2022年高中总复习第一轮化学第五章第二节元素周期律与元素周期表.docx

二、元素周期律与元素周期表
稳固·夯实根底
●网络构建
●自学感悟
1.元素在周期表中的位置与性质
下表是元素周期表的一局部，答复所列有关问题。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2

①

②

3
③
④
⑤
⑥

⑦
⑧
⑨
4
⑩

〔1〕写出以下元素符号：①N，⑥Si，⑦S，⑧Cl。
〔2〕在这些元素中，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是Ar。
〔3〕在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al〔OH〕3，写出三者之间相互反响的化学方程式3HClO4+Al(OH)3====Al(ClO4)3+3H2O,HClO4+KOH====KClO4+H2O,KOH+Al(OH)3====KAlO2+2H2O。
〔4〕在这些元素中，原子半径最小的是F，原子半径最大的是K。
〔5〕在③与④中，化学性质较活泼的是Na，怎样用化学实验证明可以用它们跟水反响的实验证明：钠跟水剧烈反响，放出氢气，并生成强碱；Mg跟沸水才反响，放出氢气，并生成中强碱Mg〔OH〕2。
在⑧与中，化学性质较活泼的是Cl，怎样用化学实验证明可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明：溶液呈棕红色，发生的反响为Cl2+2NaBr====2NaCl+Br2。
2.元素周期表的应用
〔1〕硒为第4周期ⅥA族元素，根据它在周期表中的位置推测，硒不可能具有的性质为〔AC〕
A.有很强的复原性 B.其最高价氧化物对应的水化物显酸性
C.-2价是硒的稳定价态 D.硒化氢的水溶液显弱酸性
〔2〕在元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元素是〔D〕
A.制催化剂的元素 B.耐高温的合金元素
C.制农药的元素 D.制半导体的元素
链接·拓展
判断元素金属性和非金属性强弱的实验方法。
(1)金属性强弱的实验标志
①与水或酸反响置换氢的难易
②最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
③单质的复原性强弱
④对应离子的氧化性强弱(Fe3+除外)
⑤相互置换反响
⑥原电池反响中的正负极
(2)非金属性强弱的实验标志
①与氢气化合的难易及氢化物的稳定性
②最高价氧化物对应水化物酸性的强弱
③相互置换反响
④单质的氧化性强弱
⑤简单阴离子的复原性强弱
理解·要点诠释
考点1 元素性质在周期表中的变化规律
(1)同周期、同主族元素性质递变规律
性质
同周期(从左→右)
同主族(从上→下)
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
电子层结构
电子层数相同最外层电子数渐多
电子层数递增最外层电子数相同
失电子能力得电子能力
逐渐减小逐渐增大
逐渐增大逐渐减小
金属性非金属性
逐渐减弱逐渐增强
逐渐增强逐渐减弱
主要化合价
最高正价(+1→+7)非金属负价=-(8-族序数)
最高正价=族序数(O、F除外)非金属负价=-(8-族序数)
最高价氧化物的酸性对应水化物的碱性
酸性逐渐增XK 碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强
非金属气态氢化物的形成难易稳定性
形成由难→易稳定性逐渐增强
形成由易→难稳定性逐渐减弱
(2)元素周期表中的“三角〞递变规律
图5-1
假设A、B、C三元素位于元素周期表中如图5-1所示位置，那么有关的各种性质均可排出顺序〔但D不能参与排列〕。如：
①原子半径：C>A>B;
②金属性：C>A>B;
③非金属性：B>A>C。
〔3〕元素周期表中的相似规律
①同主族元素性质相似〔因为最外层电子数均相同〕；
②元素周期表中位于对角线位置〔图5-1中A、D位置〕的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等；
③相邻元素性质差异不大。
考点2 元素“位—构—性〞之间的关系
1.元素“位一构一性〞之间的关系
〔2〕周期表中特殊位置的元素
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨短周期中离子半径最大的元素：P。
〔3〕常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。
②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。
③地壳中含量最多的元素、气态氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
④最轻的单质的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li。
⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反响，又能与强碱反响的元素：Be、Al、Zn。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能起化合反响的元素：N；能起氧化复原反响的元素：S。
⑧元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反响生成该元素单质的元素：S。
⑨元素的单质在常温下能与水反响放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
⑩常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。
难点由原子序数确定元素位置
根本公式：原子序数-区域尾序数 〔10，18，36，54，86〕=差值，对于18号以前的元素，假设0<差值≤7时，元素在下一周期，差值为主族序数；假设差值为0，那么元素在尾序数所在的周期，一定为零族元素。对于19号以后的元素分三种情况：
①假设差值为1—7时，差值为族序数，位于Ⅷ族左侧。
②假设差值为8、9、10时，为Ⅷ族元素。
③假设差值为11—17时，再减去10，最后所得差值，即为Ⅷ族右侧的族序数。
诱思·实例点拨
【例1】 原子序数为z的元素R，在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为以下数据，其中不可能的是( )
A.4z B.4z+10 C.4z+5 D.4z+14
解析：由周期表的结构可知C与R或R与D的原子序数之差可能为8、18、32，即C、D原子序数之和存在三种情况：2z、2z+10或2z+14，而A、B原子序数之和为2z。故答案为C。
答案：C
讲评：此题旨在考查元素周期表中同一周期左右相邻序号差1，同一主族相邻两种元素序数相差8、18、32。
【例2】 同周期的三种元素X、Y、Z，它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。那么以下表达不正确的选项是( )
A.非金属性X＞Y＞Z
B.X、Y、Z形成的阴离子的复原性逐渐增强
C.原子半径X＜Y＜Z
D. X、Y、Z的气态氢化物的稳定性逐渐增强
解析：由酸性HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，知X、Y、Z的非金属性强弱顺序是X＞Y＞Z，那么三种元素在周期表中从左至右的顺序是Z、Y、X，结合元素周期律的有关知识知A、B、C的表达正确，其对应气态氢化物稳定性是X＞Y＞Z。
答案：D
讲评：此题主要考查元素周期律的应用，此类题目一般难度不大，解题的关键是要理解元素周期律的实质，并掌握相关的原子半径、电子排布、化合价及元素的金属性、非金属性的递变规律。
【例3】 〔2022全国高考理综Ⅳ，27〕短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请完成以下问题：
〔1〕X元素的名称是__________________;Y元素的名称是__________________；Z元素的名称是________________。
〔2〕XZ3化合物的化学式是__________________________，电子式是____________________。
〔3〕分别写出X、Y的含氧酸的化学式_____________、_____________。
解析：由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S〔S有3个电子层，假设为S，另外两种元素只可能是H和He，与题意不符〕，由XZ3结合题设可推断为NH3。
答案：〔1〕氮 碳 氢
〔2〕NH3
〔3〕HNO3 H2CO3
讲评：根据元素“位—构—性〞之间的关系进行元素推断。解题的关键是寻找突破口，然后结合题目所给的其他条件进行分析判断。在分析解答过程中，要注意引导学生熟练掌握短周期元素的原子结构特点、主要性质特征、“位—构—性〞之间的关系，这是解答此类题目的根底。
链接·提示
推断元素的名称或位置是本节常见题型之一，其方法大致可归纳如下：