高考化学一轮复习第5章物质结构、元素周期律第19讲元素周期律和元素周期表讲义新人教版

1第19讲元素周期律和元素周期表考点一元素周期表1．世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。2．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。3．编排原则(1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。(2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。4．元素周期表的结构5．元素周期表中的特殊位置(1)分区①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹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：分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。(2)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金2属元素。(3)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(4)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(5)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。说明①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。深度思考1．请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：(1)标出族序数。(2)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。(3)标出镧系、锕系的位置。(4)写出各周期元素的种类。(5)写出稀有气体元素的原子序数。(6)标出113号～118号元素的位置。答案2．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是________________。3(2)若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系为________。答案(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29解析(1)因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。(2)对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。3．若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为________________。答案y＝x＋m或y＝x＋n解析当A、B在ⅠA族和ⅡA族时，y＝x＋m；当A、B在ⅢA～ⅦA族时，y＝x＋n。题组一由位置判断元素原子序数间关系1.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()A．5x＋10B．5xC．5x＋14D．5x＋16答案A解析2．已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是()YXZA.Y与Z的原子序数之和可能为2aB．Y的原子序数可能为a－174C．Z的原子序数可能为a＋31D．X、Y、Z一定为短周期元素答案D题组二考查元素周期表的整体结构3．结合如图所示元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有________(填字母，下同)，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。(2)f元素位于第________周期第________族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：____________________________。答案(1)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四ⅡB(2)三ⅥA1．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第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，第六周期为25。(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系①ⅠA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。②ⅡA族和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。③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。2．强化记忆元素周期表的结构5考点二元素周期律及应用1．定义元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2．实质元素原子核外电子排布周期性变化的结果。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增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数)相同:最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱4.元素金属性强弱的比较(1)结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强。(2)位置比较法同周期：从左到右，元素金属性减弱同主族：从上到下，元素金属性增强左下右上位：左下方元素金属性较强(3)实验比较法6依最高价氧化物对应水化物碱性强弱比较：碱性强的对应元素金属性强依与水、酸反应的难易或剧烈程度：越易反应或反应越剧烈，对应元素金属性越强依单质的还原性强弱：还原性越强，对应元素的金属性越强依阳离子氧化性的强弱：氧化性越弱，对应元素的金属性越强依单质与同一物质反应的难易程度：越易进行反应，对应元素的金属性越强依原电池正负极：一般来说，作负极的金属对应元素的金属性强5．元素非金属性强弱的比较(1)结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。(2)位置比较法同周期：从左到右，非金属性增强同主族：从上到下，非金属性减弱左下右上位：左下方元素非金属性较弱(3)实验比较法依最高价氧化物对应水化物酸性强弱比较：酸性强的对应元素非金属性强依与H2反应的难易或剧烈程度：越易反应或反应越剧烈，对应元素非金属性越强依单质的氧化性强弱：氧化性越强，对应元素的非金属性越强依简单阴离子的还原性强弱：还原性越弱，对应元素的非金属性越强依单质与同一物质反应的难易程度：越易进行反应，对应元素的非金属性越强依置换反应：非金属性较强的元素单质能置换出非金属性较弱的元素单质6．元素周期表、元素周期律的应用(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素(2)预测元素的性质(由递变规律推测)7①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难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。7．根据稀有气体元素的原子序数推断元素在周期表的位置第一～七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118(第七周期若排满)，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。如：53号元素，由于36＜53＜54，则53号元素位于第五周期，54－53＝1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即ⅦA族，得53号元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。深度思考1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小()(2)电子层数越多，半径越大()(3)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数()(4)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强()(5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强()(6)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱()(7)在Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池中，因为Al作负极，Mg作正极，所以Al的金属性大于Mg()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×2．(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________(填序号)。①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧⑨还原性：Cl－＜S2－(2)有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高8价氧化物的水化物的碱性强；若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。答案(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨(2)B＞A＞C解析(1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关，所以①不符合题意；氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系，所以②也不符合题意，其他均符合题意。(2)由金属B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强，可判断失电子能力：B＞A；又根据A与C形成原电池，C作正极，可判断失电子能力：A＞C，故三种金属元素的原子失电子能力：B＞A＞C。题组一多角度判断元素在周期表中的位置角度一：用“原子序数”推导元素1．(1)56号元素位于第________周期________族。(2)114号元素位于第________周期________族。(3)25号元素位于第________周期________族。答案(1)六ⅡA(2)七ⅣA(3)四ⅦB角度二：用“化合价”推导元素2．用“元素符号”填空(1)最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素是__________。(2)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是________。答案(1)H、C、Si(2)S角度三：用“族与周期的关系”推导元素3．用“元素符号”填空(前20号元素)(1)主族序数与周期数相同的元素有________。(2)主族序数是周期数2倍的元素有________，3倍的元素有________。(3)周期数是主族序数2倍的元素有________，3倍的元素有________。答案(1)H、Be、Al(2)C、SO(3)Li、CaNa角度四：用“元素原子的