（人教通用版）2015届高考化学一轮总复习讲义 第二节 元素周期表元素周期律

第二节元素周期表元素周期律明考纲要求理主干脉络1.掌握元素周期律的实质。2.了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。3.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。4.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。5.以A族和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。一、元素周期表1.原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数核电荷数质子数核外电子数。2.编排原则横行周期纵行族3.结构（1）周期（7个横行，7个周期）：1 / 14（2）族（18个纵行，16个族）主族列序121314151617族序AAAAAAA副族列序345671112族序BBBBBBB第族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行除9、10、18纵行（列序）外，族序列序个位数。0族和第族，既不属于主族，也不属于副族。二、元素周期律1.元素周期律元素的性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律。2.元素周期律的实质元素原子核外电子排布的周期性变化。3.主族元素的周期性变化规律内容同周期（从左到右）同主族（从上到下）原子结构电子层数相同依次递增最外层电子数依次增加1个相同原子半径依次减小依次增大元素的性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价一般，最高正价：最高正价数最外层族序数负化合价：族序数8电子数（O、F除外）化合物性质最高价氧化物对应水化物酸性依次增强碱性依次减弱酸性依次减弱碱性依次增强氢化物稳定性依次增强依次减弱三、元素周期表和元素的分区1.元素周期表中元素的分区分界线两侧的元素，既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性。2.元素周期表和元素周期律应用的重要意义（1）科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。（2）寻找新材料：将下面左右两侧对应内容连线。1.判断正误（正确的打“”，错误的打“×”）。（1）最外层电子数是2的元素都是A族元素。（）（2）元素周期表中包含元素种类最多的族是族。（）（3）根据最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是7。（）（4）元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，它们都是同位素。（）（5）元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化。（）（6）第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。（）提示：（1）×He、Fe等元素不在A族。（2）×由于镧系、锕系均在B族，所以元素种类最多的在B族。（3）×F无正价，故该说法错误。（4）×同位素是同种元素，因此镧系和锕系不属于同位素。（5）×原子序数大，相对原子质量不一定大，因此上述表达是错误的。（6）×应该是最高价含氧酸依次增强，如H2SO4比HClO酸性强。2.请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题（1）标出族序数。（2）画出金属与非金属的分界线；画出过渡元素。（3）标出镧系、锕系的位置。（4）写出各周期元素的种类。（5）写出稀有气体元素的原子序数。（6）标出113号118号元素的位置。族周期种类1234567答案：3.依据元素周期律填写下列问题：（1）第3周期元素的金属性：NaMgAl，对应最高价氧化物的水化物的碱性；非金属性：SiPSCl，对应最高价氧化物的水化物的酸性：。（2）碱金属元素：随着元素核电荷数增多，电子层数增，原子半径，失电子能力还原性；单质与水反应；生成的碱的碱性逐渐。（3）卤族元素：随卤素核电荷数的增多，电子层数依次，原子半径逐渐，原子核对电子的吸引力逐渐，得电子能力逐渐，单质的氧化性；单质与氢气反应越来越，生成的气态氢化物的稳定性越来越；最高价含氧酸的酸性。答案：（1）NaOHMg（OH）2Al（OH）3 H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4（2）多增大增强增强越来越剧烈增强（3）增多增大减小减弱减弱难弱减弱4.哪些事实能够说明Na的金属性比Mg的强？哪些事实能说明Cl的非金属性比S的强？提示：（1）Na、Mg与水反应时，Na与冷水剧烈反应Mg不易与冷水反应；NaOH比Mg（OH）2碱性强。（2）Cl2与H2反应比S与H2反应容易，前者点燃或光照，后者需加热且反应可逆；HCl比H2S稳定；HClO4酸性比H2SO4强；Cl2与Fe反应生成FeCl3，而S与Fe反应生成FeS。5.同主族从上到下，酸性：HF>HCl>HBr，这种比较方法正确吗？提示：不正确。同主族从上到下，非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。酸性：HClO4>HBrO4，而氢化物的酸性：HF<HCl<HBr。6.元素的化合价与元素在周期表中的位置和原子的电子层结构有何关系？提示：最高正价最外层电子数，最低负价族序数87.填写下表（用120号元素）族序数等于周期数的元素族序数等于周期数2倍的元素族序数等于周期数3倍的元素周期数是族序数2倍的元素周期数是族序数3倍的元素提示：H、Be、AlC、SOLi、CaNa元素周期表的结构和应用1.