第10講元素周期律和元素周期表(原卷版+解析)

第10講元素周期律和元素周期表教學(xué)目標(biāo)從周期和族的角度認(rèn)識(shí)元素在元素周期表的位置，理解元素在元素周期表的位置和元素的性質(zhì)之間的關(guān)系，初步構(gòu)建“位”、“性”二維認(rèn)識(shí)模型。通過(guò)事實(shí)證據(jù)和實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建元素周期律，形成證據(jù)推理的基本思路。通過(guò)運(yùn)用元素周期律尋找新物質(zhì)，感悟“性質(zhì)決定用途”的學(xué)科觀念。模塊一模塊一元素周期表知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)元素周期表1．元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，它反映出了各元素之間的相互聯(lián)系的規(guī)律。2．元素周期表的排列規(guī)則：(1)把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增順序自左而右排成橫行。(2)把原子最外層電子數(shù)相同的各元素，按原子序數(shù)遞增的順序自上而下排成縱行。3．元素周期表的結(jié)構(gòu)及相關(guān)定義(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)(2)周期：具有相同電子層數(shù)而又按原子序數(shù)遞增順序排列的一系列元素稱為一個(gè)周期。(3)族：具有相同的最外層電子數(shù)，而又按原子序數(shù)遞增的順序自上而下排列的一系列元素稱為一個(gè)族。元素周期表中共18個(gè)縱行分16個(gè)族，它們?cè)谠刂芷诒碇械呐帕腥缦拢骸練w納】主族是由長(zhǎng)周期元素和短周期元素共同構(gòu)成的族，但由長(zhǎng)周期和短周期構(gòu)成的族也不一定是主族元素，如O族元素。只由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族為副族。元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律性質(zhì)同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層結(jié)構(gòu)電子層數(shù)同，最外層電子數(shù)增多電子層數(shù)遞增，最外層電子數(shù)相同失電子能力(得電子能力)逐漸減小(逐漸增大)逐漸增大(逐漸減小)金屬性(非金屬性)逐漸減弱(逐漸增強(qiáng))逐漸增強(qiáng)(逐漸減弱)主要化合價(jià)最高正價(jià)(+1～+7)，非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))最高正價(jià)=族序數(shù)(0、F除外)，非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))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)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易及穩(wěn)定性形成由難→易，穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)形成由易→難，穩(wěn)定性逐漸減弱元素周期表中元素的“位、構(gòu)、性”的關(guān)系1．“位、構(gòu)、性’’的關(guān)系結(jié)構(gòu)位置，即有什么樣的結(jié)構(gòu)，就可根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷出元素在周期表中的位置。由結(jié)構(gòu)和位置可推出元素及其化合物具有的性質(zhì)。具體內(nèi)容如下：(1)核外電子層數(shù)=周期序數(shù)(2)主族元素的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價(jià)數(shù)(3)原子：質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=原子核外電子數(shù)=核電荷數(shù)(4)最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值=8-主族序數(shù)(限第ⅣA～第ⅦA)(5)原子半徑越大，失電子越易，還原性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)，形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，其離子的氧化性越弱。(6)原子半徑越小，得電子越易，氧化性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，形成的最高價(jià)氧化物的對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，其離子的還原性越弱。(7)主族元素的最高正價(jià)數(shù)等于主族序數(shù)，等于主族元素原子的最外層電子數(shù)，其中氧、氟無(wú)最高正價(jià)。(8)主族元素的最高正價(jià)數(shù)與最低負(fù)價(jià)數(shù)的絕對(duì)值之和為8，絕對(duì)值之差為0、2、4、6的主族依次為第ⅣA、第VA、第ⅥA、第ⅦA族。(9)非金屬元素的正價(jià)一般相差2，如氯元素正化合價(jià)有+7、+5、+3、+1等，某些金屬也符合此規(guī)律，如錫元素正化合價(jià)有+4、+2價(jià)。(10)短周期正價(jià)變化隨原子序數(shù)遞增，同周期有一個(gè)+1到+7價(jià)的變化(第3周期第ⅠA～第ⅦA)；長(zhǎng)周期有兩個(gè)+1到+7價(jià)的變化(第4、5周期第ⅠA～第ⅦB，第ⅠB～第ⅦA)。元素周期表中的遞變規(guī)律(“三角”規(guī)律)。若A、B、C三元素位于元素周期表中如圖所示位置，則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序。(D不能參與排列)(1)原子半徑：C>A>B；(2)金屬性：C>A>B；(3)非金屬性：B>A>C。元素周期表中的相似規(guī)律：(1)同主族元素性質(zhì)相似；(2)元素周期表中位于對(duì)角線位置(圖中A、D位置)的元素性質(zhì)相似，如Li與Mg、Be與Al、B與Si等；(3)相鄰元素性質(zhì)差別不大?！纠?】國(guó)際無(wú)機(jī)化學(xué)命名委員會(huì)在1989年作出決定，把長(zhǎng)式周期表原先的主、副族及族號(hào)取消，由左向右改為第l～18列，堿金屬為第1列，稀有氣體為第18列，按這個(gè)規(guī)定，下列說(shuō)法不正確的是()。A．第15列元素的最高價(jià)氧化物為R2O5B．第2列元素中肯定沒(méi)有非金屬元素C．第17列元素的第一種元素?zé)o含氧酸D．第16、17列元素都是非金屬元素【例2】下列說(shuō)法正確的是()A．同周期主族元素的原子半徑以第ⅦA族元素的最大B．所有主族元素的最高正化合價(jià)均等于它的族序數(shù)C．第1A族、第ⅡA族元素的原子，其半徑越大，越容易失去電子D．第ⅥA族、第ⅦA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子模塊二模塊二元素周期律知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)1．元素周期律定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)的周期性變化規(guī)律即元素周期律。2．元素周期律的內(nèi)容：(1)原子半徑的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，電子層數(shù)相同的元素的原子半徑呈現(xiàn)出從大到小的周期性變化規(guī)律。(見(jiàn)下表)原子序數(shù)原子半徑的變化3～90.152nm→0.071nm大→小11～170.186nm—}0.099nm大→小【歸納】影響原子、離子半徑大小的因素①電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力，原子半徑。②核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力，原子半徑，反之越小。