高考化学大一轮复习 专题5 微观结构与物质的多样性 第2单元 元素周期律 元素周期表教师用书

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”第二单元元素周期律元素周期表浙江考试标准知识条目必考要求加试要求(1)元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化)bb(2)元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律bb(3)主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系cc(4)元素周期表的发展史、意义与作用ab考点1| 元素周期表的结构与应用基础知识自查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)(2)族(18个纵行，16个族)(3)每周期0族元素及其原子序数核心要点提升1元素周期表的结构2元素周期表结构中隐含的重要关系(1)常见的等量关系。核外电子层数周期数；主族序数最外层电子数最高正价；非金属元素：最高正价|最低负价|8。(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A、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；位于过渡元素右侧的主族元素，即AA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。例如，氯和溴的原子序数之差为351718(溴所在第4周期所含元素的种数)。(3)奇偶关系。原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数；原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。(4)同周期A族和A族元素原子序数差。【特别提醒】周期表中元素的3个规律(1)周期表中的相似规律同主族元素的性质相似(因为最外层电子数相同)；相邻周期左上、右下位置关系的两元素性质相似(“对角线规则”)。(2)金属元素无负价，也不能形成简单的阴离子。(3)非金属元素除氢外，均不能形成简单的阳离子，氢元素既可以形成简单的阴离子(H)又可以形成简单的阳离子(H)。典型例题讲解(2015浙江10月份选考)硅元素在周期表中的位置是()A第2周期A族B第3周期A族C第3周期A族 D第2周期A族【解析】硅原子序数是14，位于第3周期A族。【答案】B(2016浙江10月选考试题)W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是()AW、Y、X三种元素的原子半径依次减小BZ元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高CW元素与氢元素可能会形成W2H6DY元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质【解析】根据元素在周期表的位置可知，X是O、Y是S、Z是Cl、W是Si。A.W、Y是同周期的元素，所以原子半径WY，Y、X是同主族的元素，所以原子半径YX，因此三种元素的原子半径依次减小，A正确；Y、Z是同周期的元素，非金属性ZY，所以气态氢化物的稳定性：ZY，B正确；W元素是Si，与C同主族，根据同主族的元素形成的化合物结构相似，可知W与氢元素可能会形成W2H6，C正确；由于元素的非金属性ZY，所以Y元素的单质不能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质，D错误。【答案】D元素周期表中原子序数的有关规律(1)同主族、邻周期元素的原子序数差元素周期表中左侧元素(A、A族)：同主族相邻两元素中，Z(下)Z(上)上一周期元素所在周期的元素种类数目；元素周期表中右侧元素(AA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)Z(上)下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期的A和A的原子序数差可能为1,11,25。题组对点训练1短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是()AX和Y可能处于同一周期BX和Y可能处于相邻周期CX和Y可能处于同一主族DX和Y可能处于相邻主族C同一主族上下原子序数的差不可能为7。2.如图为元素周期表中前四周期的一部分。若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()A5x10 B5xC5x14 D5x16A根据B的核电荷数为x可确定A为x1，C为x1，D为x8，E为x18，故五种元素的核电荷数之和为5x10。3国际理论与应用化学联合会正式确定了第114号和第116号元素的名称。下列有关这两种元素的说法错误的是()A两种元素位于同一周期B116号元素位于A族C两种元素都是活泼的非金属元素D114号元素与Si元素在同一主族C根据0族元素第6周期(86号)，第7周期(排满时118号)，故114号、116号分别在第7周期的A和A族。4结合如图所示元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有_(填字母，下同)，属于主族元素的有_；g元素位于第_周期_族，i元素位于第_周期_族。(2)f元素位于第_周期_族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：_。考点2| 元素周期律的应用基础知识自查1元素周期律2主族元素的周期性变化规律3.元素周期表中元素的分区4元素周期表的指导作用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料：半导体材料在金属与非金属分界线附近，如Si、Ge、Se等；催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中寻找，如Ni、Pt、Ti、Mo等。(3)揭示科学观念：元素周期表中的结构决定性质、量变引起质变等规律对科学的发展起到了积极的推动作用。核心要点提升1元素金属性、非金属性的强弱比较(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，非金属性越强。(2)位置比较法：(3)实验比较法。