1、第2节 元素周期表 元素周期律,考纲要求:1.掌握元素周期律的实质;了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。(宏观辨识与微观探析) 2.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。(证据推理与模型认知) 3.以A和A族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。(证据推理与模型认知) 4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。(科学探究与创新意识),-3-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,元素周期表 1.原子序数 (1)按照元素在 中的顺序给元素编号,称之为原子序数。 (2)原子序数= = = 。 2.元素周
2、期表的编排原则,周期表,核电荷数 质子数 核外电子数,原子序数,最外层电子数,电子层数,-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.元素周期表的结构,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(1)周期(7个横行,7个周期)。,短,2,8,8,长,18,18,32,15,32,15,-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)族(18个纵行,16个族)。,【结构巧记口诀】 横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七现已满; 纵列称为族,共有十六族,一八依次现,一零再一遍; 一纵一个族,族搞特殊,三纵算一族,占去8
3、、9、10; 镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属B族。,短周期和长周期,7,长周期,7,8、9、10,18,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.到目前发现的元素为止,哪一族含有的元素最多?,提示 第B族元素最多,有32种(含有镧系、锕系各15种)。,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.元素周期表中铊元素的数据如图,下列说法正确的是( )A.铊元素的质量数是204.4 B.铊原子的中子数为81 C.铊对应的氢氧化物有两性 D.铊元素位于第A族,D,解析 铊元素的相对原子质量是204.4,故A错误;铊原子的质子
4、数为81,故B错误;铊不位于金属与非金属的分界线处,对应的氢氧化物没有两性,故C错误;铊元素最外层有3个电子,位于第A族,故D正确。,-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.下列说法正确的是( ) A.原子的L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素 B.同一周期的A族和A族元素的原子序数之差一定为1 C.相邻两个周期的同一主族元素的原子序数之差等于上一周期所含元素的种类 D.主族序数等于周期序数的元素一定为金属元素,答案,解析,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1 元素周期表的结构 例1(2019重庆七中月考)下表为截取的
5、元素周期表前4周期的一部分,且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是( )A.五种元素的原子最外层电子数一定都大于2 B.X、Z原子序数可能相差18 C.Y最高价氧化物的水化物可能是强酸 D.Z的氧化物与X单质不可能发生置换反应,答案,解析,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结元素周期表中的规律 1.电子排布规律 (1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外层为l个或2个电子,则可能是A、A族元素,也可能是副族或0族元素氦。 (3)最外层比次外层电子多的元素一定位于第二周期。 (4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相
6、同,该元素位于第三周期。 (5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子下一周期。,-12-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.化合价规律 (1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O无最高正价。 (2)只有非金属元素才有负价,非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。 (3)若原子的最外层电子数为奇数(m),则正常化合价为奇数,从+1价到+m价,若出现偶数则为非正常化合价,其氧化物为不成盐氧化物,如NO、NO2。 (4)若原子的最外层电子数为偶数(m),则元素的正
7、常化合价为一系列连续的偶数,从-2价到+m价。例如,-13-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.元素周期表中元素的原子序数的序差规律 (1)同周期A族与A族元素的原子序数之差有以下三种情况: 第2、3周期(短周期)相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。 (2)相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素。如图:当A、B在A或A族时,y=x+m。A、B在A0族时,y=x+n。,-14-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 (2019四川蓉城名
8、校联盟一模)有五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q,它们的原子序数逐渐增大;在周期表中的位置如图所示,M原子的电子层数与主族序数相等。下列说法错误的是( ),A.工业上用电解熔融的Z的氯化物制Z B.Y和Q的最简单氢化物熔点:YZM D.X和Y的最简单氢化物的稳定性:XY,答案,解析,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向2 元素在周期表中位置的推断 例2(2019湖北应城一中月考)我国科研人员在兰州合成了镤元素的一种同位素镤-239,并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素,比镤-239的原子核内少54个质子和100个中子,则A元素在周期表中
9、的位置是 ( ) A.第三周期第A族 B.第四周期第A族 C.第五周期第A族 D.第二周期第A族,答案,解析,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结由原子序数确定元素位置周期尾序推算法(或0族定位法) 首先要熟记各周期0族元素原子序数,然后和已知元素原子序数去比较。,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(1)若b-a=12,则B元素处于A元素的下一周期,族序数为(b-a),即第A或A族,如38号元素比第四周期氪的原子序数(36)大2,故38号元素处在第五周期第A族。 (2)若a-c=15,则C元素处于A元素所在周期,族序
10、数为8-(a-c),即第AA族,如49号元素比第五周期的氙(54号)原子序数小5,因此该元素处在第五周期第A族。,-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 下列说法正确的是( ) A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族 B.D-核外有36个电子,则元素D位于第四周期第A族 C.位于同一主族的甲乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4 D.位于同一周期的甲乙两种元素,甲位于第A族,原子序数为x,乙位于第A族,则乙原子序数可能为x+19,答案,解析,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,元素周期律 1.
