化学3 微观结构与物质多样性 第二单元 元素周期律 元素周期表

第二单元元素周期律元素周期表专题3微观结构与物质多样性考试标准知识条目知识条目必考要求必考要求 加试要求加试要求1.元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化)bb2.元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律bb3.主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系cc4.元素周期表的发展史、意义与作用ab内容索引考点元素周期律元素周期表课时训练微专题7学考第13或14题元素“位构性”关系判断元素周期律元素周期表考点(一一)元素周期律元素周期律1.元素周期律的具体内容和体现形式原子结构决定元素的性质，同族元素在化学性质上表现出一定的相似性和递变性。知识梳理内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子半径依次减小依次增大电子层结构电子层数相同最外层电子数逐渐增多电子层数逐渐增多最外层电子数相同得电子能力依次增强依次减弱失电子能力依次减弱依次增强金属性依次减弱依次增强非金属性依次增强依次减弱主要化合价最高正价：升高最低负价主族序数8最高正价数主族序数(O、F除外)最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成逐渐变易，气态氢化物稳定性逐渐增强气态氢化物形成逐渐变难，气态氢化物稳定性逐渐减弱2.微粒半径大小的比较方法微粒半径大小的比较方法(1)同周期元素的微粒同周期元素的原子或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如NaMgAl，NaMg2Al3。(2)同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如LiNaK，LiNaK。(3)电子层结构相同的微粒电子层结构相同的离子半径(常见Ne型和Ar型)，“阴前阳下，径小序大”，即按照Ne的位置，阴离子在其同周期的前面，阳离子在其下一周期，再由离子电荷确定其主族序数，由原子序数可以比较离子半径。(4)同种元素形成的微粒同种元素形成的微粒半径大小为阳离子中性原子阴离子，如HHH；价态越高的微粒半径越小，如Fe3Fe2Fe。(5)核外电子数和核电荷数都不同的微粒可通过一种参照物进行比较，如比较Al3与S2的半径大小，可找出与Al3电子数相同的O2进行比较，Al3O2，且O2S2，故Al3Cu2Fe2，但还原性FeCu)电化学原理：不同金属形成原电池时，通常作负极的金属性强；在电解池中的阴极上，先析出的金属性弱。(2)比较元素非金属性强弱的方法非金属单质与H2越易化合，则其对应元素的非金属性越强。形成的氢化物越稳定，则其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，其对应元素的非金属性越强。非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A元素的非金属性强于B元素。同一周期非金属元素越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属元素越靠上，其非金属性越强。(二二)元素周期表元素周期表1.元素周期表的结构元素周期表的结构(1)周期分类及各周期包含元素的种数周期1234567元素种数28818183226周期分类短周期长周期不完全周期(2)主族和副族对比主族副族定义 长、短周期共同组成 仅由长周期组成表示A、AB、B个数7个7个(3)元素周期表的特点元素所在周期数原子的电子层数。主族元素所在族序数原子的最外层电子数。在第A族内自上而下，相邻周期原子序数差值为2、8、8、18、18、32；在第0族内自上而下，相邻周期原子序数差值为8、8、18、18、32、32。2.元素周期表的应用元素周期表的应用(1)预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质，如下图所示：(2)启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。3.原子序数与元素周期表中位置的关系原子序数与元素周期表中位置的关系(1)由原子序数确定元素位置的规律只要记住了稀有气体元素的原子序数(He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86)，就可确定主族元素的位置。若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下一周期的第A族或第A族，如88号元素：88862，则应在第7周期A族。若比相应的稀有气体元素少15时，则应处在同周期的第A族第A族，如84号元素应在第6周A族。若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)比较，按上述方法推测，如114号元素应在第7周期A族。(2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系第2、3周期的同族元素原子序数之差为8。第3、4周期的同族元素原子序数之差，第A族、第A族为8，其他族为18。第4、5周期的同族元素原子序数之差为18。第5、6周期的同族元素原子序数之差，镧系之前为18，镧系之后为32。第6、7周期的同族元素原子序数之差为32。(3)同周期主族元素原子序数差的关系短周期元素原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差族序数差；两元素分布在过渡元素的两侧时，第4或第5周期元素原子序数族序数差10，第6或第7周期元素原子序数差族序数差24。4.元素周期表中的几个隐含规律元素周期表中的几个隐含规律(1)递变性规律(“三角”规律)若A、B、C三元素位于周期表中如图所示位置，则有下列性质：原子半径：CAB。金属性：CAB。非金属性：BAC。但(A、D顺序不能判断)(2)相似性规律同主族元素性质相似，如上图中A、C。“对角线”元素性质相似，上图中A、D位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al等。