第18講元素周期表與元素周期律

1、第2講元素周期表與元素周期律1 .掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。2 .了解元素周期表（長(zhǎng)式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）及其應(yīng)用?？季V要求3 .了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。4 .以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。5 .以第IA族和第卯A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?？键c(diǎn)一元素周期表及其應(yīng)用知識(shí)整合1 .原子序數(shù)按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)。原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)2 .編排原則南面！把電子層數(shù)相同的兀素按原壬序數(shù)遞增的順序用期i從左到右排列成一橫行I把不同橫行中蜷屋口數(shù)相等的元素，按電子層數(shù)；遞增的順序

2、從上到下排成一縱行3 .元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）周期（7個(gè)橫行，7個(gè)周期）:短周期長(zhǎng)周期序號(hào)1234567元素種數(shù)288181832320族兀素原子序21013581數(shù)864618族(18個(gè)縱行，16個(gè)族):主族歹J121314151617.IA丑AmAIVAVAVIAvnA副族1J11234567.IB丑BmBIVBVBVIBvnB川族第8、9、10共3個(gè)縱行0族第18縱行周期表結(jié)構(gòu)巧記口訣橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長(zhǎng)三個(gè)短，第七未滿(mǎn)?？v列稱(chēng)為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)，一零再一遍。一縱一個(gè)族，叫族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。鐲系與鋼系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬HIB族。說(shuō)明：指

3、IA、HA、HIB、IVB、VB、VIB、卯B、叩；4 指IB、HB、HIA、IVA、VA、VIA、VHA、0。4.應(yīng)用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素。(2)尋找新材料【多維思考】1 .在元素周期表中金屬元素和非金屬元素是如何分區(qū)的？提示：沿元素周期表中Al、Ge、Sb、Po與B、Si、As、Te、At畫(huà)一條線，則左下為金屬元素區(qū)(H除外)、右上方為非金屬元素區(qū)。2 .最外層電子數(shù)為37個(gè)的原子一定屬于主族元素嗎？提示：一定?？键c(diǎn)闡釋元素周期表結(jié)構(gòu)中隱含的兩條規(guī)律1 .同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系(1)短周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差；(2)兩元素分布在過(guò)渡元素同側(cè)時(shí)，原子序數(shù)差=族

4、序數(shù)差。兩元素分布在過(guò)渡元素兩側(cè)時(shí)，四或五周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+10,六周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+24;(3)四、五周期的nA與mA族原子序數(shù)之差都為11,六周期na與mA族原子序數(shù)之差為25。2.同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差的關(guān)系(1)1A族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差2、8、8、18、18、32;(2)nA族和0族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32;(3)HIAVHA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、18、18、32。典題示例考向元素周期表的結(jié)構(gòu)1.下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù),其中M為37的是()解

5、析：本題常因?qū)υ刂芷诒淼慕Y(jié)構(gòu)掌握不牢固易造成錯(cuò)誤。根據(jù)元素周期表中每周期所含有的元素的種類(lèi)分別為2、8、8、18、18、32,分析比較得出C符合題意。答案：C2.如圖為元素周期表中前四周期的部分，若B元素的核電荷數(shù)為x,則這五種B.5xD.5x+16元素的核電荷數(shù)之和為A.5x+10C.5x+14解析:Z-lZ-18Z+l四周期Z+18五J三,周期四四、五I周期六答案：A3.若A、B是相鄰周期同主族元素（A在B上一周期），A、B所在周期分別有m種和n種元素，A的原子序數(shù)為x,B的原子序數(shù)為y）,則x、y的關(guān)系為。解析：當(dāng)A、B在IA族和HA族時(shí)，y=x+m,當(dāng)A、B在mAVHA族時(shí)，y=x+

