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第二节元素周期表元素周期律,考点一元素周期表的结构及应用【基础回顾】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=_=核外电子数=质子数。,核电荷数,2.元素周期表的编排原则:,原子序数,子层数,电,最外层电子数,3.元素周期表的结构:,4.同周期A族和A族元素原子序数差:,25,1,1,11,11,25,5.周期表的分区:(1)分界线:沿着元素周期表中_、硅、砷、碲、砹与_锗、锑、钋的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的分界线。(2)各区位置:分界线左下方为_,分界线右上方为_。,硼,铝、,金属元素区,非金属元素区,(3)分界线附近元素的性质:既表现_的性质,又表现_的性质。,金属元素,非金属元素,6.元素周期表中的特殊位置:(1)过渡元素:元素周期表中部从_族到_族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。(2)镧系:元素周期表第_周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。,B,B,6,(3)锕系:元素周期表第_周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。,7,7.元素周期表的三大应用:(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。,半导体,农药,(3)用于工农业生产。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。,【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”)(1)元素周期表中A族是包含元素种类最多的纵行。()提示:。元素周期表中B族包含的元素种类最多。,(2)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。()提示:。氢元素的主族序数与最外层电子数相等,但属于非金属元素。,(3)短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素。()提示:。短周期中,H和F原子序数相差8,且相邻周期的稀有气体元素的原子序数也相差8。,(4)短周期元素中,若两种元素的原子序数相差2,则它们一定不是同主族元素。()提示:。H和Li原子序数相差2,属于同一主族。,(5)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。(),提示:。若为短周期,同一周期的A族元素、A族元素的原子序数相差2,即乙的原子序数为x+2;若元素在4、5周期,同一周期的A族元素、A族元素的原子序数相差12,即乙的原子序数为x+12;若元素在6、7周期,存在镧系和锕系,同一周期的A族元素、A族元素的原子序数相差26,即乙的原子序数为x+26。,【题组过关】1.(RJ必修2P28改编题)AH元素在元素周期表中的相对位置如图。B与F的原子序数相差6,F元素形成的单质呈黄绿色,D与H元素原子核外的电子层数相同,下列判断不正确的是导学号79100075(),A.原子半径:HFEB.金属性:DBAC.C与G的原子核外电子数相差16D.简单阴离子的还原性:FH,【解析】选D。F元素形成的单质呈黄绿色,F为氯元素;根据B与F的原子序数相差6,推出AH依次为Li、Na、K、Ca、F、Cl、Br、Se。原子半径:SeClF,A正确;根据元素周期律得金属性:CaNaLi,B正确;K与Br的原子核外电子数相差16,C正确;还原性:Se2-Cl-,D错误。,2.根据中学化学教材中所附元素周期表判断,下列叙述正确的是()A.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有36种元素B.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数C.元素周期表中从B族到B族10个纵行的元素都是金属元素D.稀有气体元素原子的最外层电子数都是8,【解析】选C。目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素;原子及其阴离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数,阳离子则不是;稀有气体元素氦原子的最外层只有2个电子。,3.短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示。已知B、D的原子序数之和是C的3倍,下列说法正确的是导学号79100076(),A.元素A在元素周期表的第3周期第A族B.元素C的最高正价等于其所在的主族序数C.元素C、D均可与Mg形成离子化合物D.元素B的简单气态氢化物的水溶液显酸性,【解析】选C。设元素B的原子序数为x,则x+x+10=3(x+1),解得x=7,则B为N、A为Si、C为O、D为Cl。Si在元素周期表的第3周期第A族,A错误;氧元素没有最高正价,B错误;O、Cl都能与Mg形成离子化合物,C正确;氮元素的气态氢化物NH3的水溶液显碱性,D错误。,4.国际理论与应用化学联合会已正式确定了第114号和第116号元素的名称缩写为Fl、Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是()A.两种元素位于同一周期B.116号元素位于第A族C.两种元素都是活泼的非金属元素D.114号元素的原子半径比116号元素的原子半径大,【解析】选C。