（通用版）2020版高考化学一轮复习第五章第二节元素周期表和元素周期律学案.docx

元素周期表和元素周期律第二节1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3以A和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。考点(一)元素周期表及其应用 【精讲精练快冲关】知能学通1编排原则2元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)短周期长周期序号1234567元素种数1832320族元素原子序数365486118(2)族(18个纵行，16个族)主族列121314151617族AAAAAAA副族列345671112族BBBBBBB族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行(3)元素周期表中元素的分区分界线：如图所示，沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。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。注意从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是F，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)。金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属，但左侧的并不都是金属元素，如氢元素。过渡元素都是金属元素，金属元素只有正价，没有负价。处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体，如Al是导体，B(硼)不导电。(4)元素周期表中的特殊位置过渡元素：元素周期表中从第B族到第B族10个纵列，包括7个副族和第族，共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个。镧系：元素周期表第周期中，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号元素铀(U)以后的各种元素。含元素种类最多的族是第B族，共有32种元素。最外层电子数为37个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。3元素周期表中的规律(1)同周期序数差规律短周期元素原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或五周期元素原子序数差族序数差10；第六周期元素原子序数差族序数差24。如第A族与第A族元素的原子序数之差，第四、五周期的都为11，第六周期为25。(2)同主族元素的原子序数差的关系位于过渡元素左侧的主族元素，即第A族、第A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。如钠、钾的原子序数之差为19118(钠所在第三周期所含元素的种数)。位于过渡元素右侧的主族元素，即第A第A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。如氯和溴的原子序数之差为351718(溴所在第四周期所含元素的种数)。4元素周期表的三大应用(1)科学预测为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。题点练通元素周期表的结构应用1.(2019衡阳模拟)根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A周期表中第七周期最多容纳32种元素B周期表中共有18个列，其中形成化合物种类最多的在第14列CL层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中解析：选D周期表中第七周期若排满，最多容纳32种元素，故A正确；C元素形成有机物的种类繁多，C位于第14列，周期表中共有18个列，故B正确；L层电子为奇数的所有元素，位于第二周期，最外层电子数等于族序数，则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，故C正确；He最外层电子数为2，第A族元素的最外层电子数为2，不在同一族中，故D错误。2(2019汪清模拟)元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。若发现119号元素，请您在元素大厦中安排好它的“房间”()A第七周期第0族B第六周期第A族C第八周期第A族 D第七周期第A族解析：选C因稀有气体氡的原子序数为86，位于第六周期的零族，第七周期排满应含有32种元素，则第七周期的稀有气体的原子序数为8632118，则119号元素位于第八周期第A族。3试推算原子序数为6、13、34、53、88、115的元素在周期表中的位置：原子序数613345388115周期族解析：6号元素比Ne(10)少4个电子，有2个电子层，最外层电子数为4，位于第二周期第A族；13号元素比Ne(10)多3个电子，有3个电子层，最外层电子数为3，位于第三周期第A族；34号元素比Kr(36)少2个电子，共有4个电子层，最外层电子数为6，位于第四周期第A族；53号元素比Xe(54)少1个电子，共有5个电子层，最外层电子数为7，位于第五周期第A族；88号元素比Rn(86)多2个电子，共有7个电子层，最外层电子数为2，位于第七周期第A 族；115号元素比118号元素少3个电子，共有7个电子层，最外层电子数为5，位于第七周期第A族。答案：原子序数613345388115周期二三四五七七族AAAAAA元素周期表的片段在元素推断题中的应用4.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是()AY与Z的原子序数之和可能为2aBY的原子序数可能为a17CZ的原子序数可能为a31DX、Y、Z一定为短周期元素解析：选D由题给信息可知，X、Y、Z只能位于元素周期表中过渡元素区域的右边，则：若X、Y、Z同为短周期元素，由X的原子序数为a可知，Y的原子序数为a81a7，Z的原子序数为a81a7，A正确；若X为长周期非金属元素，Y为短周期非金属元素，则Y的原子序数可能为a181a17，B正确；若Z为第六周期元素，因存在镧系元素，则Z的原子序数可能为a321a31，C正确。5.在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若Y元素的核电荷数为a。下列说法正确的是()AY、Q的原子序数之差可能为2BW、Y的原子序数之差可能是8、18或32C5种元素的核电荷数之和为5a10DX、W的原子序数之差可能是7解析：选C由题意可知5种元素在前四周期，所以Q、Y、W分别为第二、三、四周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以Q、W的原子序数分别为a8、a18，X、Z的原子序数分别为a1、a1，即只有C选项正确。由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置第一第七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数最邻近的稀有气体元素的原子序数x。例如：35号元素(最邻近的是 36Kr)，则35361，故周期数为四，族序数为8|1|7，即第四周期第A族，即溴元素；87号元素(最邻近的是 86Rn)，则87861，故周期数为七，族序数为1，即第七周期第 A族，即钫元素。 考点(二)元素周期律及其应用 【点多面广精细研】1元素周期律2主族元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律项目同周期(左右)同主族(上下)核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)_r(阳离子)逐渐增大(2)元素性质的变化规律项目同周期(左右)同主族(上下)化合价最高正化合价由17(O、F除外)最低负化合价(8主族序数)相同，最高正化合价主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱3.元素周期律的应用(1)比较不同周期、不同主族元素的性质比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法：金属性：MgAl，CaMg，则碱性：Ca(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3。比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法：非金属性：CSi，OC，则氢化物稳定性：H2OCH4SiH4。(2)预测未知元素的某些性质已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。小题练微点判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小()(2)第二周期元素从左到右，最高正价从1递增到7()(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强()(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强()(5)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱()(6)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性()(7)电子层结构相同的离子，其半径随原子序数的增大而减小()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)元素金属性、非金属性强弱比较1.(2015上海高考)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是()A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱解析：选BA项，元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强，故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱；B项，S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关；C项，元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强，因此可以比较元素的非金属性的强弱；D项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。2(2018天津高考)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：LiOHNaHCO3，A项错误；非金属性：ClP，故热稳定性：HClPH3，B项错误；C2H5OH分子间存在氢键，比同主族元素S形成的C2H5SH沸点高，C项正确；同周期元素的金属性：LiBe，故碱性：LiOHBe(OH)2，D项错误。