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第 11 章 元素周期律和 元素周期表,考点29 元素周期表及其应用,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,1.元素周期表的结构,2.根据原子结构特点判断元素在元素周期表中位置,(1)最外层电子数等于或大于3且小于8的一定是主族元素。 (2)最外层有1或2个电子，则可能是第A族、第A族，也可能是副族元素、第族元素、0族元素氦。 (3)最外层电子数比次外层电子数多的短周期元素一定位于第二周期。 (4)某元素阴离子的最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。 (5)电子层结构相同的离子，若电性相同，则对应的元素位于同周期；若电性不同，则阳离子对应的元素位于阴离子对应的元素的下一周期。,3.由元素周期表归纳元素化合价的规律,(1)主族元素的最高正价等于主族序数。 (2)最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素依次位于第A、A、A、A族。 (3)元素周期表中族的序数从左到右依次为A、A、BB、B、B、AA、0。,(1)原子最外层电子数小于或等于2的，不一定是金属元素，如氢、氦。 (2)元素周期表中每一列不一定是一个族，如第族占3列。 (3)具有相同电子层的粒子不一定是同一周期元素，如相同电子层数的阴、阳离子与原子。 (4)同一族的元素最外层电子数不一定相同，如副 族元素、0族元素。,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,1.元素周期表中的“不一定”,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,2.元素周期表中的规律及其应用,(1)同构规律 稀有气体元素与同周期非金属元素的阴离子、下一周期金属元素的阳离子具有相同的电子层结构。,(2)同周期序数差规律 短周期元素原子序数差族序数差。 两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。 两元素分布在过渡元素两侧时，第四或五周期元素原子序数差族序数差10；第六周期元素原子序数差族序数差24。,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,2.元素周期表中的规律及其应用,(3)同主族序数差规律 第A族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 第A族和0族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。 第AA族元素，随电子层数的增加， 原子序数依次相差8、18、18、32。,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,2.元素周期表中的规律及其应用,3.元素的“位构性”之间的关系,【注意】位于对角线位置的元素存在着相似性，如LiMg、BeAl等，但此规律只适用于第二、三周期。,考法1 利用元素周期表的结构推断元素性质,课标理综201712，6分短周期元素W、X、Y和Z在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21。下列关系正确的是（ ） A.氢化物沸点：WW C.化合物熔点：Y2X3YZ3 D.简单离子的半径：YX,例1,【解析】设Y元素原子的最外层电子数为y，则W、X、Z元素原子的最外层电子数分别为y+2、y+3、y+4，由于这四种元素原子的最外层电子数之和为21，故可得y=3，可推知Y为Al，W为N，X为O，Z为Cl。N的氢化物之一为N2H4，在常温下为液态，其沸点高于常温下呈气态的HCl，A错误；Al的氧化物对应水化物为Al(OH)3，属于两性氢氧化物，而N的最高价氧化物对应水化物为HNO3，属于强酸，故后者酸性更强，B错误；Al2O3是离子晶体，熔化时克服的是离子键，熔点较高，AlCl3是分子晶体，熔化时克服的是较弱的分子间作用力，熔点较低，故熔点：Al2O3AlCl3，C错误；Al3+和O2-的电子层结构相同，核电荷数大的离子半径小，故简单离子半径：Al3+O2-，D正确。,D,例1,浙江选考化学2017年4月14，2分W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是（ ） A.Z、Y、X的原子半径依次减小，非金属性依次降低 B.Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低 C.WH4与Z元素的单质在一定条件下可发生化学反应 D.W的位置是第二周期第A族,例2,【解析】由四种元素在周期表中的位置可知，W处于第二周期第A族，为碳元素；X处于第二周期第A族，为氧元素；Y处于第三周期第A族，为硫元素；Z处于第三周期第A族，为氯元素。原子半径：硫氯氧，非金属性：氧氯硫，A项错误；氯、硫、碳元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HClO4、H2SO4、H2CO3，酸性依次减弱，B项正确；CH4与Cl2在光照条件下反应生成氯代物，C项正确；碳元素位于第二周期第A族，D项正确。,A,例2,考点30 元素周期律及其应用,考法2 利用元素周期律推断物质或元素的性质 考法3 元素金属性、非金属性强弱的判断,元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化，其本质原因是元素的原子核外电子排布呈周期性变化。