2019高考化学专题19元素周期表和周期律（一）考点讲解.docx

19 元素周期表和周期律(一)【考情报告】考查角度考查内容命题特点元素周期表中元素的推断元素周期表高考对本讲内容的考查空间很大，知识面很广，以“元素化合物”为载体，考查学生对元素周期表、元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。可集判断、实验、计算于一体。题型稳定。指定元素在周期表中的位置确定元素的性质或由元素的性质确定元素在周期表中的位置。元素周期律和元素周期表以物质结构为基础，考查原子结构、分子结构，元素周期表和元素周期律，反应热的计算及热化学方程式的书写。位-构-性关系的综合应用【考向预测】 1、掌握元素周期律的实质。元素周 期律一直是高考改革以来变知识立意为能力立意的命题素材，是近年高考命题的重点和热点之一。突出对化学基本概念、基本理论内容的考查，从“位构性”三者的关系等多方面对学生进行考查，在近几年高考中出现频率达100%。题型相对稳定，多为选择题。围绕元素周期律，利用信息背景，将元素周期律知识迁移应用，同时考查学生对信息的处理和归纳总结的能力。2、了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。元素同期表是元素周期律的具体体现，是中学化学最重要的基本理论之一，也是学习化学的重要工具。因而受到了命题专家和学者的青睐。在每年的高考命题中都是必考的重要内容而且占了很高的分值。要想在高考中化学取得高分，就必须掌握元素同期表命题特点和解题方法。通过编排元素周期表考查的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。从近几高考试题看，元素周期律与元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识是高考中每年必考的的重点内容。此类题目考查空间很大，知识面很广。高考中该类型题主要是通过重大科技成果（化学科学的新发展、新发明等）尤其是放射性元素、放射性同位素、农业、医疗、考古等方面的应用为题材，来考查粒子的个微粒的相互关系；元素“位”“构”“性”三者关系的题型会继续以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，解释现象、定性推断、归纳总结相结合。可集判断、实验、计算于一体,题型稳定。试题虽然计算难度不大，但规律性强、区分度好，今后会继续保持。【经典在线】1. 知识梳理一、元素周期表(一）原子序数1、对于一个原子：原子序数核电荷数质子数核外电子数质量数中子数。2120号元素的特殊的电子层结构(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；(5)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素Be、S；(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。（二）元素周期表 1、元素周期表的结构为：“七横七周期，三短三长一不全；十八纵行十六族，七主七副一一0”。从左到右族的分布：A、A、B、B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0。族：包括8、9、10三个纵列。0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。其原子序数为He2，Ne10，Ar18，Kr36，Xe54，Rn86。同周期第A和第A原子序数的差值可能为：1、11、25。 2、分区分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。3、元素周期表中的特殊位置过渡元素：元素周期表中部从B族到B族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。超铀元素：在锕系元素中92号元素轴(U)以后的各种元素。二、元素周期律（一）、元素周期律1、原子结构与元素周期表关系电子层数周期数最外层电子数主族序数最高正价数价电子数(O、F除外)负价绝对值8主族序数2、元素性质的递变主族元素同一周期原子半径从左到右依次减小(稀有气体元素除外)，同一主族原子半径从上到下依次增大。同一周期元素从左到右(同一主族元素从下到上)元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，碱性依次减弱。（二）、微粒半径大小比较的常用规律1同周期元素的微粒同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如NaMgAlSi，NaMg2Al3，S2Cl。2同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如LiNaK，LiNaFNaMg2Al3。4同种元素形成的微粒同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如Fe3Fe2Fe，HHH。2.经典精讲【例1】【2018新课标1卷】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BZ的氢化物为离子化合物CY和Z形成的化合物的水溶液呈碱性DW与Y具有相同的最高化合价【答案】B【解析】分析：主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。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，生成物是HF，因此W是F，Z是Ca，W与Y同族，则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X的最外层电子数为10721，所以X是Na，据此解答。【例2】. 【2018新课标2卷】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是AX与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物BY与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构DW的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【解析】分析：W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，W是N，X是O；Y的周期数是族序数的3倍，因此Y只能是第三周期，所以Y是Na；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，Z的最外层电子数是7个，Z是Cl，结合元素周期律和物质的性质解答。【例3】【2018天津卷】下列有关物质性质的比较，结论正确的是A溶解度：Na2CO3NaHCO3B热稳定性：HClPH3C沸点：C2H5SHC2H5OHD碱性：LiOH r(Z) r(Y)B由X、Y 组成的化合物中均不含共价键CY 的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱DX 的简单气态氢化物的热稳定性比W的强【答案】D【解析】分析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；Z位于元素周期表中IIIA族，Z为Al元素；W与X属于同一主族，W为S元素。根据元素周期律作答。【例6】【2018届青州市三模】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q；这些元素组成的二元化合物r、t、u，其中u为形成酸雨的主要物质之一；25时，0.01mol/L的v溶液中pH=12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A原子半径的大小:WZYXBv能抑制水的电离而u能促进水的电离C粘有q的试管可用酒精洗涤DZ分别与Y、W组成的化合物中化学健类型可能相同【答案】D【解析】分析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u为形成酸雨的主要物质之一，u为SO2；25时，0.01mol/L的v溶液中pH=12，则v为NaOH，结合图中转化可知，m为H2，n为O2，p为Na，r为H2O， t为Na2O2，则X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S，q为S单质，以此解答该题。【解题技巧】一、抓住一个主线（元素原子的核外电子排布）两个基本点（元素周期律和元素周期表）二、熟记前20号元素原子结构特点1、核外电子相等的微粒(1) “10电子”的微粒：分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne、离子：NH、H3O、Na、Mg2、Al3、OH、O2、F等。(2)“18电子”的微粒：分子：Ar 、HCl、H2S 、PH3、SiH4、F2 、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、C H3NH2、CH3F、NH2OH 离子：K、Ca2、Cl、S2 、O、HS2、其他等电子数的微粒“14电子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2“2电子”的微粒：He、H、Li、Be2、H2三、元素的“位构性”关系的综合应用：在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础。（一）、结构与位置互推是解题的基础1、掌握四个关系式：电子层数周期数 质子数原子序数最外层电子数主族序数 主族元素的最高正价族序数，最低负价主族序数82、熟练掌握周期表中的一些特殊规律：各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同主族上下相邻元素原子序数的关系；主族序数与原子序数、化合价的关系。（二）性质与位置互推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。（三）、结构和性质的互推是解题的要素1、电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性。2、同主族元素最外层电子数相同，性质相似。3、推断元素的一般思路为：【规律总结】一、元素周期表中的规律1、电子层数=周期数（电子层数决定周期数），核内质子数=原子序数 2、主族元素原子最外层电子数=主族数=最高正价数=价电子数 3、A-A元素负价=主族数-8 4、原子半径越大，失电子越易，单质还原性越强，元素金属性越强，形成的最高价氧化物对应的水化物碱性越强，其阳离子的氧化性越弱。 5、原子半径越小，得电子越易，单质氧化性越强，元素非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其阴离子的还原性越弱。二“序、层”规律1、若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。2、同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子原子序数大。三、 “序、价”规律在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。氧和氟没有正价。四、元素金属性和非金属性强弱判断（一）、根据元素在周期表中的位置（二）、根据金属活动性顺序表：金属的位置越靠前，其金属性越强。(三) 、根据实验1、元素金属性强弱的比较根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。根据金属单质与盐溶液的置换反应：A置换出B，则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2+，而不是Fe3+)。根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素较不活泼。2、元素非金属性强弱的比较根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A的非金属性