全国版高考化学第一轮总复习 第5章 物质结构 元素周期律第15课时元素周期律和元素周期表课件

第 课时 第第 五五 章章物质结构元素周期律物质结构元素周期律 87号元素在周期表中处于周期族。 2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称，该元素名称及所在周期是( ) A.钅仑第七周期B.镭第七周期 C.铼第六周期D.氡第六周期A7A 某元素的原子序数为x，该元素处于B族，则原子序数为(x-2)的元素处于族。 下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1 1稳定化合物的是( ) A.3和17B.1和8 C.1和6 D.7和12D 考查：原子序数、原子结构与物质构成的关系。可将具体元素代入后再判断。各选项对应的元素和构成符合要求的化合物依次是：A项中，Li和Cl，LiCl;B项中，H和O，H2O2；C项中，H和C，C6H6、C2H2等；D项中，N和Mg，Mg3N2。解析解析 下列叙述中正确的是( ) A.除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B.除短周期外，其他周期均有18个元素 C.副族元素中没有非金属元素 D.碱金属元素是指A族的所有元素C (2009高考全国)某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是( ) A.它是副族元素 B.它是第六周期元素 C.它的原子核内有63个质子 D.它的一种同位素的核内有89个中子D 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质，下列说法正确的是( ) A.同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C.短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同B 元素性质在周期表中的变化规律 (1)同周期、同主族元素性质递变规律考点一考点一内容内容同周期元素同周期元素(从从左到右左到右)同主族元素同主族元素(从上到下从上到下)原原子子结结构构核电荷数核电荷数递增递增增大增大电子层数电子层数相同相同增多增多最外层电子数最外层电子数增多增多相同相同原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大 续表元元素素性性质质主要化合主要化合价价最高正价由最高正价由+1+7最低负价由最低负价由-4-1最高正价、最低最高正价、最低负价相同负价相同最高正价最高正价=族序数族序数最高价氧最高价氧化物对应化物对应水化物的水化物的酸碱性酸碱性碱性减弱碱性减弱酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强酸性减弱酸性减弱内容内容同周期元素同周期元素(从左到从左到右右)同主族元素同主族元素(从上到下从上到下)元元素素性性质质非金属的气非金属的气态氢化物态氢化物稳定性稳定性增强增强减弱减弱形成难易形成难易难难易易易易难难单质的氧化单质的氧化性或还原性性或还原性还原性减弱还原性减弱氧化性增强氧化性增强还原性增强还原性增强氧化性减弱氧化性减弱元素的金属性和非金元素的金属性和非金属性属性金属性逐渐金属性逐渐减弱非金属减弱非金属性逐渐增强性逐渐增强金属性逐渐金属性逐渐增强非金属增强非金属性逐渐减弱性逐渐减弱内容内容同周期元素同周期元素(从左到右从左到右)同主族元素同主族元素(从上到下从上到下) 续表 (2)元素周期的相似规律 同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同)； 元素周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等； 相邻元素的性质差别不大。【例1】有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是()AX、M两种元素只能形成X2M型化合物B由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低C元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂D 本题为元素周期律与周期表知识题。首先，运用周期表工具，结合周期规律，考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口：Y单质晶体熔点高硬度大，是半导体材料，则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期，Z2-、M2-知Z是S，M是O(Z、M同主族)。X+与M2-具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径：Z2-W-，则W为Cl。整理一下：X、Y、Z、W、M分别是：Na、Si、S、Cl、O。解析解析A：X、M两种元素能形成Na2O和Na2O2两种化合物。B：W、Z、M元素的氢化物分别为HCl、H2S、H2O，相对分子质量减小，但由于水中存在氢键，沸点最高。C：Y、Z、W的单质分别为：Si、S、Cl2，分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D：W和M的单质Cl2、O3可作水处理消毒剂。【答案】D解析解析 【变式1】X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )C A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大 B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2 C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmYXmR D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸 (1)原子结构、元素周期表和元素性质三者关系考点二考点二同位同化性、左右递变性、上下相似同位同化性、左右递变性、上下相似(递变递变)性性 原子结构与元素性质关系： 质子数决定元素种类； 原子半径与最外层电子数决定元素性质。 原子结构与元素在周期表位置关系： 质子数=原子序数； 电子层数=周期数； 最外层电子数=主族数。 元素在周期表中位置与元素性质关系： 主族数决定元素最高正价与负价； 同周期具有递变性(金属性、非金属性)； 同主族具有递变性和相似性； 同位(素)具有相同的化学性质。 (2)元素金属性、非金属性的判断法金金属属性性比比较较本质本质原子越易失去电子，金属性就越强原子越易失去电子，金属性就越强判判断断依依据据1.