如r(O)≤r(O2-)。③核外電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力，半徑。如r(O2-)>r(Na+)。④最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層教越多，最外層電子離核，原子半徑。如r(Na)<r(K)(2)元素的主要化合價(jià)的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)出從+1～+7、-4～-1的周期性變化規(guī)律。3～18號(hào)元素的主要化合價(jià)見(jiàn)下表：LiBeBCNOFNe+1+2+3+4-4+5-3-2-1NaMgAlSiPSClAr+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1同主族，元素的化合價(jià)基本相同。主族元素的最高正化合價(jià)等于它所在主族的序數(shù)。非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值的和等于8。一般情況下，氧和氟由于非金屬性很強(qiáng)，在化合物中不表現(xiàn)出正的化合價(jià)，即只有一2和一1價(jià)。(3)原子核外電子排布的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的元素，元素原子核外最外層電子重復(fù)出現(xiàn)1個(gè)遞增到8個(gè)(第一層例外)，呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。(見(jiàn)下表)原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1～211～223～1021～8811～1831～883．元素周期律的本質(zhì)元素周期律的本質(zhì)是。隨著原子序數(shù)的遞增，增加的核電荷對(duì)核外電子產(chǎn)生的引力大于因電子數(shù)增加后與其它電子間的斥力，導(dǎo)致電子層數(shù)相同的元素原子半徑減小，對(duì)核外電子的吸引力增加而越難失去電子，故金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。4．金屬性和非金屬性元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱取決于元素原子得失電子能力的強(qiáng)弱。得電子能力越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)；失電子能力越強(qiáng)，則元素的金屬性越強(qiáng)。金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：元素單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及它最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱。如果元素的單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣容易，而且它的氫氧化物堿性強(qiáng)，這種元素金屬性就強(qiáng)，反之則弱。非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱，或跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來(lái)判斷。如果元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)，或者它跟氫氣生成氣態(tài)氫化物容易且產(chǎn)物穩(wěn)定，這種元素的非金屬性就強(qiáng)，反之則弱。(1)最外層電子數(shù)相同的元素金屬性和非金屬性遞變規(guī)律最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)(原子序數(shù))的遞增，電子層數(shù)增多，原子半徑相應(yīng)增大，原子核對(duì)外層電子的吸引力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。（2）電子層數(shù)相同的元素金屬性和非金屬性遞變規(guī)律元素原子核外的電子層數(shù)相同，但隨著核電荷數(shù)(原子序數(shù))的遞增，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)，它們氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。【例3】X和Y兩元素的正離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，x元素的正離子半徑大于Y元素的正離子半徑；z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。x，Y，z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是()A．X>Y>ZB．Y>X>ZC．Z>X>YD．Z>Y>X【例4】A+，B2+，C-，D2-四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有以下排列順序：①B2+>A+>C->D2-；②C->D2->A+>B2+；③B2+>A+>D2->C-；④D2->C->A+>B2+。四種離子的半徑由大到小以及四種元素原子序數(shù)由大到小的順序是()A．④①B．①④C．②③D．③②2++【例5】下列微粒性質(zhì)遞變正確的是()。A．原子半徑：C，Al，Na，K依次增大B．離子半徑：O2-，F(xiàn)-，Al3+，Mg2+，Na+依次減小C．熱穩(wěn)定性：HF，NH3，PH3，SiH4依次增強(qiáng)D．非金屬性：Si，P，S依次減弱模塊三模塊三元素周期表的應(yīng)用知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)1．判斷元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的方法(1)金屬性強(qiáng)弱①單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)置換出H2的難易程度；②單質(zhì)的還原性或離子的氧化性強(qiáng)弱；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱；④單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)；⑤原電池中的正負(fù)極。(2)非金屬性強(qiáng)弱①與H2化合生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱；②單質(zhì)的氧化性或負(fù)離子的還原性強(qiáng)弱；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；④單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)。2．根據(jù)原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置記住稀有氣體元素的原子序數(shù)：2、10、18、36、54、86。用原子序數(shù)減去比它小而相近的稀有氣體元素原子序數(shù)，即得該元素所在的縱行數(shù)。第1、2縱行為IA、ⅡA族，第3～7縱行為ⅢB～ⅦB族，第8～10縱行為第Ⅷ族，第11、12縱行為IB、ⅡB，第13～17縱行為ⅢA～ⅦA族，第18縱行為O族。這種元素的周期數(shù)比相近的原子序數(shù)小的稀有氣體元素的周期數(shù)大1。如26號(hào)元素在周期表中的位置推斷：26—18=8第四周期第Ⅷ族。【特別提醒】如果是第六周期以上的元素，用原子序數(shù)減去比它小而相近的稀有元素原子序數(shù)后，再減去14，即得該元素所在的縱行數(shù)。如84號(hào)元素所在周期和族的推導(dǎo)：84—54—14=16，即在16縱行，可判斷為第六周期ⅥA族，上述方法也可作如下變通：稀有氣體元素原子序數(shù)-該元素原子序數(shù)=18-該元素所在縱行數(shù)如推斷114號(hào)元素所處位置：118—114=4(倒數(shù)第4縱行)即位于第七周期ⅣA族。3．