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第第6 6讲元素周期律元素周期表讲元素周期律元素周期表-2-3-基础梳理感悟选考对点训练1.元素周期律和元素周期表 -4-基础梳理感悟选考对点训练注意:对于元素周期表中136号元素,我们应熟练掌握其元素符号及其在周期表中的位置。-5-基础梳理感悟选考对点训练2.元素(稀有气体元素除外)性质的递变规律 -6-基础梳理感悟选考对点训练注意:在判断元素的化合价时,应注意特殊元素的特殊性质。如氟没有正价,氧通常不表现正价,金属元素没有负价,等等。-7-基础梳理感悟选考对点训练3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法元素金属性的比较(1)根据在周期表中的位置:同周期元素,从左到右随原子序数的增加,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数的增加,金属性增强,非金属性减弱。金属性最强的元素为钫(Fr为放射性元素)。-8-基础梳理感悟选考对点训练(2)根据实验:与水或酸反应置换氢的难易,越易者对应元素的金属性越强;最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,碱性越强者对应元素的金属性越强;根据金属活动性顺序,排在前面的对应元素的金属性较强,但有极少数例外,如Sn和Pb;原电池反应中的正、负极,一般作负极的金属对应元素的金属性较强;-9-基础梳理感悟选考对点训练看盐溶液中的相互置换反应,与同一种非金属反应的难易等。元素非金属性的比较(1)根据在周期表中的位置:同周期元素(稀有气体元素除外),从左到右,随着原子序数增加,非金属性增强。同主族元素,从上到下,随着原子序数增加,非金属性减弱。非金属性最强的元素是氟(F)。(2)根据实验:与氢气化合的难易及气态氢化物的稳定性,越易化合,所得氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,对应元素的非金属性越强;与同种金属反应的难易或盐溶液中的相互置换反应;气态氢化物的还原性越强,对应元素的非金属性越弱等。-10-基础梳理感悟选考对点训练4.元素位、构、性之间的关系(1)根据原子序数推断元素在周期表中的位置:熟悉稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86,可以快速推断。其具体步骤为:用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数,即得该元素在周期表中所在的纵行数。这种元素的周期数,比相近的原子序数小的稀有气体元素的周期数大1。注:如果是第6周期或第7周期的元素,用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序数后,再减去14,即得该元素所在的纵行数。如84号元素所在周期和族的推导:84-54-14=16,即它在16纵行,可判断该元素位于周期表中第A族,第6周期。-11-基础梳理感悟选考对点训练(2)原子结构与元素在周期表中位置的关系:电子层数=周期数(电子层数决定周期数)主族元素最外层电子数=主族序数(3)元素在周期表中位置与其原子结构、性质的关系:元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的性质,元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质,三者的关系可归纳如下:-12-基础梳理感悟选考对点训练5.10电子、18电子微粒和微粒半径的大小比较(1)常见核外电子总数为10的微粒:阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、 、H3O+;阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、 ;分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4。(2)常见核外电子总数为18的微粒:阳离子:K+、Ca2+;阴离子:S2-、HS-、Cl-、 ;分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3F、CH3NH2。-13-基础梳理感悟选考对点训练(3)微粒半径的比较:同周期元素原子半径随原子序数的递增逐渐减小(稀有气体元素除外),如第3周期中:NaMgAlSiPSCl。同主族元素原子半径随原子序数的递增逐渐增大,如A族中: LiNaKRbCs。同主族阳离子半径随原子序数的递增逐渐增大,如A族中:Na+K+Rb+Cs+。同主族阴离子半径随原子序数的递增逐渐增大,如A族中:F-Cl-Br-Cl-K+Ca2+,Al3+Mg2+Na+Fe2+Fe3+,H-HH+。-14-基础梳理感悟选考对点训练难点释疑如何判断两种元素对应氢化物的稳定性强弱?如何判断氢卤酸的酸性强弱?提示:要比较两种元素对应氢化物的稳定性,需确定两种元素的非金属性强弱;而要确定二者的非金属性强弱,通常需要将两种元素在周期表中进行定位。虽然HF键的极性最强,但由于H与F原子间的作用力最大,破坏起来最困难,所以电离出H+的能力反而最弱。在四种氢卤酸中,HF为弱酸,其他三种酸都为强酸,其中HI为最强的无氧酸。四者的酸性强弱关系为HFHClHBrZWB.单质的还原性:XYC.溴与元素M同主族,最高价氧化物的水化物的酸性比M的强D.元素N位于金属与非金属的分界线附近,可以推断N元素的单质可作半导体材料 答案 答案关闭C-17-基础梳理感悟选考对点训练3.(201510浙江选考)硅元素在周期表中的位置是()A.第2周期A族B.第3周期A族C.