪復習元素周期律和元素周期表

第16講

│描述元素周期律與元素周期表第16講元素周期律與元素周期表編讀互動第16講

│編讀互動第16講

│編讀互動（一）原子序數(shù)按照元素原子的核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，各元素的編號就叫做這種元素的原子序數(shù)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)（二）周期表的編排原則1、周期：將電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成一個橫行，叫一個周期周期的序數(shù)=該周期元素原子的電子層數(shù)2、族：把價電子數(shù)和價電子排布相同的元素（個別除外），按照電子層數(shù)遞增的數(shù)序從上到下排成一個縱行稱為一個族（1）主族元素原子的價電子全都排布在最外層的ns或nsnp軌道上主族元素的族序數(shù)=該組元素原子的價電子數(shù)=最外層電子數(shù)（2）0族元素的原子的價電子全排布在最外層，且為ns2或ns2np6(3)過渡元素的原子價電子排布在（n-1)d1-10ns1-2ⅢB-ⅦB族元素原子的價電子數(shù)=族序數(shù)（4）出鑭系、錒系外，同一族的元素價電子數(shù)相同，不同組的元素價電子數(shù)可能相同，但價電子排布不同（三）、元素周期表的結構短288長181832不完全26短周期元素與長周期元素778、9、1018ⅠA-ⅦA依次位于1-2,13-17縱行ⅠB-ⅦB依次位于11-12,3-7縱行周期表中，從左數(shù)的序列數(shù)的個位數(shù)，等于族序數(shù)（第Ⅷ族除外）。對于主族元素，原子序數(shù)為奇（偶）數(shù)的元素，一定在奇（偶）數(shù)族【要點深化】元素周期表的結構與原子序數(shù)的關系1．同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差(1)位于過渡元素左側的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為上一周期元素所在周期所含元素種數(shù)；(2)位于過渡元素右側的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為下一周期元素所在周期所含元素種數(shù)。例如，氯和溴的原子序數(shù)之差為：35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的種數(shù))。2．同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序數(shù)差第二、三周期元素，原子序數(shù)差為1；第四、五周期元素，原子序數(shù)差為11；第六周期元素，原子序數(shù)差為25。?二元素周期律

1．定義元素的性質(zhì)(如原子半徑、元素化合價、元素的金屬性和非金屬性等)隨著____________的遞增而呈__________變化的規(guī)律。2．實質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的________________的周期性變化的必然結果。3．元素周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律原子序數(shù)原子序數(shù)核外電子排布

同周期(左→右)同主族(上→下)結構性質(zhì)應用電子層結構電子層數(shù)________________最外層電子數(shù)________(1→8或2)________(族序數(shù))核電荷數(shù)(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))________________原子半徑_______(除稀有氣體元素)________離子半徑陽離子逐漸________陰離子逐漸________逐漸________主要化合價最高正化合價：________最低負化合價：________相似負化合價＝－(8－主族序數(shù))最高正化合價＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)相同遞增遞增相同遞增遞增遞減遞增減小減小增大＋1→＋7－4→－1同周期(左→右)同主族(上→下)結構性質(zhì)應用元素原子失電子能力逐漸________增強元素原子得電子能力增強減弱元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸

，非金屬性逐漸____金屬性逐漸____，非金屬性逐漸____離子的氧化性和還原性陽離子氧化性________，陰離子還原性________陽離子氧化性________，陰離子還原性________最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性逐漸________堿性逐漸________酸性逐漸________堿性逐漸________氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸________逐漸________氣態(tài)氫化物還原性逐漸________逐漸________單質(zhì)置換氫氣的難易程度越來越_____________增強減弱減弱增強減弱增強減弱減弱增強增強減弱減弱增強增強減弱減弱增強增強難【要點深化】1．判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)金屬性比較本質(zhì)原子越易失去電子，金屬性越強利用金屬元素在金屬活動性順序里的位置比較一般來說，從左向右，元素的金屬性逐漸減弱，兩種金屬之間的距離越大，金屬性差別越大利用金屬元素在元素周期表里的位置比較同周期中的金屬元素，位置越靠前的(原子序數(shù)越小的)金屬性越強同主族中的金屬元素，位置越靠下的(原子序數(shù)越大的，也是原子的電子層數(shù)越多的)金屬性越強。除了放射性元素，銫是金屬性最強的金屬元素金屬性比較利用氧化還原反應比較不同的金屬，其他因素相同時，從水或酸中置換出氫需要的條件越低，反應速率越快，金屬的金屬性越強不同的金屬M和N在溶液里發(fā)生置換反應，若M將N從N的鹽溶液里置換出來，則金屬性M>N，在其他因素相同時，反應條件越低、反應越快，M>N的程度越大金屬單質(zhì)的還原性越強，則該金屬元素的金屬性越強金屬陽離子的氧化性越強，則對應金屬元素的金屬性越弱利用化合物的性質(zhì)比較由于金屬元素的金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強，所以當金屬元素M和N的最高價氧化物對應水化物M(OH)x和N(OH)y的堿性M(OH)x>N(OH)y時，金屬性M>N。堿性M(OH)x>N(OH)y的程度越大，金屬性M>N的程度越大非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強利用非金屬元素在元素周期表里的位置比較同周期中的非金屬元素，位置越靠后的(原子序數(shù)越大的)非金屬性越強(注意：不包括稀有氣體)同主族中的非金屬元素，位置越靠上的(原子序數(shù)越小的，也是原子的電子層數(shù)越少的)非金屬性越強。氟是非金屬性最強的元素利用氧化還原反應比較不同的非金屬，其他因素相同時，跟氫化合的條件越低、反應越快，非金屬性越強不同的非金屬M和N在溶液里發(fā)生置換反應，若M能將N從其溶液里置換出來，則非金屬性M>N。在其他因素相同時，反應條件越低、反應速率越快，M>N的程度越大非金屬單質(zhì)的氧化性越強，則該非金屬元素的非金屬性越強非金屬陰離子還原性越強，其對應元素的非金屬性越弱，如還原性S2－>Cl－，則非金屬性Cl>S非金屬性比較利用化合物的性質(zhì)比較由于非金屬元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，所以，當非金屬元素M和N的最高價氧化物對應水化物HaMOb和HcNOd的酸性HaMOb>HcNOd時，非金屬性M>N。HaMOb>HcNOd的程度越大，M>N的程度越大由于非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，所以當HaM和HbN的熱穩(wěn)定性HaM>HbN時，非金屬性M>N。HaM>HbN的程度越大，M>N的程度越大2.粒子半徑大小的比較(1)粒子半徑大小的比較規(guī)律第16講

