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第2节 元素周期律和元素周期表,-2-,考纲要求:1.掌握元素周期律的实质,了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 2.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。 3.以A和A族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 4.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。,-3-,基础梳理,考点突破,元素周期表 1.世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。 2.原子序数:按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数。 3.编排原则 (1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。 (2)族:把最外层电子数相等的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。,-4-,基础梳理,考点突破,4.元素周期表的结构,-5-,基础梳理,考点突破,5.元素周期表中元素的分区,-6-,基础梳理,考点突破,(1)金属元素:位于分界线的左侧区域,包括所有的过渡元素和部分主族元素。 (2)非金属元素:位于分界线的右侧区域,包括部分主族元素和0族元素。 (3)分界线附近元素的性质:位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。 (4)非金属性最强的元素是F,金属性最强的元素(不考虑放射性元素)是Cs。,-7-,基础梳理,考点突破,自主巩固 1.下列有关元素周期表结构的说法中正确的是(C) A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表A族 B.在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料 C.某元素原子核外的电子数为63,则它是第6周期副族元素 D.除短周期外,其他周期均为18种元素,副族元素没有非金属元素,-8-,基础梳理,考点突破,2.下列各表分别是元素周期表的一部分(表中为原子序数),其中符合实际情况的是(D),-9-,基础梳理,考点突破,1.元素周期表的结构 (1)周期(7个横行,7个周期),(2)族(18个纵行,16个族,分七主七副一零一八) 从左到右依次为A、A、B、B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0族。,-10-,基础梳理,考点突破,2.周期表中原子序数之间的关系 (1)同主族、邻周期元素的原子序数差: 元素周期表中左侧元素(A、A族): 同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+上一周期元素所在周期的元素种数; 元素周期表中右侧元素(AA族): 同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+下一周期元素所在周期的元素种数。,-11-,基础梳理,考点突破,-12-,基础梳理,考点突破,3.利用稀有气体元素确定主族元素在周期表中的位置 方法:原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数=Z。 若Z0,则在稀有气体元素下一周期,族序数为Z。 例如:(1)35号元素(相邻近的是36Kr),则35-36=-1,故周期数为4,族序数为8-|-1|=7,即第4周期第A族,是溴元素; (2)87号元素(相邻近的是86Rn),则87-86=1,故周期数为7,族序数为1,即第7周期第A族,是钫元素。,-13-,基础梳理,考点突破,例1有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中A、C是非金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层只有一个电子。B和D也属同一族,D元素的最高正价为最低负价绝对值的3倍,C原子的最低负价为-1价。请回答下列问题: (1)A是氢(填元素名称,下同),第1周期第A族。 (2)D是硫,第3周期第A族;E是钾,第4周期第A族。 (3)处于同一周期的元素有氧和氟。,解析,-14-,基础梳理,考点突破,归纳总结: 主族元素在周期表中位置的推断方法 1.根据核外电子排布规律 (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、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)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第3周期。若为阳离子,则位于第4周期。,-15-,基础梳理,考点突破,2.根据周期表结构与原子电子层结构的关系 (1)族序数等于周期数的短周期元素是H、Be、Al。 (2)短周期中最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素是H(NaH中氢原子显-1价)、C、Si。 (3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。 (4)除H外,原子半径最小的元素是F。 (5)无正价的元素是F,O一般不显正价。,-16-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.下列关于元素周期表的叙述,不正确的是( ) A.共有7个周期,16个族 B.形成化合物种类最多的元素在第2周期 C.对于长周期元素,A族的右边是B族,A族的左边是B族 D.某主族元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnROm,其气态氢化物的化学式一定为H2m-nR或RH2m-n,答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,2.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为( ) A.5x+10 B.5x C.5x+14 D.5x+16,答案,解析,-18-,基础梳理,考点突破,3.下列说法中正确的是DEH。 A.长式元素周期表中现有7个横行,7个周期;18个纵行,18个族 B.同周期的第A族和第A族元素的原子序数一定相差1 C.除短周期外,其他周期均有18种元素 D.最外层电子数相同的元素不一定在同一主族 E.元素所在的周期数一定等于其原子的电子层数 F.每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束 G.原子序数为7的元素的最高化合价为+4价 H.114号元素位于第7周期第A族 I.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为(x+4) J.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于A族,则乙原子序数可能为(x+19),解析,-19-,基础梳理,考点突破,元素周期律 1.定义 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。 2.实质 元素原子核外电子排布的周期性变化。 3.变化规律,-20-,基础梳理,考点突破,续表,-21-,基础梳理,考点突破,自主巩固 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小 ( ) (2)电子层数越多,半径越大 ( ) (3)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数 ( ) (4)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强 ( ) (5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强 ( ) (6)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱 ( ),-22-,基础梳理,考点突破,(7)在Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池中,因为Al作负极,Mg作正极,所以Al的金属性强于Mg的 ( ) (8)原子的最外层有2个电子的元素一定是A族元素 ( ) (9)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素 ( ) (10)原子序数为29的元素位于元素周期表的第4周期B族 ( ),-23-,基础梳理,考点突破,2.下列关于元素周期表和元素周期律的说法中错误的是(C) A.Li、Na、K的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多 B.第2周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强 C.因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强 D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强,-24-,基础梳理,考点突破,3.下列推断中正确的是(C) A.根据同浓度的两元素含氧酸钠盐(正盐)溶液的碱性强弱,可判断该两元素非金属性的强弱 B.根据同主族两非金属元素氢化物沸点高低,可判断该两元素非金属性的强弱 C.根据相同条件下两主族金属单质与水反应的难易,可判断两元素金属性的强弱 D.