推斷元素的思路根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識(shí)及相關(guān)已知條件，可推算原子序數(shù)，判斷元素在周期表中的位置等，基本思路如下：(1)稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素形成的負(fù)離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，與下一周期的金屬元素形成的正離子的電子層結(jié)構(gòu)相同：①與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H-、Li+、Be2+；②與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F-、O2-、Na+、Mg2+、A13+；③與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl-、S2-、K+、ca2+。(2)周期表中特殊位置的元素①族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：②族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：③族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：④周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：⑤周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：⑥最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：⑦最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素：⑧除H外，原子半徑最小的元素：⑨短周期中離子半徑最大的元素：(3)常見(jiàn)元素及其化合物的特性①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素：②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：③地殼中含量最多的元素、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：④單質(zhì)最輕的元素：；最輕的金屬單質(zhì)的元素：⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：；金屬元素：⑥最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：⑦元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物水化物能起化合反應(yīng)的元素：；能起氧化還原反應(yīng)的元素：⑧元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：【例6】X、Y為短周期元素，X位于IA族，X與Y可形成化合物X2Y，下列說(shuō)法正確的是()(A)X的原子半徑一定大于Y的原子半徑(B)X與Y的簡(jiǎn)單離子不可能具有相同的電子層結(jié)構(gòu)(C)兩元素形成的化合物中，原子個(gè)數(shù)比不可能為1：1(D)X2Y可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技、環(huán)境等密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是A．北京奧運(yùn)會(huì)火炬“飛揚(yáng)”出火口格柵噴涂堿金屬的目的是利用焰色試驗(yàn)使火焰可視化B．硅單質(zhì)是制備光導(dǎo)纖維的主要原料C．碘易溶于有機(jī)溶劑，因此可用乙醇萃取碘水中的碘D．“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器配置砷化鎵太陽(yáng)能電池，鎵是第三周期第ⅢA族元素2．下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法不正確的是A．因?yàn)楦邷貢r(shí)SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強(qiáng)B．SiO2晶體是由Si與O按照1∶2的比例形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅氧四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中C．水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲的主要成分為SiO2D．青花瓷胎體的原料為高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示為：Al2O3·2SiO2·2H2O3．從日常生活到科技前沿，化學(xué)無(wú)處不在。下列說(shuō)法正確的是A．分離液態(tài)空氣制氮?dú)狻⒑铣砂?、閃電時(shí)，氮?dú)廪D(zhuǎn)化為NO，都屬于氮的固定B．稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”，其加入鋼中后可增加鋼的韌性、抗氧化性C．我國(guó)科學(xué)家制備的具有高選擇性的催化劑InNi3D．用于制造山東艦上艦載機(jī)降落攔阻索的特種鋼，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料4．砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測(cè)砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是A．HAt很穩(wěn)定 B．易溶于某些有機(jī)溶劑C．AgAt不溶于水 D．是有色固體5．下列敘述中，正確的是A．原子半徑：Cl>S>O B．還原性：Li>Na>KC．穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr D．酸性：HClO>H2SO46．元素周期表中，第三周期包含元素種類A．2 B．8 C．18 D．327．下列實(shí)驗(yàn)依據(jù)可判斷某元素的金屬性強(qiáng)弱的是A．導(dǎo)電性的強(qiáng)弱 B．1mol該金屬跟酸反應(yīng)放出氫氣的多少C．反應(yīng)中失去電子的數(shù)目 D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱8．元素周期律和周期表對(duì)化學(xué)研究有一定的指導(dǎo)作用，人們運(yùn)用周期律，在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì)，下列有關(guān)研究方向的敘述錯(cuò)誤的是A．在主族金屬元素中尋找耐高溫的合金材料B．在過(guò)渡金屬元素中尋找化工生產(chǎn)中的高效催化劑C．非金屬元素的化合物進(jìn)行研究合成新農(nóng)藥D．在金屬與非金屬的分界線附近尋找新型的半導(dǎo)體材料9．下列屬于主族元素，且屬于短周期元素的是A．氫 B．鐵 C．鉀 D．氖10．不能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于溴的是A．酸性：HClO4>C．BrCl中氯為-1價(jià) D．沸點(diǎn)：HBr>HCl11．可通過(guò)周期表預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))。試回答下列問(wèn)題。(1)推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)，如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2_______溶(填易、微、難)。(2)已知鹵族元素(氟、氯、溴、碘)的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)【鹵族元素中原子序數(shù)最大的】形成的單質(zhì)應(yīng)為_(kāi)______色固體，與氫_______化合(填易、難)，AgAt_______于水(填溶、不溶)。制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體，液化后在管內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)時(shí)吸收熱量，使環(huán)境溫度降低，達(dá)到制冷目的。