同周期相邻元素性质差别不大。题组一元素周期律的考查题组一元素周期律的考查1.(2017浙江省选考仿真预测卷)下列关于物质性质变化的比较，不正确的是 A.酸性强弱：HIO4HBrO4HClO4B.原子半径大小：NaSOC.碱性强弱：KOHNaOHLiOHD.金属性强弱：NaMgAl解题探究解析解析非金属性ClBrI，故最高价氧化物对应水化物酸性为HClO4HBrO4HIO4。答案解析123456789102.(2017浙江省选考仿真预测卷)X、Y是同主族的非金属元素，如果X原子半径比Y原子大，则下列说法错误的是 A.X的非金属性比Y弱B.X的原子序数比Y的大C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱答案解析123456789103.(2017浙江省温州中学高三3月高考模拟)下列各组性质比较中，正确的是 酸性：HClO4HBrO4HIO4 碱性：Ba(OH)2Mg(OH)2Be(OH)2非金属性：FCO氧化性：LiNaHClA.B.C.D.答案解析123456789104.(2017浙江省温州中学高三3月高考模拟)锗(Ge)是第4周期A族元素，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是 A.锗是一种金属性很强的元素B.锗的单质具有半导体的性能C.锗化氢(GeH4)稳定性很强D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸答案解析123456789105.(2017浙江省选考仿真预测卷)下列各组物质的性质比较，正确的是 A.酸性：HClO4H3PO4H2SO4B.氢化物稳定性：H2SHFH2OC.碱性：NaOHMg(OH)2Ca(OH)2D.氧化性：F2Cl2Br2I2答案解析解解析析根据非金属性强弱和金属性强弱来判断溶液的酸碱性，选项A和C正确的顺序应为酸性：HClO4H2SO4H3PO4，碱性：Ca(OH)2NaOHMg(OH)2。根据非金属性强弱可以判断氢化物的稳定性：HFH2OH2S。123456789106.(2017湖州市高三下学期期中)下列对元素周期表的结构描述正确的是 A.具有相同电子层数而又按原子序数递增顺序排列的横行称为周期B.元素周期表共有14列元素：7个主族和7个副族C.元素周期表的第一列元素称为第A族，均为活泼的金属元素D.元素周期表中第2周期A族元素的最高正价为7价题组二元素周期表的考查题组二元素周期表的考查答案123456789107.(2017湖州市高三下学期期中)元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不正确的是 A.若aX2和bY的核外电子层结构相同，则原子序数：ab3B.由水溶液的酸性：HClHF，可推断出元素的非金属性：ClFC.锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料D.S和Se分别位于第A族的第3、4周期，则氢化物稳定性：H2SH2Se答案123456789108.某元素的原子结构示意图为，则该元素在元素周期表中的位置 A.第2周期A族B.第2周期A族C.第3周期A族D.第3周期A族答案123456789109.(2017湖州市安吉县上墅私立高级中学高三月考)以下关于元素周期表的结构叙述正确的是 A.有七个主族，八个副族B.有三个长周期(均含18种元素)，三个短周期(均含8种元素)C.0族位于元素周期表的第18列(从左往右)D.第A族位于元素周期表的第三列(从左往右)答案1234567891010.(2017温州市十校联合体高三联考)下列说法不正确的是 A.硫离子的结构示意图：B.铷、氯、锗三种元素中，适合作半导体材料的是锗C.氧元素位于第2周期A族D.同周期主族元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小答案12345678910学考第13或14题元素“位构性”关系判断微专题7核心透析(一一)同一元素同一元素“位、构、性位、构、性”关系关系(二二)推断元素的常见题眼推断元素的常见题眼(1)微粒的电子层结构特征稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：与He原子电子层结构相同的离子有H、Li、Be2；与Ne原子电子层结构相同的离子有F、O2、Na、Mg2、Al3等；与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl、S2、K、Ca2等。(2)周期表中特殊位置的常见元素族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge等。族序数等于周期数2倍的元素：C、S。族序数等于周期数3倍的元素：O。周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca等。周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C等。最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。除H外，原子半径最小的元素：F。短周期元素中离子半径最大的元素：P。(3)常见元素及其化合物的特性形成化合物种类最多的元素：C；自然界中硬度最大的物质：金刚石；碳的气态氢化物中氢的质量分数最高的物质：CH4。空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。地壳中含量最多的元素、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：O。单质最轻的元素：H；单质最轻的金属元素：Li。单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。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：Al。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。1.