第5章第2節(jié)元素周期表和元素周期律（完整版）3

第五章物質結構元素周期律第二節(jié)元素周期表和元素周期律3.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系。4.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規(guī)律。命題熱點1.根據(jù)元素周期律比較微粒半徑的大小及元素金屬性、非金屬性的強弱等相關問題。2.以選擇題或推斷題的形式綜合考查結構、位置和性質之間的關系。教材回扣夯實雙基一、元素周期表1．形成1869年，由俄國化學家__________初步繪制完成。門捷列夫2．原子序數(shù)按照元素在_______中的順序給元素編號即得原子序數(shù)。原子序數(shù)＝__________＝_________＝___________周期表核電荷數(shù)質子數(shù)核外電子數(shù)3．編排原則周期：按_________遞增的順序從左到右排列，把__________相同的元素排成一橫行。族：把不同橫行中______________相同的元素，按__________遞增的順序從上而下排成一縱行。原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)電子層數(shù)4．結構(1)周期(7個橫行，7個周期)(2)族(18個縱行，16個族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族第__________共3個縱行0族第____縱行8、9、1018思考感悟同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序數(shù)一定相差1嗎？【提示】不一定。第二、三周期是短周期，同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序數(shù)相差1，第四、五周期兩主族間隔了10種過渡元素，故原子序數(shù)相差11，第六、七周期兩主族中間還包括了鑭系和錒系，共隔了24種元素，原子序數(shù)相差25。二、元素周期律1．定義：元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈________變化的規(guī)律。2．實質：元素原子_____________的周期性變化。3．主族元素的周期性變化規(guī)律周期性核外電子排布內容同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結構電子層數(shù)______依次_____最外層電子數(shù)依次增加1個相同原子半徑逐漸______逐漸_____相同增加減小增大內容同周期(從左到右)同主族(從上到下)元素的性質得電子能力逐漸_____逐漸_____失電子能力逐漸_____逐漸_____金屬性逐漸減弱逐漸增強非金屬性逐漸增強逐漸減弱主要化合價最高正價＋1→＋7最低負價＝主族序數(shù)－8最高正價數(shù)＝______________

(O、F除外)增強減弱減弱增強主族序數(shù)內容同周期(從左到右)同主族(從上到下)最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性逐漸增強堿性逐漸______酸性逐漸減弱堿性逐漸______非金屬元素氣態(tài)氫化物的形成及穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的形成越來越易，其穩(wěn)定性_________氣態(tài)氫化物形成越來越難，其穩(wěn)定性________氣態(tài)氫化物的還原性逐漸_____逐漸______減弱增強逐漸增強逐漸減弱減弱增強三、元素周期表和元素周期律的應用1．元素周期表中元素的分區(qū)_____________的元素，既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性。2．元素周期表和元素周期律應用的重要意義(1)科學預測分界線附近為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結構和性質提供線索。(2)尋找新材料①在________附近的元素中尋找半導體材料；②在___________中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料；分界線過渡元素③在周期表中的_______________附近探索研制農(nóng)藥的材料。氟、氯、硫、磷考點串講深度剖析考點一元素金屬性和非金屬性強弱的判斷1．根據(jù)元素在周期表中的位置2．根據(jù)金屬活動性順序表金屬的位置越靠前，其金屬性越強。3．實驗依據(jù)(1)元素金屬性強弱的比較①根據(jù)金屬單質與水(或酸)反應置換氫的難易程度：②根據(jù)金屬單質與鹽溶液的置換反應：Fe置換出Cu?Fe>Cu③根據(jù)最高價氧化物對應水化物的堿性強弱：堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3?金屬性：Na>Mg>Al③根據(jù)非金屬之間的相互置換：Cl2置換出Br2?Cl>Br④根據(jù)最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3?非金屬性：S>C>Si特別提醒(1)元素的非金屬性與金屬性強弱的實質是元素的原子得失電子的難易，而不是得失電子的多少。如Mg比Na失電子數(shù)多，但Na比Mg失電子更容易,故Na的金屬性比Mg強。(2)根據(jù)原電池原理比較金屬的金屬性強弱時，電解質溶液應是還原性酸或鹽溶液，否則所得結論可能不正確，如Mg、Al作電極，NaOH溶液作電解質溶液，負極是Al。即時應用1．(改編組合題)下列判斷正確的是(