第3周期A族D.第2周期A族 答案 答案关闭B-18-基础梳理感悟选考对点训练1.已知短周期元素的离子aAm+、bBn+、cCm-、dDn-(mn)都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是()A.原子半径:ABCDB.原子序数:dcbaC.离子半径:CDBAD.单质的还原性:ABDC 答案解析解析关闭 答案解析关闭-19-基础梳理感悟选考对点训练2.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知()A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC.X元素形成的单核阴离子还原性强于YD.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性 答案解析解析关闭根据四种元素在周期表中的相对位置以及W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,可推知W为N元素,则X、Y、Z分别为O、S、Cl。非金属性S最弱,故简单氢化物稳定性最弱的为H2S,A正确;Z元素(Cl)氧化物对应水化物很多,其酸性不一定强于Y元素氧化物对应水化物,如HClO为弱酸,酸性比H2SO3和H2SO4弱,B错误;O2-与S2-相比,S2-半径更大,更易失电子,还原性更强,故C错误;Cl2与水的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,故D错误。 答案解析关闭A-20-基础梳理感悟选考对点训练3.(2016天津理综,节选)下表为元素周期表的一部分。 回答下列问题:(1)Z元素在周期表中的位置为。 (2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)。 (3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是。 a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊b.在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高-21-基础梳理感悟选考对点训练(4)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 和58 ,写出该反应的热化学方程式:。 (5)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 molL-1 NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为,生成硫酸铜物质的量为。答案:(1)第3周期第A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l)H=-687 kJmol-1(5)NO 0.9 mol;NO2 1.3 mol2 mol-22-基础梳理感悟选考对点训练解析: 根据元素周期表的结构,可知X为Si元素,Y为O元素,Z为Cl元素。(1)Cl元素在周期表中位于第3周期第A族;(2)同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,表中元素原子半径最大的是Si;(3)a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,从而说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强,正确;b.氧化性的强弱与得电子的多少无关,错误;c.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,正确;(4)根据书写热化学方程式的方法,该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l)H=-687 kJmol-1;-23-基础梳理感悟选考对点训练(5)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成一氧化氮和二氧化氮,相对分子质量都小于50,符合题意,1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。假设二氧化氮的物质的量为x,一氧化氮的物质的量为y,则x+y=2.2 mol,x+3y=4 mol,解得x=1.3 mol,y=0.9 mol。参与反应的铜的物质的量为 mol=2 mol,因此生成硫酸铜物质的量为2 mol。-24-一二一、忽视过渡元素的性质 具有下列特征的原子,一定是非金属元素的是()A.对应氢氧化物是两性氢氧化物B.具有负化合价C.最高价氧化物对应的水化物是酸D.具有可变化合价错因剖析:本题极易忽视过渡元素的性质,而把注意力过分集中在主族元素上,于是容易错选C或D。正确解答:对应氢氧化物是两性氢氧化物的元素,一定是金属元素,如Al、Be、Zn;金属元素没有负化合价,具有负化合价的元素,一定为非金属元素。非金属元素的最高价氧化物对应水化物是酸,金属元素的最高价氧化物对应水化物也可能是酸,如Mn、Cr等;过渡元素和非金属元素,常常具有可变化合价。-25-一二答案:B纠错笔记在主族元素中,金属元素具有固定的价态,而非金属元素通常具有可变化合价。在过渡元素中,金属大多具有可变化合价,且金属的高价态氧化物的水化物通常呈酸性,低价态氧化物的水化物通常呈碱性。不管是哪类元素,只有非金属元素能表现负化合价。