《全程复习方略》2016届高考化学(全国通用)总复习教师用书配套课件：5.2 元素周期表 元素周期律

第二节元素周期表元素周期律考纲考情三年18考高考指数：★★★★★1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律及其与原子结构的关系。3.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。【知识梳理】一、元素周期表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＝_________＝核外电子数＝质子数。核电荷数2.元素周期表的编排原则：原子序数最外层电子数电子层数3.元素周期表的结构：(1)周期(7个横行，7个周期)。短周期长周期序号1234567元素种数__________________0族元素原子序数______________8611828818183232210183654(2)族(18个纵行，16个族)。主族列121314151617族____________________________副族列345671112族____________________________Ⅷ族第_________，共3个纵行0族第___纵行ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB8、9、1018【微点拨】(1)最外层电子数是2的元素不一定属于第ⅡA族，如He属于0族。(2)在描述族时要注意：①如ⅢA族误写为ⅢA族，A不能写成下标；②Ⅷ族错写为ⅧB族。二、元素周期律1.元素周期律：原子序数原子核外电子排布2.主族元素的周期性变化规律：内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数_____依次_____最外层电子数依次增加1个_____原子半径__________________元素的性质金属性__________________非金属性__________________主要化合价一般，最高正价：________负化合价：__________最高正价数＝_________(O、F除外)相同增加相同逐渐减小逐渐增大逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱+1→+7主族序数-8主族序数内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)化合物性质最高价氧化物对应水化物酸性_________碱性_________酸性_________碱性_________氢化物稳定性__________________逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱【微点拨】(1)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的数目，如Na失电子数比Al少，但Na的金属性强于Al。(2)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物，如H2SO3的酸性强于H2CO3，但不能说明S比C的非金属性强。三、元素周期表、元素周期律的应用1.元素周期表中元素的分区：逐渐增强非金属金属逐渐增强2.元素周期表在科研、生产等方面的指导作用：(1)科学预测：为_______的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料：_______材料在金属与非金属分界线附近，如Si、Ge等；农药中常用元素在右上方，如F、Cl、S、P、As等；催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在_________中寻找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。新元素半导体过渡元素(3)工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。【微点拨】(1)金属和非金属分界线右侧都是非金属，但左侧的并不都是金属元素，如氢元素。(2)过渡元素都是金属元素，金属元素只有正价，没有负价。(3)处在金属和非金属分界线上下的元素单质并不一定是半导体，如Al是导体，B(硼)不导电。【小题快练】1.【思考辨析】(1)(2014·山东高考)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。()【分析】没有指明元素的最高价含氧酸，如HClO的酸性比HBrO4要弱。×(2)(2014·山东高考)Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小。()【分析】电子层结构相同的简单离子，核电荷数越大，离子半径越小，S2-半径大于Cl-半径，K+半径大于Ca2+半径。(3)(2013·天津高考)第2周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7。()【分析】第2周期元素O无最高正化合价，F无正化合价。××(4)(2013·天津高考)同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强。()【分析】同周期金属元素从左到右，元素化合价越高，其失电子能力越弱。×2.【教材研习】(1)(RJ必修2·P11)下列化合物仅由主族元素组成的是()A.Cu3PB.FeSC.XeF6D.Mg3N2【解析】选D。Cu、Fe是过渡元素，Xe是0族元素，S、P、F、N、Mg都是主族元素，故选D。(2)(RJ必修2·P11)下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是()A.原子最外层的电子数随核电荷数的增加而增多B.单质颜色随核电荷数的增加而加深C.氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D.非金属性随核电荷数的增加而增强【解析】选B。F、Cl、Br、I均属于ⅦA族，原子最外层的电子数均为7，随核电荷数的增加元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，单质颜色加深，A、C、D错误，B正确。(3)(RJ必修2·P19)元素周期表中，常用于制造半导体材料的是()A.位于周期表中部的过渡元素B.金属元素和非金属元素分界线附近的元素C.右上方区域的非金属元素D.左下方区域的金属元素【解析】选B。在金属元素和非金属元素分界线附近的元素常用于制造半导体材料。(4)(SJ必修2·P10)下列说法错误的是()A.金属性：NaMgB.非金属性：BrClC.酸性：HNO3H3PO4D.稳定性：H2ONH3【解析】选B。钠、镁为第3周期的金属元素，金属性NaMg；Cl、Br为第ⅦA族元素，非金属性ClBr；N、P为第ⅤA族元素，非金属性NP，元素最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3H3PO4；O、N为第2周期元素，非金属性ON，氢化物的稳定性H2ONH3。