2013届高考化学一轮复习方案课件(人教版)第14讲 元素周期律

第14讲│元素周期律第14讲元素周期律课标考纲展示考纲要求考向追踪1.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第ⅠA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。3.了解元素、核素和同位素的含义。1.核素及原子结构中“量”的关系。一般通过元素合成等新信息，考查质子数、中子数、质量数之间的换算关系，难度较小。2.周期表的结构及应用。本考点一般不独立出题，通常作为元素推断的依据，进行综合考查，难度较大。第14讲│课标考纲展示考纲要求考向追踪4.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。5.了解原子核外电子排布。3.同主族元素的性质规律判断。通常是作为元素的性质推断，或选择题中的正误判断，难度较大。第14讲│课标考纲展示第14讲│考向互动探究考向互动探究►探究考向一元素周期表的结构【知识梳理】1．世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家________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________中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝________＝________＝。门捷列夫周期表核电荷数质子数核外电子数第14讲│考向互动探究3．编排原则(1)周期：把____________相同的元素，按____________的顺序，从左至右排成的横行。(2)族：把___________________相等的元素，按_____________________的顺序，从上至下排成的纵行。4．元素周期表的结构电子层数原子序数递增最外层电子数原子序数由小到大第14讲│考向互动探究短288长181832不完全26短周期元素与长周期元素778、9、1018第14讲│考向互动探究[问题导思]同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？[问题导思]提示：不一定。第二、三周期是短周期，同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数相差1，第四、五周期两主族间隔了10种过渡元素，故原子序数相差11，第六、七周期两主族中间还包括了镧系和锕系，共隔了24种元素，原子序数相差25。第14讲│考向互动探究【要点深化】1．元素周期表的结构(1)周期分类第14讲│考向互动探究(2)族第14讲│考向互动探究(3)元素周期表中的规律①同周期中直接相邻的两元素的原子序数相差1。②第二、三周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为1；第四、五周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为11；第六、七周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为25。③同主族相邻元素的原子序数关系分为两种情况：第一种情况：在第ⅠA族、第ⅡA族中，同一主族相邻元素原子序数相差为上一周期元素的种数；第二种情况：在第ⅢA～ⅦA族、0族，相邻元素原子序数相差为下一周期元素的种数。第14讲│考向互动探究2．快速确定元素在周期表中的位置第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究3．由位置推断原子序数(1)同周期相邻主族元素的原子序数差①非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻主族元素的原子序数差为1。②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第七周期分别依次为1、1、11、11、25、25。(2)“┳”型、“┻”型元素原子序数之间的规律直接相邻的“┳”型元素原子序数的关系如图14－1(a)所示，直接相邻的“┻”型元素原子序数的关系如图(b)所示。第14讲│考向互动探究•【特别提示】(1)解题时注意题中是否要求某元素在短周期中。(2)要注意题中所给位置在周期表中确实存在，并注意镧系和锕系元素的特殊情况。(3)“╋”型元素原子序数之间的规律ⅢA族→0族区域内满足“╋”型元素原子序数的关系，如图14－2所示。第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究4．元素周期表中的几条规律(1)“奇数偶数统一”规律元素周期表中，ⅡA、ⅣA、ⅥA族元素原子的最外层电子数为偶数，其对应的各主族元素的原子序数、元素的主要化合价(包括最高正化合价和最低负化合价)必为偶数。ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA族元素原子的最外层电子数为奇数，其对应的各主族元素的原子序数、最高正化合价和最低负化合价必为奇数。第14讲│考向互动探究(2)阴阳离子中核内质子数与核外电子数的关系——“阴加阳减”规律①阴加规律：阴离子aXm－中的电子数为a＋m，因为aX原子的电子数为a，aXm－离子比aX原子的电子数多m个。②阳减规律：阳离子bYn＋中的电子数为b－n，因为bY原子的电子数为b，bYn＋离子比bY原子的电子数少n个。5．常见的等电子、等质子微粒(1)常见的等电子微粒核外有10个电子的微粒：分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；阳离子：Mg2＋、Na＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH－2。第14讲│考向互动探究核外电子数为18个电子的微粒有：阳离子有：K＋、Ca2＋等；阴离子有：P3－、S2－、HS－、Cl－等；分子有：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等。(2)等质子粒子离子：F－、OH－、NH－2；Na＋、H3O＋、NH＋4；HS－、Cl－。分子：N2、CO、C2H2，S和O2等。•【典例精析】例1[2011·江苏化学卷]短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图14－3所示。