人們?cè)捎眠^(guò)乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑，但它們不是有毒，就是易燃、于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來(lái)開(kāi)發(fā)新的制冷劑。據(jù)現(xiàn)有知識(shí)，某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢(shì)如下：(3)氫化物的易燃性：第二周期中CH4>NH3>H2O、HF；第三周期中PH3_______H2S(填>或＜)。(4)化合物的毒性：PH3>NH3、H2S>H2O、CS2>CO2、CCl4>CF4。于是科學(xué)家們開(kāi)始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。已知CCl4的沸點(diǎn)為76.8℃，CF4的沸點(diǎn)為-128℃，新制冷劑的沸點(diǎn)范圍應(yīng)介于其間。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)，一種新的制冷劑氟里昂CF2Cl2終于誕生了，其它類似的還可以是_______(寫(xiě)一種)。(5)求助于周期表中元素及其化合物的_______(填A(yù)、B、C)變化趨勢(shì)來(lái)開(kāi)發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。①毒性

②沸點(diǎn)

③易燃性

④水溶性

⑤顏色A．②③④

B．①②③

C．②④⑤12．由于原子核外電子排布的周期性變化，使得元素的性質(zhì)也呈現(xiàn)了周期性的變化，如，原子半徑、主要化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性等。(1)下列關(guān)于元素周期律的描述，錯(cuò)誤的是______A．同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)B．短周期元素，從左到右，化合價(jià)都是+1逐漸升高到+7C．LiOH的堿性比NaOH的弱D．元素周期表中，非金屬性最強(qiáng)的元素是氟(2)下列比較正確的是______A．非金屬性：N>C B．酸性：HClO>H2SO3C．堿性：Mg(OH)2>NaOH D．熱穩(wěn)定性H2S>H2O(3)有關(guān)硫和氯及其化合物性質(zhì)的比較，能夠用元素周期律解釋的是______A．原子半徑：S>Cl B．單質(zhì)熔點(diǎn)：S>Cl2C．酸性：H2S＜HCl D．熱穩(wěn)定性：H2S＜HCl13．19世紀(jì)初，許多新的元素被相繼發(fā)現(xiàn)，化學(xué)家開(kāi)始關(guān)注這些元素在化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)上的相似性和遞變性。1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫編制了一份元素周期表，是化學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。(1)下列關(guān)于元素周期表的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是A．元素周期表有7個(gè)周期 B．前4周期叫短周期C．元素周期表有18個(gè)族 D．第15族也叫第VA族(2)某一周期第IIA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期的第IIIA族元素的原子序數(shù)不可能是A．x+1 B．x+8 C．x+11 D．x+25(3)有人認(rèn)為位于元素周期表第IA族的氫元素，也可以放在第VIIA族，下列物質(zhì)能支持這種觀點(diǎn)的是A．HF B．H3O＋ C．NaH D．H2O2【答案】(1)BC(2)B(3)C【解析】（1）元素周期表有7個(gè)橫行，每個(gè)橫行為一個(gè)周期，共有7個(gè)周期，前三個(gè)周期為短周期，后四個(gè)周期為長(zhǎng)周期；元素周期表有18個(gè)縱行，除8、9、10三個(gè)縱行是第Ⅷ外，其余每個(gè)縱行為一個(gè)族，共有16個(gè)族，第15縱行是第ⅤA族；故選BC。（2）元素周期表中，第二周期和第三周期的第IIA族和第IIIA族原子序數(shù)相差1，第四周期和第五周期由于有過(guò)渡元素，第IIA族和第IIIA族的原子序數(shù)相差11，第六周期和第七周期由于有鑭系和錒系，第IIA族和第IIIA族原子序數(shù)相差25，若第IIA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期的第IIIA族元素的原子序數(shù)可能為x+1，x+11，x+25，故選B。（3）第VIIA族元素有-1價(jià)，能和金屬形成鹵化物，H也能和金屬元素形成金屬氫化物，所以氫元素也可以放在第VIIA族，故選C。

第10講元素周期律和元素周期表教學(xué)目標(biāo)從周期和族的角度認(rèn)識(shí)元素在元素周期表的位置，理解元素在元素周期表的位置和元素的性質(zhì)之間的關(guān)系，初步構(gòu)建“位”、“性”二維認(rèn)識(shí)模型。通過(guò)事實(shí)證據(jù)和實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建元素周期律，形成證據(jù)推理的基本思路。通過(guò)運(yùn)用元素周期律尋找新物質(zhì)，感悟“性質(zhì)決定用途”的學(xué)科觀念。模塊一模塊一元素周期表知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)元素周期表1．元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，它反映出了各元素之間的相互聯(lián)系的規(guī)律。2．元素周期表的排列規(guī)則：(1)把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增順序自左而右排成橫行。(2)把原子最外層電子數(shù)相同的各元素，按原子序數(shù)遞增的順序自上而下排成縱行。3．元素周期表的結(jié)構(gòu)及相關(guān)定義(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)(2)周期：具有相同電子層數(shù)而又按原子序數(shù)遞增順序排列的一系列元素稱為一個(gè)周期。(3)族：具有相同的最外層電子數(shù)，而又按原子序數(shù)遞增的順序自上而下排列的一系列元素稱為一個(gè)族。元素周期表中共18個(gè)縱行分16個(gè)族，它們?cè)谠刂芷诒碇械呐帕腥缦拢骸練w納】主族是由長(zhǎng)周期元素和短周期元素共同構(gòu)成的族，但由長(zhǎng)周期和短周期構(gòu)成的族也不一定是主族元素，如O族元素。只由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族為副族。元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律性質(zhì)同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層結(jié)構(gòu)電子層數(shù)同，最外層電子數(shù)增多電子層數(shù)遞增，最外層電子數(shù)相同失電子能力(得電子能力)逐漸減小(逐漸增大)逐漸增大(逐漸減小)金屬性(非金屬性)逐漸減弱(逐漸增強(qiáng))逐漸增強(qiáng)(逐漸減弱)主要化合價(jià)最高正價(jià)(+1～+7)，非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))最高正價(jià)=族序數(shù)(0、F除外)，非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))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)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易及穩(wěn)定性形成由難→易，穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)形成由易→難，穩(wěn)定性逐漸減弱元素周期表中元素的“位、構(gòu)、性”的關(guān)系1．