6、n。答案：y=x+m或y=x+n考點(diǎn)二元素周期律及應(yīng)用知識(shí)整合1 .元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序藪而逋f遞增而呈現(xiàn)周期性的變化兀素周V1期律元素性質(zhì)的周期性變化是1J原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化的結(jié)果2 .同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同周期（從左到右）同主族（從上到下）原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)電子層數(shù)相同電子層數(shù)逐漸增多最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)逐漸增多最外層電子數(shù)相同原子半徑逐漸減小逐漸增大元素性質(zhì)得電子能力逐漸增強(qiáng)逐漸減弱失電子能力逐漸減弱逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)最高正價(jià)：由+1+7（0、F除外）最低負(fù)價(jià)：士族序數(shù)8最高正價(jià)數(shù)=主族序數(shù)（0、F除外）化

7、合物的性質(zhì)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)非金屬兀素氣態(tài)氫化物的形成難易及穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的形成越來(lái)越容易，其穩(wěn)定性逐漸也強(qiáng)氣態(tài)氫化物形成越來(lái)越困難，其穩(wěn)定性逐漸減弱氣態(tài)氫化物的還原性依次減弱依次鄲壹3.元素周期律的應(yīng)用（1）預(yù)測(cè)元素及化合物的性質(zhì)（根據(jù)遞變規(guī)律）已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素碳(At)應(yīng)為黑色固體，與氫曜化合，HAt丕穩(wěn)定,AgAt丕溶于水等。(2)科學(xué)預(yù)測(cè)為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。【感悟測(cè)評(píng)】判斷正誤(正確的打，錯(cuò)誤的打&quo

8、t;X”)(1)元素的性質(zhì)隨相對(duì)原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化。()(2)第三周期主族元素最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù)。()(3)同周期元素非金屬性P<S<Cl，則酸性：H3P04VH2SO4<HClO4()(4)同主族元素非金屬性：F>Cl>Br>I,則酸性：HF>HCl>HBr>HI()(5)第卯A族最高正價(jià)都為+7價(jià)。()答案:(1)X(2)，(3)，(4)X(5)X考點(diǎn)闡釋一、元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷1 .根據(jù)元素在周期表中的位置非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng).稀有氣體元素非金屬性逐漸增強(qiáng)，：BAl：Si非金屬元素Ge!A

9、s金屬元束ShTe""PolAtI金屬性逐漸增強(qiáng)2 .根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表金屬的位置越靠前，其金屬性越強(qiáng)。3 .實(shí)驗(yàn)依據(jù)(1)元素金屬性強(qiáng)弱的比較根據(jù)金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換氫的難易程度：與水(或酸反應(yīng)Na、Mg、Al>Na>Mg>Al越來(lái)越難根據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)：Fe置換出Cu?Fe>Cu根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱：堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3?金屬性：Na>Mg>Al(2)元素非金屬性強(qiáng)弱的比較根據(jù)非金屬單質(zhì)與心化合的難易程度：與H2化合Cl2、B2、I2Cl2>Br2>

10、;I2越來(lái)越難根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性或還原性：穩(wěn)定性：H2O>H2S?非金屬性：O>S根據(jù)非金屬之間的相互置換：C12置換出BCl>Br根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3?非金屬性：S>C>Si二、“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系及應(yīng)用結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)、原子序數(shù)(2)核外電子電子層數(shù)最外層電子數(shù)同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下：判斷元素推出位置周期，族通過(guò)位置運(yùn)用遞變規(guī)律推出性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)化合物的性質(zhì)廣元素性質(zhì)Q離子性質(zhì)1.由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律根據(jù)稀有氣體元素的原子序數(shù)(He2、Ne-10、Ar18、Kr

11、-36、Xe54、Rn86),就可由主族元素的原子序數(shù)推出主族元素的位置。若預(yù)測(cè)新元素，可與未發(fā)現(xiàn)的稀有氣體元素(118號(hào))比較，按上述方法推測(cè)知：114號(hào)元素應(yīng)為第七周期第IVA族。2.性質(zhì)與位置互推問(wèn)題是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，主要包括：(1)元素的金屬性、非金屬性。(2)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。(4)金屬與H2O或酸反應(yīng)的難易程度。3.結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推問(wèn)題是解題的要素(1)最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要原因。(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。(3)同主族元素最外層