)A．(2010·高考山東卷)HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性依次減弱B．(2010·高考山東卷)第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強C．根據(jù)金屬活動性順序表，氧化性:Cu2＋>Fe3＋>Mg2＋D．(2010·高考大綱全國卷Ⅰ)堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析：選D。HF、HCl、HBr、HI的還原性依次增強，A錯；第三周期非金屬元素最高價含氧酸的酸性從左到右依次增強，B錯；氧化性順序Fe3＋>Cu2＋>Mg2＋，C錯?？键c二微粒半徑大小的比較

1．同周期元素的微粒同周期元素的原子或最高價陽離子或最低價陰離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小(稀有氣體元素除外)，如Na>Mg>Al>Si，Na＋>Mg2＋>Al3＋，S2－>Cl－。2．同主族元素的微粒同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大，如Li<Na<K，Li＋<Na＋<K＋。3．電子層結構相同的微粒電子層結構相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數(shù)的增加而減小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。4．同種元素形成的微粒同種元素原子形成的微粒電子數(shù)越多，半徑越大。如Fe3＋<Fe2＋<Fe，H＋<H<H－。5．電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的，可通過一種參照物進行比較如比較Al3＋與S2－的半徑大小，可找出與Al3＋電子數(shù)相同，與S2－同族的元素O2－比較，Al3＋<O2－，且O2－<S2－，故Al3＋<S2－。特別提醒第三周期中，Al3＋的半徑最小。因r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，r(S2－)>r(Cl－)(Si、P不能形成單個離子)，r(Cl－)>r(Na＋)，故Al3＋的半徑最小。即時應用2．(2011·高考廣東卷)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大，甲和乙形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性，乙位于第ⅤA族，甲與丙同主族，丁原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,則(雙選)(

)A．原子半徑：丙>丁>乙B．單質的還原性：丁>丙>甲C．甲、乙、丙的氧化物均為共價化合物D．乙、丙、丁的最高價氧化物對應的水化物能相互反應解析：選AD。本題考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生對元素的推斷和元素周期律的應用能力。氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性的物質只有NH3，結合原子序數(shù)關系知，甲為H、乙為N，與甲同主族且原子序數(shù)大于N的短周期元素丙為Na，丁為Al。原子半徑：Na>Al>N，A項正確；單質的還原性：Na>Al>H2，B項錯誤；Na2O、Na2O2均為離子化合物，C項錯誤；NaOH是強堿，HNO3是強酸，Al(OH)3是兩性氫氧化物，兩兩之間均能發(fā)生化學反應，D項正確?？键c三元素的“位—構—性”關系及應用1．明確四個關系式(1)電子層數(shù)＝周期序數(shù)(2)質子數(shù)＝原子序數(shù)(3)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)(4)主族元素的最高正價＝族序數(shù)最低負價＝主族序數(shù)－82．掌握由原子序數(shù)確定元素位置的方法首先熟記各周期0族元素原子序數(shù)，然后拿已知元素原子序數(shù)去比較。ⅠAⅡA…ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0………bBaAbB…(1)若b－a＝1～2，則B元素處于A元素的下周期ⅠA或ⅡA族，如38號元素比第四周期氪的原子序數(shù)(36)多2，故該元素處在第五周期ⅡA族。(2)若a－b＝1～5，則B元素處于A元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如49號元素比第五周期的氙(54號)原子序數(shù)少5，因此該元素處在第五周期ⅢA族。即時應用3．(2011·高考江蘇卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示.下列說法正確的是(

