2019-2020学年高中化学 第一章 物质结构元素周期律 2 第2课时 元素周期表和元素周期律的应

第一章物质结构元素周期律第2课时元素周期表和元素周期律的应用第一章物质结构元素周期律1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。2.认识元素周期表是元素周期律的具体体现。3．体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。元素周期表的分区及元素化合价规律1．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律增强非金属金属增强(1)第二、三、四、五、六周期除过渡元素外，依次有______________种金属元素，有______________种非金属元素(含稀有气体)。(2)分界线附近元素的性质：既表现_____元素的性质，又表现_______元素的性质。2、3、4、5、66、5、4、3、2金属非金属2．元素的化合价与其在周期表中的位置的关系(1)价电子：与元素化合价有密切关系的电子。①主族元素价电子：原子的___________；②过渡元素：原子的___________及次外层、倒数第三层的部分电子。(2)化合价规律(氧、氟除外)①主族元素：元素的最高正化合价＝_______＝_____________；②非金属元素：最高正价＋|最低负价|＝8。最外层电子最外层电子族序数最外层电子数1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)Si是非金属元素，故Si元素只表现非金属性。()(2)第三周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价。()(3)处于金属与非金属分界线附近的元素常用作催化剂材料。()(4)元素R的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4，则其气态氢化物为H2R。()×√×√2．某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是()A．R是第ⅣA族元素B．R的气态氢化物化学式为H2RC．R能形成两种氧化物RO2和RO3D．R的气态氢化物的水溶液显酸性解析：选A。短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是＋6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；S的气态氢化物的化学式为H2S，B项正确；硫可以形成SO2和SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项正确。3．如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是()A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞②B．气态氢化物的稳定性：⑤＞②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥＞⑤D．元素的最高正化合价：③＝⑥解析：选C。元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性：H2O＞H2S，酸性：HClO4＞H2SO4，B项错误，C项正确；F无正价，D项错误。元素“位、构、性”的关系及其应用同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：1．“位、构、性”三者关系的解读(1)原子结构――→决定元素在周期表中的位置结构最外层电子数＝主族序数电子层数＝周期数位置(2)原子结构――→决定元素的化学性质结构最外层电子数越少，电子层数越多，越易失电子，还原性越强。最外层电子数越多，电子层数越少，越易得电子，氧化性越强。性质(3)元素在周期表中的位置――→体现或推测原子结构和元素性质2．元素“位、构、性”规律中的特例(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(11H)无中子。(2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。(4)非金属单质一般不导电，但石墨导电，晶体硅是半导体。(5)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO等不是酸性氧化物。(6)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价，在NaH中氢显－1价。(2019·高考全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A．原子半径：W＜XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z＜WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱[解析]由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：NAl，A项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B项正确；由非金属性：PN可知，气态氢化物热稳定性：PH3NH3，C项正确；Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D项错误。[答案]D(2018·高考全国卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()A．常温常压下X的单质为气态B．Z的氢化物为离子化合物C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D．W与Y具有相同的最高化合价解析：选B。W与Z形成的化合物与浓硫酸反应生成的产物可腐蚀玻璃，则该产物为HF。原子序数不大于20，暗示可以等于20。W一定为氟元素，Y一定为氯元素，Z的原子序数大于17且为主族元素，Z可能为钾元素、钙元素，由W、X、Z的最外层电子数之和为10推知，X可能为镁元素、钠元素。综上所述，W为氟元素，X为钠元素(或镁元素)，Y为氯元素，Z为钙元素(或钾元素)。钠、镁单质在常温常压下均呈固态，A项错误；CaH2、KH都是离子化合物，B项正确；氯化钾溶液呈中性，C项错误；氟没有正化合价，D项错误。考查元素金属性、非金属性变化规律1．下列说法正确的是()A．在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B．Na、Mg、Al的还原性依次减弱C．