（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第二節(jié) 元素周期表元素周期律

第二節(jié)元素周期表元素周期律明考綱要求理主干脈絡(luò)1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。2.了解元素周期表（長式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）及其應(yīng)用。3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。4.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。5.以A族和A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一、元素周期表1.原子序數(shù)按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號。原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。2.編排原則橫行周期縱行族3.結(jié)構(gòu)（1）周期（7個橫行，7個周期）：1 / 14（2）族（18個縱行，16個族）主族列序121314151617族序AAAAAAA副族列序345671112族序BBBBBBB第族第8、9、10，共3個縱行0族第18縱行除9、10、18縱行（列序）外，族序列序個位數(shù)。0族和第族，既不屬于主族，也不屬于副族。二、元素周期律1.元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。2.元素周期律的實(shí)質(zhì)元素原子核外電子排布的周期性變化。3.主族元素的周期性變化規(guī)律內(nèi)容同周期（從左到右）同主族（從上到下）原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同依次遞增最外層電子數(shù)依次增加1個相同原子半徑依次減小依次增大元素的性質(zhì)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價一般，最高正價：最高正價數(shù)最外層族序數(shù)負(fù)化合價：族序數(shù)8電子數(shù)（O、F除外）化合物性質(zhì)最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性依次增強(qiáng)堿性依次減弱酸性依次減弱堿性依次增強(qiáng)氫化物穩(wěn)定性依次增強(qiáng)依次減弱三、元素周期表和元素的分區(qū)1.元素周期表中元素的分區(qū)分界線兩側(cè)的元素，既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性。2.元素周期表和元素周期律應(yīng)用的重要意義（1）科學(xué)預(yù)測：為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。（2）尋找新材料：將下面左右兩側(cè)對應(yīng)內(nèi)容連線。1.判斷正誤（正確的打“”，錯誤的打“×”）。（1）最外層電子數(shù)是2的元素都是A族元素。（）（2）元素周期表中包含元素種類最多的族是族。（）（3）根據(jù)最高正化合價與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最高正價都是7。（）（4）元素周期表中鑭系、錒系都占據(jù)同一格，它們都是同位素。（）（5）元素的性質(zhì)隨相對原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化。（）（6）第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)。（）提示：（1）×He、Fe等元素不在A族。（2）×由于鑭系、錒系均在B族，所以元素種類最多的在B族。（3）×F無正價，故該說法錯誤。（4）×同位素是同種元素，因此鑭系和錒系不屬于同位素。（5）×原子序數(shù)大，相對原子質(zhì)量不一定大，因此上述表達(dá)是錯誤的。（6）×應(yīng)該是最高價含氧酸依次增強(qiáng)，如H2SO4比HClO酸性強(qiáng)。2.請在下表中畫出元素周期表的輪廓，并在表中按要求完成下列問題（1）標(biāo)出族序數(shù)。（2）畫出金屬與非金屬的分界線；畫出過渡元素。（3）標(biāo)出鑭系、錒系的位置。（4）寫出各周期元素的種類。（5）寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。（6）標(biāo)出113號118號元素的位置。族周期種類1234567答案：3.依據(jù)元素周期律填寫下列問題：（1）第3周期元素的金屬性：NaMgAl，對應(yīng)最高價氧化物的水化物的堿性；非金屬性：SiPSCl，對應(yīng)最高價氧化物的水化物的酸性：。（2）堿金屬元素：隨著元素核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)增，原子半徑，失電子能力還原性；單質(zhì)與水反應(yīng)；生成的堿的堿性逐漸。（3）鹵族元素：隨鹵素核電荷數(shù)的增多，電子層數(shù)依次，原子半徑逐漸，原子核對電子的吸引力逐漸，得電子能力逐漸，單質(zhì)的氧化性；單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越來越，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越；最高價含氧酸的酸性。答案：（1）NaOHMg（OH）2Al（OH）3 H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4（2）多增大增強(qiáng)增強(qiáng)越來越劇烈增強(qiáng)（3）增多增大減小減弱減弱難弱減弱4.