化学高考一轮复习课件第5章第2讲元素周期律高中化学课件

第2讲元素周期律基础盘点一、原子核外电子的排布1．电子层的表示方法及能量变化电子层数由内向外数字表示法1234567字母表示法离核远近由到电子能量由到KLMNOP近远低高Q第五章物质结构元素周期律2.原子核外电子排布规律(即核外电子排布三原则)(1)能量最低原理：核外电子总是尽可能先排布在能量的(离原子核)的电子层里。(2)每层最多容纳的电子数为个。(3)最外层电子数最多不超过个(K层为最外层时不超过个)；次外层电子数最多不超过个；倒数第三层电子数最多不超过32个。最低最近2n28218特别提醒核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条。二、元素周期律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。原子序数周期性核外电子排布周期性变化3．具体表现形式项目同周期(左→右)同主族(上→下)核电荷数逐渐逐渐电子层数逐渐原子半径逐渐逐渐原子结构离子半径阳离子逐渐阴离子逐渐r(阴离子)r(阳离子)逐渐增大相同减小增大增多增大减小减小＞增大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)+1+7－主族序数)－(8主族序数性质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阴离子还原性阳离子氧化性逐渐阴离子还原性逐渐气态氢化物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减弱减弱减弱减弱减弱减弱减弱增强增强增强增强增强增强增强性质三、元素周期表和元素周期律的应用1．根据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)(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)2Al(OH)3，Ca(OH)2Mg(OH)2(填“＞”、“＜”或“＝”)；(2)推测未知元素的某此性质。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。＞＞难难有不不酸3．启发人们在一定区域内寻找新物质(1)半导体元素在分区线附近，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。考点精讲考点一学科思想——比较思想在元素金属性和非金属性强弱判断中的应用问题1：如何比较元素的金属性的强弱？提示(1)根据在周期表中的位置：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性逐渐减弱；同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性逐渐增强。金属性最强的元素为钫。(2)根据与水或酸置换出氢气的难易：越易者金属性越强。(3)根据最高价氧化物的水化物碱性强弱：碱性越强者金属性越强。(4)根据与盐溶液的置换反应：一般活泼金属能置换不活泼金属(钾、钙、钠等极活泼金属除外)。(5)在金属活动性顺序中：一般排在前面的金属较活泼。(6)在原电池正负极中：负极金属较活泼。(7)根据金属阳离子氧化性的强弱：金属阳离子的氧化性越弱，则金属性越强；金属阳离子的氧化性越强，则金属性越弱。(注意：Fe3＋的特殊性)(8)根据金属原子失电子吸收的能量高低判断：在一定条件下，吸收的能量越少，失电子越容易，金属性越强；吸收的能量越多，失电子越难，金属性越弱。提示(1)根据在周期表中的位置：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性逐渐增强；同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性逐渐减弱。非金属性最强的元素为氟。(2)根据与氢气化合的难易及生成氢化物的稳定性：越易化合、氢化物越稳定者非金属性越强。问题2：如何比较元素的非金属性的强弱？(3)根据最高价氧化物的水化物酸性强弱：酸性越强者非金属性越强。(4)根据与盐溶液的置换反应：活泼非金属可置换出不活泼非金属(F2除外)。(5)根据对应单质氧化性的强弱：一般地，单质的氧化性越强，其对应非金属元素的非金属性越强。(6)根据气态氢化物的还原性或对应阴离子的还原性强弱：气态氢化物或对应阴离子的还原性越强，非金属性越弱。提示影响元素金属性或非金属性强弱的根本原因是元素原子得、失电子的难易。问题3：影响元素金属性或非金属性强弱的根本原因是什么？(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________。例1(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________。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－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，其他均合题意。(2)由金属B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强，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。答案(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨(2)B＞A＞C规律方法判断元素金属性(或非金属性)的强弱的方法很多，但也不能滥用，有些是不能作为判断依据的，如：①通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素金属性或非金属性的强弱，而不是根据得、失电子的多少。②通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素金属性或非金属性的强弱，而不是根据其它化合物酸碱性的强弱来判断。即时巩固1R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)()A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素解析同一短周期元素，随着原子序数的递增，元素的金属性依次减弱，形成的最高价氧化物的水化物的碱性依次减弱，A错；当Y为氧元素时，Z为氟，氟没有正化合价；当Y为硫元素时，Z为氯，氯的最高正价为＋7，C错；当Y为第三周期元素时，X为磷元素，R为铝元素，D错；X元素的氧化物的水化物HnXOm是强酸，说明X是活泼非金属元素，而Y和X在同一周期且Y位于X的右边，Y的非金属性比X的非金属性更强，所以B正确。