方法规律元素金属性、非金属性强弱比较(1)结构比较法最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强。(2)位置比较法元素周期表金属性从左向右，由强变弱，从上到下，由弱变强：非金属性从左向右，由弱变强，从上到下，由强变弱金属活动性顺序按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱非金属活动性顺序按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱(3)实验比较法三反应置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强两池负极材料的金属性强于正极在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性弱；在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性弱微粒半径大小的比较方法3.(2019东北师大附中模拟)下列粒子半径大小的比较正确的是()ANaMg2Al3O2BS2ClNaAl3CNaMgAlSDCsRbKNa解析：选BNa、Mg2、Al3、O2四种微粒都是两个电子层，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：Al3Mg2NaO2，故A错误；S2、Cl三个电子层，Na、Al3都是两个电子层，电子层越多，半径越大，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：S2ClNaAl3，故B正确；电子层一样，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：NaMgAlS，故C错误；电子层越多，半径越大，所以粒子半径：CsRbKNa，故D错误。4(2016全国卷)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()A简单离子半径：WXZBW与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C气态氢化物的热稳定性：WYD最高价氧化物的水化物的酸性：YZ解析：选B四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na与N3(或O2)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：NaN3(或O2)Cl，错误；B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈碱性，正确；C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：WY，错误；D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是酸性最强的无机酸，错误。方法规律 微粒半径大小的比较方法1(2019钦州模拟)下列说法正确的是()A第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强B第A族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高C同周期的酸性从左到右依次增强D第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小归纳：同周期从左到右酸性依次增强的前提必须是最高价氧化物对应的水化物，如H2CO3、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO4、HClO4。解析：选B同周期第A族元素金属性比第A族元素强，但不同周期比较，如Na(A)、Ca(A)，前者金属性较弱，故A错误；第A族元素的氢化物中稳定性最好的是H2O，因分子间存在氢键，其沸点也最高，故B正确；同周期非金属元素最高价氧化物的水化物酸性从左到右依次增强，但低价态氧化物的水化物酸性不一定如此，如H2SO4的酸性比HClO强，故C错误；第三周期元素离子半径大小顺序为P3S2ClNaMg2Al3，故D错误。2下列实验不能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH比较碳、硫的非金属性强弱DFe、Cu分别与稀盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱规避金属性和非金属性强弱判断中的易错点依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少；根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。解析：选BA项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易和反应剧烈程度可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与AlCl3均生成相应的沉淀，不能比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性：H2CO3BrI，则对应氢化物稳定性：HClHBrHI，酸性：HClO4HBrO4HIO4。但是氢化物酸性：HClHBrcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强解析：选B由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，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。根据元素周期表的“结构片段”推断1.元素周期表中短周期的特殊结构的应用(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第A族为元素周期表的左侧边界，第A族左侧无元素分布。(2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。2元素的位置关系和原子序数关系的应用 (1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1，比右边元素的原子序数小1。 (2)同主族上下周期元素的原子序数关系若在第A族或第A族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。若在第A族第A族，原子序数之差为下周期所包含的元素种数。3熟悉主族元素在周期表中的特殊位置(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。(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：H、C、Si。(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)最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。对点练3(2017全国卷)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()WXYZA氢化物沸点：WWC化合物熔点：Y2X3YZ3D简单离子的半径：YX解析：选D设元素W的最外层电子数为a，则X、Y、Z的最外层电子数分别为a1、a2、a2，再由题意可列式为a(a1)(a2)(a2)21，可得a5，又因四种元素为短周期元素，可得W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期元素，故W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误；Al(OH)3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误；Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误；Al3和O2的核外电子排布相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3O2，D项正确。4(2019资阳模拟)已知 X、Y、Z、W 为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图，下列说法中正确的是() XYZWA若 HmXOn(m、n均为正整数)为强酸，则 X 的氢化物溶于水一定显酸性B若四种元素均为非金属，则 W 的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸C若四种元素均为金属，则 Z 的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱D若四种元素只有一种为金属，则Z只能与强酸溶液反应而不能与强碱溶液反应解析：选C已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置判断X、Y在第二周期，Z、W在第三周期。若 HmXOn为强酸，则 X只能是氮元素，其氢化物氨气溶于水显碱性，故A错误；若四种元素均为非金属，则 W可能为磷元素，其最高价氧化物对应的水化物磷酸不是强酸，故B错误；若四种元素均为金属，X、Y、Z、W分别为锂、铍、钠、镁，Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，一定为强碱，故C正确；若四种元素中只有一种为金属，则X、Y、Z、W分别为硼、碳、铝、硅，Z的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝为两性氢氧化物，与强酸、强碱都反应，故D错误。根据元素及其化合物的性质常见元素及其化合物的特性(1)形成化合物种类最多、单质是自然界中硬度最大、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或气态氢化物的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)地壳中含量最多的金属元素：Al。(5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs(放射性元素除外)。(7)最易着火的非金属元素的单质，其元素是P。(8)焰色反应呈黄色的元素：Na。(9)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。(10)单质密度最小的元素：H，密度最小的金属元素：Li。(11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br，金属元素：Hg。(12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。(1