11、元素周期律,原子序数,原子核外电子排布,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.元素周期表中主族元素性质的递变规律,相同,递增,递增,相同,递增,递增,递减,递增,减小,减小,增大,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,+1价+7价,-4价-1价,减弱,增强,增强,减弱,-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,增强,减弱,减弱,增强,增强,减弱,减弱,增强,增强,减弱,-23-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.根据元素周期律,你如何理解H2SiO3的酸性不如
12、HNO3的酸性强?,2.酸性:H2SO3H2CO3HClO,能否说明非金属性:SCCl?,提示 根据同主族元素的最高价含氧酸的酸性从上到下依次减弱,则硅酸的酸性比碳酸弱;根据同周期元素的最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强,则碳酸的酸性比HNO3弱,所以H2SiO3的酸性比HNO3弱。,提示 不能,因为硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4不是H2SO3,氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4不是HClO。应根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较其非金属性强弱。,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )
13、A.第A族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7 C.同周期元素(0族除外)从左到右,原子半径逐渐减小 D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强,答案,解析,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向1 微粒半径大小的比较 例1(2019天津武清区月考)关于钠元素和氟元素的叙述正确的是( ) A.离子半径Na+F,答案,解析,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,思维建模“三看法”快速判断简单微粒半径的大小 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
14、二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结微粒半径的大小比较,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 (2019黑龙江哈尔滨六中开学检测)以下各项叙述中错误的是( ) A.原子半径由小到大的顺序是LiNa+K+Rb+,答案,解析,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向2 元素金属性与非金属性的强弱判断与应用 例2(2019安徽安庆模拟)应用元素周期律分
15、析下列推断,其中正确的是( ) A.铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 B.气态氢化物的稳定性HF弱于HCl C.硒(Se)位于元素周期表第A族,其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性,答案,解析,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,易错提醒金属性、非金属性强弱判断的常见误区: a.认为根据酸性:HClH2S,可判断非金属性Cl大于S,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。 b.认为根据失电子数:NaAl,与失电子数多少无关。 c.认为根据热稳定性HFHClHBr
16、HI,可判断酸性:HFHClHBrHI,实际是酸性HFHClHBrHI。 d.认为同主族从上到下,元素单质熔点逐渐升高,实际上同主族从上到下,金属单质熔点降低,非金属单质熔点升高。 e.认为元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强,实际上有特例,如N非金属性较强,但N2性质稳定。,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结元素金属性、非金属性及其比较 (1)元素金属性、非金属性强弱的本质。 元素原子失电子能力越强,元素金属性越强。 元素原子得电子能力越强,元素非金属性越强。 (2)元素金属性和非金属性强弱判断依据。 结构判断法:根据原子结构比较。最外层电子
17、数越少,电子层越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层越少,非金属性越强。 依据“三表”“两池”“三反应”判断,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 下列实验操作不能达到实验目的的是( ),答案,解析,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,元素的“位、构、性”关系的综合应用 1.元素周期表中元素金属性和非金属性的递变,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(1)分界线左下面为 区,分界线右上面为 区。金属性最强的元
18、素(不考虑放射性元素),位于周期表的左下角,是 。非金属性最强的元素,位于元素周期表的右上角,是 。 (2)分界线附近的元素的性质,既能表现 ,又能表现一定的 性。,金属元素,非金属元素,Cs,F,一定的金属性,非金属,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.预测元素及化合物的性质(根据递变规律) (1)已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2 溶。 (2)由卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为 色固体,与氢气 化合,HAt 稳定,AgAt 溶于水等。 3.寻找新材料,难,黑,难,不,不,半导体,催化剂,-37-,必备知识自
19、主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,自主练习 1.最外层电子数相同的元素一定都在同一族吗?其化学性质一定相同吗?,提示 不一定。如最外层电子数为2的元素可以在主族、副族、第族和0族,化学性质差别很大。,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.(2019陕西城固一中月考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表A族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( ) A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y) B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键 C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比