哪些事實(shí)能夠說明Na的金屬性比Mg的強(qiáng)？哪些事實(shí)能說明Cl的非金屬性比S的強(qiáng)？提示：（1）Na、Mg與水反應(yīng)時，Na與冷水劇烈反應(yīng)Mg不易與冷水反應(yīng)；NaOH比Mg（OH）2堿性強(qiáng)。（2）Cl2與H2反應(yīng)比S與H2反應(yīng)容易，前者點(diǎn)燃或光照，后者需加熱且反應(yīng)可逆；HCl比H2S穩(wěn)定；HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)；Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3，而S與Fe反應(yīng)生成FeS。5.同主族從上到下，酸性：HF>HCl>HBr，這種比較方法正確嗎？提示：不正確。同主族從上到下，非金屬性減弱，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱。酸性：HClO4>HBrO4，而氫化物的酸性：HF<HCl<HBr。6.元素的化合價與元素在周期表中的位置和原子的電子層結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？提示：最高正價最外層電子數(shù)，最低負(fù)價族序數(shù)87.填寫下表（用120號元素）族序數(shù)等于周期數(shù)的元素族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素提示：H、Be、AlC、SOLi、CaNa元素周期表的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用1.短周期元素A、B、C的位置如右圖所示：已知B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素的4倍，試推斷A，B，C。解析：由周期表結(jié)構(gòu)可推知三種元素位于2、3周期，若設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B、C的原子序數(shù)之和為2（x8），則2（x8）4x，解得x8。答案：OPCl2.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。已知：四種元素的電子層數(shù)之和等于10，且它們分別屬于連續(xù)的四個主族；四種元素的原子中半徑最大的是X原子。下列說法正確的是（）A.W和X位于第二周期B.Y和Z分別是Al和SiC.W和X分別是O和FD.Z的金屬性可能比X的金屬性強(qiáng)解析：選B由電子層數(shù)之和為10，原子半徑最大的是X推知X、Y、Z位于第3周期，W為第1周期，則W為H，X為Mg、Y為Al、Z為Si。則Si的金屬性比Mg的弱。3.（2013·山東高考）W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應(yīng)生成離子化合物，由此可知（）A.X、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是YB.Z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于YC.X元素形成的單核陰離子還原性大于YD.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性解析：選A由題意可知，W是N元素，X是O元素，Y是S元素，Z是Cl元素。H2S的穩(wěn)定性小于H2O的穩(wěn)定性，也小于HCl的穩(wěn)定性，A項(xiàng)正確；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B項(xiàng)錯誤；S2的還原性大于O2的，C項(xiàng)錯誤；Cl2和H2O反應(yīng)時，Cl2既是氧化劑，又是還原劑，D項(xiàng)錯誤。4.（2011·山東高考）元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是（）A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B.多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的電子能量較高C.P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng)D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素解析：選CA項(xiàng)有些元素的最高化合價不等于其最外層電子數(shù)，如Fe最外層2個電子，但其最高化合價不是2；B項(xiàng)離核越近的區(qū)域電子的能量越低；D項(xiàng)分界線附近的元素往往既顯示金屬性，又顯示非金屬性，并不屬于過渡元素。1.元素周期表中的幾個特殊“數(shù)字”（1）含元素種數(shù)最多的周期是第6周期，有32種元素；含元素種類最多的族是B族，共有32種元素。（2）過渡元素包括7個副族和第族，全部都是金屬元素，原子最外層電子數(shù)不超過2個（12個）。（3）最外層電子數(shù)為37個的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數(shù)即為主族的族序數(shù)。（4）同一周期A族與A族的原子序數(shù)可能相差1（2、3周期）或11（4、5周期）或25（6、7周期）。（5）主族的族序數(shù)最外層電子數(shù)最高正價8|最低負(fù)價|2.從元素周期表歸納電子排布規(guī)律（1）最外層電子數(shù)等于或大于3（小于8）的一定是主族元素。（2）最外層有1個或2個電子，則可能是A、A族元素，也可能是副族或0族元素氦。（3）最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期。