)A．元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小順序為：rX>rY>rZ>rW>rQC．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D．元素W的最高價氧化物對應的水化物酸性比Q的強解析：選A。本題考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生利用元素周期表和元素周期律推斷元素及化合物性質的能力。根據(jù)表格，可以推出X為N元素，Y為O元素，Z為Al元素，W為S元素，Q為Cl元素。A項，N的最高正價為＋5，Al的最高正價為＋3，其和的數(shù)值為8，A正確；B項，原子半徑應為rZ>rW>rQ>rX>rY，故不正確；C項，O2－與Al3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)均相同，不正確；D項，元素S的最高價氧化物對應水化物的酸性小于Cl的最高價氧化物對應水化物的酸性，不正確。命題視角把脈高考視角1教材高頻考點運用元素周期表的相關知識對元素性質的相似性和遞變性進行判斷是教材中的高頻考點。 (2011·高考福建卷)依據(jù)元素周期表及元素周期律，下列推斷正確的是(

)A．H3BO3的酸性比H2CO3的強B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強C．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強例1D．若M＋和R2－的核外電子層結構相同，則原子序數(shù)：R>M【解析】本題考查元素周期表與元素周期律知識及考生運用元素周期律判斷元素及其化合物性質的能力。硼、碳同周期，硼在碳左邊，故硼酸酸性弱于碳酸，A項錯誤；鎂、鈹同主族，鎂在下方，Mg(OH)2的堿性強些，B項正確；同主族元素從上到下,其氫化物的熱穩(wěn)定性依次減弱，C項錯誤；陰、陽離子電子層結構相同時，陰離子對應的元素在陽離子對應元素的上一周期，原子序數(shù)小，D項錯誤。【答案】

B元素“位—構—性”關系的考查是命題的熱點。

(2011·高考山東卷)元素的原子結構決定其性質和在周期表中的位置。下列說法正確的是(

)視角2追蹤命題熱點例2A．元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B．多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內運動的電子能量較高C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應水化物的酸性均依次增強D．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素【解析】本題考查物質結構、元素周期律，意在考查考生對物質結構、元素周期律的應用能力。一般情況下,除O、F外，主族元素的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價，A項錯誤；多電子原子中核外電子按照能量由低到高分層排布，離核較近的電子，能量較低，B項錯誤；P、S、Cl位于同一周期，得電子能力依次增強，非金屬性依次增強，最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，C項正確；元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性，而過渡元素為副族元素，位于元素周期表的中部，D項錯誤。【答案】

C

(2012·寧夏中衛(wèi)高三模擬)X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素，M是地殼中含量最高的金屬元素。視角3易錯易誤剖析例3回答下列問題：(1)L的元素符號為________，M在元素周期表中的位置為________，五種元素的原子半徑從大到小的順序是________________________(用元素符號表示)。(2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比1∶3和2∶4構成分子A和B，A的電子式為________，B的結構式為________。(3)硒(Se)是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數(shù)為________，其最高價氧化物對應的水化物化學式為________；Z的氫化物與氯化氫相遇時的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(4)同主族元素形成的同一類化合物往往在結構和性質上很相似?；衔颬H4I是一種白色晶體，則對PH4I的敘述不正確的是________。A．它是一種共價化合物B．加熱時PH4I可以分解，而且有顏色變化C．它可以跟NaOH反應D．它可由PH3和HI化合而成【常見錯誤】問題常見錯誤(1)M在元素周期表中位置書寫不規(guī)范沒有用羅馬數(shù)字表示而寫成“三”或“3”；另外主族符號沒有寫“A”問題常見錯誤(2)A的電子式中氮的孤電子對未標出而寫成

