1、1第第17讲讲 元素周期表和元素周期律元素周期表和元素周期律罗定中学罗定中学高三化学备课组高三化学备课组考纲考纲解读解读1.了了解解元元素素周周期期表表(长长式式)的的结结构构(周周期期、族族)及及其其应用。应用。2以以第第三三周周期期为为例例,掌掌握握同同一一周周期期内内元元素素性性质质的递变规律与原子结构的关系。的递变规律与原子结构的关系。3以以第第A和和第第A族族为为例例,掌掌握握同同一一主主族族内内元素性质递变规律与原子结构的关系。元素性质递变规律与原子结构的关系。4掌握元素周期律。掌握元素周期律。5了了解解金金属属、非非金金属属在在元元素素周周期期表表中中的的位位置置及及其性质的递变
2、规律。其性质的递变规律。3基础知识回顾基础知识回顾一、元素周期律一、元素周期律1.定定义义:元素的元素的随随。的的递递增而呈增而呈变变化的化的规规律称元素律称元素周期律。周期律。2.元素周期律的元素周期律的实质实质:元素原子元素原子。的周期性的周期性变变化。化。性质性质核电荷数(或原核电荷数(或原子序数)子序数)周期性周期性核外电核外电子排布子排布43.元素周期律的具体内容:元素周期律的具体内容:(1)原子核外原子核外电电子排布的子排布的变变化化规规律:除律:除H、He元素外,最外元素外,最外电电子子层层上的上的电电子数重子数重复出复出现现递递增到增到的的变变化。化。(2)原子半径原子半径变变
3、化化规规律:同周期,随核律:同周期,随核电电荷数(或原子序数)的荷数(或原子序数)的,原子半径,原子半径,同主族,随核,同主族,随核电电荷数(或原子序数)荷数(或原子序数)的的,原子半径,原子半径。(稀有气体元素。(稀有气体元素原子的半径由于原子的半径由于测测定方法不同除外。)定方法不同除外。)18递增递增递减递减递增递增递增递增5(3)元素的主要化合价(最高正价与最低元素的主要化合价(最高正价与最低负负价)价)变变化化规规律:随着原子序数的律:随着原子序数的递递增,元素的增,元素的最高正化合价重复着从最高正化合价重复着从 价逐价逐渐渐增到增到 价的价的周期性周期性变变化,其中元素的化,其中元
4、素的负负化合价从化合价从 价价递递增增到到 价(价(F、O除外)。除外)。(4)元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性变变化化规规律:同律:同周期,随原子序数周期,随原子序数递递增,金属性逐增,金属性逐渐渐,非,非金属性逐金属性逐渐渐;同主族,随核;同主族,随核电电荷数(或原荷数(或原子序数)的子序数)的递递增,金属性逐增,金属性逐渐渐,非金属性,非金属性逐逐渐渐。+1+7-4-1减弱减弱增强增强增强增强减弱减弱6非非金金属属性性递递增增非非金金属属性性递递增增金金属属性最性最强强非金属性最强非金属性最强金金属属性性递递增增金金属属性性递递增增78二、元素周期表及其应用二、元素周期表及其
5、应用1.元素周期表的元素周期表的编编排排按按递递增的增的顺顺序从左到右排列;序从左到右排列;将将相同的元素从左到右排成一相同的元素从左到右排成一横行;横行;把把相同的元素按相同的元素按电电子子层层数数递递增的增的顺顺序从上到下排成序从上到下排成纵纵行。行。原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数92.周期表的周期表的结结构(横七构(横七竖竖“十八十八”)(1)周期:周期:在元素周期表中每一横行称在元素周期表中每一横行称为为一个一个,7个横行个横行为为个周期。短周期个周期。短周期指指三个周期;三个周期;长长周期指周期指 三个三个周期;第周期;第 周期未排周期未排满满,称作不完全周
6、期。,称作不完全周期。(2)族:族:18个个纵纵行,共行,共个族:个族:个主族、个主族、个副族、个副族、个第个第族,族,个零族,第个零族,第。纵纵行行为为零族;第零族;第三个三个纵纵行行为为第第族。族。周期周期71、2、34、5、6167711188、9、10710He21243567B硼硼Al铝铝Si硅硅Ge锗锗As砷砷Sb锑锑Te碲碲Po钋钋At砹砹H氢氢IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIAIIA0IA288181832镧镧系系锕锕系系Ne10Ar18Kr36Xe54Rn86过渡元素113.依依据据元元素素周周期期律律与与元元素素周周期期表表之
7、之间间的的关关系系,金金属属元元素素位位于于周周期期表表中中,非非金金属属元元素素位位于于周周期期表表中中,金金属属性性最最强强的的元元素素为为,非非金金属属性性最最强强的的元元素素为为。位位于于周周期期表表中中金金属属与与非非金金属属分分界界线线附近的元素既有附近的元素既有又有又有。左下方左下方右上方右上方钫钫氟氟金属性金属性非金属性非金属性12基础自主梳理基础自主梳理清单一清单一元素周期律元素周期律自我诊断自我诊断1下列说法正确的是下列说法正确的是()ASiH4比比CH4稳定稳定BO2半径比半径比F的小的小CNa和和Cs属于第属于第A族元素,族元素,Cs失电子能力比失电子能力比Na的强的强
