高三化学专题学案1期7元素周期律.docx
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高三化学专题学案1期7元素周期律
学生姓名:
区宏峰上课时间:
2013-12-30学生年级:
高三教师姓名:
陈晓冬
广州卓越教育机构一对一
元素周期律
教学目标:
1、了解元素周期表的构造
2、知道元素周期表的变化规律:
半径、金属性和非金属性、化合价的变化规律
3、懂得一些原子的特性,并运用其进行解题
一、知识回顾
(一)、概念辨析
族
周期
IA
1
元素周期表
0
18
电子层
0族电子数
1
1H
氢
1.008
IIA
2
金属
元素
原子序数元素符号(红色表示放射性元素)
元素名称(注*的表示人造元素)
相对原子质量(加括号的数据为该放
非金属
元素
92U
铀
238.0
射性元素半衰期最长同位素的质量数)
IIIA
13
IVA
14
VA
15
VIA
16
VIIA
17
2He
氦
4.003
K
2
2
3Li
锂
6.941
4Be
铍
9.012
5B
硼
10.81
6C
碳
12.01
7N
氮
14.01
8O
氧
16.00
9F
氟
19.00
10Ne
氖
20.18
L
K
8
2
3
11Na
钠
22.99
12Mg
镁
24.31
IIIB
3
IVB
4
VB
5
VIB
6
VIIB
7
VIII
8910
IB
11
IIB
12
13Al
铝
26.98
14Si
硅
28.09
15P
磷
30.97
16S
硫
32.06
17Cl
氯
35.45
18Ar
氩
39.95
M
L
K
8
8
2
4
19K
钾
39.10
20Ca
钙
40.08
21Sc
钪
44.96
22Ti
钛
47.87
23V
钒
50.94
24Cr
铬
52.00
25Mn
锰
54.94
26Fe
铁
55.85
27Co
钴
58.93
28Ni
镍
58.69
29Cu
铜
63.55
30Zn
锌
65.41
31Ga
镓
69.72
32Ge
锗
72.64
33As
砷
74.92
34Se
硒
78.96
35Br
溴
79.90
36Kr
氪
83.80
N
M
L
K
8
18
8
2
5
37Rb
铷
85.47
38Sr
锶
87.62
39Y
钇
88.91
40Zr
锆
91.22
41Nb
铌
92.91
42Mo
钼
95.94
43Tc
锝
[98]
44Ru
钌
102.9
45Rh
铑
102.9
46Pd
钯
106.4
47Ag
银
107.9
48Cd
镉
112.4
49In
铟
114.8
50Sn
锡
118.7
51Sb
锑
121.8
52Te
碲
127.6
53I
碘
126.9
54Xe
氙
131.3
O
N
M
L
K
8
18
18
8
2
6
55Cs
铯
132.9
56Ba
钡
137.3
57~71
La~Lu
镧系
72Hf
铪
178.5
73Ta
钽
180.9
74W
钨
183.8
75Re
铼
186.2
76Os
锇
190.2
77Ir
铱
192.2
78Pt
铂
195.1
79Au
金
197.0
80Hg
汞
200.6
81Tl
铊
204.4
82Pb
铅
207.2
83Po
铋
209.0
84Po
钋
[209]
85At
砹
[210]
86Rn
氡
[222]
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7
87Fr
钫
[223]
88Rr
镭
[226]
89~103
Ac~Lr
锕系
104Rf
钅卢*
[261]
105Db
钅杜*
[262]
106Sg
钅喜*
[266]
107Bh
钅波*
[264]
108Hs
钅黑*
[277]
109Mt
钅麦*
[268]
110Ds
钅达*
[281]
111Rg
钅仑*
[272]
112Cn
钅哥*
[285]
113
Uut*
[284]
114
Uuq*
[289]
115Uup*
[288]
116Uuh*
[292]
117
Uus*
[291]
118
Uuo*
[293]
镧系
57La
镧
138.9
58Ce
铈
140.1
59Pr
镨
140.9
60Nd
钕
144.2
61Pm
钷
[145]
62Sm
钐
150.4
63Eu
铕
152.0
64Gd
钆
157.3
65Tb
铽
158.9
66Dy
镝
162.5
67Ho
钬
164.9
68Er
铒
167.3
69Tm
铥
168.9
70Yb
镱
173.0
71Lu
镥
175.0
锕系
89Ac
锕
[227]
90Th
钍
232.0
91Pa
镤
231.0
92U
铀
238.0
93Np
镎
[237]
94Pu
钚
[244]
95Am
镅*
[243]
96Cm
锔*
[247]
97Bk
锫*
[147]
98Cf
锎*
[251]
99Es
锿*
[252]
100Fm
镄*
[257]
101Md
钔*
[258]
102No
锘*
[259]
103Lr
铹*
[262]
1、元素周期表:
(1)编排规律:
行:
同一横行的元素的原子具有相同的、共有行;
列:
同一竖列的元素的原子具有相同的、共有列。
(2)结构:
A、周期:
;
短周期:
包括、分别含、、种元素;
长周期:
包括、分别含、、种元素;
不完全周期:
第周期,。
B、族:
;
主族:
包括列、用代表主族。
副族:
包括列、用代表副族。
零族:
、Ⅷ族:
。
C、过渡元素:
。
元素所显最高正价与族序数的关系。