,1元素周期律的概念,元素性质随原子序数递增呈周期性变化。,2元素周期律的实质,3元素周期律的内容(稀有气体除外),1金属性及对应性质在周期表中的变化规律,考法2 利用元素周期律推断物质或元素的性质,金属之最在元素周期表的左下角(放射性元素除外),2非金属性及对应性质在周期表中的变化规律,考法2 利用元素周期律推断物质或元素的性质,【解析】首先根据题中“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X元素为Na，再根据“Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性”可知Z元素为Cl，进而可推知W、Y元素分别为N或O、P或S。简单离子半径：ClN3或O2Na，A错误；Na与N或O形成的Na3N、Na2O或Na2O2溶于水后均得到NaOH溶液，溶液呈碱性，B正确；W与Y处于同族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则对应气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C错误；Y与Z处于同周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，则最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，D错误。,B,例4,考法3元素金属性、非金属性强弱的判断,1元素金属性强弱的判断,(1)根据元素周期律判断 同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱。 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。,(2)根据实验事实判断 与水或酸反应置换出氢气的难易：越易者金属性越强。 最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱：碱性越强者金属性越强。 与盐溶液的置换反应：一般活泼金属能置换出不活泼金属(钾、钙、钠等极活泼金属 除外)。 金属活动性顺序中：一般排在前面的金属 较活泼。 原电池中：一般作负极的金属较活泼。,考法3元素金属性、非金属性强弱的判断,1元素金属性强弱的判断,考法3元素金属性、非金属性强弱的判断,2元素非金属性强弱的判断,(1)根据元素周期律判断 同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增强。 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。,(2)根据实验事实判断 与氢气化合的难易及生成氢化物的稳定性：越易越稳定者非金属性越强。 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：酸性越强者非金属性越强。 与盐溶液或气体、无氧酸溶液间的置换反应：活泼非金属可置换出不活泼非金属(F2除外) 。 与同种金属反应的难易：越易反应者非金属性越强。 气态氢化物的还原性强弱：还原性越弱者非金属性越强。,考法3元素金属性、非金属性强弱的判断,2元素非金属性强弱的判断,例3,例3,课标理综201512,6分W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( ) A单质的沸点：WX B阴离子的还原性：WZ C氧化物的水化物的酸性：YZ DX与Y不能存在于同一离子化合物中,例5,【解析】由题干中信息可推知元素W、X、Y、Z分别为H、N、P、Cl。结构相似的分子，相对分子质量越大，沸点越高，即单质的沸点：H2N2，A错误；元素非金属性越强，其相应阴离子的还原性越弱，故阴离子的还原性：H-Cl-，B正确；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因此无法比较P、Cl的氧化物对应水化物的酸性强弱，只能比较二者的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，C错误；(NH4)3PO4是离子化合物，可见P、N可存在于同一离子化合物中，D错误。,B,例5,考点31 元素周期律和元素周期表的综合应用,考法4 粒子半径大小的比较 考法5 未知元素的推断 考法6 元素周期律和元素 周期表的综合应用,考法4 粒子半径大小的比较,1根据元素在周期表中的位置关系比较原子半径的大小,同周期：左大右小(稀有气体不参与比较) 同主族：上小下大,2根据核外电子数比较同一元素的原子与离子半径的大小,同一元素，核内质子数相同，核外电子数越多，半径越大。,(1)同主族：自上而下，半径增大。 (2)核外电子数相同时，核内质子数越多，对核外电子的吸引能力越大，半径越小。 (3)不同周期、不同主族时，可根据元素周期表中的相对位置及变化规律，选择一种元素作桥梁来比较。,考法4 粒子半径大小的比较,3利用元素周期表与元素周期律综合比较离子半径的大小,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,(1)根据稀有气体元素推断未知元素在周期表中的位置,各周期稀有气体元素的原子序数,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,比大小，定周期,若比最邻近的稀有气体原子序数小，则与该稀有气体元素同周期；若比最邻近的稀有气体原子序数大，则在该稀有气体元素所在周期的下一周期。