（通用版）2019版高考化學一輪復(fù)習 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第2節(jié) 元素周期表 元素周期律學案 新人教版.doc
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第2節(jié) 元素周期表 元素周期律 【考綱要求】 掌握元素周期律的實質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用?！?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?！?以ⅠA和ⅦA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。 了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。 考點一 元素周期表 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。 原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。 2．元素周期表的編排原則 3．元素周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期(7個橫行，7個周期) 周期 短周期 長周期 序號 一 二 三 四 五 六 七 元素種數(shù) 2 8 8 18 18 32 32 0族元素原子序數(shù) 2 10 18 36 54 86 118 (2)族(18個縱行，16個族) 主族 縱行 1 2 13 14 15 16 17 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 縱行 3 4 5 6 7 11 12 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第8、9、10三個縱行 0族 第18縱行 4.元素周期表中的特殊位置 (1)分區(qū) ①分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。 ②各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。 ③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。 (2)過渡元素：元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個縱行共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。 (3)鑭系：元素周期表第六周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。 (4)錒系：元素周期表第七周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。 (5)超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素。 1．元素周期表是按元素的相對原子質(zhì)量由小到大排列而形成的( ) 2．三、四周期同主族元素的原子序數(shù)相差8( ) 3．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素( ) 4．同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序數(shù)相差1( ) 5．元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素( ) 6．元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素( ) 答案：1. 2. 3.√ 4. 5. 6. 題組一 考查元素周期表的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 1．若甲、乙分別是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序數(shù)分別為m和n，則下列關(guān)于m和n的關(guān)系不正確的是( ) A．n＝m＋1 B．n＝m＋18 C．n＝m＋25 D．n＝m＋11 解析：選B。對于第二、三周期來說，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)只相差1；對于第四、五周期來說，由于存在過渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差11；對于第六、七周期來說，由于存在鑭系和錒系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差25。 2.如圖A、B、C、D、E是長式元素周期表中的5種元素(不包括鑭系和錒系)。下列說法不正確的是( ) A．A、E原子序數(shù)之差可能為2 B．D、E原子序數(shù)之差可能是8、18或32 C．B、C原子序數(shù)之差一定是2 D．B、D原子序數(shù)之差不可能是7 解析：選A。由題給5種元素的位置關(guān)系可以看出，A不是第一周期元素。因為A若為氫元素，則其位于最左邊一族，就不會有B；A若為氦元素，則其位于最右邊一族，那么不會有C。既然A不是氫元素或氦元素，則A、E原子序數(shù)之差不可能為2，A錯誤；由表中位置關(guān)系可知D、E原子序數(shù)之差可能是8、18或32，B正確；又知B、D原子序數(shù)之差應(yīng)大于8，D正確；B、C之間僅隔有E一種元素，故原子序數(shù)之差一定為2，C正確。 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。 ②兩元素分布在過渡元素同側(cè)時，原子序數(shù)差＝族序數(shù)差。兩元素分布在過渡元素兩側(cè)時，第四或第五周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋10，第六或第七周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋24。 ③第四、五周期的第ⅡA與ⅢA族原子序數(shù)之差都為11，第六、七周期為25。 (2)同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差的關(guān)系 ①ⅠA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。 ②ⅡA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。 ③ⅢA～ⅦA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、32。 ④0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、32?！? 題組二 考查元素位置的確定 3．下列有關(guān)原子序數(shù)為6、8、11、13的元素的表述正確的是( ) ①原子序數(shù)為8的元素的最高化合價為＋6 ②原子序數(shù)為6的元素是4種元素中最活潑的非金屬元素 ③原子序數(shù)為11的元素原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定均為11 ④原子序數(shù)為13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA 族 A．①② B．①③ C．④ D．③④ 解析：選C。原子序數(shù)為6、8、11、13的元素分別為C、O、Na、Al。O沒有最高正價，①錯誤；4種元素中O是最活潑的非金屬元素，②錯誤；鈉原子核電荷數(shù)一定為11，中子數(shù)不確定，③錯誤；Al位于元素周期表的第三周期第ⅢA 族，④正確。 4．原子序數(shù)為34的元素R，在周期表中的位置為( ) A．第三周期第ⅥA族 B．第四周期第ⅢA族 C．第五周期第ⅣA族 D．第四周期第ⅥA族 解析：選D。