高考复习方案全国卷版高考化学一轮复习 第5单元 物质结构 元素周期律 第20讲 元素周期表与元素同期.docx

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高考复习方案全国卷版高考化学一轮复习第5单元物质结构元素周期律第20讲元素周期表与元素同期

第20讲　元素周期表与元素同期律

考纲要求1.掌握元素周期律的实质。

2．了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

3．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

4．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

5．以第ⅠA族和第ⅦA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。

考点一　元素周期表

　知识归纳　

1．原子序数

按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。

原子序数＝____________＝__________＝________________________________________________________________________＝

________－________。

2．编排原则

（1）周期：

把____________相同的元素按____________递增的顺序从左到右排成一横行，共有________个横行。

（2）族：

把不同横行中__________________相同的元素按____________递增的顺序从上到下排成一纵行，共有________________________________________________________________________

个纵行。

（3）元素位置与原子结构的关系：

周期序数＝__________________，

主族序数＝__________________。

3．结构

（1）周期（7个横行，7个周期）：

短周期

长周期

序号

1

2

3

4

5

6

7

元素种数

0族元素

原子序数

2

10

18

36

54

86

（2）族（18个纵行，16个族）：

主族

列序

1

2

13

14

15

16

17

族序号

ⅠA

ⅡA

ⅥA

ⅦA

副族

列序

3

4

5

6

7

11

12

族序号

ⅤB

ⅥB

ⅦB

第Ⅷ族

第________列，共3列

0族

第________列

4.元素周期表中元素的分区

（1）分界线：

沿着元素周期表中______________________________________________

与______________________的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线（氢元素除外）。

（2）各区位置：

分界线左下方为________区，分界线右上方为________________区。

（3）分界线附近元素的性质：

既表现____________的性质，又表现________________的性质。

5．元素周期表中的特殊位置

（1）过渡元素：

元素周期表中部从________族到________族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。

（2）镧系：

元素周期表第________周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。

（3）锕系：

元素周期表第________周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。

（4）超铀元素：

在锕系元素中92号元素铀（U）以后的各种元素。

■判断思考

1．判断正误（正确的划“√”，错误的划“×”）

（1）短周期元素中，最外层电子数是2的元素一定是第ⅡA族元素（　　）

（2）同主族元素的最外层电子数一定相同（　　）

（3）某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素一定位于第三周期（　　）

（4）元素所在的周期序数与最外层电子数之比为1的元素全部是金属元素（　　）

（5）30号元素位于第三周期第ⅢA族（　　）

（6）元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素（　　）

2．同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？

　典型例题　

1在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图5201所示，若B元素的核电荷数为a。

下列说法正确的是（　　）

图5201

A．B、D的原子序数之差可能为2

B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32

C．5种元素的核电荷数之和为5a＋10

D．A、E的原子序数之差可能是7

2　下列有关元素周期表的说法中，错误的是（　　）

A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数

B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素

C．除He外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8

D．第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10个纵行

■变式训练

1．下列有关元素周期表的说法中正确的是（　　）

A．有7个横行、7个纵行

B．铁元素属于主族元素

C．第一、二、三周期的元素属于短周期元素

D．0族元素原子的最外层上均有8个电子

2．在元素周期表中，铂元素如图5202所示，下列有关说法正确的是（　　）

图5202

A．铂是非金属元素，在常温下呈固态

B.

Pt和

Pt的核外电子数相同，互为同位素

C．“195.1”是铂的质量数

D．由78可以推出Pt为第五周期元素

元素周期表结构中隐含的两条规律

1．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，四或五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，六周期元素原子序数差＝族序数差＋24；