12、電子數(shù)相同，性質(zhì)相似。(4)判斷元素金屬性和非金屬性的方法。典題示例考向一粒子半徑大小比較1 .比較下列微粒半徑大小，用“>或“<填空。(1)NaMgCl(2)LiNaK(3)NaMg2Al3(4)FClBr(5)ClO2NaMg2(6)Fe2Fe3答案：(1)>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)>>>(6)>2,已知aAn+、bB(n+1)cCn、dD-)是具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子，關(guān)于A、B、C、D四種元素的敘述正確的是()A,離子半徑：A>B>C>DB.原子序數(shù)：b>a>

13、;c>dC,原子半徑：D>C>B>AD.四種元素一定屬于短周期元素解析：由于四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，可以推知四種元素在周期表中的位置關(guān)系如圖：DCAB原子序數(shù)b>a>c>d;具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大,離子半徑越小；原子半徑A>B>D>C;A和B可以為第四周期元素答案：B【速記卡片】微粒半徑大小的比較依據(jù)（1）同種元素的微粒r（陰離子）>r（原子）>r（陽(yáng)離子）r（低價(jià)離子）>r（高價(jià)離子）（2）同周期原子序數(shù)越大，元素原子半徑越小。r（陰離子）>r（陽(yáng)離子）。（3）同主族從上到下，原子半徑、

14、離子半徑逐漸增大。（4）電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒原子序數(shù)越大，微粒半徑越小?？枷蚨氐慕饘傩?、非金屬性強(qiáng)弱比較3.（2018山東青島統(tǒng)考）下列能說(shuō)明氯元素原子得電子能力比硫元素原子得電子能力強(qiáng)的是（）HCl的溶解度比H2s的大HCl的酸性比H2s的強(qiáng)HCl的穩(wěn)定性比H2s的強(qiáng)還原性：Cl<S2HClO4的酸性比H2sO4的強(qiáng)Cl2能與H2s反應(yīng)生成SCl2與鐵反應(yīng)生成FeCh,而S與鐵反應(yīng)生成FeSA.B.C.D.全部解析：元素的非金屬性越強(qiáng)，其得電子能力越強(qiáng)。比較元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有：?jiǎn)钨|(zhì)與H2化合的難易程度；簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱；單質(zhì)之間的置換反應(yīng)；對(duì)應(yīng)陰

15、離子的還原性強(qiáng)弱；單質(zhì)與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，氧化金屬的程度等。答案：C4.下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁Cl2、B2分別與E反應(yīng)比較氯、澳的非金屬性強(qiáng)弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測(cè)定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3>Na2SO4溶液的pH比較C、S的非金屬性強(qiáng)弱DFe、Cu分別與稀鹽酸反應(yīng)比較Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱解析：A項(xiàng)，Cl2、B2分別與H2反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件的難易，即可判斷出Cl、Br的非金屬性強(qiáng)弱，正確；B項(xiàng)，向MgCl2、AICI3溶液中分別通入NH3,MgCl2與NH3出0反應(yīng)生成Mg(OH)2,AlC1與NH3

16、H2O反應(yīng)生成Al(OH)3,但無(wú)法比較二者的金屬性強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，測(cè)定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH,根據(jù)pH可判斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，即判斷出酸性H2CO3VH2SO4,從而判斷出C、S的非金屬性強(qiáng)弱，正確；D項(xiàng)，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同即可判斷出Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱，正確。答案：B【速記卡片】金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)*元素|周彘|非金屬性"左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”（X按KCaNhMgAlZnFeSnPbCuHgAg1袤卜金屬活動(dòng)性產(chǎn)人口的順序,金屬性減弱2y順

17、序表修人血汗中班按F0QBrIS的順序，非金屬性減弱俳金屬活動(dòng)性三反應(yīng)置換反應(yīng):強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)轉(zhuǎn)化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng).則金屬性越強(qiáng)與氨氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)原電池一般負(fù)極材料的金屬性強(qiáng)于正極而、在陽(yáng)極首先放電的單核陰離子,其對(duì)應(yīng)元素的非金屬四_性弱池，電解池I在陰極肯先放電的單核陽(yáng)離子（除F而外），其對(duì)應(yīng)的J元素的金屬性弱|高考真題通炎1.（2017高考全國(guó)卷I）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的簡(jiǎn)單氫化物可用作制冷劑，Y的原子半徑是所有短周期主族元素