（4）某元素的陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，則該元素位于第3周期。（5）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期；若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期。3.從元素周期表歸納元素化合價規(guī)律（1）主族元素的最高正價等于主族序數(shù)，且等于主族元素原子的最外層電子數(shù)（O除外），其中氟無正價。（2）主族元素的最高正價與最低負(fù)價的絕對值之和為8，絕對值之差為0、2、4、6的主族元素分別位于A、A、A、A族。4.同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系（1）結(jié)構(gòu)與位置互推。掌握三個關(guān)系式：a電子層數(shù)周期序數(shù)；b質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)；c最外層電子數(shù)主族序數(shù)。熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律：a各周期所能容納元素種數(shù)；b稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置；c同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。（2）性質(zhì)與位置的互推。根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng)，則可知A、B、C在同周期中按C、B、A的順序從左向右排列。根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系，可以推斷元素的性質(zhì)，如A、B、C三種元素在同一主族中從上往下排列，則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。（3）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推。若元素的最外層電子數(shù)小于4，則該元素容易失電子；若該元素的最外層電子數(shù)大于4，則該元素容易得電子。若某元素容易得電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4；若某元素容易失電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。特別提醒（1）元素“位構(gòu)性”的相互推斷類型題目所給的信息較多，在審題過程中一定要注意找全信息以及信息之間的聯(lián)系。（2）在題目的已知信息中可能有的元素沒有已知信息，難以確定其名稱和結(jié)構(gòu)，這樣的題目要通讀全題，在題目的所求填空的信息中找出對該元素有用的信息。元素周期律及其應(yīng)用5.（2013·福建高考）四種短周期元素在周期表中的位置如右圖，其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是（）A.原子半徑Z<MB.Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比X的弱C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小D.Z位于元索周期表中第2周期、第A族解析：選B由題給信息可知，M為Al元素，X為Si元素，Y為N元素，Z為O元素。原子半徑Al>Si>N>O，A項(xiàng)正確；因?yàn)镹的非金屬性比Si強(qiáng)，所以HNO3的酸性比H2SiO3強(qiáng)，B項(xiàng)錯誤；因?yàn)镺的非金屬性比Si強(qiáng)，所以氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>SiH4，C項(xiàng)正確；O元素位于周期表的第2周期、第A族，D項(xiàng)正確。6.（2012·福建高考）短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是（）A.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：RQB.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：QWC.原子半徑：TQRD.含T的鹽溶液一定顯酸性解析：選D由圖和R、T、Q、W是短周期元素推知：R在第2周期，T、Q、W在第3周期，故T在A族為Al元素，Q為Si元素，W為S元素，R為N元素。選項(xiàng)A，非金屬性NSi，故熱穩(wěn)定性NH3SiH4，A正確；選項(xiàng)B，H2SiO3的酸性小于H2SO4，B正確；選項(xiàng)C，原子半徑AlSiN，C正確；選項(xiàng)D，NaAlO2顯堿性，D錯誤。7.（2013·天津高考）下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是（）A.A族與A族元素間可形成共價化合物或離子化合物B.第2周期元素從左到右，最高正價從1遞增到7C.同主族元素的簡單陰離子還原性越強(qiáng)，水解程度越大D.同周期金屬元素的化合價越高，其原子失電子能力越強(qiáng)解析：選A第A族的氫元素可以和第A族的鹵族元素形成共價化合物，第A族的金屬元素可以和第A族的鹵族元素形成離子化合物，A項(xiàng)正確；第2周期中O沒有最高正價，F(xiàn)沒有正價，B項(xiàng)錯誤；同主族元素中還原性強(qiáng)的簡單陰離子不一定能夠水解，如鹵族元素中的I不能水解，C項(xiàng)錯誤；如鋁為3價，鈉為1價，但鈉失電子能力比鋁強(qiáng)，D項(xiàng)錯誤。8.（2013·江蘇高考）短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小，X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是（）A.