與34號元素相鄰的稀有氣體原子序數(shù)為36，因34比36少2，故R元素與36號元素處于同一周期(第四周期)，其位置應(yīng)在36號元素Kr左移2個格，即第四周期第ⅥA族。 利用稀有氣體元素確定主族元素在周期表中的位置 原子序數(shù)－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)＝ΔZ。 例如：(1)35號元素(相鄰近的是 36Kr)，則35－36＝－1，故周期數(shù)為4，族序數(shù)為8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素； (2)87號元素(相鄰近的是 86Rn)，則87－86＝1，故周期數(shù)為7，族序數(shù)為1，即第七周期第ⅠA族，即鈁元素?！? 考點二 元素周期律 1．元素周期律 2．主族元素的周期性變化規(guī)律 項目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子 結(jié)構(gòu) 核電荷數(shù) 逐漸增大 逐漸增大 電子層數(shù) 相同 逐漸增多 原子半徑 逐漸減小(稀有氣體元素除外) 逐漸增大 離子半徑 陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減?。籸(陰離子)>r(陽離子) 逐漸增大 性質(zhì) 化合價 最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)，最低負化合價＝－(8－主族序數(shù)) 相同，最高正化合價＝主族序數(shù)(O、F除外) 元素的金屬性和非金屬性 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱 離子的氧化性、還原性 陽離子氧化性逐漸增強，陰離子還原性逐漸減弱 陽離子氧化性逐漸減弱，陰離子還原性逐漸增強 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 逐漸增強 逐漸減弱 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱；酸性逐漸增強 堿性逐漸增強；酸性逐漸減弱 3.元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法 金屬性 比較 本質(zhì) 原子越易失電子，金屬性越強 判斷 依據(jù) ①在金屬活動性順序表中位置越靠前，金屬性越強 ②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強 ③單質(zhì)還原性越強或簡單陽離子氧化性越弱，金屬性越強 ④最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，金屬性越強 ⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y的金屬性比X強 非金屬 性比較 本質(zhì) 原子越易得電子，非金屬性越強 判斷 依據(jù) ①與H2化合越容易或氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強 ②單質(zhì)氧化性越強或簡單陰離子還原性越弱，非金屬性越強 ③最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，非金屬性越強 ④若An－＋B―→Bm－＋A，則B的非金屬性比A強 4.元素周期表、元素周期律的應(yīng)用 (1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素。 (2)預(yù)測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測) ①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì) 例如：金屬性Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3。(填“＞”“＜”或“＝”) ②推測未知元素的某些性質(zhì) 例如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2 難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。 (3)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì) ①半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如Si、Ge、Ga等。 ②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如F、Cl、S、P、As等。 ③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 1．I的原子半徑大于Br，HI比HBr的熱穩(wěn)定性強( ) 2．P的非金屬性強于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性強( ) 3．同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱( ) 4．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( ) 5．第二周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸增強( ) 6．元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強，其水溶液的酸性越強，還原性越弱( ) 答案：1. 2.√ 3. 4. 5. 6. 題組一 考查金屬性和非金屬性的比較 1．不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強弱的依據(jù)是( ) A．單質(zhì)氧化性的強弱 B．單質(zhì)沸點的高低 C．單質(zhì)與氫氣化合的難易 D．最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強弱 解析：選B。A．元素的非金屬性越強，其單質(zhì)獲得電子的能力就越強，因此單質(zhì)氧化性就越強，故可以通過比較單質(zhì)氧化性的強弱，判斷元素的非金屬性的強弱；B．S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體，分子之間通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點就越高，這與元素的非金屬性強弱無關(guān)；C．元素的非金屬性越強，其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易，形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強，因此可以比較元素的非金屬性的強弱；D．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強，因此可以通過比較硫、氯兩種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強弱比較元素的非金屬性的強弱。 2．下列實驗不能達到實驗?zāi)康牡氖? ) 選項 實驗操作 實驗?zāi)康? A Cl2、Br2分別與H2反應(yīng) 比較氯、溴的非金屬性強弱 B 向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨 比較鎂、鋁的金屬性強弱 C 測定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比較碳、硫的非金屬性強弱 D Fe、Cu分別與稀鹽酸反應(yīng) 比較鐵、銅的金屬性強弱 解析：選B。