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第2節(jié)元素周期律和元素周期表 2 考綱要求 1 掌握元素周期律的實質(zhì) 了解元素周期表 長式 的結(jié)構(gòu) 周期 族 及其應用 2 以第3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)的關系 3 以 A和 A族為例 掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關系 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 3 基礎梳理 考點突破 元素周期表1 世界上第一張元素周期表是在1869年由俄國化學家門捷列夫繪制完成的 隨著科學的不斷發(fā)展 已逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在的常用形式 2 原子序數(shù) 按照元素在元素周期表中的順序給元素編號 稱之為原子序數(shù) 原子序數(shù) 核電荷數(shù) 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù) 3 編排原則 1 周期 把電子層數(shù)相同的元素 按原子序數(shù)遞增的順序 從左至右排成的橫行 2 族 把最外層電子數(shù)相等的元素 按電子層數(shù)遞增的順序 從上至下排成的縱行 4 基礎梳理 考點突破 4 元素周期表的結(jié)構(gòu) 5 基礎梳理 考點突破 5 元素周期表中元素的分區(qū) 6 基礎梳理 考點突破 1 金屬元素 位于分界線的左側(cè)區(qū)域 包括所有的過渡元素和部分主族元素 2 非金屬元素 位于分界線的右側(cè)區(qū)域 包括部分主族元素和0族元素 3 分界線附近元素的性質(zhì) 位于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 4 非金屬性最強的元素是F 金屬性最強的元素 不考慮放射性元素 是Cs 7 基礎梳理 考點突破 自主鞏固1 下列有關元素周期表結(jié)構(gòu)的說法中正確的是 C A 原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表 A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6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 8 基礎梳理 考點突破 2 下列各表分別是元素周期表的一部分 表中為原子序數(shù) 其中符合實際情況的是 D 9 基礎梳理 考點突破 1 元素周期表的結(jié)構(gòu) 1 周期 7個橫行 7個周期 2 族 18個縱行 16個族 分七主七副一零一八 從左到右依次為 A A B B B B B B B A A A A A 0族 10 基礎梳理 考點突破 2 周期表中原子序數(shù)之間的關系 1 同主族 鄰周期元素的原子序數(shù)差 元素周期表中左側(cè)元素 A A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數(shù) 元素周期表中右側(cè)元素 A A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數(shù) 11 基礎梳理 考點突破 12 基礎梳理 考點突破 3 利用稀有氣體元素確定主族元素在周期表中的位置方法 原子序數(shù) 最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù) Z 若 Z0 則在稀有氣體元素下一周期 族序數(shù)為 Z 例如 1 35號元素 相鄰近的是36Kr 則35 36 1 故周期數(shù)為4 族序數(shù)為8 1 7 即第4周期第 A族 是溴元素 2 87號元素 相鄰近的是86Rn 則87 86 1 故周期數(shù)為7 族序數(shù)為1 即第7周期第 A族 是鈁元素 13 基礎梳理 考點突破 例1有A B C D E5種元素 它們的核電荷數(shù)依次增大 且都小于20 其中A C是非金屬元素 A和E屬同一族 它們原子的最外層只有一個電子 B和D也屬同一族 D元素的最高正價為最低負價絕對值的3倍 C原子的最低負價為 1價 請回答下列問題 1 A是氫 填元素名稱 下同 第1周期第 A族 2 D是硫 第3周期第 A族 E是鉀 第4周期第 A族 3 處于同一周期的元素有氧和氟 解析 14 基礎梳理 考點突破 歸納總結(jié) 主族元素在周期表中位置的推斷方法1 根據(jù)核外電子排布規(guī)律 1 最外層電子數(shù)等于或大于3 小于8 的一定是主族元素 2 最外層有1個或2個電子 則可能是 A A族元素 也可能是副族 族或0族元素氦 3 最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期 4 某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同 該元素位于第3周期 若為陽離子 則位于第4周期 15 基礎梳理 考點突破 2 根據(jù)周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關系 1 族序數(shù)等于周期數(shù)的短周期元素是H Be Al 2 短周期中最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素是H NaH中氫原子顯 1價 C Si 3 最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素是S 4 除H外 原子半徑最小的元素是F 5 無正價的元素是F O一般不顯正價 16 基礎梳理 考點突破 跟蹤訓練1 下列關于元素周期表的敘述 不正確的是 A 共有7個周期 16個族B 形成化合物種類最多的元素在第2周期C 對于長周期元素 A族的右邊是 B族 A族的左邊是 B族D 某主族元素最高價氧化物對應的水化物的化學式為HnROm 其氣態(tài)氫化物的化學式一定為H2m nR或RH2m n 答案 解析 17 基礎梳理 考點突破 2 如圖為元素周期表中前四周期的一部分 若B元素的核電荷數(shù)為x 則這五種元素的核電荷數(shù)之和為 A 5x 10B 5xC 5x 14D 5x 16 答案 解析 18 基礎梳理 考點突破 3 下列說法中正確的是DEH A 長式元素周期表中現(xiàn)有7個橫行 7個周期 18個縱行 18個族B 同周期的第 A族和第 A族元素的原子序數(shù)一定相差1C 除短周期外 其他周期均有18種元素D 