第31講 元素周期表、元素的性質 課件高三化學一輪復習

第四章

金屬及其化合物第31講

元素周期表

元素的性質考點一

元素周期表的結構與價層電子排布1.元素周期表的發(fā)展歷程考點一

元素周期表的結構與價層電子排布2.元素周期表的編排原則核電荷數質子數核外電子數電子層數目原子序數遞增最外層電子數電子層數遞增考點一

元素周期表的結構與價層電子排布3.元素周期表的結構元素周期表周期：7個(共7個橫行)短周期：3個(第一、二、三周期)長周期：4個(第四、五、六、七周期)族：16個(共18個縱行)主族：7個(ⅠA-ⅦA族)副族：8個(ⅢB-ⅦB族、第Ⅷ族和ⅠB、ⅡB族)0族：(1個)由稀有氣體元素構成2

8

81818

32

32鑭系

錒系

7橫18縱周期序數=電子層數=能層序數——過渡元素=最高正價數(O、F除外)主族族序數=原子最外層電子數=價電子數短周期長周期7橫18縱考點一

元素周期表的結構與價層電子排布3.元素周期表的結構幾點說明：1.周期序數=原子核外電子層數。2.短周期元素：即指1→18號元素。3.第六周期鑭系元素和第七周期錒系元素各15種，它們原子電子層結構和性質相似，為了使元素周期表的結構緊湊，各放入同一個格子內，另外分列于周期表的下面。4.錒系元素中92號U(鈾)以后的元素，多為人工核反應制得，稱為“超鈾元素”，且均為放射性元素。一八又一零，二、三主副分零族IAIIAIIIAIVAVIAVIIAIBIIBIIIBIVBVBVIBVIIB第VIII族VA縱列序數12345678-10族ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ縱列序數1112131415161718族ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA07橫18縱考點一

元素周期表的結構與價層電子排布3.元素周期表的結構幾點說明：1.主族序數=原子最外層電子數2.八個副族共60多種元素，統(tǒng)稱為過渡元素且全部為金屬，又稱為過渡金屬。3.含元素種數最多的族是

。①最外層電子數：1~2個。②在反應中，除最外層電子參加反應外，內層電子往往也會參加反應。過渡金屬第IIIB族(包括鑭系、錒系元素和鈧、釔共32種)考點一

元素周期表的結構與價層電子排布非金屬元素金屬元素鑭系和錒系元素堿金屬元素鹵族元素稀有氣體元素過渡元素超鈾元素——92號元素以后的各種元素，多數是人工進行核反應制得的元素?？键c一

元素周期表的結構與價層電子排布碳族元素鈹Be鎂Mg鈣Ca鍶Sr鋇Ba鐳Ra碳C硅Si鍺Ge錫Sn鉛Pb氧O硫S硒Se碲Te釙Po氮N磷P砷As銻Sb鉍Bi氮族元素氧族元素堿土金屬元素考點一

元素周期表的結構與價層電子排布規(guī)律一:同周期ⅡA與ⅢA元素原子序數可能相差

？1、11、25第2、3周期是1第6、7周期是10+1+14=25第4、5周期是10+1=11考點一

元素周期表的結構與價層電子排布規(guī)律二：同一主族相鄰上下兩種原子序數之差？第ⅠA、ⅡA：下層原子序數=上層原子序數+上層元素種數第ⅢA-----0族：下層原子序數=上層原子序數+下層元素種數考點一

元素周期表的結構與價層電子排布例：35號元素位于第

周期

族52號元素位于第

周期

族四ⅦA五ⅥA一

二

三

四五

六七He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Og各周期稀有氣體：2.“0族定位法”1.根據原子核外電子排布+3528187+522818186確定元素在元素周期表中位置關系210183654861183.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相鄰周期的兩種元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序數為x，則乙的原子序數可能是_________________________。(2)若甲、乙分別是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序數分別為m和n，則m和n的關系為______________________。(3)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的原子序數為x，B的原子序數為y，則x、y的關系為_________________。x＋2、x＋8、x＋18、x＋32n＝m＋5n＝m＋15n＝m＋29y＝x＋m(A、B在ⅠA族和ⅡA族時)y＝x＋n(A、B在ⅢA～ⅦA族時)專項突破專項突破(4)下列各表為元素周期表中的一部分，表中數字為原子序數，其中M的原子序數為37的是_______(填字母)。B5.A、B、C、D、E五種主族元素在元素周期表中的位置如圖所示，已知E的原子序數為X，則五種元素的原子序數之和不可能為A.5XB.5X+10