20、Z的弱 D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,答案,解析,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,3.(2019天津实验中学月考)X、Y、Z、W为前20号原子序数依次递增的四种元素,X与Y能形成X2Y和X2Y2两种常温下呈液态的化合物,Z原子的原子序数为最外层电子数的3倍,单质W所含电子数为等物质的量的化合物X2Y电子数的两倍,则以下说法错误的是( ) A.简单氢化物的稳定性为YZ B.X2Y2的电子式为 C.WY2中既含有共价键又含有离子键 D.WX2能与X2Y反应生成X2,答案,解析,-40-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考
21、向1 根据元素的原子结构推断位置及性质 例1(2019湖北武汉三中月考)X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )A.R的氧化物含有离子键 B.最高价含氧酸的酸性:ZY C.M的氢化物常温常压下为气体 D.Y形成的化合物种类最多,答案,解析,-41-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结同一元素的“位构性”关系 “位构性”推断的核心是“位”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。,-4
22、2-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(1)掌握4个关系式: 质子数=原子序数; 电子层数=周期序数; 最外层电子数=主族序数; 最低负价=主族序数-8。 (2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律: 各周期所能容纳元素种数; 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置; 同族上下相邻元素原子序数的关系。,-43-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;X与Z同族,Y与Z同周期,Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,W与X、Y既不同族也不同周期且W不是稀有气体元素;X、
23、Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法正确的是( ) A.Q与W不能形成10电子、14电子、18电子分子 B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4 C.Y、Z、Q分别与X化合,只能形成AB2型化合物 D.X、Z、W中的两种或三种元素形成的钠盐溶液可能显酸性、碱性或中性,答案,解析,-44-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向2 根据元素及其化合物的性质推断位置及结构 例2(2018课标全国,13)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液
24、。下列说法正确的是( ) A.原子半径大小为WXYZ B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D.标准状况下W的单质状态与X的相同,答案,解析,-45-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结常见元素及其化合物的特性 (1)形成化合物种类最多的元素或单质(某一种)是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。 (3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在常温下呈液态的元素:O。 (4)具有漂白性的物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2
25、)。 (5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F。,-46-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs。 (7)单质密度最小的元素:H,单质密度最小的金属元素:Li。 (8)常温下单质呈液态的非金属元素:Br;常温下单质呈液态的金属元素:Hg。 (9)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。 (10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合
26、反应的元素:N。 (11)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。,-47-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 (2019西北师大附中模拟)原子序数依次增大,位于不同主族的四种短周期元素X、Y、Z、W,X的内层电子与最外层电子数之比为25,Z和W位于同周期。Z的化合物与人类生活关系密切,Z与W组成的化合物是饮食业常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质。Y和Z可形成两种离子化合物,其中阴、阳离子数之比均为12。下列说法正确的是( ) A.四种元素中至少有两种金属元素 B.四种元素的常见氢化物中熔点最高
27、的是Z的氢化物 C.四种元素形成的常见简单离子中,离子半径最小的是元素X形成的离子 D.X、Y两种元素构成的常见化合物在常温常压下都是气体,答案,解析,-48-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向3 依据元素周期表的“片段结构”推断元素及性质 例3(2019山东青岛质检)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是( )A.单核阴离子的还原性Y强于X B.W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物 C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一
28、主族,答案,解析,-49-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( ) A.氢化物沸点:WW C.化合物熔点:Y2X3YZ3 D.简单离子的半径:YX,答案,解析,-50-,2,3,1,-51-,1,2,3,1.2016年IUPAC命名117号元素为Ts,Ts的原子核外最外层电子数为7。下列说法不正确的是( ) A.Ts是第七周期第A族元素 B.Ts的同位素原子具有相同的电子数 C.Ts在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为176的Ts核素符号是,答案
29、,解析,-52-,1,2,3,2.(2019重庆西南大学附中月考)被誉为“矿石熊猫”的香花石,由我国地质学家首次发现,它由前20号元素中的6种主族元素组成,分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素,Z原子的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数是次外层的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是( ) A.原子半径:YZRT B.气态氢化物的稳定性:WZ D.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同,答案,解析,-53-,1,2,3,3.(2019湖北黄梅一模)分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性,Q为离子化合物,下列说法中正确的是( ) A.原子半径的大小:mqnp B.元素非金属性:qnp C.Q的溶液可以保存在细口玻璃试剂瓶 D.n的氧化物的水化物一定为强酸,答案,解析,
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