A項，Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件的難易，即可判斷出氯、溴的非金屬性強弱；B項，向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨，MgCl2與NH3H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3H2O反應(yīng)生成Al(OH)3，但無法比較二者的金屬性強弱；C項，測定相同物質(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H2CO3與H2SO4酸性強弱，從而判斷出碳、硫的非金屬性強弱；D項，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同即可判斷出Fe、Cu的金屬性強弱。 題組二 考查微粒半徑的大小比較 3．下列各組粒子中按半徑由大到小排列的是( ) A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋ C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D．Li、Na、K、Cs 解析：選C。比較粒子半徑大小有以下原則：①原子半徑同周期從左到右逐漸減小，②同主族從上到下逐漸增大，D正確順序為Cs>K>Na>Li，③同周期元素離子核外電子排布相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小，Mg2＋>Al3＋，④各層電子排布飽和時，一般電子層越多，半徑越大，B正確順序為Ba2＋>Ca2＋>Mg2＋>Al3＋。故只有C正確。 4．已知短周期元素的四種離子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述中正確的是( ) A．原子序數(shù)：D＞C＞B＞A B．原子半徑：B＞A＞C＞D C．離子半徑：C3－＞D－＞A2＋＞B＋ D．氧化性：A2＋＞B＋，還原性：C3－＜D－ 解析：選B。由于四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，離子所對應(yīng)的元素應(yīng)位于相鄰兩個周期，根據(jù)陰陽離子所帶的電荷數(shù)，得出元素在周期表中的位置關(guān)系：。原子序數(shù)大小應(yīng)為A＞B＞D＞C，A項錯誤；根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律，可以判斷B項正確；離子半徑應(yīng)為C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C項錯誤；還原性應(yīng)為C3－＞D－，D項錯誤。 “三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小 一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。 二看核電荷數(shù)：當電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。 三看核外電子數(shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大?！? 題組三 考查 “序、層”規(guī)律和“序、價”規(guī)律的應(yīng)用 5．X、Y、Z是三種主族元素，如果Xn＋陽離子與Yn－陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Zn－陰離子半徑大于Yn－陰離子半徑，則三種元素的原子序數(shù)由大到小的順序是( ) A．Z>X>Y B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．X>Z>Y 解析：選A。根據(jù)“序、層”規(guī)律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下幾個周期，故三種元素的原子序數(shù)大小順序為Z>X>Y。 6．X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序數(shù)為n，則X的原子序數(shù)不可能是( ) A．n－8 B．n－3 C．n－1 D．n＋5 解析：選A。由化學式X2Y3可知，X為＋3價，Y為－2價，即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能： (1)ⅢA ?、鯝 (2)ⅤA ?、鯝 X Y X Y 5B 8O 7N 8O 13Al 16S 15P 16S 據(jù)以上分析，可知答案為A。 另解：由化學式X2Y3知，X、Y的原子序數(shù)，一個為奇數(shù)，一個為偶數(shù)，根據(jù)“序、價”規(guī)律可判斷A項不可能。 “序、層” 規(guī)律 若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰前陽后”，陰離子在前一周期，陽離子在后一周期，陽離子的原子序數(shù)大 同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比，陰離子原子序數(shù)大 “序、價” 規(guī)律 在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價奇序奇，價偶序偶” 1．(2017高考全國卷Ⅰ，12，6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的簡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，同時有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是( ) A．X的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 B．Y的簡單離子與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：選C。由題知，W為氮，X為氧，Y為鈉，Z為硫。同周期元素從左至右，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強，H2O的熱穩(wěn)定性比NH3的強，A項正確；氧離子(O2－)和鈉離子(Na＋)核外都有10個電子，B項正確；鈉和硫形成的化合物為硫化鈉，它是強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，能使紅色石蕊試紙變藍色，不能使藍色石蕊試紙變色，C項錯誤；氧、硫位于同主族，鈉與硫位于第三周期，D項正確。 2．(2017高考全國卷Ⅱ，9，6分)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>a B．4種元素中b的金屬性最強 C．c的氧化物的水化物是強堿 D．d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強 解析：選B。解答本題的關(guān)鍵是確定b原子次外層有2個電子還是8個電子。若b原子次外層有2個電子，則a為He，與a為主族元素不符，故b原子次外層應(yīng)有8個電子，即a原子核外有8個電子，a為O；結(jié)合c所在周期數(shù)與族數(shù)相同，可確定c為Al；再結(jié)合b原子次外層有8個電子，可推出b可能為Na或Mg，d與a同族，則d為S。原子半徑：Na(或Mg)>Al>S>O，A項錯誤；同周期主族元素從左到右，金屬性逐漸減弱，即金屬性：Na(或Mg)>Al，B項正確；Al2O3對應(yīng)的水化物為Al(OH)3，Al(OH)3是兩性氫氧化物，C項錯誤；同主族元素自上而下，非金屬性逐漸減弱，則對應(yīng)單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，即氧化性：O2>S，D項錯誤。 3．(2017高考全國卷Ⅲ，12，6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是( ) W X Y Z A．氫化物沸點：W下載提示(請認真閱讀)
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