(2017浙江11月选考，13)Q、X、Y和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，这4种元素的原子最外层电子数之和为22，下列说法正确的是 A.Y的原子半径比X的大B.Q的最高价氧化物的水化物的酸性比Z的强C.X、Y和氢3种元素形成的化合物中都只有共价键D.Q的单质具有半导体的性质，Q与Z可形成化合物QZ4答案解析领悟真题12342.(2017浙江4月选考，14)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的最高价氧化物的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2周期A族12答案解析343.(2016浙江10月选考，14)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.W、Y、X三种元素的原子半径依次减小B.Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高C.W元素与氢元素可能会形成W2H6D.Y元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质答案解析12344.(2016浙江4月选考，14)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是 A.原子半径：YZWB.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解析解解析析根据元素在周期表中的位置可以判断X为Na，Y为Mg，W为O，Z为S，M为Cl，N为Ge。12341.(2017浙江省台州中学高三上学期第四次统练)X、Y、Z、M、W为5种短周期元素。X原子的质子数与电子层数相同，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的位置如图。下列说法不正确的是 A.原子半径：WYZMXB.热稳定性：XMX2Z，沸点：X2ZYX3C.X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键D.YM3、WM4分子中每个原子最外层均满足8电子结构答案解析专题集训12342.(2017浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)已知X、Y、Z、R、W均为短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15;X与Z可形成XZ2分子，Y与R形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76gL1，W是短周期元素中金属性最强的元素。下列说法正确的是 A.W与Z只能形成阴、阳离子数之比为12的化合物B.原子半径大小顺序：WZYXC.X能形成多种单质，且均为原子晶体D.X、Y、Z均能形成最高价氧化物的水化物，且酸性逐渐增强答案解析12343.(2017浙江省教育绿色评价联盟高三3月适应性考试)W、X、Y、Z、V五种主族元素，它们在周期表中的位置如图，W、X、Y、Z属于短周期元素，W的质子数为Y的两倍。下列说法不正确的是 A.Y的最简单氢化物的沸点比W的最简单氢化物的沸点高B.X元素含氧酸的酸性强于W元素含氧酸的酸性C.根据在周期表中的位置，可以推测V具有半导体特性D.X的单质在水溶液中可置换出W答案解析YZWXV12344.2017浙江省杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如表所示。Z元素原子的K层电子数与M层电子数相等。下列说法中正确的是 A.Y元素的氧化物对应水化物属于强酸B.原子半径由小到大的顺序为XYCl2Br2I2B.阴离子的还原能力：FClBrIC.气态氢化物的稳定性：HFHClHBrHID.元素的非金属性：FClBrI12345678910111214131615答案解析解解析析元素的非金属性FClBrI，原子得电子能力FClBrI，故阴离子的还原能力FClBrClPB.热稳定性：HClAsH3HBrC.还原性：As3S2ClD.酸性：H3AsO4H2SO4H3PO412345678910111214131615答案解析5.(2017温州教学质检)位于元素周期表中第3周期A族的元素是 A.CB.OC.SiD.S12345678910111214131615答案6.(2017杭州二中期中考试)下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是 A.HCl的酸性强于H2S，故非金属性ClSB.第A族金属元素是同周期中金属性最强的元素C.仅用AlCl3、MgCl2、NaOH三种溶液，无法验证Mg、Al的金属性强弱D.第A族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强答案解析123456789101112141316157.(2017浙江省温州中学高三3月模拟)短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如右表所示。下列判断正确的是 A.原子半径：丙丁丙C.氢氧化物碱性：丙丁戊D.最外层电子数：甲乙答案解析12345678910111214131615甲乙丙丁戊8.(2017宁波市高三新高考选考适应性考试)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示，这四种元素的原子最外层电子数之和为21。下列说法不正确的是 A.原子半径大小：XYZB.W、Y两种元素都能与氧元素形成化合物WO2、YO2C.最高价氧化物对应水化物的酸性：WYZD.W元素的单质能从X的氧化物中置换出X单质答案解析12345678910111214131615答案解析9.(2017绍兴市高三3月教学质量调测)几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表，下列说法不正确的是 12345678910111214131615元素代号ABDEGIJK化合价1244153321原子半径/nm0.071 0.0740.0770.0990.1100.143 0.160 0.186A.