,求差值，定族数,若原子序数比相应稀有气体元素少15，则该元素与稀有气体同周期，且为第A族A族。,正、负价差：符合公式 的元素，当正、负的绝对值之 差为0、2、4、6时，所在的主族序数依次是A、A、A、A。 最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素：H、C、Si。 最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 最高正价不等于族序数的短周期元素：O、F。,(2)利用化合价推导未知元素,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,主族序数与周期数相同的元素有H、Be、Al。 主族序数是周期数2倍的元素有C、S；3倍的元素有O。 周期数是主族序数2倍的元素有Li、Ca；3倍的元素有Na。,（3）用 “族与周期的关系”(20号以内的元素)推断未知元素,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,(4)由元素及化合物性质推断未知元素,空气中含量最高的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。 组成物质种类最多的元素是C；单质硬度最大的元素是C。 氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。 单质最轻的元素是H；最轻的金属单质是Li；地壳中含量最高的元素是O，金属元素是Al。 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Al。,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,单质在常温下呈液态的非金属元素为Br，金属元素为Hg。 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素是N，能发生氧化还原反应的元素是S。 单质在常温下能与水反应生成气体的短周期元素是Li、Na、F。 最活泼的非金属元素是F，最活泼的金属元素是Cs。 焰色反应呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K。,(4)由元素及化合物性质推断未知元素,考法5 未知元素的推断,1.推断未知元素的方法,考法5 未知元素的推断,2.元素推断的解题思路,对于尚未发现的或不常见的主族元素，首先确定它在元素周期表中的位置，然后确定它是金属还是非金属，再根据同族元素性质的相似性、递变性及同周期元素的变化规律(元素周期律)，来推测该元素及其化合物的性质。,考法6元素周期律和元素周期表的综合应用,1.根据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式,2.根据元素周期律，预测元素的性质, 课标理综201613，6分短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 molL-1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小：WXY C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸,例6,【解析】n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，则n为Cl2，Z为Cl元素。Cl2(n)与二元化合物p在光照条件下反应生成r和s，0.01 molL-1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物，则p为CH4，r为HCl，s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。二元化合物m与Cl2(n)反应生成q和r，q的水溶液具有漂白性，r为HCl，从而推知m为H2O，q为HClO，则W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl元素。同周期元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，原子半径的大小关系为HOC，A错误；氯的氧化物中氧元素表现负化合价，说明氧元素的非金属性强于氯，同周期主族元素的非金属性自左向右逐渐增强，HClO4为强酸，H2CO3为弱酸，所以Cl的非金属性强于C，则元素的非金属性强弱关系为OClC，B错误；Y(O)的氢化物有H2O、H2O2，常温常压下均为液态，C正确；X(C)的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，是一种二元弱酸，D错误。,C,例6,【解析】因为非金属性：ONC(同周期)、CSi(同主族)，所以非金属性：ONSi，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：H2ONH3SiH4，A正确；HCl是共价化合物，NaH是离子化合物，B正确；稀盐酸滴入CaCO3中有气泡产生，说明酸性：HClH2CO3，而HCl不是氯元素最高价含氧酸，不能根据HCl和H2CO3的酸性强弱比较Cl元素和C元素的非金属性强弱，C错误；第六周期0族稀有气体元素Rn为86号元素，根据元素周期表排布规律，第七周期可排布32种元素，86+32=118，故118号元素位于第七周期最后一列(0族)，D正确。,C,例7,后续更加精彩,
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