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专题六 元素周期律 元素周期表【学点指导】学点1 原子结构1.原子组成()2.等量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)质子数(Z)=核外电子数=核电荷数=原子序数。(3)阳离子所带电荷数=阳离子核内质子数-阳离子核外电子数。(4)阴离子所带电荷数=阴离子核外电子数-阴离子核内质子数。方法点击 原子结构是高考的热点之一，解决此类问题关键在于抛开题目所给新信息的干扰，弄清()的含义，掌握质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的关系，只有这样才能顺利解答问题，在解题时一定要看清题干要求。 规律与特例：规律学习是主线，特性特点往往是考点，所以我们在学习中还要掌握元素原子结构的特征规律。核电荷数为118的元素的原子结构是大纲和高考重点要求与考查的内容，熟练掌握其结构特征，尤其是核外电子排布是快速判断元素的前提和基础。1.规律：(1)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C；3倍的是O；4倍的是Ne；1/2倍的是Li、Si。(3)电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。(4)最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S；3倍的是O。2.特性：核电荷数为118的元素的特征性质：(1)气态密度最小，原子核中只有质子没有中子，原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是H。(2)单质硬度最大，熔沸点最高，形成化合物种类最多，正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢百分率最高的元素是C。(3)原子半径最大的是K，最小的是H。(4)单质与水反应生成氧气，气态氢化物最稳定，只有负价而无正价的是F。学点2 元素与同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的联系与区别元素同位素同系物同分异构体同素异形体概念具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素结构相似，分子之间相差n个CH2化合物互称为同系物分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体同种元素形成的不同单质存在范围宏观原子有机物有机物单质方法点击 区分以上概念，首先需要明确各概念所使用的范畴，如同位素是指原子，同素异形体是指单质，同分异构体、同系物一般适用于有机物，然后抓住概念的实质进行区分，否则容易混淆。学点3 元素周期律、元素周期表1.元素周期表2.元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。这里所讲的元素性质是指元素的原子半径、元素的化合价、元素的化学性质，即元素的金属性和非金属性。如表：内容同周期元素(从左到右)同主族元素(从上到下)原子结构核电荷数递增增大电子层数相同增多最外层电子数增多相同原子半径逐渐减小(1e-8 e-)逐渐增大元素性质主要化合价最高正价由+1+7最低负价由-4-1最高正价、最低负价相同最高正价=族序数最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱酸性增强碱性增强酸性减弱非金属的气态氢化物稳定性增强减弱形成难易难易易难单质的氧化性或还原性还原性减弱氧化性增强还原性增强氧化性减弱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方法点击 1.注意：(1)F没有正价；O除氟化物外，一般不显正价；金属元素一般无负价。主族元素最高正价=最外层电子数=族序数；主族元素最低负价=最外层电子数-8=族序数-8。(2)非金属性的正价有多种，一般是由共用电子对的偏移形成的。简单的阴离子的价态均是最低负价，如S2-、Cl-、P3-等。所以我们在用化合价判断元素在周期表中位置时，一定要分清是否为最高正价和最低负价，如某主族元素R的化合物为Na2R、RO2，则R在元素周期表中的位置为_。此题就不能用RO2中R的+4价来确定R在元素周期表中的位置，因为不能确定RO2中R的+4价是最高正价。学点4 元素的“位构性”之间的关系(如下图所示)方法点击 本考点是无机化学的核心知识，因此是高考中每年必考的重点知识。在复习中一定要抓住元素的“位构性”之间的关系,掌握一点来推测另两点。例2； A、B、C、D是四种短周期元素，已知A、C同主族，B、D同周期，A的气态氢化物比C的气态氢化物稳定，B的阳离子比D的阳离子氧化性强，若B的阳离子比C的阴离子少一个电子层，下列比较中不正确的是( )A. 原子序数：ABCDB. 原子半径：DBCAC. 单质熔点：BD，CAD. 最高价氧化物对应水化物的酸碱性：AC，DB首先由题意确定A、B、C、D在元素周期表中的位置：如图，根据元素周期律及元素周期表就可以推出正确选项为A。学点5 电子数相同的粒子1.核外电子总数为2的粒子：He、H-、Li+、Be2+。2.核外电子总数为10的粒子分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne。 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+。阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、。3.核外电子总数为18的粒子分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。阳离子：K+、Ca2+。 阴离子：S2-、HS-、Cl-、。4.核外电子总数及质子数均相等的粒子：Na+、H3O+。 F-、OH-、。 HS-、Cl-。 N2、CO、C2H2。C6H6、B3N3H3。方法点击 在学习电子数相同的粒子时，一定要利用元素周期表这一化学工具。如：10电子粒子在元素周期表中以10电子的Ne原子向后推有：Na+、Mg2+、Al3+；向前推有N3-、O2-、F-、OH-、H3O+、CH4、NH3、H2O、HF。18电子的应以Ar向前后扩散，但不要忘记(9+9=18)如：F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。形成一定的思维定式可以提高做题的速度,但有时要打破自己的这种思维定式。