2、元素周期律:
(1)概念:
元素的性质随原子序数的递增呈现的变化。
(2)表现形式:
①原子最外层电子排布:
;
②原子半径:
同一周期从左至右,原子半径逐渐,
同一主族从上至下,原子半径逐渐。
③元素的化合价:
同一周期从左至右,元素的化合价;
同一主族,元素的化合价
④金属性与非金属性:
同一周期从左至右,金属性非金属性
同一主族从上至下,金属性非金属性
总结:
是引起元素性质发生周期性变化的本质原因,
而其它性质的周期性变化是周期性变化的必然结果。
(二)、元素在周期表中的“位、构、性”关系:
1、同周期元素从左到右:
随着的递增,原子半径,原子核对最外层电子的吸引力,得电子能力,元素的性增强,失电子能力,元素的性减弱。
具体表现在单质的性增强,性减弱;元素的最高价氧化物的水化物的性增强,性减弱;气态氢化物的性增强;……
2、同主族元素从上到下:
随着的递增,原子半径,原子核对最外层电子的吸引力,得电子能力,元素的性增强,失电子能力,元素的性减弱。
具体表现在单质的性增强,性减弱;元素的最高价氧化物的水化物的性增强,性减弱;气态氢化物的性增强;……
3、左上右下对角线元素的性质,催化剂通常在元素及其化合物中寻找,半导体材料通常在元素中寻找,研制新农药通常在元素的化合物中进行研究。
(三)、元素的原子结构规律
1、“阴上阳下”规律:
具有电子层结构的离子,离子元素在离子元素的上一周期
2、“奇偶”规律:
元素周期表中原子序数为奇(或偶)数的,其所在的及主要的也为奇(或偶)数。
第Ⅷ族元素、氮、碳等除外。
3、“序差”规律:
(1)第ⅠA、ⅡA族中,同族上下相邻两元素原子序数的差值,与面元素所在周期的元素相同;其它族的则与面元素所在周期的元素相同。
(2)同周期的ⅡA和ⅢA元素的原子序数分别为n、m(假设),则在二、三周期m-n=,在四、五周期m-n=,在六、七周期m-n=。
(3)设第n周期某元素原子原子序数为b,第(n+1)周期的同主族元素原子序数为a,则对周期表左侧主族元素:
a-b=第n周期内所排;对周期表右侧主族元素:
a-b=。
4、“特征排布“规律
(1)最外层电子数等于次外层电子数的元素有,最外层电子数等于电子层数的有;
(2)最外层电子数为电子层数的2倍的元素,必在。
最外层电子数是次外层电子数的1倍以上的元素必在。
(3)次外层电子数为2的元素必在周期,次外层电子数为8的元素可在第周期,也可在第四、五、六、七周期的族。
(4)最外层电子数为2的元素可在A,可以为元素,还可以存在于过渡元素中。
5、“价、位、电“规律
(1)主族:
最高正价==;最高正价与最低负价的绝对值之和等于;代数和分别为0、2、4、6的族依次为、、、主族。
(2)副族、Ⅷ族:
对于ⅠB、ⅡB,最高正价通常为,ⅢB到ⅦB,最高正价等于;Ⅷ族最高价通常为。
(四)1—18号元素的结构性质特点
(1)H:
①原子半径最小;
②外层电子数=周期数;
③电子总数=电子层数;
④第ⅠA族中唯一形成共价化合物的元素;
⑤在化合物中该原子的数目虽有改变,但该元素原子质量分数改变不大;
⑥原子序数最小;
⑦原子核内没有中子;
⑧成酸、碱必需的元素;
⑨单质密度最小,最轻的气体;
⑩与氧可生成两种液体:
H2O、H2O2;
单质是电解水产物之一;
单质可由金属与酸反应得到。
(2)He:
①最外层属饱和结构,但唯一个不是8电子;
②电子总数是电子层数的二倍。
(3)Li:
①最外层电子数是次外层的一半;
②碱金属中不能形成过氧化物;
③热核反应原料之一;
④密度最小的轻金属;
⑤保存于石蜡中。
(4)Be:
①最外层电子数=次外层电子数;
②最外层电子数=电子层数
③价态为+2价
(5)B:
①最外层电子数比次外层多一个;
②BF3属非极性分子(正三角形);
③氢化物为B2H6;
④硼酸(H3BO3)可洗涤皮肤上的碱液;
⑤硼砂(Na2B4O7、10H2O)是硼酸盐玻璃材料。
(6)C:
①最外层电子数是次外层的二倍;
②是形成化合物种类最多的元素;
③有石墨、金刚石、足球碳(C60)等几种同素异形体
④氧化物有CO、CO2;
⑤氢化物有多种最简单的是CH4;
⑥最高价含氧酸是H2CO3。
(7)N:
①最外层电子比次外层多3个;
②单质在空气中含量最多;
③除稀有气体外难与其它物质反应;
④化肥三元素之一(N、P、K);
⑤氢化物为NH3;
⑥氧化物形式最多(6种:
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5);
⑦含氧酸有HNO3、HNO2;
⑧气态氢化物水溶液唯一呈碱性。
(8)O:
①最外层电子数目是次外层的三倍;
②地壳中含量最多;
③占空气体积的21%;
④能形成H2O2、H2O、Na2O2、Na2O等价态氧化物;
⑤单质助燃
(9)F:
①最外层电子数比次外层多5个;
②除H后前18号元素中原子半径最小;
③无正价;
④不能被任何物质氧化;
⑤能与水反应置换水中的氧;
⑥CaF2难溶、AgF溶于水;
⑦无含氧酸;
⑧HF为弱酸。
(10)Ne:
略
(11)Na:
①最外层电子数是次外层的1/8,最内层的1/2;
②前18号元素原子半径最大;
③氧化物对应的水化物为NaOH;
④能形成氧化物Na2O和过氧化物Na2O2;
⑤与K的合金形成原子能反应堆的导热材料。
(12)Mg:
①最外层电子数=最内层电子数,次外层电子数是最外层电子数的4倍;
②Mg(OH)2是难溶性的中强碱;
③Mg遇冷水难反应,遇热水放H2;
④MgCl2为苦卤、MgSO4为泻盐。
(13)Al:
①最外层比次外层少5个电子;
②最外层电子数=电子层数;
③铝是金属元素但具有一定的非金属性;
