高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第2講 元素周期律和元素周期表課件

第2講元素周期律和元素周期表【最新考綱】

1.掌握元素周期律的實(shí)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。3.以ⅠA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。4.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。考點(diǎn)一元素周期表1．原子序數(shù)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)。2．編排原則3．結(jié)構(gòu)(1)周期(7個橫行，七個周期)。(2)族(18個縱行，16個族)。①主族：由短周期元素和長周期元素共同組成的族(第18列除外)。②副族：僅由長周期元素組成的族(第8、9、10列除外)。③Ⅷ族：包括8、9、10三個縱列。④0族：第18縱列，該族元素又稱為稀有氣體元素。4．元素周期表中元素的分區(qū)(1)分界線：如上圖所示，沿著元素周期表中B、Si、As、Te、At與Al、Ge、Sb、Po的交界處畫一條斜線，即為金屬元素和非金屬元素的分界線(氫元素除外)。(2)金屬元素：位于分界線的左面區(qū)域，包括所有的過渡元素和部分主族元素。(3)非金屬元素：位于分界線的右面區(qū)域，包括部分主族元素和0族元素。(4)分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。同周期ⅡA族和ⅢA族的原子序數(shù)一定相差1嗎？思考提示：不一定。第二、三周期是短周期，同周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)相差1，第四、五周期兩主族間隔了10種過渡元素，故原子序數(shù)相差11，第六、七周期兩主族中間還包括了鑭系和錒系，共隔了24種元素，原子序數(shù)相差25。(1)周期表18個縱行是16個族，第8、9、10縱行為一族。(2)在描述元素在Ⅷ族時，不要寫成ⅧB。(3)元素周期表中，族序數(shù)Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界線，第一次分界時主族(ⅡA)在副族(ⅢB)之前，第二次分界時副族(ⅡB)在主族(ⅢA)之前。(4)同周期ⅡA族和ⅢA族原子序數(shù)的差值可能為1、11、25?！镜淅?】

(2015·蘭州模擬)下列有關(guān)元素周期表結(jié)構(gòu)的說法中正確的是(

)A．原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表ⅡA族B．在元素周期表中金屬和非金屬分界線附近可以尋找合金材料C．某元素原子核外的電子數(shù)為63，則它是第六周期副族元素D．除短周期外，其他周期均為18種元素，副族元素沒有非金屬元素解析：A項(xiàng)，也可能為He(0族)；B項(xiàng)，分界線附近可以尋找半導(dǎo)體材料；D項(xiàng)，因?yàn)榈诹⑵咧芷谥泻需|系元素和錒系元素，所以六、七周期都有32種元素。答案：C周期表中原子序數(shù)之間的關(guān)系(1)同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差。①元素周期表中左側(cè)元素(ⅠA、ⅡA族)。同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目。②元素周期表中右側(cè)元素(ⅢA～ⅦA族)。同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目。(2)同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序數(shù)差。題組一元素周期表的結(jié)構(gòu)(周期和族)與應(yīng)用1．下列敘述正確的是(

)A．除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)B．副族元素沒有非金屬元素C．堿金屬元素是指ⅠA族的所有的元素D．周期表中的各主族元素都含有金屬元素和非金屬元素解析：A項(xiàng)，F(xiàn)、O元素?zé)o正價；C項(xiàng)，H元素屬于ⅠA族但不屬于堿金屬元素；D項(xiàng)，ⅡA族不含非金屬元素，ⅦA族不含金屬元素。答案：B2．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如下圖所示，其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸。則下列判斷正確的是(

)A．非金屬性：Z<T<XB．R與Q的電子數(shù)相差26C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：R<T<QD．最高價氧化物的水化物的酸性：Q>T解析：根據(jù)題目提供的信息可知，R為F，X為S，T為Cl，Z為Ar，Q為Br。A項(xiàng)，非金屬性：Z<X<T；B項(xiàng)，F(xiàn)、Br元素的電子數(shù)分別為9、35，相差26；C項(xiàng)，非金屬性：F>Cl>Br，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr；D項(xiàng)，非金屬性：Cl>Br，則最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：HClO4>HBrO4。答案：B題組二元素位置的確定3．下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是(

)解析：本題常由于對于元素周期表的結(jié)構(gòu)掌握不實(shí)造成錯誤。根據(jù)元素周期表中每周期所含有的元素的種類數(shù)分別為2，8，8，18，18，32，32，由此分析比較得出C符合題意。答案：C4．第114號和第116號元素的名稱近年才確定。下列有關(guān)這兩種元素的說法錯誤的是(