例3； 甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的粒子，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。(1)丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是_。(2)乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_。(3)在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是_。(4)丁的元素符号是_，它的原子结构示意图为_。(5)丁的氧化物的晶体结构与_的晶体结构相似。 我们看到此题中有等电子的粒子就想到10电子体、18电子体，但按10电子体、18电子体推不出正确结论，所以我们要打破这种思维定式，重新找突破口：丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，经排查知中学化学中常见的这种反应是：电石与水反应生成可燃性气体C2H2，这样此题就迎刃而解。丙为有14个电子，甲、乙、丁也含14个电子，依题意得：甲为N2、乙为CO、丁为SiO2。学点6 粒子半径大小比较1.一般电子层数越多，其半径越大极少数例外，如r(Li)r(Al)。此规律包含了如下两种情况：(1)同主族元素，由上而下，原子半径逐渐增大，离子半径逐渐增大，如：r(K)r(Na)，r(K+)r(Na+)。(2)原子半径比相应的阳离子半径大，如：r(K)r(K+)，r(Mg)r(Mg2+)。2.若电子层数相同，核电荷数越多，其半径越小。(1)同周期主族元素自左至右原子半径逐渐减小(0族例外)，如：r(Na)r(Mg)r(Al)。(2)电子层数相同的离子，核电荷数越大，半径越小，如：r(O2-)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)。3.若电子层数、核电荷数均相同，最外层电子数越多，半径越大。(1)同一元素的原子和阴离子，原子半径比阴离子半径小，如：r(F)r(F-)。(2)同一元素价态不同的阳离子，核外电子数越多，半径越大，如r(Fe2+)r(Fe3+)。方法点击 粒子半径大小比较归纳为“同层比核，同核比层”。 “同层比核”如：Na+与F-，Cl与S，Cl-与S2-；电子层数相同，核电核数越大，核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”，例：Na与Na+、Cl与Cl-的核电荷数相同，核外电子数越大，原子(或离子)半径越大。在解答这类问题时，我们可以借助元素周期表进行解答。例4； X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是( )A.原子序数XY B.原子半径XYC.离子半径XY D.原子最外层电子数XNaKRb B.沸点：NH3PH3PH3H2OHF D.酸性：HClOH2SO4H3PO4H2CO3答案：A解析：本题考查元素周期律知识。由于NH3分子间含有氢键，沸点出现反常情况：PH3AsH3SbH3NH3。热稳定性: HFH2OPH3SiH4，和元素的非金属性一致。酸性：一般规律非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，即HClO4H2SO4H3PO4H2CO3。3. 短周期元素X、Y、Z中，X元素位于Y的前一周期，其原子最外电子层只有一个电子，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的1/3；Z原子的最外层电子数与Y相同。下列X、Y、Z之间形成化合物的化学式不正确的是( )A.X2Z B.ZY3 C.X2Y2 D.XZ2答案：D解析：本题考查元素在周期表中的位置，体现位置和结构之间的关系。由题意可知X元素为H，Y为O，Z为S。H2S、SO3、H2O2。D错误，不符合事实。4. 下列有关物质性质的比较中，正确的是( )A.熔点：CO2H2OSiO2KCl B.粒子半径：K+Na+Mg2+Al3+C.酸性：H3PO4H2SO4HClO4H2SiO3 D.稳定性：H2ONH3PH3SiH4答案：B解析：本题考查位置、结构、性质三者之间的关系。A项CO2、H2O的固体是分子晶体，SiO2是原子晶体，KCl是离子晶体，一般规律熔点：分子晶体离子晶体Y BX、Y、Z均属于短周期元素C化合物XYZ的溶液具有漂白性 DY属于A族元素7在元素周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素紧密相邻甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数这四种元素原子的最外层电子数之和为20.下列判断正确的是()A原子半径：丙乙甲丁 B甲和乙或乙和丁所形成的化合物都是大气污染物C最高价氧化物对应水化物的酸性：丁甲 D气态氢化物的稳定性：甲丙8下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、W、Y、R、Z五种元素的叙述中正确的是() A常温常压下，五种元素的单质中有两种是气态BY、Z的阴离子的电子层结构都与R原子的相同CX的氢化物与其最高价氧化物对应水化物形成的盐溶液呈酸性DY元素最高价氧化物对应水化物的酸性比W元素的弱9X、Y、Z分别是三种单质，它们都是常见的金属和非金属，M、N、R是常见的三种氧化物，其中一种具有高熔点，而且有如下反应(条件未标出，方程未配平)：(1)XZM；(2)MXN；(3)MYRX.若X是非金属，则组成Y单质的元素在周期表中的位置是()A第2周期A族B第2周期A族 C第3周期A族 D第3周期A族10下列叙述中正确的是()A除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B除短周期外，其他周期均有18种元素 C副族元素中没有非金属元素D碱金属元素是指A族的所有元素3、 非选择题11.已知W、X、Y、Z为四种短周期元素，原子序数依次增大。其中W元素的原子核内只有1个质子；X是化合物种类最多的元素；Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；Z是短周期中最活泼的金属元素。(1)X的原子结构示意图为_。(2)XY2与Z2Y2反应的化学方程式_。(3)W、Y、Z三种元素可组成一种离子化合物，其中阳离子所含电子数与阴离子所含电子数之比为_。12下列为元素周期表的一部分，表中阿拉伯数字(1、2)是原周期表中行或列的序号请参照元素AI在表中的位置，回答下列问题(1)B、C、H三元素中非金属性最强的是_(写出元素名称)，写出