“位、構(gòu)、性’’的關(guān)系結(jié)構(gòu)位置，即有什么樣的結(jié)構(gòu)，就可根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷出元素在周期表中的位置。由結(jié)構(gòu)和位置可推出元素及其化合物具有的性質(zhì)。具體內(nèi)容如下：(1)核外電子層數(shù)=周期序數(shù)(2)主族元素的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價(jià)數(shù)(3)原子：質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=原子核外電子數(shù)=核電荷數(shù)(4)最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值=8-主族序數(shù)(限第ⅣA～第ⅦA)(5)原子半徑越大，失電子越易，還原性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)，形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，其離子的氧化性越弱。(6)原子半徑越小，得電子越易，氧化性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，形成的最高價(jià)氧化物的對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，其離子的還原性越弱。(7)主族元素的最高正價(jià)數(shù)等于主族序數(shù)，等于主族元素原子的最外層電子數(shù)，其中氧、氟無(wú)最高正價(jià)。(8)主族元素的最高正價(jià)數(shù)與最低負(fù)價(jià)數(shù)的絕對(duì)值之和為8，絕對(duì)值之差為0、2、4、6的主族依次為第ⅣA、第VA、第ⅥA、第ⅦA族。(9)非金屬元素的正價(jià)一般相差2，如氯元素正化合價(jià)有+7、+5、+3、+1等，某些金屬也符合此規(guī)律，如錫元素正化合價(jià)有+4、+2價(jià)。(10)短周期正價(jià)變化隨原子序數(shù)遞增，同周期有一個(gè)+1到+7價(jià)的變化(第3周期第ⅠA～第ⅦA)；長(zhǎng)周期有兩個(gè)+1到+7價(jià)的變化(第4、5周期第ⅠA～第ⅦB，第ⅠB～第ⅦA)。元素周期表中的遞變規(guī)律(“三角”規(guī)律)。若A、B、C三元素位于元素周期表中如圖所示位置，則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序。(D不能參與排列)(1)原子半徑：C>A>B；(2)金屬性：C>A>B；(3)非金屬性：B>A>C。元素周期表中的相似規(guī)律：(1)同主族元素性質(zhì)相似；(2)元素周期表中位于對(duì)角線位置(圖中A、D位置)的元素性質(zhì)相似，如Li與Mg、Be與Al、B與Si等；(3)相鄰元素性質(zhì)差別不大?！纠?】國(guó)際無(wú)機(jī)化學(xué)命名委員會(huì)在1989年作出決定，把長(zhǎng)式周期表原先的主、副族及族號(hào)取消，由左向右改為第l～18列，堿金屬為第1列，稀有氣體為第18列，按這個(gè)規(guī)定，下列說(shuō)法不正確的是()。A．第15列元素的最高價(jià)氧化物為R2O5B．第2列元素中肯定沒(méi)有非金屬元素C．第17列元素的第一種元素?zé)o含氧酸D．第16、17列元素都是非金屬元素【答案】D【解析】本題給出了元素周期表變化的新信息，要求學(xué)生用自己學(xué)的元素周期表結(jié)構(gòu)知識(shí)精選遷移，測(cè)試學(xué)生的適應(yīng)性能力?！纠?】下列說(shuō)法正確的是()A．同周期主族元素的原子半徑以第ⅦA族元素的最大B．所有主族元素的最高正化合價(jià)均等于它的族序數(shù)C．第1A族、第ⅡA族元素的原子，其半徑越大，越容易失去電子D．第ⅥA族、第ⅦA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子【答案】C【解析】同周期主族元素原子半徑隨原子序數(shù)增大而減小，A錯(cuò)；F、Q無(wú)正價(jià)，B錯(cuò)；同主族元素從上到下失e-能力增強(qiáng)，得e-能力減弱，故C對(duì)，D錯(cuò)。模塊二模塊二元素周期律知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)1．元素周期律定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)的周期性變化規(guī)律即元素周期律。2．元素周期律的內(nèi)容：(1)原子半徑的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，電子層數(shù)相同的元素的原子半徑呈現(xiàn)出從大到小的周期性變化規(guī)律。(見(jiàn)下表)原子序數(shù)原子半徑的變化3～90.152nm→0.071nm大→小11～170.186nm—}0.099nm大→小【歸納】影響原子、離子半徑大小的因素①電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力越大，原子半徑越小。②核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力越小，原子半徑越大，反之越小。如r(O)≤r(O2-)。③核外電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力越大，半徑越小。如r(O2-)>r(Na+)。④最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層教越多，最外層電子離核越遠(yuǎn)，原子半徑越大。如r(Na)<r(K)(2)元素的主要化合價(jià)的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)出從+1～+7、-4～-1的周期性變化規(guī)律。3～18號(hào)元素的主要化合價(jià)見(jiàn)下表：LiBeBCNOFNe+1+2+3+4-4+5-3-2-1NaMgAlSiPSClAr+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1同主族，元素的化合價(jià)基本相同。主族元素的最高正化合價(jià)等于它所在主族的序數(shù)。非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值的和等于8。一般情況下，氧和氟由于非金屬性很強(qiáng)，在化合物中不表現(xiàn)出正的化合價(jià)，即只有一2和一1價(jià)。(3)原子核外電子排布的周期性變化規(guī)律隨著元素原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的元素，元素原子核外最外層電子重復(fù)出現(xiàn)1個(gè)遞增到8個(gè)(第一層例外)，呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。(見(jiàn)下表)原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1～211～223～1021～8811～1831～883．元素周期律的本質(zhì)元素周期律的本質(zhì)是原子核外電子排布的周期性。隨著原子序數(shù)的遞增，增加的核電荷對(duì)核外電子產(chǎn)生的引力大于因電子數(shù)增加后與其它電子間的斥力，導(dǎo)致電子層數(shù)相同的元素原子半徑減小，對(duì)核外電子的吸引力增加而越難失去電子，故金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。4．金屬性和非金屬性元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱取決于元素原子得失電子能力的強(qiáng)弱。得電子能力越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)；失電子能力越強(qiáng)，則元素的金屬性越強(qiáng)。