)A．兩種元素位于同一周期B．116號元素位于ⅥA族C．兩種元素都是活潑的非金屬元素D．114號元素的原子半徑比116號元素的大解析：根據(jù)0族元素第六周期(86號)，第七周期(118號)，故114號、116號分別在第七周期的ⅣA和ⅥA族，A、B正確；114號元素和1116元素處于同一周期，則114號元素半徑大于116號元素，D正確。答案：C考點(diǎn)二元素周期律及其應(yīng)用1．元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。2．元素周期律的實(shí)質(zhì)元素原子核外電子排布的周期性變化。3．主族元素的周期性變化規(guī)律碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，能否說明C的非金屬性強(qiáng)于Cl?思考提示：不能，因?yàn)榉墙饘傩缘膹?qiáng)弱比較需要元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱比較，而氯的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是HClO4而不是HClO?！镜淅?】

(2015·北京卷)下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是(

)A．酸性：H2SO4>H3PO4B．非金屬性：Cl>BrC．堿性：NaOH>Mg(OH)2D．熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱比較(1)結(jié)構(gòu)比較法。最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，元素金屬性越強(qiáng)；最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，非金屬性越強(qiáng)。(2)位置比較法。題組一元素性質(zhì)的強(qiáng)弱比較1．(2014·上海卷)2014年是門捷列夫誕辰180周年。下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的只有(

)A．堿性：KOH>NaOHB．相對分子質(zhì)量：Ar>KC．酸性：HClO4>H2SO4D．元素的金屬性：Mg>Al解析：A項(xiàng)同主族自上而下金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價氧化物水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，A項(xiàng)不符合題意；B項(xiàng)相對分子質(zhì)量與元素周期律沒有關(guān)系，B項(xiàng)符合題意；C項(xiàng)同周期自左向右非金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，C項(xiàng)不符合題意；D項(xiàng)同周期自左向右金屬性逐漸減弱，D項(xiàng)不符合題意。答案：B解析：A.同主族的非金屬元素，從上到下非金屬性逐漸減弱，最高價含氧酸的酸性依次減弱，含氧酸不一定是最高價含氧酸，該選項(xiàng)錯誤。B．K＋、Ca2＋、S2－、Cl－的核外電子排布相同，都是，但化學(xué)性質(zhì)不同，如S2－、Cl－具有還原性，而K＋、Ca2＋具有氧化性，該選項(xiàng)錯誤。C．根據(jù)“具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大微粒半徑越小”可知，半徑：S2－>Cl－>K＋>Ca2＋，該選項(xiàng)錯誤。D．Cl與Cl屬于同種元素，具有相同的核外電子排布：，得電子能力相同，該選項(xiàng)正確。答案：D題組二元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱判斷依據(jù)3．將甲、乙兩種金屬的性質(zhì)相比較，已知①甲與H2O反應(yīng)比乙與H2O反應(yīng)劇烈；②甲單質(zhì)能從乙的鹽溶液中置換出乙單質(zhì)；③甲的最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性比乙的最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)；④與某金屬反應(yīng)時甲原子得電子數(shù)目比乙原子得電子數(shù)目多；⑤甲單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比乙的低。能說明甲的金屬性比乙強(qiáng)的是(

)A．①④

B．①②③C．③⑤

D．①②③④⑤解析：比較金屬性強(qiáng)弱的一般方法是看與酸(或水)反應(yīng)的劇烈程度、最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱、置換反應(yīng)，而不能根據(jù)其與金屬反應(yīng)時得電子的數(shù)目多少、熔沸點(diǎn)的高低進(jìn)行比較。答案：B【歸納提升】