│要點探究原子半徑①電子層數(shù)相同時，隨著原子序數(shù)遞增，原子半徑逐漸減小。例：r(Na)＞r(Mg)＞r(A1)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)②最外層電子數(shù)相同時，隨著電子層數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大。例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)離子半徑①同種元素的離子半徑：陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價陽離子大于高價陽離子。例：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)②電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg＋)＞r(Al3＋)③帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。例：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)④核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較r(K＋)與r(Mg2＋)可選r(Na＋)為參照：r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)(2)“三看”法快速判斷簡單粒子半徑大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當電子層結構相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。

例1有X、Y兩種元素，原子序數(shù)≤20，X的原子半徑小于Y，且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項中m、n均為正整數(shù))。下列說法正確的是()A．若X(OH)n為強堿，則Y(OH)n也一定為強堿B．若HnXOm為強酸，則X的氫化物溶于水一定顯酸性C．若X元素形成的單質(zhì)是X2，則Y元素形成的單質(zhì)一定是Y2D．若Y的最高正價為＋m，則X的最高正價一定為＋m【典例精析】例1A由于X、Y原子的最外層電子數(shù)相同，且X的原子半徑小于Y，所以X、Y同主族，且X位于Y的上面，由于同主族元素最高價氧化物對應水化物堿性從上到下逐漸增強，A正確；HNO3為強酸而氨水呈堿性，則B不正確；ⅥA族元素氧的單質(zhì)為O2，而硫的單質(zhì)卻有S8、S6、S4、S2等形式，C不正確；ⅥA族元素，氧無正化合價，而硫的最高正價為＋6，故D不正確。

[點評]列舉法和特例法是解決這類問題的關鍵，如本題涉及的氫化物水溶液呈堿性的只有NH3，非金屬元素無正價的有氧、氟等。變式題對典型金屬元素族和非金屬元素族的性質(zhì)進行考查。變式題

關于堿金屬和鹵族元素的敘述，錯誤的是()A．堿金屬都能在空氣中燃燒生成M2O(M指堿金屬)B．HCl、HBr、HI的還原性由弱到強C．X、Y是兩種鹵族元素，X的非金屬性比Y的強，則X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與氫氣反應D．堿金屬所形成的陽離子的氧化性從上到下依次減弱只有鋰在空氣中燃燒生成Li2O，其他堿金屬元素生成過氧化物或更復雜的超氧化物甚至臭氧化物，A選項錯誤；同主族元素，從上到下，非金屬性減弱，對應的陰離子的還原性增強，B選項正確；非金屬性越強越易與H2發(fā)生反應，C選項正確；堿金屬從上到下金屬性依次增強，對應的陽離子的氧化性依次減弱，D選項正確。A【典例精析】

例2下列說法正確的是()A．第ⅠA族元素的金屬性比第ⅡA族元素的金屬性強B．第ⅥA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的其沸點也最高C．同周期非金屬元素的氧化物對應的水化物的酸性從左到右依次增強D．第3周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小例2B同周期ⅠA族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強，不同周期則不一定，故A錯誤；第ⅥA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的是H2O，由于存在氫鍵而使其沸點比H2S等高，故B正確；通過非金屬性可以比較最高價氧化物對應的水化物的酸性，故C錯誤；第3周期元素的離子中陰離子比陽離子多了一個電子層，故陰離子半徑比陽離子大，所以D錯誤。

[點評]本題以元素在周期表中的位置，根據(jù)元素周期律判斷正誤，本題的易錯點是會因忽視同周期的前提條件，以為A選項正確。變式題則是以元素周期律內(nèi)容為依據(jù)推斷元素，然后考查元素及其化合物的性質(zhì)。變式題

[2010·上海卷]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的水化物能溶于稀氨水