第114号元素和第116号元素分别处于第7周期A族和A族,均为金属元素,A、B正确、C错误;依据同周期原子半径递变规律判断114号元素的原子半径比116号元素的原子半径大,D正确。,【加固训练】1.(2018十堰模拟)元素周期表是学习化学的重要工具。下列关于元素周期表的说法不正确的是()A.第7周期的最后一个元素为118号元素B.元素周期表中第2纵行全部为金属元素C.元素周期表中第A族都是金属元素D.根据元素周期表可以预测元素的存在及其性质,【解析】选C。根据元素周期表的结构分析可得第7周期的最后一种元素为118号元素,A正确;元素周期表中第2纵行全部为金属元素,B正确;H是非金属元素,C错误;根据元素周期表可以预测元素的存在及其性质,D正确。,2.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(),A.离子半径的大小顺序:r(W2-)r(Q-)r(Y2-)r(Z3+)B.单质W能从Q的钠盐溶液中置换出单质QC.元素X的氢化物与Q的氢化物化合的产物中既含共价键又含离子键D.X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应,【解析】选B。由图分析可知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。离子半径r(S2-)r(Cl-)r(O2-)r(Al3+),A正确;Cl2能从硫化钠溶液中置换出硫单质,B错误;NH4Cl中既含离子键又含共价键,C正确;HNO3、Al(OH)3、H2SO4、HClO4均能与强碱反应,D正确。,考点二元素周期律及其应用【基础回顾】1.元素周期律的概念及实质:,原子序数,原子核外电子,排布,2.主族元素的周期性变化规律:,相同,增加,相同,逐渐减小,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐增强,逐渐减弱,+1+7,-4-1,主族,序数,主族序,数-8,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐增强,增强,减弱,减弱,增强,增强,减弱,减弱,增强,3.元素周期律的2个应用:(1)比较不同周期、不同主族元素的性质。比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法:金属性:MgAl,CaMg,则碱性:Ca(OH)2_Mg(OH)2_Al(OH)3。,比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法:非金属性:CSi,OC,则氢化物稳定性:H2O_CH4_SiH4。,(2)预测未知元素的某些性质。已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2_溶。已知卤族元素的性质递变规律,可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt_稳定,水溶液呈_性,AgAt_溶于水。,难,不,酸,难,【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”)(1)原子的电子层数越多,半径越大。()提示:。锂原子的半径比氯原子的大。,(2)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。()提示:。同一周期元素的离子半径不是逐渐减小的。,(3)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。()提示:。如Na和Al,Al的失电子数多,但金属性比Na的弱。,(4)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。()提示:。应该是元素的最高价氧化物对应的水化物。,(5)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。()提示:。元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,但其水溶液的酸性不一定越强。,(6)同周期的主族元素中,第A族元素的原子半径最小。()提示:。同周期元素的原子半径逐渐减小。,(7)硫与硒(Se)同主族,硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱。()提示:。由硫与硒(Se)同主族且硒位于S的下方,S的非金属性大于Se,酸性:H2SeO4Mg,故错误。,【加固训练】1.元素周期律和元素周期表揭示了元素之间的内在联系,反映了元素性质与它的原子结构的关系。下列大小关系符合元素周期律的是()A.酸性:HNO3H3BO3H2CO3B.稳定性:HFPH3H2OC.碱性:Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2D.单质的还原性:KMgAl,【解析】选D。非金属性:NCB,故酸性:HNO3H2CO3H3BO3,A错误;非金属性:FONP,故稳定性:HFH2ONH3PH3,B错误;金属性:CaMgBe,故碱性:Ca(OH)2Mg(OH)2Be(OH)2,C错误;金属性:KMgAl,则单质的还原性:KMgAl,D正确。,2.元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是()A.由水溶液的酸性:HClHF,不能推断出元素的非金属性:ClFB.人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料,C.短周期元素正化合价数值和其族序数相同D.