18、中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后，加入稀鹽酸，有黃色沉淀析出，同時(shí)有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說(shuō)法不正確的是（）A. X的簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)B. Y的簡(jiǎn)單離子與X的具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C. Y與Z形成化合物的水溶液可使藍(lán)色石蕊試紙變紅D. Z與X屬于同一主族，與Y屬于同一周期解析：氨可作制冷劑，所以W是氮；鈉是短周期元素中原子半徑最大的，所以Y是鈉；硫代硫酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成黃色沉淀硫單質(zhì)和刺激性氣味的氣體二氧化硫，所以X、Z分別是氧、硫。A.非金屬性X強(qiáng)于W,所以X的簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于W的，A正確；B.Y、X的簡(jiǎn)單離子都具有與覆原子相同的電子層結(jié)構(gòu)，B正確；C.硫

19、化鈉水解使溶液呈堿性，該溶液使石蕊變藍(lán)，C錯(cuò)誤；D.S、O屬于VIA,S、Na屬于第三周期，D正確。答案：C2. (2017高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰，Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B. W的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱堿C. Y的單質(zhì)的氧化性比Z的強(qiáng)D. X、Y、Z三種元素可以組成共價(jià)化合物和離子化合物解析：地殼中含量最多的是氧，Z為O元素，Y為N元素；鈉是短周期金屬性最強(qiáng)的元素，W是Na;X原子序數(shù)最小且不與丫、

20、Z同周期，所以X是H元素。A.原子半徑N>O,A錯(cuò)誤；B.W的最高價(jià)的氧化物的水化物是氫氧化鈉，是強(qiáng)堿，B錯(cuò)誤；C.氮?dú)獾难趸员妊鯕馊?，C錯(cuò)誤；D.H、N、O可以組成HNO3等共價(jià)化合物，也可以組成NH4NO3等離子化合物，D正確。答案選Do答案：D3. （2017高考全國(guó)卷H）a,b,c,d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同；d與a同族。下列敘述正確的是（）A.原子半徑：d>c>b>aB. 4種元素中b的金屬性最強(qiáng)C. c的氧化物的水化物是強(qiáng)堿D. d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)解析：a、b、c

21、、d分別為O、Na或Mg、Al、S。A.原子半徑b>c>d>a,A錯(cuò)誤；B正確；C.c的氧化物的水化物為氫氧化鋁，為兩性氫氧化物，是弱堿，C錯(cuò)誤；D.S的氧化性比氧氣弱，D錯(cuò)誤。答案：B4. （2017高考全國(guó)卷田）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。F列關(guān)系正確的是（）WXYZA.氫化物沸點(diǎn)：W<ZB.氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y>WC.化合物熔點(diǎn)：Y2X3<YZ3D.簡(jiǎn)單離子的半徑：Y<X解析：由圖表可知，W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素；A.NH3分子間有氫鍵，具沸點(diǎn)比HC

22、l高，故A錯(cuò)誤；B.Al（OH）3顯兩性，N元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，故B錯(cuò)誤；C.ALO3是離子晶體，高熔點(diǎn)，而AlCl3是分子晶體，熔點(diǎn)低，故C錯(cuò)誤；D.Al3+和O”離子結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大，離子半徑小，故D正確。答案：D5. （2016高考全國(guó)卷I）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質(zhì)，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01molL1r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所不。下列說(shuō)法正確的是（）A.原子半徑的大小W<X<YB.元素的非金屬性Z>X>YC. Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D. X的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸解析：短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質(zhì)，通常為黃綠色氣體，則Z是氯元素；0.01molL1r溶液的pH為2,說(shuō)明r是強(qiáng)酸，因此W是H;q的水溶液具有漂白性，s通常是難溶于水的混合物