2微粒半径大小的比较方法(1)运用元素周期表进行比较同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，如第3周期r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。同主族元素由上而下，原子半径、离子半径逐渐增大，如第A族原子r(F)r(Cl)r(Br)r(I)；第A族阴离子r(F)r(Cl)r(Br)r(I)。(2)运用“同层比核，同核比层”进行比较“同层比核”如：Na与F、Cl与S2的电子层数相同，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”如：Na与Na的核电荷数相同，核外电子层数越多，原子(或离子)半径越大。【易错警示】元素性质比较的常见误区(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氟没有正价，氧无最高正价，一般为零价或负价。(2)判断元素非金属性或金属性的强弱，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。(3)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对应的水化物。(4)金属离子的氧化性越强相应金属的金属性越弱。同理非金属离子的还原性越强，相应非金属的非金属性越弱。典型例题讲解(2015浙江10月选考)如图为元素周期表中短周期主族非金属元素的一部分，下列说法不正确的是() 【导学号：81640074】AW的原子序数可能是Y的两倍BZ的原子半径比X的大CY元素的非金属性比Z元素的强DZ的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强XYZW【解析】若W是S元素，Y是O元素，则W原子序数是Y的两倍，A项正确；X和Z同主族，且Z比X多一个电子层，所以Z的原子半径比X大，B项正确；非金属性YWZ，C项正确；Z的非金属性小于W，所以D项错误。【答案】D(2015浙江高考)下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增BY、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次递增CYX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力D根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性【解析】根据题意，X与W属于同族元素，且W的原子序数为X的2倍，可以得出在短周期元素中，X为氧元素，W为硫元素，由此可以推出Z为磷元素，Y为硅元素，T为砷元素。A项，X、W、Z元素的原子半径依次递增，但气态氢化物的热稳定性为XWZ，A项错误。B项，Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在，但W元素(即硫)可以以单质形式存在，B项错误。C项，WX3(SO3)是分子晶体，汽化时需克服分子间作用力，YX2(SiO2)是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，C项错误。D项，As位于元素周期表中第四周期、第A族，也处于金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主族元素的金属性、非金属性递变规律，As的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最低化合价递变规律，As的最高化合价是5，最低化合价是3，As2O3中As的化合价是3，则As2O3具有氧化性和还原性，D项正确。【答案】D题组对点训练1(2016浙江宁波3月学考模拟)四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的原子最外层电子数之和为15。下列说法正确的是()AX是A族元素，Z是A族元素B原子半径大小关系：r(Y)r(W)CY的气态氢化物比Z的气态氢化物稳定DX、Y、W三种元素的最高化合价依次升高D由四种短周期元素在元素周期表中的相对位置知X、Z在第2周期，Y、W在第3周期。设X原子的最外层电子数为x，则Y的为x1，Z的为x2，依题意有：x(x1)(x2)15，x4，故X、Y、Z、W四种元素依次是C、P、O、S。C是A元素，O是A元素，A错误；原子半径：r(P)r(S)，B错误；PH3的热稳定性小于H2O，C错误；X、Y、W三种元素的最高化合价分别为4、5、6，D正确。2(2016浙江温州3月学考模拟)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z所处的族序数是周期序数的2倍。下列判断不正确的是() A最高正化合价：XYZB原子半径：XYZC气态氢化物的热稳定性：ZWD最高价氧化物对应水化物的酸性：XZB根据元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知，X、W处于第2周期，Y、Z处于第3周期；Z所处的族序数是周期序数的2倍，则Z位于A族，为S元素，根据相对位置可知Y为P元素、X为C元素、W为F元素。X、Y、Z分别为C、P、S元素，最高正化合价依次为4、5、6，故A正确；原子半径：XZY，故B错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：SF，则气态氢化物的热稳定性：ZW，故C正确；X、Z分别为C、S元素，最高价氧化物对应水化物的酸性：XZ，故D正确。3. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是()A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZC最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等A从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为2、3周期元素，W位于第3周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：ZWXY，A项错误；非金属性：ONPSi，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3H3PO4H2SiO3，即XWZ，氢化物的热稳定性：H2ONH3PH3SiH4，即YXWZ，B、C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。