短周期元素形成的微粒X2-和Y2+核外电子排布相同,离子半径:X2-Y2+,【解析】选C。A项,非金属性的强弱,应根据对应最高价氧化物对应水化物的酸性比较,不能根据氢化物的酸性进行比较,HF的酸性比HCl弱,但非金属性F大于Cl,正确;B项,优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等),大多属于过渡元素,正确;C项,短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同,如C有+2、,+4价,错误;D项,微粒X2-与Y2+核外电子排布相同,核电荷数:YX,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:X2-Y2+,正确。,考点三“位、构、性”及其应用【基础回顾】1.“位”“构”“性”关系:,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_的顺序从左到右排列。,C、B、A,(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三种元素在同一主族中从上到下排列,则A、B、C的单质氧化性依次_或对应离子的还原性依次_。,减弱,增强,3.结构与性质的互推:(1)若某元素的最外层电子数小于4,则该元素容易_电子;若某元素的最外层电子数大于4,则该元素容易_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,则可推知该元素的最外层电子数小于4。,失,得,4.结构与位置的互推:由原子序数确定主族元素位置的方法:只要记住了稀有气体元素的原子序数(He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86),就可确定主族元素在周期表中的位置。,(1)若比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第_族或第_族,如88号元素:88-86=2,则该元素应在第7周期第A族。(2)若比相应的稀有气体元素少15时,则应处在稀有气体元素所在周期的第A族第A族,如84号元素应在第6周期第_族。,A,A,A,【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”)(1)Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小。()提示:。核外电子排布相同的离子,原子序数越大半径越小,所以半径大小为S2-Cl-K+Ca2+。,(2)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。()提示:。电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子,不同微粒间的化学性质有差异。,(3)第A族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越稳定。()提示:。第A族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越不稳定。,(4)同一周期元素的原子,半径越小越容易失电子。()提示:。同一周期元素的原子,半径越小越容易得电子。,【典题探究】角度一根据“残表”推测位置、结构与性质【典题1】(2017全国卷)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,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()导学号79100078,A.氢化物沸点:WWC.化合物熔点:Y2X3YZ3D.简单离子的半径:YX,【解析】选D。由题干表格信息可知,假设Y的最外层电子数为a,则根据最外层电子数之和为21可知,a+(a+2)+(a+3)+(a+4)=21,解得a=3,所以W为氮元素、X为氧元素、Y为铝元素、Z为氯元素;NH3分子间有氢键,其沸点比HCl高,A项错误;Al(OH)3显两性,氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,B项错,误;Al2O3是离子晶体,熔点高,可作为耐火材料,而AlCl3是分子晶体,熔点低,C项错误;Al3+和O2-结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,D项正确。,【归纳提升】元素金属性和非金属性强弱的判断方法,【素养升华】模型认知微粒半径大小的判断依据,角度二根据“数据”推测位置、结构与性质【典题2】(2018黄冈模拟)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法正确的是()导学号79100079,A.最高价氧化物对应水化物的碱性:ZRC.X、N两种元素组成的化合物不与任何酸反应D.简单离子的半径:ZXM,A错误;HF的还原性比HCl的弱,B错误;X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅,可与HF反应,C错误;离子电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以简单离子的半径:ZX,Cl-电子层数比O2多一层,因此离子半径XR,D正确。,【归纳提升】元素推断两大规律1.“序、层”规律:(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前阳后”,即阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。