8、DP和和As属于第属于第A族元素,族元素,H3PO4酸性比酸性比H3AsO4的弱的弱答案:答案:C13重点知识归纳重点知识归纳1.元素周期律:元素周期律:元素的性元素的性质质随核随核电电荷数荷数(或原子序数)的(或原子序数)的递递增而呈周期性增而呈周期性变变化的化的规规律称元素周期律。律称元素周期律。变化方式变化方式同周期(从左到同周期(从左到右)右)同主族(从上到下)同主族(从上到下)原子半径原子半径递减递减递增递增电子层数电子层数相同相同依次增多依次增多最外层电子数最外层电子数依次增多依次增多相同相同元素主要化合元素主要化合价价最高正化合价:最高正化合价:+1+7(F、O除外)非除外)非金
9、属负价:金属负价:-4-1最高正价最高正价=主族序主族序数数,最高正价、负最高正价、负价相同价相同14续表表变化方式变化方式同周期(从左到同周期(从左到右)右)同主族(从上到同主族(从上到下)下)元素非金属性元素非金属性递增递增递减递减元素金属性元素金属性递减递减递增递增最高价氧化最高价氧化物水化物酸性物水化物酸性递增递增递减递减最高价氧化最高价氧化物水化物碱性物水化物碱性递减递减递增递增非金属单质和非金属单质和氢气化合的难易氢气化合的难易逐渐变易逐渐变易逐渐变难逐渐变难气态氢化气态氢化物稳定性物稳定性逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱152下表是元素周期表的一部分,有关下表是元素周期表的一部分
10、,有关说法正确的是法正确的是()a、b、e、f四种元素的原子半径:四种元素的原子半径:efbah、i两种元素阴离子的两种元素阴离子的还原性:原性:hia、g两种元素两种元素氢化物的化物的稳定性:定性:agd、e、f三种元素最高价氧化物三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次的水化物的碱性依次增增强八种元素中八种元素中d元素的元素的单质还原性最原性最强,i元素的元素的单质氧化性氧化性最最强A BC D自我诊断自我诊断B 16(1)比比较元素金属性元素金属性强弱的弱的实验事事实:单质与与水水或或酸酸反反应置置换出出氢的的难易易程程度度(金属活(金属活动性性顺序表);序表);最高价氧化物最高价氧化
11、物对应水化物的碱性水化物的碱性强弱;弱;较活活泼的的金金属属可可把把较不不活活泼的的金金属属从从它它的的盐溶液中置溶液中置换出来;出来;原原电池池中中作作负极极的的金金属属比比作作正正极极的的金金属属金属性金属性强;电解解时阴阴极极上上后后析析出出的的金金属属比比先先析析出出的的金属金属性金属金属性强。2.元素的金属性与非金属性比较元素的金属性与非金属性比较17(2)比比较较元素非金属性元素非金属性强强弱的弱的实验实验事事实实:与与氢氢气气化化合合生生成成气气态态氢氢化化物物的的难难易易程程度以及气度以及气态氢态氢化物的化物的稳稳定性;定性;元元素素最最高高价价氧氧化化物物对对应应水水化化物物
12、酸酸性性强强弱;弱;置置换换反反应应:非非金金属属性性强强的的单单质质可可置置换换出非金属性弱的出非金属性弱的单质单质;电电解解时时阳阳极极上上后后析析出出的的非非金金属属单单质质比比先析出的非金属先析出的非金属单质单质非金属性非金属性强强。183.A、B、C为为三三种种短短周周期期元元素素,A、B同同周周期期,A、C最最低低价价离离子子分分别别为为A2、C,其其离离子子半半径径A2C。B2与与C具具有有相相同同的的电电子子层层结结构构,下下列叙述一定不正确的是列叙述一定不正确的是()A它们的原子序数它们的原子序数ABCB它们的原子半径它们的原子半径CBAC离子半径离子半径A2CB2D原子核外
13、最外层上的电子数原子核外最外层上的电子数CABB自我诊断自我诊断193.微粒半径大小比微粒半径大小比较规较规律律影影响响半半径径的的主主要要因因素素是是电电子子层层数数、核核电电荷荷数、核外数、核外电电子数子数(1)原子半径原子半径a.同同主主族族元元素素的的原原子子半半径径随随电电子子层层数数的的递递增增逐逐渐渐增增大大。(电电子子层层数数越越多多半半径径越越大大)例例如如:LiNaKRbCsb.同同周周期期元元素素(除除稀稀有有气气体体元元素素)的的原原子子半半径径随随原原子子序序数数的的递递增增逐逐渐渐减减小小(电电子子层层数数相相同情况下,核同情况下,核电电荷数越多,半径越小)。荷数越