-26-一二二、忽视最外层电子数与化合价的关系 若短周期中的两种元素能形成原子个数之比为2 3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是()A.1B.3C.5D.6错因剖析:本题极易忽视元素的化合价与最外层电子数的关系,错把所显的正化合价当成最外层电子数,于是容易错选B。-27-一二正确解答:若两种元素形成化合物的化学式为A2B3,其中A显+3价、B显-2价,因而A的最外层可能有3个电子或5个电子,B的最外层只能有6个电子。当A、B同周期,如B为O(S),则A可以为B、N(Al、P),二者的原子序数之差为3、1。当B为O,A为Al、P时,原子序数之差为5、7。若两种元素形成化合物的化学式为A3B2,也可按上述方法讨论。也可采用排除法求解,A的化合价为奇数,则其核外电子数为奇数;B的化合价为偶数,则其核外电子数为偶数。奇数与偶数的差值一定为奇数,自然也就确定“6”是不可能的。答案:D-28-一二纠错笔记元素在形成化合物时,最外层电子不一定全部参与成键。因为试题中涉及的元素通常不超过20种,所以我们可采用列举法解题。如本题中,可找实例求解。N2O3中7N、8O原子序数之差为1,A被排除。Al2S3中13Al、16S原子序数之差为3,B被排除。Mg3N2中12Mg、7N,Al2O3中13Al、8O原子序数之差均为5,C被排除。-29-23416751.(20169镇海中学、学军中学名校协作体联考)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是()A.Z、X、Y形成的气态氢化物稳定性依次增强B.四种元素形成的单质最多有6种C.四种元素的原子半径:rZrYrXrWD.四种元素中,X的氧化物对应的水化物酸性最强 答案解析解析关闭设X的最外层电子数为x,则x-1+x+x+x+1=20,x=5,则由元素周期表的结构推测W为C元素;X为N元素;Y为O元素;Z为P元素。气态氢化物稳定性由非金属性强弱决定,Z、X、Y非金属性依次增强,形成的气态氢化物稳定性依次增强,A项正确;碳元素可以形成金刚石、石墨、C60等同素异形体,氧元素可以形成氧气、臭氧等同素异形体,磷元素可以形成白磷、红磷等同素异形体,四种元素形成的单质超过6种,B项错误;四种元素的原子半径:rZrWrXrY,C项错误;四种元素中,氮的最高价氧化物对应的水化物酸性最强,D项错误。 答案解析关闭A-30-23416752.下列离子中半径最大的是()A.Na+B.Mg2+C.O2-D.F- 答案解析解析关闭4种离子的核外电子排布相同,核电荷数大的,离子半径反而小,故选C项。 答案解析关闭C-31-23416753.下列说法正确的是()A.元素周期表中用不同底色标示出了元素的种类,共有两种不同底色B.原子最外层电子数为2的元素一定位于第A族C.非金属元素不能形成简单阳离子,金属元素没有负价D.周期表中如图位置的X、Y两元素性质相似 答案解析解析关闭元素周期表中有金属元素和非金属元素两类,分别用两种不同底色标示,A项正确;原子最外层电子数为2的元素不一定位于A族,如He位于0族,B项错误;H属于非金属元素,但可形成简单阳离子H+和简单阴离子H-,C项错误;图中X的非金属性强于Y的,二者性质不相似,但位于相邻的左上和右下位置的某些元素性质相似,D项错误。 答案解析关闭A-32-23416754.已知短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大,其氢化物中甲、乙、丙、丁、戊的化合价如下,下列说法不正确的是()A.丙的常见氧化物有两种B.气态氢化物的稳定性:甲乙C.丁的氧化物能与戊的氢化物的水溶液反应D.原子半径大小:甲NH3,B项正确; SiO2不能与盐酸反应,C项错误;N的原子半径小于Na的原子半径,D项正确。 答案解析关闭C-33-23416755.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是()A.原子半径:XYZC.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性:YW 答案解析解析关闭设Z的原子序数为n,则Y、W的原子序数分别为n-1和n+9,由于Y、W的原子序数之和是Z的3倍,则n-1+n+9=3n,解得n=8,则X、Y、Z、W分别为Si、N、O、Cl。元素原子半径:NO,故A项错误;非金属性:OSi,则气态氢化物的稳定性:H2OSiH4,B项错误;O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2,二者均是离子化合物,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4HNO3,D项错误。 答案解析关闭C-34-23416756.甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是()A.丙与戊的原子序数相差23B.气态氢化物的稳定性:庚己SAs,所以氢化物的稳定性:HFH2SAsH3,B项错误;Mg在常温下与水不反应,C项错误;SiO2是光导纤维的主要成分,D项正确。 答案解析关闭D-35-23416757.有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表: 回答下列问题。(1)写出下列元素的名称:C,E。 (2)写出A、B、C三种元素共同形成的化合物的电子式:。 -36-2341675(3)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)。 (4)写出E单质与A、B、C形成的化合物反应的化学方程式:。D单质与A、B、C形成的化合物的水溶液反应的离子方程式是。 答案解析解析关闭 答案解析关闭
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