,(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子比阳离子多一个电子层,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”。,【素养升华】证据推理元素推断的基本思路(1)已知元素原子或离子的核外电子排布。,(2)已知元素单质或化合物的性质(特性)。,角度三根据文字叙述推测位置、结构与性质【典题3】(2017江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是(),A.原子半径:r(X)r(Y)OH,错误;B项,NaOH为强碱,错误;C项,非金属性:ON,则氧化性O2(或O3)强于N2,错误;D项,H、N和O可以构成共价化合物NH3H2O,也可以构成离子化合物NH4NO3,正确。,【归纳提升】元素推断常见突破口总结(1)特殊结构的短周期元素。氢:只有1个电子,原子半径最小。钠:最外层只有1个电子,短周期中原子半径最大(惰性气体除外)。,镁:有三个电子层,最外层电子数与最内层电子数相同。碳:最外层电子数是次外层电子数的2倍。氧:最外层电子数是次外层电子数的3倍。,(2)含量、性质较特殊的元素。形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。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;单质在常温下呈液态的金属元素:Hg。,最高价氧化物对应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对应的水化物能发生化合反应的元素:N。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物的浓溶液能发生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。,【题组过关】1.(2018焦作模拟)下表是元素周期表的一部分,下列有关说法不正确的是(),A.元素b的单质不能与酸性氧化物发生化学反应B.a、b、d、f四种元素的离子半径:fdabC.元素c的氧化物既能与强酸反应又能与强碱反应D.a、c、e的最高价氧化物对应水化物两两之间能够相互反应,【解析】选A。从元素在周期表中的位置可以推知,a、b、c、d、e、f分别是Na、Mg、Al、O、S和Cl。Mg能够与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C,A项错误;Cl-有三个电子层,O2-、Na+、Mg2+均为两个电子层且电子层结构相同,原子序数依次增大,离子半径逐渐减小,B项正确;Al2O3是两性氧化物,既能与强酸反应,又能与强碱,反应,C项正确;NaOH为强碱、H2SO4是强酸、Al(OH)3是两性氢氧化物,它们两两之间能够相互反应,D项正确。,2.根据下列短周期元素的性质数据判断,下列说法正确的是(),A.元素形成的化合物是离子化合物B.元素位于第3周期第A族C.元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强D.元素形成的化合物具有两性,【解析】选D。根据列出的原子半径和元素化合价可确定和分别是磷和氯两种元素,磷和氯只能形成共价化合物,A错误;元素是氮,位于第2周期第A族,B错误;元素和分别是锂和钠,呈碱性:LiOHRWB.气态氢化物稳定性:HmWHnR,C.X2W6分子中各原子最外层电子均满足8电子结构D.Y、Z、R三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性,【解析】选D。Y、R同主族、Y、R能形成RY3化合物,所以Y为氧元素、R为硫元素;可组成离子化合物Z2Y,可知Z为钠元素;R、W原子序数依次增大,W是氯元素;X、W能形成共价化合物XW4,则X是碳元素。原子半径:NaSCl,A正确;气态氢化物稳定性:HClH2S,B正确;C2Cl6分子中各原子最外层电子均满足8电子结构,C正确;Na2SO4的水溶液显中性,D错误。,2.A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,且均小于18,A原子的最外层比B原子的最外层少2个电子,A原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍;A、B、C三种元素能结合成化合物C2AB3,在1molC2AB3中共有52mol电子;5molD元素的单质与酸全部反应时,有9.031024个电子转移,在B与D形成的化合物中,D的质,量分数为52.94%,D原子核内有14个中子;每个E原子与氢原子化合时只形成了一个共价单键。试填写下列空白:,(1)这五种元素的名称:A_,B_,C_,D_,E_。(2)C在B中燃烧生成的化合物中化学键有_键和_键。E元素在元素周期表中的位置是_。(3)A、B、C结合成的化合物的化学式是_。,【解析】最外层电子数是次外层电子数的两倍,则A是碳元素;A原子的最外层比B原子的最外层少2个电子,推导出B是O或S;且B之后还有C、D、E三种元素,故B为氧元素。由1molC2AB3中共有52mol电子,得出C是Na;由5molD元素的单质与酸全部反应时,有9.031024个电子转移推知D是Al;根据B与D形成的化合物中,D的,质量分数为52.94%,D原子核内有14个中子,可进一步确认D是Al;每个E原子与氢原子化合时只形成了一个共价单键,且原子序数小于18,E是Cl。,答案:(1)碳氧钠铝氯(2)离子共价第3周期A族(3)Na2CO3,
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