(1)判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。(2)根據(jù)元素氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時，必須是其最高價氧化物對應(yīng)的水化物。(3)金屬離子的氧化性越強(qiáng)相應(yīng)金屬的金屬性越弱。同理非金屬離子的還原性越強(qiáng)，相應(yīng)非金屬的非金屬性越弱。4．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證元素性質(zhì)的遞變性規(guī)律。(1)甲同學(xué)想驗(yàn)證同周期元素金屬性強(qiáng)弱的規(guī)律，最好選用第____周期的____________三種元素。最簡單的實(shí)驗(yàn)是將大小相近的三小塊金屬分別投入相同濃度的稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象。應(yīng)該看到的現(xiàn)象是：①______________________________________，②______________________________________，③______________________________________。(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價含氧酸的酸性就越強(qiáng)。他設(shè)計(jì)了如圖裝置以驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱，已知A是強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)；B是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成。①寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：A：________；B：________；C：________。②寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。解析：(1)為了驗(yàn)證同周期元素金屬性強(qiáng)弱的規(guī)律，最好選用第三周期的鈉、鎂、鋁三種元素，因?yàn)榕c第2、4、5、6周期相比較，第三周期元素變化規(guī)律較典型；三種金屬中鈉最活潑，遇鹽酸劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量，放出H2，可能會著火或爆炸；金屬鎂與鹽酸劇烈反應(yīng)，并產(chǎn)生大量氣泡；鋁金屬活動性最弱，與酸反應(yīng)比鎂緩慢，但也能產(chǎn)生大量氣泡。題組三微粒半徑的大小比較5．X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑；Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素的原子序數(shù)的關(guān)系是(

)A．X>Y>ZB．Y>X>ZC．Z>X>YD．Z>Y>X解析：X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑，則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù)；Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同，且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑，則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素的原子序數(shù)。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z＞Y＞X。答案：D6．(2015·海南卷)下列離子中半徑最大的是(

)A．Na＋

B．Mg2＋C．O2－

D．F－解析：這些離子核外電子排布都是2、8的電子層結(jié)構(gòu)。對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說，核電荷數(shù)越大，離子半徑就越小，所以四個選項(xiàng)中離子半徑最大的是O2－。答案：C【歸納提升】微粒半徑的比較考點(diǎn)三元素“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系及應(yīng)用1．元素“位—構(gòu)—性”的關(guān)系(1)性質(zhì)與位置的互推。①根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng)，則可知A、B、C在同周期中按C、B、A的順序從左向右排列。②根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系，可以推斷元素的性質(zhì)，如A、B、C三元素在同一主族中從上往下排列，則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。(2)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推。①若元素的最外層電子數(shù)小于4，則該元素容易失電子；若該元素的最外層電子數(shù)大于4，則該元素容易得電子。②若某元素容易得電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4；若某元素容易失電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。(3)結(jié)構(gòu)與位置的互推。由原子序數(shù)確定主族元素位置方法：只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可確定主族元素的位置。①若比相應(yīng)的稀有氣體元素多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)在第七周期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)在第六周期ⅥA族。2．元素“位—構(gòu)—性”的應(yīng)用(1)尋找新材料。(2)預(yù)測元素的性質(zhì)。①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)，如金屬性Mg>Al、Ca>Mg，則由堿性：Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2，得堿性：Ca(OH)2>Al(OH)3。②推測未知元素的某些性質(zhì)。Ⅰ.已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。Ⅱ.根據(jù)鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知不常見元素砹(At)應(yīng)為黑色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt難溶于水。元素周期表中“序、層”和“序、價”兩規(guī)律(1)“序、層”規(guī)律。①若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰前陽后”，即陰離子在前一周期，陽離子在后一周期，陽離子的原子序數(shù)大。②同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比，陰離子原子序數(shù)大。(2)“序、價”規(guī)律。在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價奇序奇，價偶序偶”。“位—構(gòu)—性”三者關(guān)系中，有哪些等量關(guān)系？思考提示：①電子層數(shù)＝周期數(shù)。②質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)。③最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)＝元素的最高正價。④非金屬的最低負(fù)價＝最高正價－8(O、F除外)。【典例】

(2015·浙江卷)下表為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法正確的是(

)A.X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在，它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次遞增C．YX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力D．根據(jù)元素周期律，可以推測T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性，T2X3具有氧化性和還原性解析：根據(jù)W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍以及元素周期表的位置得出X、Y、Z、W依次是O，Si，P，S。選項(xiàng)A，O、S、P元素非金屬性依次遞減，所以其氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性依次減弱，錯誤。選項(xiàng)B，S元素在自然界中能以游離態(tài)存在，錯誤。選項(xiàng)C，SiO2為原子晶體熔化克服的作用力是共價鍵，錯誤。選項(xiàng)D，正確。答案：D題組“位—構(gòu)—性”的關(guān)系及其應(yīng)用1．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是(

)A．元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小順序?yàn)閞X>r