14、多,半径越小)。例如:例如:NaMgAlSiPSCl20(2)离子半径离子半径a.对对于于电电子子层层结结构构相相同同的的离离子子,核核电电荷荷数数大大的半径小。如:的半径小。如:O2-F-Na+Mg2+Al3+S2-Cl-K+Ca2+b.同同种种元元素素的的各各种种微微粒粒,核核外外电电子子数数越越多多,半径越大。半径越大。金金属属阳阳离离子子半半径径小小于于其其原原子子半半径径,如如NaNa+(电电子子层层数越多半径越大)。数越多半径越大)。非非金金属属阴阴离离子子半半径径大大于于其其原原子子半半径径,如如Cl-Cl(电电子子层层数数、核核电电荷荷数数均均相相同同时时,核核外外电电子子数越
15、多,半径越大)。数越多,半径越大)。21清单二清单二元素周期表元素周期表自我诊断自我诊断4下列说法正确的有下列说法正确的有_(填字母填字母)。A同主族元素的最外层电子数都相同同主族元素的最外层电子数都相同B最外层电子数相同的元素都在同一族最外层电子数相同的元素都在同一族C除短周期外,其他周期均有除短周期外,其他周期均有18种元素种元素D碱金属元素是指碱金属元素是指A族的所有元素族的所有元素E铁元素属于周期表中铁元素属于周期表中B族的元素族的元素F第第A与第与第A族元素的原子序数一定相差族元素的原子序数一定相差1答案:答案:A224.元元素素周周期期表表:元元素素周周期期表表是是元元素素周周期期
16、律律的具体表的具体表现现形式形式元素种类元素种类 始终元素始终元素与原子结构关系与原子结构关系元元素素周周期期表表结构结构七七周周期期周期数周期数=电子电子层数层数主族序数主族序数=最最外层电子数外层电子数一一2HHe二二8LiNe三三8NaAr三长三长(主副族)(主副族)四四18KKr五五18RbXe六六32CsRn一不全一不全七七32Fr16个族(个族(7主主7副副族族0族)族)三短三短(主族)(主族)原子半径原子半径主要化合价主要化合价金属性非金属性金属性非金属性气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性最高价氧化物的水化物酸碱性最高价氧化物的水化物酸碱性性质性质23元素周期表的元素周期表的应应用
17、:用:(1)预预测测元元素素的的性性质质:常常见见的的题题目目给给出出一一种种不不常常见见的的主主族族元元素素(如如:砹砹、碲碲、铋铋、铅铅、铟铟、镭镭、铯铯等等),或或尚尚未未发发现现的的主主族族元元素素,推推测测该该元元素素及及其其单单质质或或化化合合物物所所具具有有的的性性质质。解解答答关关键键:根根据据该该元元素素所所在在族族的的熟熟悉悉的元素的性的元素的性质质,根据,根据递变规递变规律,加以判断。律,加以判断。(2)启启发发人人们们在在一一定定区区域域内内寻寻找找新新物物质质(农药农药、半、半导导体、催化体、催化剂剂等)。等)。(3)预测预测新元素的存在。新元素的存在。242.2.寻
18、找半导体材料寻找半导体材料3.3.寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料1.1.寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素255.周期表中特殊位置的元素周期表中特殊位置的元素(1)族序数等于周期数的元素:族序数等于周期数的元素:H、Be、Al;(2)族序数等于周期数族序数等于周期数2倍的元素:倍的元素:C、S;(3)族序数等于周期数族序数等于周期数3倍的元素:倍的元素:O;(4)周期数是族序数周期数是族序数2倍的元素:倍的元素:Li、Ca;(5)周期数是族序数周期数是族序数3倍的元素是:倍的元素是:Na;(6)最高价不等于族序数的元素是:最高价不等于族序数的
19、元素是:O、F。265 5、短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面判断正确的是()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:甲乙甲甲 乙乙丙丙 丁丁 戊戊C C自我诊断自我诊断276.元元素素周周期期表表中中“位位、构构、性性”的的三三角关系角关系2829(考考查元元素素周周期期表表的的结构构)下下列列说法中法中错误的是的是()A.原原子子及及其其阴阴离离子子的的核核外外电子子层数数等等于于该元素所在的周期数元素所在的周期数B.元元素素周周期期表表中中从从B族族到到B族族10个个纵行的元素都是金属元素行的元素都是金属元素C.除除氦氦外外的的稀
20、稀有有气气体体原原子子的的最最外外层电子子数都是数都是8D.同同一一主主族族不不同同长周周期期元元素素的的原原子子序序数数一定相差一定相差18D30(考考查查元元素素周周期期律律知知识识的的运运用用)已已知知铍铍(Be)的的原原子子序序数数为为4。下下列列对对铍铍及其化合物的叙述中,正确的是及其化合物的叙述中,正确的是()A.铍铍的原子半径小于硼的原子半径的原子半径小于硼的原子半径B.氯氯化化铍铍分分子子中中铍铍原原子子的的最最外外层层电电子子数是数是8C.单质铍单质铍跟冷水反跟冷水反应产应产物物为氢为氢气气D.氢氢氧氧化化铍铍可可能能具具有有像像氢氢氧氧化化铝铝既既与与酸反酸反应应,又与碱反