C.5X+14

D.5X+25DXX+1X-1①若為2、3、4周期元素

則A為X-8，C為X+18。五種元素的原子序數之和為5X+10

②若為3、4、5周期元素

則A為X-18，C為X+18。五種元素的原子序數之和為5X

③若為4、5、6周期元素

則A為X-18，C為X+32。

五種元素的原子序數之和為5X+14

8818ⅢA→ⅦA81818181832元素周期表中原子序數差的關系(1)同周期主族元素原子序數差的關系①短周期元素原子序數差＝族序數差。②長周期元素，兩元素分布在過渡元素同側時，原子序數差＝族序數差；兩元素分布在過渡元素兩側時，第四或五周期元素：原子序數差＝族序數差＋10，第六或七周期元素：原子序數差＝族序數差＋24。(2)同主族、鄰周期元素原子序數差的關系①第ⅠA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差2、8、8、18、18、32。元素周期表中原子序數差的關系②第ⅡA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、8、18、18、32。③第ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、18、18、32、32。④0族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、8、18、18、32、32。考點一

元素周期表的結構與價層電子排布4.元素周期表的應用(1)科學預測：為新元素的發(fā)現及預測它們的原子結構和性質提供了線索。(2)尋找新材料考點一

元素周期表的結構與價層電子排布5.元素周期表的分區(qū)(1)主族元素的價層電子排布特點主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特點______________________

主族ⅤAⅥAⅦA

排布特點___________________

ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5考點一

元素周期表的結構與價層電子排布5.元素周期表的分區(qū)

(2)元素周期表的分區(qū)ns1-2ns2np1-61s2He:唯一沒有p軌道的p區(qū)元素(n－1)d1-9ns1-2(n－1)d10ns1-2d軌道不滿(鈀除外)d軌道全滿→s區(qū)、p區(qū)均為主族元素和稀有氣體元素，且除H外，所有非金屬元素都位于p區(qū)；副族元素全部位于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)Pd4d10(n－2)f0-14(n－1)d0-2ns2考點一

元素周期表的結構與價層電子排布分區(qū)元素分布外圍電子排布式元素性質特點s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)→各區(qū)元素特點ⅠA族、ⅡA族ns1-2除氫外都是活潑金屬元素ⅢA族-ⅦA族0族ns2np1-6(除He外)(n－1)d1-9ns1-2(鈀除外)ⅢB族-ⅦB族、Ⅷ族ⅠB族、ⅡB族鑭系、錒系(n－2)f0-14(n－1)d0-2ns2(n－1)d10ns1-2鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近d軌道也不同程度地參與化學鍵的形成,過渡金屬元素最外層電子參與反應(稀有氣體除外)考點一

元素周期表的結構與價層電子排布(3)各族元素價層電子排布特點ⅢB-ⅦB族和第Ⅷ族：(n-1)d1-9ns1-2(Pd：4d10除外)ⅠB、ⅡB族：(n-1)d10ns1-2[(n-1)d軌道為全充滿狀態(tài)]③副族ⅠB、ⅡB族：族序數=最外層ns軌道上的電子數=最外層電子數ⅢB～ⅦB族：族序數=價電子數

即(n-1)d+ns能級的電子數Ⅷ族：(n-1)d+ns能級的電子數之和，若分別為8、9、10，則分別是第Ⅷ族的列序數。歸納總結：①主族：ns1→ns2np5，且主族序數=最外層電子數=價層電子數②0族：He為1s2，其他為ns2np6考點一

元素周期表的結構與價層電子排布6.