最外層電子數(shù)相同的元素不一定在同一主族E 元素所在的周期數(shù)一定等于其原子的電子層數(shù)F 每個周期都是從堿金屬開始到稀有氣體結(jié)束G 原子序數(shù)為7的元素的最高化合價為 4價H 114號元素位于第7周期第 A族I 位于同一主族的甲 乙兩種元素 甲的原子序數(shù)為x 則乙的原子序數(shù)可能為 x 4 J 位于同一周期的甲 乙兩種元素 甲位于 A族 原子序數(shù)為x 乙位于 A族 則乙原子序數(shù)可能為 x 19 解析 19 基礎梳理 考點突破 元素周期律1 定義元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律 2 實質(zhì)元素原子核外電子排布的周期性變化 3 變化規(guī)律 20 基礎梳理 考點突破 續(xù)表 21 基礎梳理 考點突破 自主鞏固1 判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 同周期元素 從左到右 原子半徑逐漸減小 離子半徑也逐漸減小 2 電子層數(shù)越多 半徑越大 3 在主族元素中 最高正化合價均等于主族序數(shù) 4 元素的原子得電子越多 非金屬性越強 失電子越多 金屬性越強 5 元素的氧化物對應的水化物酸性越強 非金屬性越強 堿性越強 金屬性越強 6 元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定 非金屬性越強 其水溶液的酸性越強 還原性越弱 22 基礎梳理 考點突破 7 在Mg Al NaOH溶液構(gòu)成的原電池中 因為Al作負極 Mg作正極 所以Al的金屬性強于Mg的 8 原子的最外層有2個電子的元素一定是 A族元素 9 元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素都是金屬元素 10 原子序數(shù)為29的元素位于元素周期表的第4周期 B族 23 基礎梳理 考點突破 2 下列關于元素周期表和元素周期律的說法中錯誤的是 C A Li Na K的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多B 第2周期元素從Li到F 非金屬性逐漸增強C 因為Na比K容易失去電子 所以Na比K的還原性強D O與S為同主族元素 且O比S的非金屬性強 24 基礎梳理 考點突破 3 下列推斷中正確的是 C A 根據(jù)同濃度的兩元素含氧酸鈉鹽 正鹽 溶液的堿性強弱 可判斷該兩元素非金屬性的強弱B 根據(jù)同主族兩非金屬元素氫化物沸點高低 可判斷該兩元素非金屬性的強弱C 根據(jù)相同條件下兩主族金屬單質(zhì)與水反應的難易 可判斷兩元素金屬性的強弱D 根據(jù)兩主族金屬元素原子最外層電子數(shù)的多少 可判斷兩元素金屬性的強弱 25 1 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 1 同一周期元素 原子核外電子層數(shù)相同 隨著核電荷數(shù)的遞增 最外層電子數(shù)逐漸增加 原子半徑逐漸減小 元素的原子得到電子的能力逐漸增強 失去電子的能力逐漸減弱 金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強 2 同一主族元素 原子最外層電子數(shù)相同 隨著核電荷數(shù)的增大 電子層數(shù)逐漸增加 原子半徑逐漸增大 原子失去電子的能力逐漸增強 獲得電子的能力逐漸減弱 金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸減弱 基礎梳理 考點突破 26 2 元素金屬性和非金屬性的強弱比較 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 最外層電子數(shù)越多 電子層數(shù)越少 非金屬性越強 2 位置比較法 基礎梳理 考點突破 27 3 實驗比較法 基礎梳理 考點突破 28 3 微粒半徑的大小比較 基礎梳理 考點突破 29 基礎梳理 考點突破 30 例2 2014全國 X Y Z均為短周期元素 X Y處于同一周期 X Z的最低價離子分別為X2 和Z Y 和Z 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 下列說法正確的是 A 原子最外層電子數(shù) X Y ZB 單質(zhì)沸點 X Y ZC 離子半徑 X2 Y Z D 原子序數(shù) X Y Z 基礎梳理 考點突破 答案 解析 31 基礎梳理 考點突破 技巧點撥 1 同周期元素的原子或最高價陽離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小 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隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大 如LiF 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 32 基礎梳理 考點突破 4 同種元素原子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 Fe H H H 5 電子層數(shù)和核電荷數(shù)都不同的 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 可找出與Al3 電子數(shù)相同 與S2 同主族元素的O2 比較 Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 33 基礎梳理 考點突破 答案 解析 34 基礎梳理 考點突破 2 應用元素周期律判斷下列語句 其中正確的組合是 同周期 A族元素原子的半徑大于 A族元素原子的半徑 砹 At 是第 A族元素 其氫化物的穩(wěn)定性大于HCl的 硒 Se 的最高價氧化物對應水化物的酸性比硫酸的弱 同周期從左到右微粒半徑逐漸減小 鉈 Tl 與鋁同主族 其單質(zhì)既能與鹽酸反應 又能與氫氧化鈉溶液反應 第3周期金屬元素的最高價氧化物對應水化物 其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱A B C D 答案 解析 35 基礎梳理 考點突破 3 2015湖南聯(lián)考 短周期元素X Y和Z的原子序數(shù)依次增大 X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍 元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素 Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍 下列說法中錯誤的是 C A 元素X與氫形成的原子個數(shù)比為1 1的化合物有很多種B 元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應均有氫氣生成C Z的原子半徑比Y的原子半徑大D 元素Z可與元素X形成共價化合物XZ2 且各微粒均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 36 基礎梳理 考點突破 元素周期表和元素周期律的應用元素周期表在科研 生產(chǎn)等方面的指導作用 1 科學預測 為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索 2 尋找新材料 3 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 對探礦有指導意義的是地球化學元素的分布與它們在元素周期表中的位置關系 研制農(nóng)藥材料等 37 基礎梳理 考點突破 自主鞏固1 下列事實不能用元素周期律解釋的是 B A 堿性 KOH NaOHB 相對原子質(zhì)量 Ar KC 酸性 HClO4 H2SO4D 元素的金屬性 Mg Al 38 基礎梳理 考點突破 2 2013山東理綜 W X Y Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示 W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應生成離子化合物 由此可知 A A X Y Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y的B Z元素氧化物對應水化物的酸性一定強于Y的C X元素形成的單核陰離子還原性大于Y的D Z元素單質(zhì)在化學反應中只表現(xiàn)氧化性 39 基礎梳理 考點突破 3 下表為第2 3周期某些元素性質(zhì)的數(shù)據(jù) 下列說法正確的是 C A 和 處于同一周期B 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 大于 的C 上述八種元素最高價氧化物對應的水化物中 的酸性最強D 與 只能形成一種化合物 40 基礎梳理 考點突破 同一元素的 位 構(gòu) 性 關系 41 基礎梳理 考點突破 1 結(jié)構(gòu)與位置互推 1 掌握三個關系式 電子層數(shù) 周期數(shù) 質(zhì)子數(shù) 原子序數(shù) 最外層電子數(shù) 主族序數(shù) 2 熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律 各周期所能容納元素種數(shù) 稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置 同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關系 42 基礎梳理 考點突破 2 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 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 43 基礎梳理 考點突破 3 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 則可推知該元素原子的最外層電子數(shù)小于4 44 基礎梳理 考點突破 4 周期表中的 序 層 規(guī)律和 序 價 規(guī)律 1 序 層 規(guī)律 若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同 則 陰前陽后 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 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 45 基礎梳理 考點突破 例3 2014廣東改編 甲 辛等元素在周期表中的相對位置如表 甲與戊的原子序數(shù)相差3 戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì) 丁與辛屬同周期元素 下列判斷正確的是 A 金屬性 丁 乙 甲B 原子半徑 辛 己 庚C 丙與庚的原子核外電子數(shù)相差14D 乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物 答案 解析 46 基礎梳理 考點突破 技巧點撥 位 構(gòu) 性 綜合題的解題方法解此類題 一般分為三步 第一步 根據(jù)題給信息 主要是元素的原子核外電子排布 化合價 元素性質(zhì)的相對關系 元素周期表結(jié)構(gòu)特點以及元素及其化合物的特殊性質(zhì) 推斷出元素的具體名稱 第二步 確定各元素在周期表中的相對位置 第三步 根據(jù)元素周期律判斷性質(zhì)關系 47 基礎梳理 考點突破 跟蹤訓練 1 2015山東煙臺一模 右表為元素周期表的一部分 X Y Z W均為短周期元素 其中W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍 下列判斷正確的是 A 最高價氧化物對應水化物的酸性 Y Z WB 含Y元素的鹽溶液一定顯酸性C 原子半徑 r W r Z r Y r X D X與W的氣態(tài)氫化物可相互反應生成離子化合物 答案 解析 48 基礎梳理 考點突破 2 2015安徽宣城模擬 如圖X Y是17世紀煉金家們畫的帶有濃厚神秘色彩的兩種同族元素的元素符號 已知X位于周期表前4周期 Y比X多1個電子層 X Y都是生產(chǎn)半導體的材料 X的氫化物XH3有劇毒 下列推測不正確的是 A 原子半徑 XYC X的氫化物具有強還原性D Y與碘同周期 Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性比高碘酸 HIO4 的強 答案 解析 49 基礎梳理 考點突破 3 2014福建理綜 元素周期表中第 A族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛 1 與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 2 能作為氯 溴 碘元素非金屬性 原子得電子能力 遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是 填序號 a Cl2 Br2 I2的熔點b Cl2 Br2 I2的氧化性c HCl HBr HI的熱穩(wěn)定性d HCl HBr HI的酸性 答案 解析