短周期元素A、B、C的位置如右图所示：已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，试推断A，B，C。解析：由周期表结构可推知三种元素位于2、3周期，若设A的原子序数为x，则B、C的原子序数之和为2（x8），则2（x8）4x，解得x8。答案：OPCl2.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知：四种元素的电子层数之和等于10，且它们分别属于连续的四个主族；四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是（）A.W和X位于第二周期B.Y和Z分别是Al和SiC.W和X分别是O和FD.Z的金属性可能比X的金属性强解析：选B由电子层数之和为10，原子半径最大的是X推知X、Y、Z位于第3周期，W为第1周期，则W为H，X为Mg、Y为Al、Z为Si。则Si的金属性比Mg的弱。3.（2013·山东高考）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大于YD.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性解析：选A由题意可知，W是N元素，X是O元素，Y是S元素，Z是Cl元素。H2S的稳定性小于H2O的稳定性，也小于HCl的稳定性，A项正确；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B项错误；S2的还原性大于O2的，C项错误；Cl2和H2O反应时，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，D项错误。4.（2011·山东高考）元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是（）A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：选CA项有些元素的最高化合价不等于其最外层电子数，如Fe最外层2个电子，但其最高化合价不是2；B项离核越近的区域电子的能量越低；D项分界线附近的元素往往既显示金属性，又显示非金属性，并不属于过渡元素。1.元素周期表中的几个特殊“数字”（1）含元素种数最多的周期是第6周期，有32种元素；含元素种类最多的族是B族，共有32种元素。（2）过渡元素包括7个副族和第族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2个（12个）。（3）最外层电子数为37个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。（4）同一周期A族与A族的原子序数可能相差1（2、3周期）或11（4、5周期）或25（6、7周期）。（5）主族的族序数最外层电子数最高正价8|最低负价|2.从元素周期表归纳电子排布规律（1）最外层电子数等于或大于3（小于8）的一定是主族元素。（2）最外层有1个或2个电子，则可能是A、A族元素，也可能是副族或0族元素氦。（3）最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。（4）某元素的阴离子最外层电子数与次外层相同，则该元素位于第3周期。（5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。3.从元素周期表归纳元素化合价规律（1）主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数（O除外），其中氟无正价。（2）主族元素的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的主族元素分别位于A、A、A、A族。4.同一元素的“位、构、性”关系（1）结构与位置互推。掌握三个关系式：a电子层数周期序数；b质子数原子序数；c最外层电子数主族序数。熟练掌握周期表中的一些特殊规律：a各周期所能容纳元素种数；b稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；c同族上下相邻元素原子序数的关系。（2）性质与位置的互推。根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左向右排列。根据元素在周期表中的位置关系，可以推断元素的性质，如A、B、C三种元素在同一主族中从上往下排列，则A、B、C的单质氧化性依次减弱或还原性依次增强。（3）结构与性质的互推。若元素的最外层电子数小于4，则该元素容易失电子；若该元素的最外层电子数大于4，则该元素容易得电子。若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数大于4；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数小于4。特别提醒（1）元素“位构性”的相互推断类型题目所给的信息较多，在审题过程中一定要注意找全信息以及信息之间的联系。（2）在题目的已知信息中可能有的元素没有已知信息，难以确定其名称和结构，这样的题目要通读全题，在题目的所求填空的信息中找出对该元素有用的信息。元素周期律及其应用5.（2013·福建高考）四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是（）A.原子半径Z<MB.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D.Z位于元索周期表中第2周期、第A族解析：选B由题给信息可知，M为Al元素，X为Si元素，Y为N元素，Z为O元素。