4如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层上的电子数目是次外层电子数目的一半，下列说法中不正确的是()A元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱B元素a的原子半径比d的大C元素a的单质在空气中燃烧会导致“温室效应”D元素a的单质是一种良好的半导体材料C由图知，d处于第2周期，a、b、c处于第3周期。a原子的最外层上的电子数是次外层电子数的一半，则a是Si，b是P，c为S，d为N，再由元素周期律可推出答案。5下列各组粒子中粒子半径由大到小的是()AO、Cl、S、PBAl3、Mg2、Ca2、Ba2CK、Mg2、Al3、HDLi、Na、K、CsC比较粒子半径有以下原则：同周期从左到右逐渐减小，A为PSClO，同主族从上到下逐渐增大，核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，Mg2Al3，同主族元素，电子层越多，半径越大。故只有C正确。考点3| 元素“位构性”之间的关系及应用基础知识自查同一元素的“位、构、性”关系可表示如下(1)结构与位置互推(2)性质与位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。(3)结构与性质互推最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。同主族元素最外层电子数相同，性质相似。核心要点提升1周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律：(1)“序、层”规律。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。同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。(2)“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”。2“位构性”关系答题思路答题步骤步骤要点第一步：明确“位构性”之间的关系“位”是指元素在周期表中的位置，主要由原子结构来决定，它包括原子的核电荷数、核外电子层数和最外层电子数，电子层数周期序数，最外层电子数主族序数。原子结构决定着元素在周期表中的位置，位置反映了元素的原子结构；原子结构决定着元素的性质，性质也反映了原子结构续表答题步骤步骤要点第二步：熟悉元素“位构性”的互相确定方法(1)依据元素原子结构特征推断出属于何种元素，进而确定其在元素周期表中的位置及性质；(2)依据元素性质推断其是何种元素，进而确定其在元素周期表中的位置和原子结构典型例题讲解(2016浙江4月选考真题)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是()A原子半径：YZWB单质的还原性：XYC溴与元素M同主族，最高价氧化物对应水化物的酸性比M的强D元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料【解析】在元素周期表中，同周期从左到右，元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下，元素的原子半径逐渐增大；同周期从左到右，金属元素的还原性逐渐减弱；同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱；元素N为锗元素，位于元素周期表中金属和非金属元素的分界线附近，其单质可作半导体材料。【答案】C(2015浙江7月学考)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知X原子的最外层电子数为4。下列说法正确的是()XYZWA.元素Z的主要化合价：2、6B原子半径：XYZC最低价气态氢化物的稳定性：WZD最高价氧化物对应水化物的酸性：XY【解析】根据元素在周期表中位置可知，X、Y、Z、W依次是碳、氮、氧、硫。氧元素的主要化合价为2价，一般无正化合价，A错误；同周期元素原子半径从左到右依次减小，即CNO，B正确；最低价气态氢化物的稳定性H2SH2O，C错误；酸性H2CO3HNO3，D错误。【答案】B题组对点训练1元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是 ()A同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B第3周期主族元素最高化合价等于它所处的主族序数C短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同BAl元素既表现金属性又表现非金属性，故A项错误；氢元素失去1e变为H，最外层没有电子，得到1e变为H，为2电子稳定结构，故C项错误；A族中氢元素与钠元素最外层电子数相同，但化学性质不同，故D项错误。2短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是()YZXWA.原子半径：XYZCZ、W均可与Mg形成离子化合物D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：YWC由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A.原子半径：XYZ。B.气态氢化物的稳定性：XY(N)，故最高价氧化物对应水化物的酸性：WY。3. (2015台州模拟)已知X、Y、Z、R四种短周期主族元素，原子序数依次增大，X与Z同主族，其中Y最外层电子数比次外层电子数少3。下列说法不正确的是()A一定条件下X单质能置换Z的单质BX、Z、R所形成的离子半径：RZXCY的单质在R的单质中燃烧可形成白色烟雾DX比Z的气态氢化物的稳定性强B由题给信息可推出X、Y、Z、R依次是O、P、S、Cl。选项A,2H2SO2=2S2H2O，正确；选项B，离子半径S2ClO2，错误；选项C，磷在氯气中燃烧生成PCl5和PCl3，形成白色烟雾，正确；选项D，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，正确。4(2016浙江名校协作体3月联考，9)下图是元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，五种元素在周期表中的相对位置如图所示。已知Z元素的质子数等于X元素原子最外层电子数的4倍，下列说法正确的是()XYZWTA.W、Z、T元素的原子半径及它们的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强BX、Y在自然界中都存在多种同素异形体，其氢化物的沸