F、Cl、Br的非金属性依次增强D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱解析：选B。在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH的碱性强于NaOH，D错。2．下列关于元素周期律和元素周期表的叙述中正确的是()A．同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱B．元素周期表是元素周期律的具体表现形式C．同一周期从左到右，元素原子半径逐渐增大D．非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值解析：选B。同一主族元素从上到下金属性逐渐增强，A不正确；元素周期表是元素周期律的具体表现形式，B正确；同一周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，C不正确；主族非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数，D不正确。考查元素“位、构、性”之间的关系3．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()①原子序数为15的元素的原子半径小于N的原子半径②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期第ⅣA族元素的氢化物的稳定性大于NH3④原子序数为12的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强于Al(OH)3A．①②B．①③C．②④D．③④解析：选C。原子序数为15的元素是P，其原子半径大于N的原子半径，①不正确；第二周期第ⅣA族元素为C，C的非金属性弱于N，其氢化物的稳定性弱于NH3，③不正确。4．(2017·高考全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：dcbaB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强解析：选B。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径：Na(或Mg)AlSO，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2S，D项错误。5．四种短周期主族元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径(r)：r(X)r(Z)B．元素的非金属性：YMC．Y元素的最高化合价为＋7价D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸答案：B元素周期表和元素周期律的应用1．对化学研究的指导作用(1)由元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，如铅(Pb)位于第六周期第ⅣA族，则可推知铅(Pb)有__个电子层，最外层电子数为__。64(2)由元素的位置比较元素的性质，如同主族元素性质的比较，同周期元素性质的比较。(3)根据元素的原子结构推测它在元素周期表中的位置。(4)科学预测：为新元素的发现和预测它们的_______________提供线索。原子结构和性质2．指导其他与化学相关的科学技术将下面左右两侧对应内容连线。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内。()(2)构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内。()(3)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的材料，所以这几种元素的化合物都有毒。()(4)根据Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。()√××√2．元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，请将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。AB①制半导体的元素(a)ⅣB至ⅥB的过渡元素②制催化剂的元素(b)F、Cl、Br、N、S“三角地带”③制耐高温材料的元素(c)金属与非金属元素分界线附近AB④制制冷剂的元素(d)相对原子质量较小的元素⑤地壳中含量较多的元素(e)过渡元素①______②______③______④______⑤______答案：①(c)②(e)③(a)④(b)⑤(d)1．镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质描述中不正确的是()A．在化合物中显＋2价B．单质能和水反应，放出氢气C．镭比钙的金属性弱D．碳酸镭难溶于水解析：选C。镭是第七周期第ⅡA族元素，根据同主族元素性质的递变规律可知，镭在化合物中的化合价为＋2价，A正确；Ca能与水反应放出H2，则比Ca活泼的镭也能与水反应放出H2，B正确；镭的金属性比钙强，C错误；BaCO3难溶于水，则碳酸镭也难溶于水，D正确。2．碲(Te)是与O、S同主族的元素，位于第五周期。据此，推断碲的相关性质错误的是()A．碲的单质在常温下是固态B．碲的常见化合价是－2、＋4、＋6C．碲可能做半导体材料D．碲的氢化物H2Te很稳定解析：选D。同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，所以H2Te不稳定。3．(2019·长春高一检测)某主族元素R原子的质量数为79，已知R的单核离子含有45个中子和36个电子，下列有关R的叙述错误的是()A．R位于第四周期第ⅥA族B．R最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3RO4C．元素R气态氢化物的化学式为H2RD．R的阴离子具有强还原性解析：选B。由于主族元素R原子的质量数为79，含有45个中子，所以质子数为79－45＝34，由于R的单核离子含有45个中子和36个电子，所以该原子有4个电子层，最外层是6个电子，所以R位于第四周期第ⅥA族；由于R的最高正价是＋6价，所以R的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO4，气态氢化物的化学式为H2R，R的阴离子失电子能力较强，所以具有强还原性。重难易错提炼1.对于主族元素(1)周期序数＝电子层数；(2)主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|(其中，F无正价，O无最高正价)。2．金属与非金属分界线处的元素(1)AlGeSbPo；