（3）四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，六周期ⅡA与ⅢA族原子序数之差为25。

2．同主族、邻周期元素的原子序数差的关系

（1）ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32；

（2）ⅡA族，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；

（3）ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。

（4）0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。

考点二　元素周期律

　知识归纳　

1．定义

元素的性质随________的递增而呈________变化的规律。

2．实质

元素原子_________________________________________________________的结果。

3．具体表现形式

项目

同周期（左→右）

同主族（上→下）

原子结构

核电荷数

逐渐________

逐渐________

电子层数

________

逐渐________

原子半径

逐渐________

逐渐________

离子半径

阳离子逐渐________阴离子逐渐________r（阴离子）________r（阳离子）

逐渐________

性质

化合价

最高正化合价由________________________________________________________________________

→____（O、F除外）

负化合价＝________

相同，最高正化合价＝________（O、F除外）

元素的金属性和非金属性

金属性逐渐________

非金属性逐渐________

金属性逐渐________

非金属性逐渐________________________________________________________________________

离子的氧化、还原性

阳离子氧化性逐渐_______________________

阴离子还原性逐渐_______________________

阳离子氧化性逐渐______________________

阴离子还原性逐渐_________________________

气态氢化物的稳定性

逐渐________

逐渐________

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

碱性逐渐________

酸性逐渐________

碱性逐渐________

酸性逐渐________

4.元素金属性强弱的比较

（1）结构比较法：

最外层电子数________，电子层数______，元素金属性________。

（2）位置比较法

（3）

5．元素非金属性强弱的比较

（1）结构比较法：

最外层电子数________，电子层数________，非金属性________。

（2）位置比较法

（3）

■判断思考

判断正误（正确的划“√”，错误的划“×”）

（1）第ⅠA族与第ⅦA族元素形成的化合物均为离子化合物（　　）

（2）最高正价与最低负价绝对值相等的元素一定是第ⅣA族元素（　　）

（3）在主族元素中，元素的最高化合价等于其主族序数（　　）

（4）元素的非金属性越强，则其氧化物对应水化物的酸性越强（　　）

（5）元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强（　　）

（6）两种活泼性不同的金属电极组成的原电池中，活泼金属一定作负极（　　）

　典型例题　

32020·北京卷]下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（　　）

A．酸性：

H2SO4>H3PO4

B．非金属性：

Cl>Br

C．碱性：

NaOH>Mg（OH）2

D．热稳定性：

Na2CO3>NaHCO3

42020·江苏卷]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。

下列叙述正确的是（　　）

A．原子最外层电子数由多到少的顺序：

Y、X、W、Z

B．原子半径由大到小的顺序：

W、Z、Y、X

C．元素非金属性由强到弱的顺序：

Z、W、X

D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：

X、Y、W

■变式训练

1．2020·上海卷]不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱依据的是（　　）

A．单质氧化性的强弱

B．单质沸点的高低

C．单质与氢气化合的难易

D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱

2．回答下列有关问题。

（1）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律判断依据的是________（填序号）。

a．Cl2、Br2、I2的熔点

b．Cl2、Br2、I2的氧化性

c．HCl、HBr、HI的热稳定性

d．HCl、HBr、HI的酸性

（2）元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

①按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是________。

a．原子半径和离子半径均减小

b．金属性减弱，非金属性增强

c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强

d．单质的熔点降低

②原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。

③已知：

化合物

MgO

Al2O3

MgCl2

AlCl3

类型

离子化合物

离子化合物

离子化合物

共价化合物

熔点/℃

2800

2050

714

191

工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是________________________________。

“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。

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。

考点三　元素周期表和元素周期律的应用

　知识归纳　

1．元素周期表和元素周期律应用的重要意义

（1）寻找新材料

①半导体材料：

在___________________________________________________________

附近的元素中寻找。

②在______________中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。

③在周期表中的____________附近探索研制农药的材料。

（2）预测元素的性质（由递变规律推测）

①比较不同周期、不同主族元素的性质。

如金属性Mg＞Al，Ca＞Mg，则碱性Mg（OH）2________Al（OH）3，Ca（OH）2________Mg（OH）2（填“＞”“＜”或“＝”）。

②推测未知元素的某些性质。

如：

已知Ca（OH）2微溶，Mg（OH）2难溶，可推知Be（OH）2________溶；再如：

已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹（At）应为________色固体，与氢________化合，HAt________稳定，水溶液呈________性，AgAt________溶于水等。