常温下B元素的单质能与K单质反应B.A、I、J的离子半径由大到小顺序是AJIC.G元素的单质存在同素异形体D.J在DB2中燃烧生成B元素的单质10.(2017杭州市学军中学高三选考模拟)W、X、Y、Z、N、M元素，它们在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是 A.离子半径：WXYB.单质的还原性：XYNC.硒与元素N同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比N的弱D.元素M位于金属与非金属的分界线附近，推测M元素的单质一定可以作半导体材料123456789101112141315答案解析1611.(2017台州市高三2月选考科目教学质量评估测试)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，其中W是非金属性最强的元素，它们在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是 A.四种元素的单质中，W的氧化性最强B.Z元素的气态氢化物稳定性比W弱C.Y元素的氧化物对应水化物的酸性一定比Z弱D.X、Z元素能形成化学式为XZ2的化合物答案解析12345678910111214131615XYWZ12.(2017衢州市高三1月教学质量检测)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知X原子的最外层电子数为4。下列说法不正确的是 A.Z元素的常见化合价：1、2B.X元素的氢化物的沸点一定比Z的低C.Y、Z、W形成的简单离子中，半径最小的是ZD.Z元素的单质能从Na2W溶液中置换出W的单质答案解析12345678910111214131615XYZW13.(2017温州市高三第二次选考模拟)W、X、Y、Z四种元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是 A.W、X、Y三种元素的原子半径依次减少B.W元素的最高价氧化物的水化物的碱性比X的强C.可在省略号对应的族区域寻找各种优良的催化剂D.Z元素与水反应得到HZO，HZO只有氧化性答案解析1234567891011121413161514.(2017浙江省温州中学高三3月高考模拟)A、B、C是三种元素的原子，质子数都小于18。A原子与B原子的最外层电子数都是6，A原子与C原子的核外电子层数都为3，C原子的质子数比A少4。回答下列问题：(1)A、B的元素符号分别为_。12345678910111214131615解解析析质子数小于18时，最外层电子数为6的是O和S，同时A原子核外电子层数为3，所以A为S，则B为O。C的质子数比A少4，则C是12号元素Mg，也满足3个电子层的要求。A、B元素符号分别是S、O。S、O答案解析(2)A的离子结构示意图为_；A与C组成的化合物为_(用具体元素符号表示)。12345678910111214131615MgS解析解析A离子有18个电子，结构示意图为，S与Mg形成的化合物为MgS。答案解析12345678910111214131615答案解析1015.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(1)仪器D的名称为_。(2)已知：KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气。若要证明非金属性：ClI，则A中加浓盐酸、B中答案12345678910111214131615加KMnO4、C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液_的现象即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，应将尾气通入_溶液。干燥管变蓝NaOH(3)若要证明非金属性：CSi，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液进行实验。但有的同学认为由于盐酸具有挥发性对实验造成干扰，需要改进实验方法：先将产生的气体通入_溶液除去HCl，再通入Na2SiO3溶液，观察装置C中出现_现象即可证明，C中发生的化学反应能够证明非金属性强弱(CSi)的理论依据是_。答案12345678910111214131615饱和NaHCO3白色浑浊物对应水化物的酸性越强，其元素的非金属性越强最高价氧化16.短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，A的简单离子半径是同周期元素简单离子中半径最小的。请回答下列问题：(1)描述D在元素周期表中的位置：_。答案解析12345678910111214131615第2周期A族解解析析由题意可知，A为Al元素，则B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Cl元素。O元素位于第2周期A族。(2)在A、B、C、E四种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(写化学式，下同)，非金属简单气态氢化物最不稳定的是_。答案解析12345678910111214131615HClO4CH4解解析析四种元素中Cl的非金属性最强，故最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的为HClO4；非金属性最弱的为C元素，其对应的简单气态氢化物CH4最不稳定。(3)写出满足下列条件分子的结构式：_。所有原子最外层是8个电子C和E组成的化合物答案12345678910111214131615(4)F与D同主族且相邻，D的氢化物比F的氢化物稳定的根据是_。用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式：_。该阳离子中存在的化学键有_，写出该阳离子与F的氢化物的水溶液反应的离子方程式：_。2H2OH2S=S2H2O2H氧的非金属性比硫强共价键解解析析O的非金属性强于S，所以其对应的气态氢化物的稳定性：H2OH2S；该阳离子都是由非金属元素组成的，存在的化学键为共价键。答案解析12345678910111214131615