金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：元素單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及它最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱。如果元素的單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣容易，而且它的氫氧化物堿性強(qiáng)，這種元素金屬性就強(qiáng)，反之則弱。非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱，或跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來(lái)判斷。如果元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)，或者它跟氫氣生成氣態(tài)氫化物容易且產(chǎn)物穩(wěn)定，這種元素的非金屬性就強(qiáng)，反之則弱。(1)最外層電子數(shù)相同的元素金屬性和非金屬性遞變規(guī)律最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)(原子序數(shù))的遞增，電子層數(shù)增多，原子半徑相應(yīng)增大，原子核對(duì)外層電子的吸引力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。（2）電子層數(shù)相同的元素金屬性和非金屬性遞變規(guī)律元素原子核外的電子層數(shù)相同，但隨著核電荷數(shù)(原子序數(shù))的遞增，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)，它們氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)?！纠?】X和Y兩元素的正離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，x元素的正離子半徑大于Y元素的正離子半徑；z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。x，Y，z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是()A．X>Y>ZB．Y>X>ZC．Z>X>YD．Z>Y>X【答案】D【解析】根據(jù)原子序數(shù)和元素周期律推測(cè)原子和離子半徑大小，這是正向思維。而本題是已知原子和離子半徑的大小，要判斷原子序數(shù)大小的關(guān)系，這是逆向思維。已知電子層結(jié)構(gòu)相同的正離子，核電荷數(shù)大的則半徑小，具有相同的電子層數(shù)的原子，隨著原子序數(shù)增大，原子半徑遞減。根據(jù)題意，x元素的正離子半徑大于Y元素的正離子半徑，則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù)；Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同，且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑，則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X?！纠?】A+，B2+，C-，D2-四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有以下排列順序：①B2+>A+>C->D2-；②C->D2->A+>B2+；③B2+>A+>D2->C-；④D2->C->A+>B2+。四種離子的半徑由大到小以及四種元素原子序數(shù)由大到小的順序是()A．④①B．①④C．②③D．③②【答案】A【解析】四種離子電子層結(jié)構(gòu)相同，根據(jù)得失電子多少，其核電荷數(shù)由多到少順序?yàn)锽2+>A+>c->D2-，又由于核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，因此離子半徑由大到小的順序?yàn)镈2->C->A+>B2+【例5】下列微粒性質(zhì)遞變正確的是()。A．原子半徑：C，Al，Na，K依次增大B．離子半徑：O2-，F(xiàn)-，Al3+，Mg2+，Na+依次減小C．熱穩(wěn)定性：HF，NH3，PH3，SiH4依次增強(qiáng)D．非金屬性：Si，P，S依次減弱【答案】A【解析】C有兩個(gè)電子層，Al，Na有三個(gè)電子層，K有四個(gè)電子層，且Al的原子序數(shù)大于Na的原子序數(shù)，因此原子半徑是C<Al<Na<K，故A對(duì)；B項(xiàng)各微粒電子層結(jié)構(gòu)相同，應(yīng)是核電荷數(shù)越大，半徑越小，Al3+的半徑應(yīng)最小，故B錯(cuò)；先判斷非金屬性，由廢金屬性強(qiáng)弱推導(dǎo)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性，應(yīng)為HF>NH3>PH3>SiH4，所以C、D錯(cuò)。模塊三模塊三元素周期表的應(yīng)用知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)1．判斷元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的方法(1)金屬性強(qiáng)弱①單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)置換出H2的難易程度；②單質(zhì)的還原性或離子的氧化性強(qiáng)弱；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱；④單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)；⑤原電池中的正負(fù)極。(2)非金屬性強(qiáng)弱①與H2化合生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱；②單質(zhì)的氧化性或負(fù)離子的還原性強(qiáng)弱；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；④單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)。2．根據(jù)原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置記住稀有氣體元素的原子序數(shù)：2、10、18、36、54、86。用原子序數(shù)減去比它小而相近的稀有氣體元素原子序數(shù)，即得該元素所在的縱行數(shù)。第1、2縱行為IA、ⅡA族，第3～7縱行為ⅢB～ⅦB族，第8～10縱行為第Ⅷ族，第11、12縱行為IB、ⅡB，第13～17縱行為ⅢA～ⅦA族，第18縱行為O族。這種元素的周期數(shù)比相近的原子序數(shù)小的稀有氣體元素的周期數(shù)大1。如26號(hào)元素在周期表中的位置推斷：26—18=8第四周期第Ⅷ族。【特別提醒】如果是第六周期以上的元素，用原子序數(shù)減去比它小而相近的稀有元素原子序數(shù)后，再減去14，即得該元素所在的縱行數(shù)。如84號(hào)元素所在周期和族的推導(dǎo)：84—54—14=16，即在16縱行，可判斷為第六周期ⅥA族，上述方法也可作如下變通：稀有氣體元素原子序數(shù)-該元素原子序數(shù)=18-該元素所在縱行數(shù)如推斷114號(hào)元素所處位置：118—114=4(倒數(shù)第4縱行)即位于第七周期ⅣA族。3．推斷元素的思路根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識(shí)及相關(guān)已知條件，可推算原子序數(shù)，判斷元素在周期表中的位置等，基本思路如下：(1)稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素形成的負(fù)離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，與下一周期的金屬元素形成的正離子的電子層結(jié)構(gòu)相同：①與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H-、Li+、Be2+；②與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F-、O2-、Na+、Mg2+、A13+；③與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl-、S2-、K+、ca2+。