原子半徑的大小順序：r（Y）>r（Z）>r（W）B.元素Z、W的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同C.元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)D.只含X、Y、Z三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可能是共價化合物解析：選D根據(jù)題意可推斷出X、Y、Z、W四種元素依次是H、N、O、Na。原子半徑r（Na）r（N）r（O），A錯誤。O2和Na的電子層結(jié)構(gòu)相同，B錯誤。由于O的非金屬性強(qiáng)于N，所以H2O的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NH3，C錯誤。只含H、N、O三種元素的化合物可能是共價化合物HNO3，也可能是離子化合物NH4NO3，D正確。1.元素金屬性強(qiáng)弱比較的七種方法（1）在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，一般而言，其金屬性越強(qiáng)。（2）同一周期金屬元素越靠前，其金屬性越強(qiáng)；同一主族金屬越靠下，對應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。（3）金屬與水（或酸）的反應(yīng)越容易，其對應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。（4）金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)，若A的單質(zhì)置換出B的單質(zhì)，則A元素的金屬性強(qiáng)于B元素。（5）一般金屬陽離子的氧化能力越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬單質(zhì)的還原性越弱。（注：氧化性Fe3Cu2，但還原性FeCu）（6）最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。（7）電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時，通常作負(fù)極的金屬性強(qiáng)；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬性弱。2.元素非金屬性強(qiáng)弱比較的五種方法（1）非金屬單質(zhì)與H2越易化合，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。（2）形成的氫化物越穩(wěn)定，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。（3）非金屬單質(zhì)之間的相互置換，若A的單質(zhì)能置換出B的單質(zhì)，則A元素的非金屬性強(qiáng)于B元素。（4）同一周期非金屬元素越靠后，其非金屬性越強(qiáng)；同一主族非金屬越靠上，其非金屬性越強(qiáng)。（5）最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。3.微粒半徑大小的比較方法特別提醒（1）比較電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑時容易出錯。電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大，半徑越??；不是核電荷數(shù)越大，半徑越大。（2）第3周期從左到右，原子半徑依次減小，而離子半徑大小順序?yàn)椋簉（P3）r（S2）r（Cl）r（Na）r（Mg2）r（Al3），故第3周期中離子半徑最小的離子為Al3。（3）不是同周期或同主族元素的微粒，比較半徑大小時要借助于參照物。以“元素周期表片斷”為載體串聯(lián)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識元素周期表能夠反映原子的位置和結(jié)構(gòu)，在元素推斷中如果已知元素在周期表中的位置，就可以快速確定元素的名稱、原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。但在實(shí)際考查中往往不是呈現(xiàn)完整的元素周期表，而是呈現(xiàn)某一片段，這就要求根據(jù)呈現(xiàn)的片段結(jié)構(gòu)中提供的信息來推斷元素。解答此類試題可由周期表片斷結(jié)合文字信息確定各元素的元素名稱，然后由元素周期律進(jìn)行判斷、比較。高考載體（2013·浙江高考T9）短同期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半。請用具體的化學(xué)用語回答以下問題：XYZWQ知識串聯(lián)設(shè)計（1）X、Y、Z、W、Q分別為。（2）原子半徑比較XY、YW。 （3）Y與Na反應(yīng)可生成的化合物為_ _。（4）W與Q得電子能力強(qiáng)的是，它們與Fe反應(yīng)所生成的物質(zhì)中Fe元素所顯示的化合價分別為_。（5）W、Q兩種元素對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性，由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?。（6）通過實(shí)驗(yàn)可比較X、Z非金屬性的強(qiáng)弱，請寫出你所設(shè)計實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案：（1）C、O、Si、S、Cl（2）><（3）Na2ONa2O2（4）Cl2、3（5）HCl、H2S（6）Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！