答案B考点二“位”、“构”、“性”三者的关系“位、构、性”之间的三角关系(1)结构与位置互推问题是解题的基础①掌握四个关系式a．电子层数＝周期数b．质子数＝原子序数c．最外层电子数＝主族序数d．主族元素的最高正价＝族序数，负价＝主族序数－8②熟悉常见离子的电子层结构a．第二周期第ⅠA、ⅡA族元素原子能形成稳定的2电子结构的离子。b．除第二周期第ⅠA、ⅡA、ⅢA族元素外的其他主族元素原子能形成稳定的8电子结构(氢元素除外)。c．本周期的非金属阴离子与下一周期的金属阳离子具有相同的电子层结构。(2)性质与位置互推问题是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①元素的金属性、非金属性。②气态氢化物的稳定性。③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。④金属与H2O或酸反应的难易程度。(3)结构和性质的互推问题是解题的要素①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。④判断元素金属性和非金属性的方法。(4)有关推断必备知识①主族元素在周期表中的特殊位置a．族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。b.族序数等于周期数2倍的元素：C、S。c.族序数等于周期数3倍的元素：O。d.周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。e.周期数是族序数3倍的元素：Na。f.最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。g.最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。h.除H外，原子半径最小的元素：F。i.最高正价不等于族序数的元素：O、F。②主族元素性质、存在和用途的特殊性a．形成化合物最多的元素(或单质是自然界硬度最大的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素)：C。b．空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。c．氢化物在通常状况下呈液态的元素：O。d．最活泼的非金属元素(或无正价的元素、无含氧酸的非金属元素、其无氧酸可腐蚀玻璃的元素，其气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素)：F。e．自然界最活泼的金属元素(或最高价氧化物的水化物碱性最强的元素、阳离子氧化性最弱的元素)：Cs。f．最轻单质的元素：H；最轻的金属元素：Li。g．单质常温下呈液态的元素：Br和Hg。h．最高价氧化物对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。i．元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素：N。j．元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。k．常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。例2(2009·广东理基，35)下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是()ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2cd3abefA.e的氢化物比d的氢化物稳定B．a、b、e三种元素的原子半径：ebaC．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强族周期解析结合元素周期表考查元素周期律。容易判断出a为Na、b为Mg、c为C、d为O、e为S、f为Cl。以下各选项可据此判断。本题若不推出具体元素，结合“位—构—性”也可作答。氢化物的稳定性取决于元素的非金属性，d、e是同族元素，非金属性从上往下减弱，因而氢化物稳定性也减弱，A错；同一周期元素，半径从左到右逐渐减小，a＞b＞e，B错；C是第ⅣA元素，性质最稳定，C错；最高价氧化物的水化物酸性取决于元素的非金属性，非金属性越强，酸性越强，元素的非金属性：c＜e＜f，因此酸性依次增强，D对。答案D规律方法“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。即时巩固2铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第六周期。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是()A．Tl＋的最外层有1个电子B．Tl是71号元素C．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物D．Tl＋的还原性比Ag强解析Al、Tl位于第ⅢA族，原子最外层有3个电子，所以Tl＋的最外层有2个电子；由信息给出的反应知，Tl3＋能氧化Ag，Tl＋为还原产物，所以Ag的还原性比Tl＋强；Tl有6个电子层，最外层有3个电子，其原子结构示意图为:因此，A、B、D项都错误。故选C。答案C提示分子离子一核10电子NeN3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋二核10电子HFOH－三核10电子H2ONH－2四核10电子NH3H3O＋五核10电子CH4NH＋4考点三等电子微粒问题1：举例说明常见的10电子的分子、离子各有哪些？提示分子离子一核18电子ArK＋、Ca2＋、Cl－、S2－二核18电子F2、HClO2－2、HS－三核18电子H2S—四核18电子PH3、H2O2—五核18电子SiH4、CH3F—问题2：举例说明常见的18电子的分子、离子各有哪些？例3A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E