根据两主族金属元素原子最外层电子数的多少,可判断两元素金属性的强弱,-25-,1.原子结构与元素性质的递变规律 (1)同一周期元素:原子核外电子层数相同,随着核电荷数的递增,最外层电子数逐渐增加,原子半径逐渐减小,元素的原子得到电子的能力逐渐增强,失去电子的能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 (2)同一主族元素:原子最外层电子数相同,随着核电荷数的增大,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,获得电子的能力逐渐减弱,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。,基础梳理,考点突破,-26-,2.元素金属性和非金属性的强弱比较 (1)结构比较法。 最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。 (2)位置比较法。,基础梳理,考点突破,-27-,(3)实验比较法。,基础梳理,考点突破,-28-,3.微粒半径的大小比较,基础梳理,考点突破,-29-,基础梳理,考点突破,-30-,例2(2014全国)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( ) A.原子最外层电子数:XYZ B.单质沸点:XYZ C.离子半径:X2-Y+Z- D.原子序数:XYZ,基础梳理,考点突破,答案,解析,-31-,基础梳理,考点突破,技巧点拨: 1.同周期元素的原子或最高价阳离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)。如NaMgAlSi;Na+Mg2+Al3+。 2.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Li F-Na+Mg2+Al3+(上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。,-32-,基础梳理,考点突破,4.同种元素原子形成的粒子半径大小为:阳离子中性原子阴离子;价态越高的粒子半径越小,如Fe3+Fe2+Fe,H+HH-。 5.电子层数和核电荷数都不同的,一般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,与S2-同主族元素的O2-比较,Al3+O2-,且O2-S2-,故Al3+S2-。,-33-,基础梳理,考点突破,答案,解析,-34-,基础梳理,考点突破,2.应用元素周期律判断下列语句,其中正确的组合是 ( ) 同周期A族元素原子的半径大于A族元素原子的半径 砹(At)是第A族元素,其氢化物的稳定性大于HCl的 硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸的弱 同周期从左到右微粒半径逐渐减小 铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱 A. B. C. D.,答案,解析,-35-,基础梳理,考点突破,3.(2015湖南联考)短周期元素X、Y和Z的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法中错误的是(C) A.元素X与氢形成的原子个数比为11的化合物有很多种 B.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 C.Z的原子半径比Y的原子半径大 D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2,且各微粒均满足8电子的稳定结构,-36-,基础梳理,考点突破,元素周期表和元素周期律的应用 元素周期表在科研、生产等方面的指导作用 (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了线索。 (2)寻找新材料,(3)工农业生产:对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系,研制农药材料等。,-37-,基础梳理,考点突破,自主巩固 1.下列事实不能用元素周期律解释的是(B) A.碱性:KOHNaOH B.相对原子质量:ArK C.酸性:HClO4H2SO4 D.元素的金属性:MgAl,-38-,基础梳理,考点突破,2.(2013山东理综)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) A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y的 B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y的 C.X元素形成的单核阴离子还原性大于Y的 D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性,-39-,基础梳理,考点突破,3.下表为第2、3周期某些元素性质的数据,下列说法正确的是(C),A.和处于同一周期 B.气态氢化物的稳定性大于的 C.上述八种元素最高价氧化物对应的水化物中,的酸性最强 D.与只能形成一种化合物,-40-,基础梳理,考点突破,同一元素的“位、构、性”关系,-41-,基础梳理,考点突破,1.结构与位置互推 (1)掌握三个关系式: 电子层数=周期数 质子数=原子序数 最外层电子数=主族序数 (2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律: 各周期所能容纳元素种数 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 同族上下相邻元素原子序数的关系,-42-,基础梳理,考点突破,2.性质与位置的互推 (1)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。 (2)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。,-43-,基础梳理,考点突破,3.结构与性质的互推 (1)若元素的最外层电子数小于4,则该元素容易失电子;若元素的最外层电子数大于4,则该元素容易得电子。 (2)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,则可推知该元素原子的最外层电子数小于4。,-44-,基础梳理,考点突破,4.周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律 (1)“序、层”规律。 若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前阳后”,阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。 同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子原子序数大。 (2)“序、价”规律:在短周期元素中,元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致,“价奇序奇,价偶序偶”。,-45-,基础梳理,考点突破,例3(2014广东改编)甲辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( ) A.金属性:丁乙甲 B.原子半径:辛己庚 C.丙与庚的原子核外电子数相差14 D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物,答案,解析,-46-,基础梳理,考点突破,技巧点拨: “位构性”综合题的解题方法 解此类题,一般分为三步:第一步,根据题给信息,主要是元素的原子核外电子排布、化合价、元素性质的相对关系、元素周期表结构特点以及元素及其化合物的特殊性质,推断出元素的具体名称;第二步,确定各元素在周期表中的相对位置;第三步,根据元素周期律判断性质关系。,-47-,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1.(2015山东烟台一模)右表为元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期元素,其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是( ) A.最高价氧化物对应水化物的酸性:YZW B.含Y元素的盐溶液一定显酸性 C.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X) D.X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物,答案,解析,-48-,基础梳理,考点突破,2.(2015安徽宣城模拟)如图X、Y是17世纪炼金家们画的带有浓厚神秘色彩的两种同族元素的元素符号。已知X位于周期表前4周期,Y比X多1个电子层,X、Y都是生产半导体的材料,X的氢化物XH3有剧毒。下列推测不正确的是( ) A.原子半径:XY C.X的氢化物具有强还原性 D.Y与碘同周期,Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比高碘酸(HIO4)的强,答案,解析,-49-,基础梳理,考点突破,3.(2014福建理综)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 _。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。 a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性,答案,解析,
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