元素的金屬性、非金屬性與元素周期表的分區(qū)鋁、鍺、銻、釙

硼、硅、砷、碲、砹

金屬元素

非金屬元素

金屬元素

非金屬元素

考點一

元素周期表的結構與價層電子排布考點二

元素周期律

電離能、電負性1.元素周期律原子序數原子的核外電子排布考點二

元素周期律

電離能、電負性2.主族元素周期性變化規(guī)律項目同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結構電子層數________________最外層電子數依次增加_______原子半徑_____________________元素性質金屬性_____________________非金屬性______________________化合價最高正化合價：＋1→＋7(O、F除外)，負化合價＝

(H為－1價)相同，最高正化合價＝

(O、F除外)相同依次增加相同逐漸減小逐漸增大逐漸減弱逐漸增強逐漸增強逐漸減弱主族序數－8主族序數考點二

元素周期律

電離能、電負性2.主族元素周期性變化規(guī)律化合物性質最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性

，堿性___________酸性

，堿性___________簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性______________________逐漸增強逐漸減弱逐漸減弱逐漸增強逐漸增強逐漸減弱考點二

元素周期律

電離能、電負性3.金屬性、非金屬性強弱的比較(1)金屬性強弱的比較本質原子越易失電子，金屬性越

(與原子失電子數目無關)判斷方法①在金屬活動性順序中越靠前，金屬性越強②單質與水或非氧化性酸反應制取氫氣越容易，金屬性越強③單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強④最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強⑥元素在周期表中的位置，左邊或下方元素的金屬性強強考點二

元素周期律

電離能、電負性(2)非金屬性強弱的比較本質原子越易得電子，非金屬性越

(與原子得電子數目無關)判斷方法①與H2化合越容易，簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強②單質氧化性越強或陰離子還原性越弱，非金屬性越強③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強④元素在周期表中的位置，右邊或上方元素的非金屬性強強HF：最穩(wěn)定氫化物HClO4：最強含氧酸1.正誤判斷(正確打“√”，錯誤打“×”)。(1)酸性：H2SO3＞H2CO3，所以非金屬性：S＞C。(

)(2)酸性：HCl＞H2S，所以非金屬性：Cl＞S。(

)(3)同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱。(

)(4)第二周期元素從左到右，最高正價從＋1遞增到＋7。(

)(5)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。(

)(6)N和As屬于第ⅤA族元素，N原子得電子能力比As原子強。(

)×√××××2.應用元素周期律的有關知識，可以預測我們不知道的一些元素及其化合物的性質。下列預測不正確的是()①Be的氧化物的水化物可能具有兩性②Tl能與鹽酸和NaOH溶液作用，均產生氫氣③At單質為有色固體，At難溶于水易溶于四氯化碳④Li在氧氣中劇烈燃燒，產物是Li2O2，其溶液是一種強堿⑤SrSO4是難溶于水的白色固體⑥H2Se是無色、有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體A.①②③④

B.②④⑥

C.①③⑤

D.②④⑤B考點二

元素周期律

電離能、電負性4.電離能(1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。用符號I1表示。單位：kJ/mol→從+1價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需要的最低能量叫做第

二電離能，符號I2，依次類推:I3I4……可以表示為M(g)=M+(g)+e-

I1(第一電離能)M+(g)=M2+(g)+e-

I2(第二電離能)M2+(g)=M3+(g)+e-

I3(第三電離能)同一元素的逐級電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…考點二

元素周期律

電離能、電負性(2)第一電離能的周期性變化規(guī)律①同周期元素：從左往右，元素第一電離能呈

的趨勢,其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能出現反常。②同族元素：從上到下第一電離能逐漸

。③同種原子：逐級電離能越來越大。④過渡元素：變化不太規(guī)則,同周期過渡元素,從左到右略有增大趨勢。增大變小第一電離能:同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，存在異常

理解：同周期從左到右原子半徑逐漸減小，核對最外層電子的吸引力

逐漸增大，失電子能力減弱，I1呈增大趨勢。

理解：同主族從上到下原子半徑增大，核對最外層電子的吸引力減小，

失電子能力增強，I1逐漸減小?？键c二

元素周期律

電離能、電負性①判斷元素金屬性的強弱一般地，I1越大，元素的非金屬性越強;I1越小，元素的金屬性越強。②判斷元素的化合價（I1、I2……表示各級電離能）如Al：I1＜I2＜I3?