21、,又与碱反应应的性的性质质D31(考考查元元素素位位、构构、性性三三者者关关系系)X、Y、Z、W是是原原子子序序数数依依次次增增大大的的短短周周期期元元素素,且且互互不不同同族族;其其中中只只有有两两种种元元素素为金金属属;X原原子子的的最最外外层电子子数数与与次次外外层电子子数数相相等等;X与与W、Y与与Z这两两对原原子子的的最最外外层电子子数数之之和和均均为9。单质Y和和W都都可可与与浓的的NaOH溶液反溶液反应。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)Y、Z、W的原子半径从小到大的顺序是的原子半径从小到大的顺序是。(2)工业生产单质工业生产单质Y的原理是的原理是_(用化学方程式表示)。(用
22、化学方程式表示)。(3)0.1 mol的的单单质质W与与50 mL 1.5 mol/L的的FeBr2溶溶液液反反应应,则被氧化的则被氧化的Fe2+和和Br-的物质的量之比是的物质的量之比是。ClSAl3 52Al2O34Al+3O2电解电解练习练习1A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增四种短周期元素,原子序数依次增大,且大,且B、C同周期,同周期,A、D同主族,同主族,C的原子结构示意的原子结构示意图为:图为:,A、B可形成可形成BA2型化合物。据此填空:型化合物。据此填空:(1)C的元素名称为的元素名称为_,其气态氢化物化学式为,其气态氢化物化学式为_。(2)A、B、C、D四种元素的
23、原子,半径由大到小的顺序四种元素的原子,半径由大到小的顺序为为_。(用元素符号表示用元素符号表示)(3)B和和D最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是是_。(4)某同学根据元素周期律推知:某同学根据元素周期律推知:A元素和元素和D元素最高价元素最高价氧化物对应的水化物酸性前者强。氧化物对应的水化物酸性前者强。该同学的推断是否正确?该同学的推断是否正确?_。请说明理由:。请说明理由:_。MgSiClFMg(OH)22HClO4=Mg(ClO4)22H2O不正确氟元素没有正价,不能形成含氧酸SiH4硅练习练习2(2007海南海南13)下表为元素周期表的)
24、下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:一部分,请回答有关问题:IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0234(1)和和的元素符号是的元素符号是 和和;(2)表中最活泼的金属是)表中最活泼的金属是,非金属最强的元素是非金属最强的元素是 ;(填写元;(填写元素符号)素符号)Si FKAr(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是)表中能形成两性氢氧化物的元素是,分,分别写出该元素的氢氧化物与别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:化物反应的化学方程式:;IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0234Al2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3
25、+6H2O Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O(4)请设计一个实验方案,比较)请设计一个实验方案,比较、单质单质氧化性的强弱:氧化性的强弱:_在在NaBr溶液中通入氯气(或加入溶液中通入氯气(或加入氯水),溶液变红棕色(或橙色)氯水),溶液变红棕色(或橙色)IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0234(5)已知某些不同族元素的性已知某些不同族元素的性质也有一定的相也有一定的相似性,如元素似性,如元素与元素与元素的的氢氧化物有相似氧化物有相似的性的性质。写出元素。写出元素的的氢氧化物与氧化物与NaOH溶液溶液反反应的化学方程式的化学方程式_ _ 又如表中与元素又如表中与元素的性的性质相似的不同族元素相似的不同族元素是是_(填元素符号)。(填元素符号)。Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2OLi