（3）启发人们在一定区域内寻找新物质。

2．同一元素的“位、构、性”关系

（1）结构与位置互推

①掌握三个关系式：

电子层数＝________；质子数＝________；最外层电子数＝________。

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。

（2）性质与位置的互推

①根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。

如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按________的顺序从左向右排列。

②根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质。

如A、B、C三种元素在同一主族中由上而下排列，则A、B、C的单质氧化性依次________或还原性依次________。

（3）结构与性质的互推

①若元素的最外层电子数小于4，则该元素容易________；若该元素的最外层电子数大于4，则该元素容易________________。

②若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数________；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数________。

■判断思考

1．判断正误（正确的划“√”，错误的划“×”）

（1）在周期表中的金属与非金属的分界线附近可以探索研制农药的材料（　　）

（2）硒是ⅥA族元素，推测可知其氢化物的稳定性小于HCl的稳定性（　　）

（3）原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族（　　）

（4）俄罗斯专家合成了核素

X原子，则该元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族（　　）

2．不看元素周期表，你能确定82号元素在元素周期表中的位置吗？

试写出它的最高价氧化物的化学式。

　典型例题　

52020·全国卷Ⅰ]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。

下列说法正确的是（　　）

A．单质的沸点：

W>X

B．阴离子的还原性：

W>Z

C．氧化物的水化物的酸性：

Y

D．X与Y不能存在于同一离子化合物中

62020·天津卷]随原子序数递增，八种短周期元素（用字母x等表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图5203所示。

图5203

根据判断出的元素回答问题：

（1）f在周期表中的位置是________________。

（2）比较d、e常见离子的半径大小（用化学式表示，下同）：

________＞________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：

________＞________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：

________。

（4）已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：

____________________________________。

（5）上述元素可组成盐R：

zx4f（gd4）2。

向盛有10mL1mol·L－1R溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：

图5204

①R溶液中，离子浓度由大到小的顺序是________________________________。

②写出m点反应的离子方程式：

____________________。

③若在R溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba（OH）2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。

■变式训练

1．下表是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子的原子核内质子数等于中子数。

下列叙述正确的是（　　）

A

C

B

A.最高价氧化物对应水化物的酸性：

C＞B

B．C单质是氧化性最强的非金属单质

C．A的氢化物具有一定的氧化性

D．B在第三周期第ⅦA族

2．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

元素代号

X

Y

Z

M

R

Q

原子半径（×10－10m）

1.86

0.99

1.43

1.60

0.75

0.73

主要化

合价

最高正价

＋1

＋7

＋3

＋2

＋5

—

最低负价

—

－1

—

—

－3

－2

下列说法正确的是（　　）

A．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键

B．X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应

C．Q2－比R3－更容易失去电子

D．M（OH）2的碱性比XOH的碱性强

1．2020·海南卷]下列有关物质性质的说法错误的是（　　）

A．热稳定性：

HCl＞HI

B．原子半径：

Na＞Mg

C．酸性：

H2SO3＞H2SO4

D．结合质子能力：

S2－＞Cl－

2．下列事实与碳、硅的非金属性强弱无关的是（　　）

A．CH4的热稳定性强于SiH4

B．H2CO3的酸性强于H2SiO3

C．CO2能溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水

D．碳、硅同主族，原子半径碳小于硅

3．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法不正确的是（　　）

A．同周期的主族元素中，ⅦA族元素的原子半径最小

B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素

C．ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定

D．室温下，0族元素的单质都是气体

4．下列说法正确的是（　　）

A．P和S都属于第三周期元素，P原子半径比S原子半径小

B．在过渡元素中可以找到半导体材料

C．短周期元素的离子aA2＋、bB＋具有相同的电子层结构，则原子序数、原子半径大小和单质的还原性强弱都符合：

A＞B

D．Cl和Br属于第ⅦA族元素，HClO4酸性比HBrO4强

5．五种短周期元素在周期表中的位置如图5205所示，其中Y为稀有气体元素。

下列说法正确的是（　　）

图5205

A．原子或简单阴离子半径：

W＜M

B．X元素形成的常见酸可用来在玻璃制品上雕花

C．Z、W、M对应的最高价含氧酸都为强酸，且酸性依次增强

D．表中五种元素形成的单质中都含有非极性键