I4，表明Al原子易失去3個電子形成＋3價陽離子。鈉元素I2?I1，其常見化合價為+1價

規(guī)律：若某元素的In+1?In，則該元素的常見化合價為+n價。

③判斷核外電子的分層排布情況多電子原子元素的電離能出現突變時，電子層數就有可能發(fā)生變化。(3)

電離能的應用1.電離能與原子結構答題策略：從原子核對最外層電子的吸引力來判斷。答題模板：A原子比B原子的半徑大，且A原子的核電荷數比B原子的小，所以A原子對最外層電子的吸引力小于B,故第一電離能A小于B。電離能規(guī)范答題的兩個類型2.電離能與半充滿、全充滿答題策略：能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)時，比較穩(wěn)定，難失電子。答題模板：A原子的價層電子排布式為×××，處于半充滿(全充滿)，比較穩(wěn)定，難失電子，×××電離能大。電離能規(guī)范答題的兩個類型真題演練4.(1)[2020·全國卷Ⅰ，35(2)]Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是__________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是_________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li

520Be

900B

801Na

496Mg

738Al

578Na與Li同主族，Na的電子層數多，原子半徑大，故第一電離能更小Li、Be和B為同周期元素，同周期元素從左至右，第一電離能呈現增大的趨勢；但由于基態(tài)Be原子的2s能級處于全充滿狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B。Li:2s1Be:2s2B:2s22p1真題演練(2)[2018·全國卷Ⅲ，35(2)]黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)_____(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是

。(3)[2016·全國卷Ⅱ，37(3)節(jié)選]元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu＝1958kJ·mol－1，INi＝1753kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是

。(4)[2016·全國卷Ⅲ，37(2)]根據元素周期律，原子半徑Ga______As，第一電離能Ga_____(填“大于”或“小于”)As。大于Zn原子核外電子排布為全充滿穩(wěn)定結構，較難失電子銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子大于小于Zn:3d104s2Cu:3d104s1Ni:3d84s2第四周期Ga、Ge、AsⅢA

ⅤACu+:3d10Ni＋:3d84s1真題演練Cu的第二電離能失去的是3d10的電子，第一電離能失去的是4s1電子，Zn的第二電離能失去的是4s1的電子，第一電離能失去的是4s2電子，3d10電子處于全充滿狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大Cu5.(1)[2022·山東，16(1)]基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為______，在元素周期表中位置為_________________。(2)[2022·河北，17(1)(2)]①基態(tài)S原子的價電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數之比為_______________。②Cu與Zn相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是_____，原因是___________________________________________________。3d84s2第四周期第Ⅷ族1∶2(或2∶1)Cu:3d104s1Zn:3d104s2Cu+:3d10Zn＋:3d104s1真題演練(3)[2022·全國甲卷，35(1)(2)]①基態(tài)F原子的價層電子排布圖(軌道表示式)為________________。②圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能I變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是_____(填標號)，判斷的根據是____________________________；第三電離能的變化圖是____(填標號)。同周期元素第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖a圖bC2+:2s2N2＋:2s22p1O2＋:2s22p2F2＋:2s22p3考點二

元素周期律

電離能、電負性5.電負性(1)電負性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子的吸引力的大小。注意：電負性是相對值，沒單位(稀有氣體不討論電負性)化學鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產生的強烈的化學作用力，形象地叫做化學鍵。鍵合電子：原子中用于形成化學鍵的電子稱為鍵合電子?？键c二

元素周期律

電離能、電負性5.電負性(2)電負性的意義：元素的電負性越

，對鍵合電子吸引能力越大元素的電負性越

，對鍵合電子吸引能力越小元素的非金屬性越強元素的金屬性越強

大小考點二

元素周期律

電離能、電負性5.電負性(3)電負性的標準：以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出了各元素的電負性。(稀有氣體不討論電負性)(4)電負性的變化規(guī)律：同周期主族元素：從左至右電負性逐漸變大同主族元素：從上至下電負性逐漸變小考點二

元素周期律

電離能、電負性(5)電負性的應用：①判斷元素的金屬性和非金屬性類金屬：金屬、非金屬分界線兩側的元素電負性越大，非金屬元素越活潑電負性越小，金屬元素越活潑電負性＜1.8電負性≈1.8電負性＞1.8為金屬為“類金屬”為非金屬考點二

元素周期律

電離能、電負性對角線規(guī)則也可以通過元素的電負性進行解釋：電負性接近，說明它們對鍵合電子的吸引力相當，元素表現出的性質相似Li、Mg的電負性分別為1.0、1.2Be、Al的電負性分別為1.5、1.5B、Si的電負性分別為2.0、1.8考點二

元素周期律

電離能、電負性(5)電負性的應用：②判斷化合物中元素化合價的正負電負性大的元素在化合物中吸引電子能力較強，元素的化合價為負值。電負性小的元素在化合物中吸引電子能力弱，元素的化合價為正值；考點二

元素周期律