④Al2O3是两性氧化物;
⑤Al(OH)3是两性氢氧化物;
⑥地壳中含量最多的金属元素。
(14)Si:
①最外层电子数是次外层的一半,最内层的2倍;
②地壳中含量排第二位;
③只有一种氧化物SiO2;
④气态氢化物SiH4;
⑤含氧酸为H4SiO4;
⑥H2SiO3是唯一难溶酸。
(15)P:
①最外层比次外层少2个电子;
②氢化物为PH3;
③对应的酸为H3PO4、H3PO3;
④常见白磷P4、红磷二种单质。
(16)S:
①最外层比次外层少2个电子;
②1—18号元素中离子半径最大;
③最外层与最内层电子数之和=次外层电子数;
④氢化物H2S、剧毒;
⑤氧化物有SO2、SO3;
⑥对应的水化物H2SO3、H2SO4;
⑦对应的盐常见的有Na2S、NaHS、Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4、NaHSO4。
(17)Cl:
①最外层比次外层少一个电子,比最内层多5个电子;
②有多种化合价-1、+1、+3、+5、+7;
③对应的含氧酸有HClO、HClO2、HClO3、HClO4;
④HClO4是目前发现的含氧酸中的最强酸。
(18)Ar(略)
重点是:
H、C、N、O、F、Na、Mg、Al、SiP、S、Cl
【例题解析】
例1、(2011福建高考7)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是
A、H3BO3的酸性比H2CO3的强
B、Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D、若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:
R>M
答案:
B
例2、(2011广东高考22)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则
A、原子半径:
丙>丁>乙
B、单质的还原性:
丁>丙>甲
C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
答案:
AD
例3、已知aA与bB是同主族的两种相邻元素,又知A元素所在周期共有m种元素,B元素所在周期共有n种元素,若a>b,则b的值可能为;若a
答案:
a-n或a-ma+m或a+n
例4、(2011海南)四种短周期元素在周期
表中的相对
位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。
该化合物的化学式为_________________。
答案:
(1)三,VA族;
(2)NH3;(3)
;(4)N2O5;(5)S4N4
变式1、甲乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数是x,
则乙的原子序数不可能是()
A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18
变式2、A+、B―、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。
溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D。
则B-的电子式为 ,A+的电子式为 。
二、应用巩固
双基训练
1.已知X、Y均为1—18号之间的元素,X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2,又知Y的原子序数小于X的原子序数,则这两种元素的原子序数之和为 ( )
A.19 B.18 C.16 D.9
2.下列各组原子序数所表示的两种元素,能形成AB2型离子化合物的是 ( )
A.6和8 B.11和13 C.11和16 D.12和17
3.甲、乙两种非金属:
①甲比乙容易与H2化合;②甲原子能与乙阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强; ④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。
能说明甲比乙的非金属性强的是 ( )
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④
4.A.B均为原子序数1—20的元素,已知A的原子序数为n,A2+离子比B2-离子少8个电子,则B的原子序数是( )
A.n+4 B.n+6 C.n+8 D.n+10
5.下列叙述中,肯定a金属比b金属活泼性强的是 ( )
A.a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.a原子电子层数比b原子的电子层数多
C.1mola从酸中置换H+生成的H2比1molb从酸中置换H+生成的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能
6.Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4;Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是( )
A.KCl B.Na2S C.Na2O D.K2S
7.下列各组物质的性质变化正确的是 ( )
A.酸性:
HClO4>HNO3>H3PO4>H2SiO4B.稳定性:
H2S>HCl>HBr>HI
C.熔点:
Pb>K>Na>LiD.溶解性:
NaHCO3>Na2CO3>NaOH
8.短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面判断正确的是
A.原子半径:
丙<丁<戊B.金属性:
甲>丙
C.氢氧化物碱性:
丙>丁>戊D.最外层电子数:
甲>乙
9.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
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是
A.X、Y元素的金属性X B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2 C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来 10.(2010江苏卷)13.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。 下列说法正确的是 A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态 B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应 C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质 D.化合物AE与CE古有相同类型的化学键 拓展提高 1.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18 2.甲、乙分别是周期表中同一周期第ⅡA族和第ⅢA族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 A.X+1B.X+11C.X+25D.X+8 3.元素周期表中前7周期的元素种数如下: 周 期 1 2 3 4 5 6 7 元素数 2 8 8 18 18 32 32 请分析周期表与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数是 ( ) A.18 B.32 C.50 D.64 4.两种短周期元素X和Y,可以组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数为 ( ) ①m-4 ②m+4 ③m+8 ④m-2 ⑤m+6 A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤ 5.(2011福建高考7)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是 A.H3BO3的酸性比H2CO3的强 B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强 C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强 D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数: R>M 6.(2011天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子 B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小 C.第ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 7.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,已知X最外层电子数为2,则下列叙述中正确的是 ( ) A.Z一定是活泼的金属元素 B.Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸 C.1molX的单质跟足量水反应时,发生转移的电子为2mol D.Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性 8.(2011新课标全国)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。 元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。 下列说法错误的是 A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构 B.元素X与氢形成的原子比为1: 1的化合物有很多种 C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2 9.天然存在的金属钫(Fr)极微量。 它的21个已知同位素都有放射性。 它是碱金属元素中最重的元素。 根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是 ( ) A.在已知元素中具有最大的原子半径 B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O C.氧化物对应的水化物是极强的碱 D.其单质的熔点比金属钠的熔点高 10.在aXn-和bYm+两种简单离子,且X、Y均为短周期元素,已知Xn-比Ym+多2个电子层,下列关系和说法正确的是
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- 化学 专题 元素周期律