在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强2.单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气越剧单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气越剧烈，金属性越强烈，金属性越强3.单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强越强4.最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强性越强5.若若Xn+YX+Ym+，则，则Y比比X金属性强金属性强 续表非非金金属属性性比比较较本质本质原子越易失去电子，金属性就越强原子越易失去电子，金属性就越强判判断断依依据据1.与与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强金属性越强2.单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强属性越强3.最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强属性越强4.若若An-+BBm-+A, 则则B比比A非金属性强非金属性强【例2】短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如下表所示，下面判断正确的是()甲乙丙丁戊A.原子半径：丙丁戊B金属性：甲丙C氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙甲乙丙丁戊同周期元素原子半径是减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；同周期的元素的金属性越来越弱，故对应碱的碱性也是减弱的，C正确；同周期元素的最外层电子数越来越多，故D错。【答案】C解析解析 【变式2】表中的实线表示元素周期的部分边界。分别表示元素周期表中对应位置的元素。 (1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。 (2)元素氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 (用氢化物的化学式表示)。 (3)元素一般在化合物中显价，但在与形成化合物时，所显示的价态正好相反。HFH2OH2S负负(或或-2)F(或氟或或氟或) (4)A、B两种化合物均由四种元素组成，写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式 。 (5)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中，Y与X相邻，Y与Z也相邻；X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17，X、Y、Z三种元素有的是上表中编号的元素，有的不是，请在上表中用元素符号标出不是的元素的相应位置。H+HSSO2+H2O3O (6)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则可以排布118种元素。某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发，将元素周期表设计成下列更简明的形式，把118种元素全部排列在内，表中除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该表中的A位置包含 (填数字)种元素。C位置中的元素是否全部是金属元素？ (填“是”或“否”)。是是11 周期表的应用 (1)根据周期表中的位置寻找未知元素及新物质。 (2)预测元素的性质(由递变规律和同族同周期熟悉元素的性质推测)。 理解、记忆同主族元素和同周期元素的递变性和相似性，有助于推断(预测)未学元素的性质。其思路是：考点三考点三 常见的题目是给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等)，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，解答的关键是根据该元素所在族的其他元素的性质，根据元素周期律，加以推测判断。 例如：比较不同周期、不同族邻位元素的性质：如金属性MgAl，CaAl，则碱性Mg(OH)2Al(OH)3，Ca(OH)2Al(OH)3。 推知未知元素的某些性质：如已知Ca(OH)2微溶于水，Mg(OH)2难溶于水，可推知Be(OH)2更难溶；又如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈强酸性，AgAt难溶于水等。 (3)判断气态氢化物的分子构型和分子极性。 第A族：RH4正四面体形，非极性分子。 第A族：RH3三角锥形，极性分子。 第A族：H2RV形，极性分子，水溶液呈弱酸性(H2O除外)。 第A族：HR直线形，极性分子，水溶液显强酸性(HF为弱酸)。【例3】下列判断错误的是()A沸点：NH3PH3AsH3B熔点：Si3N4NaClSiI4C酸性：HClO4H2SO4H3PO4D碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3A【解析】考查不同类型晶体的熔沸点高低，2008年高考全国卷第8题已经考过，一般认为是：原子晶体离子晶体分子晶体，所以B正确；C项正确，一般元素非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强；D正确，一般元素金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强；A项错误，2009年高考全国卷第29题已经考过，NH3分子间存在氢键，故最高，AsH3、PH3分子间不存在氢键，只有范德华力，组成和结构相似的分子相对分子质量越大，其分子间作用力越大，熔沸点越高，故应该为：NH3AsH3PH3。【变式3】 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表： 下列说法正确的是下列说法正确的是( )D元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2 AX、Y元素的金属性XY，A错；根据错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且的原子半径相差不大，化合价不同，且W只只有负价，则其可能是有负价，则其可能是O，Z是是N，两者的单质，两者的单质直接生成直接生成NO，B错；据此判断可知错；据此判断可知X是是Mg，Y是是Al，Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。对。