1、第7讲 元素周期律和元素周期表,考点一 元素周期律及其应用,知识清单,1.原子序数:按元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子 序数= 核电荷 数= 质子 数= 原子的核外电子 数。 2.元素周期律 (1)定义:元素的性质随着 原子序数 的递增,而呈周期性变化的规律。 (2)具体表现: a.随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现由18的周期 性变化(12号元素除外)。 b.随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现由大小的周期性变化 (稀有气体元素除外)。,c.随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现最高正价由+1+7(O、 F除外)、最低负价由-4-1的周期性变化,且同一元素
2、(主族元素)的化 合价有如下关系:|最高正价|+|最低负价|= 8 (H、O、F除外)。 3.实质:原子核外电子排布呈现周期性变化决定了元素 性质 的周 期性变化。,考点二 元素周期表及其应用,3.周期表中元素性质的递变规律 (1)同周期(稀有气体元素除外):从左到右,随原子序数递增,原子半径逐 渐 减小 ,失电子能力逐渐 减弱 ,得电子能力逐渐 增强 ,元素金属性逐渐 减弱 ,非金属性逐渐 增强 。 (2)同主族:从上到下,随原子序数递增,原子半径逐渐 增大 ,失电 子能力逐渐 增强 ,得电子能力逐渐 减弱 ,元素金属性逐渐增强 ,非金属性逐渐 减弱 。,4.元素周期表的应用 (1)为新元素
3、的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 (2)寻找新材料 a.半导体材料:金属与非金属交界处的元素; b.优良的催化剂:过渡元素; c.耐高温、耐腐蚀的特种合金材料:B到 B的过渡元素; d.高效农药:含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。,一、元素周期表中的递变规律和相似规律 1.元素周期表中的递变规律(“三角”规律) 若A、B、C三种元素在元素周期表中的位置如下图所示,则有关的各 种性质均可排出顺序。(1)原子半径:CAB; (2)金属性:CAB; (3)非金属性:BAC。,2.元素周期表中的相似规律 (1)同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同); (2)元素周期表中位于对角线
4、位置(上图中A、D位置)的元素性质相似, 如Li和Mg、Be和Al、B和Si等; (3)相邻元素性质差别不大。 二、原子序数与元素在周期表中位置的关系 1.由原子序数确定元素位置的规律 只要记住了稀有气体元素的原子序数(He2、Ne10、Ar18、Kr 36、Xe54、Rn86),就可确定主族元素的位置。 (1)若原子序数比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在下一周期的第 A族或第A族,如88号元素:88-86=2,则应在第七周期第A族;,(2)若原子序数比相应的稀有气体元素少15,则应处在同周期的第A 族第A族,如84号元素:86-84=2,应在第六周期第A族。 2.同主族相邻两种元素原子序
5、数的差值3.同周期主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差=族序数差; (2)两元素分布在过渡元素的同侧时,原子序数差=族序数差;两元素分布 在过渡元素两侧时,第四或第五周期元素原子序数差=族序数差+10,第 六或第七周期元素原子序数差=族序数差+24。,三、元素周期表中的位置、结构、性质的关系 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素 在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之 间可相互推断。,例 (2017江西南昌八一中学2月测试,13)第三周期元素R,它的最外层 达到饱和时所需电子数小于次外层和最内层电子数之差,并且等于最内 层电子数
6、的正整数倍,则关于R的正确说法是 ( ) 常温下能稳定存在的R的氧化物都是酸酐; R的气态氢化物受热都能分解; R元素都能以游离态存在于自然界中; R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸; R的氢化物在空气中都能燃烧生成+4价R的氧化物; R的单质固态时都能导电。 A. B. C. D.,解题导引 解析 第三周期元素R,它的最外层达到饱和时所需电子数小于次外 层和最内层电子数之差,并且等于最内层电子数的正整数倍,则R元素为 硅或硫元素。在自然界中不存在游离态的硅,硅酸为弱酸,硅固态时为 半导体,硫固态时不导电,故C正确。答案 C,方法1 微粒半径大小的比较方法 1.同周期元素的微粒 同周期元素(