【速记卡片】1.元素周期表结构的七横行、十八纵行：(1)七横行即1～7个周期，每周期的元素种类数分别为2、8、8、18、18、32、32。(2)十八纵行即七主七副一Ⅷ一0。从左至右分别为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ(占三行)、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。2.金属性、非金属性比较的3个依据：(1)金属性：①与水或酸反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；③金属单质的置换反应。(2)非金属性：①与氢气化合的难易以及氢化物的稳定性；②最高价含氧酸的酸性强弱；③非金属单质的置换反应。3.微粒半径比较的3个方法：(1)同主族元素原子：核电荷数越大，半径越大。(2)同周期元素原子：核电荷数越大，半径越小。(3)核外电子排布结构相同粒子：核电荷数越大，半径越小。考点一元素周期表的结构及其应用【自主训练】(2015·衡水模拟)根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A.两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1B.L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C.所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等D.某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第5周期ⅦA族【解析】选C。在短周期里，除第1周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是8种。若两元素原子序数相差8，则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，A正确；L层电子数为奇数，则一定是核外最外层电子，其所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，B正确；氟元素没有正价，C错误；稀有气体元素Xe是54号元素，故核电荷数为53的元素位于第5周期ⅦA族，D正确。【归纳总结】利用稀有气体元素确定主族元素在周期表的位置方法：原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。例如，(1)35号元素(相邻近的是36Kr)，则35-36＝-1，故周期数为4，族序数为8-|-1|＝7，即第4周期第ⅦA族，即溴元素。(2)87号元素(相邻近的是86Rn)，则87-86＝1，故周期数为7，族序数为1，即第7周期第ⅠA族，即钫元素。【针对训练】下列有关元素周期表结构的说法中正确的是()A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族B.在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料C.某元素原子核外的电子数为63，则它是第6周期副族元素D.除短周期外，其他周期均为18种元素，副族元素没有非金属元素【解析】选C。氦原子最外层电子数为2，为0族元素，故A错；金属与非金属分界线附近可以寻找半导体，而合金材料需在过渡元素中寻找，故B错；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18＝9，则其属于第6周期，是从左到右的第9种，而第6周期中包含镧系，所以它属于镧系，是副族元素，故C正确；在元素周期表中，只有第4、5周期为18种元素，第6周期有32种元素，故D错。【加固训练】1.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知：①四种元素的电子层数之和等于10，且它们分别属于连续的四个主族；②四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是()A.W和X位于第2周期B.Y和Z分别是Al和SiC.W和X分别是O和FD.Z的金属性可能比X的金属性强【解析】选B。由电子层数之和为10，原子半径最大的是X推知X、Y、Z位于第3周期，W为第1周期，则W为H，X为Mg、Y为Al、Z为Si，则Si的金属性比Mg的弱。2.短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是()A.X和Y可能处于同一周期B.X和Y可能处于相邻周期C.X和Y可能处于同一主族D.X和Y可能处于相邻主族【解析】选C。同一主族上下相邻周期的元素，其原子序数之差为2、8、18、32，故C项错误。考点二元素周期律的应用一、元素金属性和非金属性的强弱比较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；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：3.实验比较法：二、微粒半径的大小比较【典题】(2014·新课标全国卷Ⅰ)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数：XYZB.单质沸点：XYZC.离子半径：X2-Y+Z-D.原子序数：XYZ【解析】选D。由题意知，Y+、Z-只能为Na+和F-，所以X、Y、Z分别为S、Na、F，D正确；S、Na、F最外层电子数分别为6、1、7，即ZXY，A错误；常温下F2为气体，钠和硫均为固体，但由于钠为金属，其沸点一般较高，故单质的沸点顺序应为YXZ，B错误；核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，所以半径Z-Y+，C错误。【针对训练】(2015·玉溪模拟)A、B、C、D为四种短周期元素，已知A、C同主族，B、C、D同周期；A的气态氢化物比C的气态氢化物稳定；B的阳离子比D的阳离子氧化性强；B的阳离子比C的阴离子少一个电子层。下列叙述正确的是()A.原子序数：ACBDB.单质熔点：DB，ACC.原子半径：DBCAD.简单离子半径：DBCA【解析】选C。A的气态氢化物比C的气态氢化物稳定，说明A是第2周期元素，C是第3周期元素，则B、D也是第3周期元素；B的阳离子比C的阴离子少一个电子层，说明B是金属元素，C是非金属元素；B的阳离子比D的阳离子氧化性强，也即B单质的还原性比D单质的还原性弱，则说明B、D都是金属元素且B在D的右侧。A项，四种元素原子序数的大小关系是CBDA，错误；B项，A、C都是非金属单质，二者都是分子晶体，单质的熔点CA，错误；C项，根据元素周期律原子半径的大小关系是DBCA，正确；D项，A、B、D的简单离子具有相同的电子层结构，离子半径大小关系是ADB，C的电子层数