下列说法正确的是()图14－3第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rXrYrZrWrQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强[答案]A[解析]由元素的相对位置关系可推得：X为N，Y为O，Z为Al，W为S，Q为Cl。主族元素的最高正价等于最外层电子数，N为＋5价，Z为＋3价，两者之和为8，A对；电子层数越多，原子半径越大，同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径大小顺序为：rZ＞rW＞rQ＞rX＞rY，B错；O2－和Al3＋的离子结构示意图与Ne相同，核外电子数和电子层数均相同，C错；非金属性S＜Cl，则酸性H2SO4＜HClO4，D错。第14讲│考向互动探究[方法点拨]与周期表结构有关的几个问题(1)ⅡA、ⅢA族原子序数差(同周期)同周期ⅡA、ⅢA族元素原子序数差可能是：1(2,3周期)，11(4,5周期)，25(6周期)。含元素最多的族是ⅢB族。(2)同主族相邻元素的原子序数关系：若同主族元素A、B在周期表中上下相邻，A元素所在周期有m种元素，元素B所在周期有n种元素，设A的原子序数为x，B的原子序数为y，若A、B在周期表左侧，则y＝x＋m。若A、B在周期表右侧，y＝x＋n。第14讲│考向互动探究变式题短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示：甲乙丙丁戊下列判断正确的是()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：甲乙第14讲│考向互动探究[解析]本题考查元素周期表和元素周期律。同周期元素的原子半径从左向右依次减小，有丙丁戊，A选项错误；同主族元素的金属性自上而下依次增强，即丙甲，B选项错误；同周期元素从左到右金属性减弱，元素对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，即有丙丁戊，C选项正确；乙位于甲的右端，故乙的族序数大，最外层电子数多，即乙甲，D选项错误。[答案]C第14讲│考向互动探究1．碱金属元素第14讲│考向互动探究增多►探究考向二元素性质与原子结构【知识梳理】1变大变大金属性＋1增强第14讲│考向互动探究银白较小较低增大降低还原性增强容易第14讲│考向互动探究7增多变大变大非金属性＋7减弱第14讲│考向互动探究变深增大升高氧化性减弱难不稳定第14讲│考向互动探究增大3.元素性质与原子结构的关系减弱增强减弱增强减弱[问题导思]1.金属性指的是什么？2．最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似吗？第14讲│考向互动探究[问题导思]提示：1．金属性是指元素的原子失电子难易程度的性质，即元素的原子越易失电子，金属性就越强。根据氧化性、还原性强弱的判断依据，金属性越强则还原性越强。2．不一定。如0族的氦(He)与第ⅡA族元素最外层电子数相同，性质不同。第14讲│考向互动探究【要点深化】1．碱金属元素的性质与原子结构之间的关系第14讲│考向互动探究2．卤族元素原子结构与性质的关系第14讲│考向互动探究3．元素性质与原子结构的关系•【典例精析】例2[2011·重庆卷]下列叙述正确的是()A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强第14讲│考向互动探究[解析]氯气具有强氧化性，铁在氯气中燃烧生成FeCl3，H＋的氧化性较弱，与铁反应生成FeCl2，A项错误。锌与不足量的稀硫酸反应生成ZnSO4溶液，属于强酸弱碱盐，溶液显酸性，K与硫酸反应后得到K2SO4为中性，而过量的K继续与水反应生成KOH，因此最后溶液显碱性，B项错误。Li、Na、K为同主族元素，从上到下原子半径依次增大，但密度金属钠大于金属钾，出现反常，C项错误。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C、P、S、Cl的非金属性依次增强，因此D项正确。[答案]D第14讲│考向互动探究变式题[2011·福州统测]氮化钠和氢化钠都是离子化合物，与水反应的化学方程式(未配平)如下：Na3N＋H2O―→NaOH＋NH3↑，NaH＋H2O―→NaOH＋H2↑。有关它们的叙述：①离子半径：Na＋N3－H＋；②与水反应都是氧化还原反应；③与水反应后的溶液都显碱性；④与盐酸反应都只生成一种盐；⑤两种化合物中的阴阳离子均具有相同的电子层结构。其中正确的是()A．②③④⑤B．①③⑤C．②④D．③第14讲│考向互动探究[解析]Na＋与N3－具有相同的核外电子排布，由于Na的质子数多，所以离子半径小于N3－，H＋核外无电子，得出离子半径N3－Na＋H＋；分析两个反应方程式，①中没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，②是氧化还原反应；反应后均生成NaOH，溶液显碱性；与盐酸反应前者生成氯化钠和氯化铵两种盐，后者生成氯化钠一种盐；NaH中的阴阳离子不具有相同的电子层结构，综合分析选择D。[答案]D第14讲│考向互动探究第14讲│考向互动探究►探究考向三核素【知识梳理】1．元素、核素、同位素(1)元素是具有相同________的同一类原子的总称。(2)核素是具有一定数目________和一定数目________的一种原子。(3)________相同而________不同的同一元素的不同原子互称为同位素。2．原子中各微粒的数量关系(1)原子序数＝________＝________＝________。(2)质量数(A)＝____________＋____________。质子数质子中子质子数中子数质子数核电荷数核外电子数质子数(Z)中子数(N)第14讲│考向互动探究质量d个单位＋c质子X原子的个数4．核素、同位素、元素三者之间的关系为：第14讲│考向互动探究相同核电荷数一定数目的质子一定数目的中子5．元素的相对原子质量(1)目前已经发现的110多种元素中，大多数都有________。(2)一种天然存在的元素的各种核素分占的比例不一定相同，但所占的百分比组成________。(3)元素的相对原子质量是按各种________同位素原子所占的一定百分比算出来的________。元素周期表和相对原子质量表中的数值就是____________________，而非核素(或原子)的相对原子质量。第14讲│考向互动探究同位素不变天然平均值元素的相对原子质量[问题导思]1.同位素的性质相同吗？请简单解释原因。2．H2、O2、T2三种粒子