(2)周期表中特殊位置的元素①族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al、Ge②族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S③族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O④周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca⑤周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba⑥最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：C⑦最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素：S⑧除H外，原子半徑最小的元素：F⑨短周期中離子半徑最大的元素：P(3)常見(jiàn)元素及其化合物的特性①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素：C②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N③地殼中含量最多的元素、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O④單質(zhì)最輕的元素：H；最輕的金屬單質(zhì)的元素：Li⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg⑥最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Al⑦元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物水化物能起化合反應(yīng)的元素：N；能起氧化還原反應(yīng)的元素：S⑧元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F【例6】X、Y為短周期元素，X位于IA族，X與Y可形成化合物X2Y，下列說(shuō)法正確的是()(A)X的原子半徑一定大于Y的原子半徑(B)X與Y的簡(jiǎn)單離子不可能具有相同的電子層結(jié)構(gòu)(C)兩元素形成的化合物中，原子個(gè)數(shù)比不可能為1：1(D)X2Y可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物【答案】D【解析】X可能為H，也可能為堿金屬Li、Na，Y顯一2價(jià)，可能為O或S。A項(xiàng)的反例是H2O，B項(xiàng)的反例是Na2O，C項(xiàng)的反例是H2O2、Na2O2。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技、環(huán)境等密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是A．北京奧運(yùn)會(huì)火炬“飛揚(yáng)”出火口格柵噴涂堿金屬的目的是利用焰色試驗(yàn)使火焰可視化B．硅單質(zhì)是制備光導(dǎo)纖維的主要原料C．碘易溶于有機(jī)溶劑，因此可用乙醇萃取碘水中的碘D．“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器配置砷化鎵太陽(yáng)能電池，鎵是第三周期第ⅢA族元素【答案】A【解析】A．噴涂堿金屬，通過(guò)金屬的焰色反應(yīng)，可使火焰呈現(xiàn)特殊顏色，從而能使火焰可視化，故A正確；B．二氧化硅是制備光導(dǎo)纖維的主要原料，故B錯(cuò)誤；C．乙醇易溶于水，不能從碘水中萃取出碘單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．鎵與Al同族，位于第四周期第ⅢA族元素，故D錯(cuò)誤；故選：A。2．下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法不正確的是A．因?yàn)楦邷貢r(shí)SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強(qiáng)B．SiO2晶體是由Si與O按照1∶2的比例形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅氧四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中C．水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲的主要成分為SiO2D．青花瓷胎體的原料為高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示為：Al2O3·2SiO2·2H2O【答案】A【解析】A．常溫下，硅酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，A錯(cuò)誤；B．SiO2晶體是由Si與O按照1∶2的比例形成的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅氧四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中，B正確；C．水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲制品的主要成分為SiO2，C正確；D．硅酸鹽制品可以改寫(xiě)為氧化物的形式，活潑金屬氧化物寫(xiě)在前，即[Al2Si2O5(OH)4]以氧化物形式可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，D正確；故選A。3．從日常生活到科技前沿，化學(xué)無(wú)處不在。下列說(shuō)法正確的是A．分離液態(tài)空氣制氮?dú)?、合成氨、閃電時(shí)，氮?dú)廪D(zhuǎn)化為NO，都屬于氮的固定B．稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”，其加入鋼中后可增加鋼的韌性、抗氧化性C．我國(guó)科學(xué)家制備的具有高選擇性的催化劑InNi3D．用于制造山東艦上艦載機(jī)降落攔阻索的特種鋼，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料【答案】B【解析】A．氮的固定是指游離態(tài)的氮變?yōu)榛蠎B(tài)的氮，因此分離液態(tài)空氣制氮?dú)獠粚儆诘墓潭ǎ铣砂?、閃電時(shí)氮?dú)廪D(zhuǎn)化為NO屬于氮的固定，故A錯(cuò)誤；B．稀土元素加入鋼中有多種作用，例如改變合金的結(jié)構(gòu)增加鋼的韌性、抗氧化性，故B正確；C．Ni、Co、Fe都是第Ⅷ族元素，In是第IIIA族元素，故C錯(cuò)誤；D．用于制造山東艦上艦載機(jī)降落攔阻索的特種鋼，屬于金屬材料，故D錯(cuò)誤；答案選B。4．砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測(cè)砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是A．HAt很穩(wěn)定 B．易溶于某些有機(jī)溶劑C．AgAt不溶于水 D．是有色固體【答案】A【解析】A．同主族從上到下元素非金屬性在減弱，簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱，HI易分解，則HAt很不穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；B．鹵素單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑，則砹易溶于某些有機(jī)溶劑，故B正確；C．因AgCl不溶于水，同主族元素的化合物的性質(zhì)相似，則AgAt不溶于水，故C正確；D．同主族從上到下元素的單質(zhì)從氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)變化，且顏色加深，則砹是有色固體，故D正確；故答案選A。5．下列敘述中，正確的是A．原子半徑：Cl>S>O B．還原性：Li>Na>KC．穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr D．酸性：HClO>H2SO4【答案】C【解析】A．