，B的結構式寫成分子式N2H4或寫成NH2問題常見錯誤(3)Se原子序數(shù)寫成24，其最高價氧化物對應水化物的化學式書寫不規(guī)范，現(xiàn)象錯答成“白霧”或“白色煙霧”(4)錯選B【錯因分析】知識點、重點遺漏導致出錯。要點易錯提醒元素位置表示第(一或二……)周期，第(ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ)A族來表示，不能用漢字或阿拉伯數(shù)字(如三或3)表示族的位置要點易錯提醒結構式將共用電子對用“—”表示出來為結構式，將等價的鍵省略只表示主要官能團的鍵為結構簡式，只表示原子個數(shù)關系的式子為分子式要點易錯提醒同主族原子序數(shù)關系同主族原子序數(shù)相差每周期所含元素個數(shù)，第一周期2個，第二周期8個，第三周期8個，第四周期18個、第五周期18個、第六周期32個，過渡元素前同主族序數(shù)相差2、8、8、18、18、32；過渡元素后相差是8、8、18、18、32對題的信息不會利用，不知道組成蛋白質的元素有哪些，對地殼元素含量順序不了解。分析思路為：(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質的四種元素且原子序數(shù)依次增大，故分別為：H、C、N、O元素；M是地殼中含量最高的金屬元素，為Al，其在周期表中的位置為第三周期第ⅢA族；再根據(jù)五種元素在周期表中的位置，可知半徑由大到小的順序是：Al>C>N>O>H。(2)出錯原因是“電子式”、“結構式”、“分子式”混淆。(3)出錯原因是對周期表結構模糊不清,Se比O多兩個電子層，共4個電子層,1→4電子層上的電子數(shù)分別為：2、8、18、6,故其原子序數(shù)為34;其最高價氧化物對應的水化物的化學式類似H2SO4,為H2SeO4;出錯原因是對“霧”是液滴和“煙”是固體小顆粒混淆.(4)出錯原因是機械地簡單遷移。根據(jù)題目信息，PH4I的結構和性質與NH4Cl類似，而NH4Cl是一種離子化合物，在一定條件下會分解為NH3和HCl，但HCl不容易分解，也可以由NH3和HCl反應得到NH4Cl；且NH4Cl會和堿反應。PH4I分解生成PH3和HI，HI在加熱條件下會分解生成H2和有顏色的I2?！敬鸢浮?/p>

(1)O第三周期第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)(3)34

H2SeO4產(chǎn)生白煙(4)A實驗探究專項突破元素周期表中元素性質遞變規(guī)律的探究Ⅰ.探究第三周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律?！緦嶒炘怼?．利用置換反應比較Cl和S的非金屬性強弱。2．利用Na、Mg、Al與H2O或H＋反應的劇烈程度比較Na、Mg、Al的金屬性強弱。3．測定同濃度H2SO4和H3PO4的pH，把H3PO4滴入Na2SiO3溶液中比較H3PO4和H2SiO3的酸性強弱，從而比較Si、P、S的非金屬性強弱。【探究活動】(1)探究Na、Mg、Al的金屬性強弱(見下表)實驗步驟實驗現(xiàn)象有關的化學方程式①鈉與滴有酚酞試液的冷水反應浮于水面上，熔成小球，四處游動，逐漸縮小，溶液變成紅色實驗步驟實驗現(xiàn)象有關的化學方程式②用擦去氧化膜的鎂條與沸水反應，再向沸水中滴加酚酞產(chǎn)生氣體，氣體可燃，溶液變成淺紅色③鎂條與2mol·L－1的鹽酸反應劇烈反應，產(chǎn)生的氣體可燃實驗步驟實驗現(xiàn)象有關的化學方程式④鋁條與2mol·L－1的鹽酸反應反應不十分強烈，產(chǎn)生的氣體可燃⑤向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量生成白色沉淀，逐漸增多至最大量后，沉淀逐漸減少至消失(2)探究Cl、S、P、Si的非金屬性強弱(見下表)實驗步驟實驗現(xiàn)象有關的化學(或離子)方程式①向新制的H2S飽和溶液中滴加新制氯水生成淡黃色沉淀實驗步驟實驗現(xiàn)象有關的化學(或離子)方程式②用pH試紙分別測定濃度均為0.05mol·L－1的硫酸和磷酸的pH硫酸的pH約為1，而磷酸的pH約為2③用膠頭滴管向Na2SiO3溶液中滴加幾滴0.05mol·L－1的磷酸溶液有白色沉淀生成【實驗小結】

(3)金屬性：______________________________________________________________；非金屬性：______________________________________________________________。Ⅱ.用實驗驗證鹵族元素性質的遞變規(guī)律?！緦嶒炘怼?/p>

1．利用氧化還原反應的規(guī)律：強氧化性物質和強還原性物質反應生成弱氧化性物質和弱還原性物質。2．淀粉溶液遇碘變藍色。