原子半径Al>Si>N>O，A项正确；因为N的非金属性比Si强，所以HNO3的酸性比H2SiO3强，B项错误；因为O的非金属性比Si强，所以气态氢化物的热稳定性H2O>SiH4，C项正确；O元素位于周期表的第2周期、第A族，D项正确。6.（2012·福建高考）短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是（）A.最简单气态氢化物的热稳定性：RQB.最高价氧化物对应水化物的酸性：QWC.原子半径：TQRD.含T的盐溶液一定显酸性解析：选D由图和R、T、Q、W是短周期元素推知：R在第2周期，T、Q、W在第3周期，故T在A族为Al元素，Q为Si元素，W为S元素，R为N元素。选项A，非金属性NSi，故热稳定性NH3SiH4，A正确；选项B，H2SiO3的酸性小于H2SO4，B正确；选项C，原子半径AlSiN，C正确；选项D，NaAlO2显碱性，D错误。7.（2013·天津高考）下列有关元素的性质及其递变规律正确的是（）A.A族与A族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第2周期元素从左到右，最高正价从1递增到7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强解析：选A第A族的氢元素可以和第A族的卤族元素形成共价化合物，第A族的金属元素可以和第A族的卤族元素形成离子化合物，A项正确；第2周期中O没有最高正价，F没有正价，B项错误；同主族元素中还原性强的简单阴离子不一定能够水解，如卤族元素中的I不能水解，C项错误；如铝为3价，钠为1价，但钠失电子能力比铝强，D项错误。8.（2013·江苏高考）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（）A.原子半径的大小顺序：r（Y）>r（Z）>r（W）B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D.只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物解析：选D根据题意可推断出X、Y、Z、W四种元素依次是H、N、O、Na。原子半径r（Na）r（N）r（O），A错误。O2和Na的电子层结构相同，B错误。由于O的非金属性强于N，所以H2O的热稳定性强于NH3，C错误。只含H、N、O三种元素的化合物可能是共价化合物HNO3，也可能是离子化合物NH4NO3，D正确。1.元素金属性强弱比较的七种方法（1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，一般而言，其金属性越强。（2）同一周期金属元素越靠前，其金属性越强；同一主族金属越靠下，对应元素的金属性越强。（3）金属与水（或酸）的反应越容易，其对应元素的金属性越强。（4）金属与盐溶液的置换反应，若A的单质置换出B的单质，则A元素的金属性强于B元素。（5）一般金属阳离子的氧化能力越强，则对应金属单质的还原性越弱。（注：氧化性Fe3Cu2，但还原性FeCu）（6）最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。（7）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；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属性弱。2.元素非金属性强弱比较的五种方法（1）非金属单质与H2越易化合，则其对应元素的非金属性越强。（2）形成的氢化物越稳定，则其对应元素的非金属性越强。（3）非金属单质之间的相互置换，若A的单质能置换出B的单质，则A元素的非金属性强于B元素。（4）同一周期非金属元素越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属越靠上，其非金属性越强。（5）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。3.微粒半径大小的比较方法特别提醒（1）比较电子层结构相同的微粒半径时容易出错。电子层结构相同的微粒半径看核电荷数，核电荷数越大，半径越小；不是核电荷数越大，半径越大。（2）第3周期从左到右，原子半径依次减小，而离子半径大小顺序为：r（P3）r（S2）r（Cl）r（Na）r（Mg2）r（Al3），故第3周期中离子半径最小的离子为Al3。（3）不是同周期或同主族元素的微粒，比较半径大小时要借助于参照物。以“元素周期表片断”为载体串联物质结构知识元素周期表能够反映原子的位置和结构，在元素推断中如果已知元素在周期表中的位置，就可以快速确定元素的名称、原子结构及性质。但在实际考查中往往不是呈现完整的元素周期表，而是呈现某一片段，这就要求根据呈现的片段结构中提供的信息来推断元素。解答此类试题可由周期表片断结合文字信息确定各元素的元素名称，然后由元素周期律进行判断、比较。高考载体（2013·浙江高考T9）短同期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半。请用具体的化学用语回答以下问题：XYZWQ知识串联设计（1）X、Y、Z、W、Q分别为。（2）原子半径比较XY、YW。 （3）Y与Na反应可生成的化合物为_ _。（4）W与Q得电子能力强的是，它们与Fe反应所生成的物质中Fe元素所显示的化合价分别为_。（5）W、Q两种元素对应氢化物的稳定性，由强到弱的顺序为 。（6）通过实验可比较X、Z非金属性的强弱，请写出你所设计实验发生反应的化学方程式_。答案：（1）C、O、Si、S、Cl（2）><（3）Na2ONa2O2（4）Cl2、3（5）HCl、H2S（6）Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！