同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則Cl＜S，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，則S＞O，故A錯(cuò)誤；B．Li、Na、K位于周期表同一主族，同一主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)，則還原性：Li<Na<K，故B錯(cuò)誤；C．非金屬性F＞Cl＞Br，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr，故C正確；D．非金屬性Cl＞S，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物最高價(jià)含氧酸酸性越強(qiáng)，HClO不是最高價(jià)含氧酸，酸性：HClO<H2SO4，故D錯(cuò)誤；故選C。故C錯(cuò)誤6．元素周期表中，第三周期包含元素種類A．2 B．8 C．18 D．32【答案】B【解析】元素周期表中，第三周期包含8種元素，故選B。7．下列實(shí)驗(yàn)依據(jù)可判斷某元素的金屬性強(qiáng)弱的是A．導(dǎo)電性的強(qiáng)弱 B．1mol該金屬跟酸反應(yīng)放出氫氣的多少C．反應(yīng)中失去電子的數(shù)目 D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱【答案】D【解析】A．金屬的導(dǎo)電性屬于物理性質(zhì)，導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，故A不選；B．金屬元素的單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣越容易，則失電子能力越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)，與生成氫氣多少無(wú)關(guān)，故B不選；C．金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的能力越強(qiáng)則失電子的能力越強(qiáng)，與失去電子的多少無(wú)關(guān)，即生成的價(jià)態(tài)高低無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，則失電子能力越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)，故D選；故選D。8．元素周期律和周期表對(duì)化學(xué)研究有一定的指導(dǎo)作用，人們運(yùn)用周期律，在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì)，下列有關(guān)研究方向的敘述錯(cuò)誤的是A．在主族金屬元素中尋找耐高溫的合金材料B．在過(guò)渡金屬元素中尋找化工生產(chǎn)中的高效催化劑C．非金屬元素的化合物進(jìn)行研究合成新農(nóng)藥D．在金屬與非金屬的分界線附近尋找新型的半導(dǎo)體材料【答案】A【解析】A．在過(guò)渡金屬元素中尋找耐高溫的合金材料，A錯(cuò)誤；B．在過(guò)渡金屬元素中有些元素具有良好的催化性能，在此尋找化工生產(chǎn)中的高效催化劑，B正確；C．第ⅤA、ⅥA、ⅦA族的一些非金屬元素可用于制取農(nóng)藥，故可以對(duì)非金屬元素的化合物進(jìn)行研究合成新農(nóng)藥，C正確；D．在金屬與非金屬的分界線附近元素有的具有良好的半導(dǎo)體性能，故在此尋找新型的半導(dǎo)體材料大，D正確；故選A。9．下列屬于主族元素，且屬于短周期元素的是A．氫 B．鐵 C．鉀 D．氖【答案】A【解析】A．氫是第一周期第IA族，屬于短周期主族元素，故A符合題意；B．鐵是第四周期第VIII族，屬于長(zhǎng)周期元素，故B不符合題意；C．鉀是第四周期第IA族，屬于長(zhǎng)周期主族元素，故C不符合題意；D．氖是第二周期0族元素，不屬于主族元素，故D不符合題意。綜上所述，答案為A。10．不能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于溴的是A．酸性：HClO4>C．BrCl中氯為-1價(jià) D．沸點(diǎn)：HBr>HCl【答案】D【解析】A．元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，酸性HClO4>HBrO4，則非金屬性Cl>Br，A正確；B．元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，分解溫度HBr<HCl，則非金屬性Cl>Br，B正確；C．BrCl中Cl為-1價(jià)，說(shuō)明Cl得電子能力強(qiáng)于Br，故非金屬性Cl>Br，C正確；D．HBr、HCl均為分子晶體，HBr相對(duì)分子質(zhì)量大于HCl，分子間作用力更大，沸點(diǎn)更高，不能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于溴，D錯(cuò)誤；故答案選D。11．可通過(guò)周期表預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))。試回答下列問(wèn)題。(1)推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)，如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2_______溶(填易、微、難)。(2)已知鹵族元素(氟、氯、溴、碘)的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)【鹵族元素中原子序數(shù)最大的】形成的單質(zhì)應(yīng)為_(kāi)______色固體，與氫_______化合(填易、難)，AgAt_______于水(填溶、不溶)。制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體，液化后在管內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)時(shí)吸收熱量，使環(huán)境溫度降低，達(dá)到制冷目的。人們?cè)捎眠^(guò)乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑，但它們不是有毒，就是易燃、于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來(lái)開(kāi)發(fā)新的制冷劑。據(jù)現(xiàn)有知識(shí)，某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢(shì)如下：(3)氫化物的易燃性：第二周期中CH4>NH3>H2O、HF；第三周期中PH3_______H2S(填>或＜)。(4)化合物的毒性：PH3>NH3、H2S>H2O、CS2>CO2、CCl4>CF4。于是科學(xué)家們開(kāi)始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。已知CCl4的沸點(diǎn)為76.8℃，CF4的沸點(diǎn)為-128℃，新制冷劑的沸點(diǎn)范圍應(yīng)介于其間。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)，一種新的制冷劑氟里昂CF2Cl2終于誕生了，其它類似的還可以是_______(寫(xiě)一種)。(5)求助于周期表中元素及其化合物的_______(填A(yù)、B、C)變化趨勢(shì)來(lái)開(kāi)發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。①毒性

②沸點(diǎn)

③易燃性

④水溶性

⑤顏色A．②③④

B．①②③

C．②④⑤【答案】(1)難(2)黑難不溶(3)>(4)CFCl3或CF3Cl(5)B【解析】（1）同主族元素，原子結(jié)構(gòu)具有相似性和遞變性，物質(zhì)的性質(zhì)具有相似性和遞變性，由氫氧化鎂難溶于水、氫氧化鈣微溶于水可知，ⅡA族元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶解性從上到下依次增大，則氫氧化鈹難溶于水，故答案為：難；（2）由鹵族元素的性質(zhì)可知，鹵族元素從上到下，單質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次增大、顏色