7、稀有气体元素除外)的原子半径或最高价阳离子半径随核 电荷数增大而逐渐减小,如NaMgAl,Na+Mg2+Al3+。 2.同主族元素的微粒 同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大,如LiF-Na+Mg2+Al3+(以相同电子层结构,方法技巧,的稀有气体元素为参照:阴上阳下,序大径小)。 4.同种元素的原子形成的微粒 同种元素的原子形成的微粒半径大小为:阳离子中性原子阴离子,价 态越高的微粒半径越小,如Fe3+Fe2+Fe,H+HH-。 5.电子数和核电荷数都不同的微粒 电子数和核电荷数都不相同的微粒在进行半径的大小比较时可通过选 定一种参照物进行比较。如比较Al3+与S2-的半径大
8、小,可找出与Al3+电 子数相同且与S同主族的氧元素的阴离子O2-进行比较,Al3+O2-,且O2-S2-, 故Al3+S2-。,例1 A、B、C为三种短周期元素,A、B在同一周期,A、C的最低价离 子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中,正确的 是 ( ) A.原子序数:ABC B.原子半径:ABC C.离子半径:A2-B2+C- D.原子最外层电子数:ACB,解题导引 解析 由离子所带电荷知A为A族元素,C位于A族,B位于A族; 由B2+和C-具有相同的电子层结构知,C是氟元素,B是镁元素,故A是硫元 素。再结合周期表中元素性质的递变规律可确定答案为A。答案 A
9、,方法2 推断元素的思路 根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件,可推算原子序数, 判断元素在元素周期表中的位置等,基本思路如下图所示:,1.稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的主族金属元素形成的阳离子的电子 层结构相同:与He原子电子层结构相同的离子有H-、Li+、Be2+,与 Ne原子电子层结构相同的离子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+,与Ar原子 电子层结构相同的离子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。 2.元素周期表中具有特殊位置和特殊性质的元素 (1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al、Ge等。 (2)族序数等
10、于周期数2倍的元素:C、S。 (3)族序数等于周期数3倍的元素:O。 (4)周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca等。 (5)周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba。 (6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。,(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。 (8)除H外,原子半径最小的主族元素:F。 (9)短周期中离子半径最大的元素:P。 3.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,单质是自然界中硬度最大的物质的元 素,气态氢化物中氢的质量分数最高的元素: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
11、、氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。 (4)单质最轻的元素为H;单质最轻的金属元素为Li。 (5)单质在常温下呈液态的非金属元素为Br;金属元素为Hg。 (6)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。,(7)气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素为 N,能发生氧化还原反应的元素为S。 (8)单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。,例2 (2017安徽江南十校联考,13)已知X、Y、Z、W、R是原子序数依 次增大的短周期主族元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Y元 素形成的化合物种类最多,Z是短周期中金属性最强的元素,W的
12、单质是 一种黄色晶体或粉末。下列说法不正确的是 ( ) A.离子半径:ZW B.对应的氢化物的热稳定性:RW C.X与Z、W与Z均按原子个数比11形成的化合物中化学键类型不完 全相同 D.R的最高价氧化物的水化物与NaHYO3溶液反应有气泡生成,证明非 金属性:RY,解题导引 抓住各元素所形成的单质或化合物的特征是解题的关 键。解析 X、Y、Z、W、R分别为氢、碳、钠、硫、氯五种元素,钠离 子半径小于硫离子,A错误;氯化氢热稳定性大于硫化氢,B正确;氢化钠 中只有离子键,Na2S2中既有离子键又有非极性共价键,C正确;高氯酸与 NaHCO3溶液反应有气泡生成,则高氯酸的酸性强于碳酸,证明非金属 性:RY,D正确。答案 A,
