高考化学一轮复习专题四基本理论第15讲元素周期表和元素周期律讲解课件.ppt

化学课标版,第15讲元素周期表和元素周期律,考点一元素周期表及其应用1.原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。在原子中,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。,2.编排原则,3.元素周期表的结构(1)周期周期,(2)族(18个纵行,16个族),注意0族和第族不标A、B,既不属于主族,也不属于副族。主族、副族的族序数等于列序数的个位数。,4.元素周期表中的特殊位置(1)分区,a.分界线: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)。,b.各区位置:分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。c.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。(2)过渡元素:元素周期表中部从B族到B族10列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。(3)镧系:元素周期表第六周期中,57号元素镧到71号元素镥,共15种元素。(4)锕系:元素周期表第七周期中,89号元素锕到103号元素铹,共15种元素。,【结构巧记口诀】横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七已排满。纵列称为族,共有十六族,一八依次现,一零再一遍。一纵一个族,族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属B族。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)最外层电子数是2的元素,都是A族元素()(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知,氧元素的最高正价为+6价()(3)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格,它们都是同位素()(4)位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于A族,则乙的原子序数可能为x+19()(5)铁位于元素周期表的第4周期B族()(6)每个周期都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束()(7)位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),2.【多维思考】(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是。(2)若甲、乙分别是同一周期的第A族和第A族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系为。(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期),A、B所在周期分别有m种和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,则x、y的关系式为。,答案(1)x+2、x+8、x+18、x+32(2)n=m+5、n=m+15、n=m+29(3)y=x+m或y=x+n,1.(2016湖北枣阳期中)如图所示各为元素周期表的一部分,表中数字是原子序数,其中X为35的是(),题组一元素周期表的结构,答案CX的原子序数为35,为Br元素,位于周期表中第四周期第A族。14号、50号元素分别为Si、Sn,处于第A族,则X的原子序数不可能为35,不符合;74号、76号元素分别为W、Os,处于第六周期,则X为第五周期的Tc元素,不符合;18号、54号元素分别为Ar、Xe,则X位于周期表中第四周期第A族,符合;26号、28号元素分别为Fe、Ni,处于第四周期,则X在第五周期,不符合。,2.(2016西藏日喀则期末)下列说法中正确的是()A.原子的L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素B.同一周期的A族和A族元素的原子序数之差一定为1C.相邻两个周期的同一主族元素的原子序数之差等于上一周期所含元素种类D.主族序数等于周期序数的元素一定为金属元素,答案AL层电子数为奇数的所有元素为锂、硼、氮、氟,均为主族元素,故A正确;短周期中,A族和A族元素相邻,原子序数之差为1,长周期中,A族和A族之间相差10列,原子序数相差不为1,故B错误;相邻两个周期的同一主族元素,如处于过渡元素之前,它们原子序数之差等于上一周期所含元素种类,若处于过渡元素之后,它们的原子序数之差等于下一周期所含元素种类,故C错误;氢元素的主族序数等于周期序数,氢元素属于非金属元素,故D错误。,题组二利用稀有气体元素的原子序数确定元素3.2012年5月30日,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B.116号元素位于第A族C.两种元素都是活泼的非金属元素D.114号元素的原子半径比116号元素的大,答案C第六周期稀有气体元素的原子序数为86,第七周期稀有气体元素的原子序数为118,故114号、116号元素分别在第七周期的A族和A族。,4.(2016四川成都月考)下列说法中正确的是()A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B.D-核外有36个电子,则元素D位于第四周期第A族C.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第A族,原子序数为x,乙位于第A族,则乙原子序数可能为x+19,答案B氢和锂两种元素的原子序数之差为2,位于同一主族,故A错误;D-核外有36个电子,则D原子核外有35个电子,为Br元素,Br位于第四周期第A族,故B正确;同主族相邻两周期元素原子序数差值可能为2、8、18、32等,所以同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能为x+4,故C错误;第二、三周期,乙的原子序数为x+2,第四、五周期,乙的原子序数为x+12,第六、七周期,乙的原子序数为x+26,故D错误。,技法总结确定主族元素位置的方法0族元素定位法原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数=Z。,例如:(1)35号元素(邻近的是36Kr),则35-36=-1,故周期数为4,族序数为8-|-1|=7,即位于第四周期第A族,为溴元素。(2)87号元素(邻近的是86Rn),则87-86=1,故周期数为7,族序数为1,即位于第七周期第A族,为钫元素。,考点二元素周期律及其应用1.元素周期律,2.元素周期律的具体表现形式,3.元素周期表和元素周期律应用的重要意义(1)预测元素的性质:根据原子结构、元素在周期表中的位置预测元素的性质。(2)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸(或碱)性、气态氢化物的稳定性等。如碱性:Ra(OH)2Ba(OH)2;气态氢化物稳定性:CH4SiH4。(3)比较同周期元素及其化合物的性质。如酸性:HClO4H2SO4;稳定性:HClH2S。(4)推断一些未学过的元素的化合物的某些性质。如根据Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可以推知Be(OH)2更难溶。,(5)启发人们在一定范围内寻找某些物质。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化()(2)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数()(3)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强()(4)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()(5)电子层数越多,半径越大()(6)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(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.【多维思考】(1)同主族元素从上到下,酸性:HFHClHBr,这种比较方法正确吗?(2)酸性:H2SO3H2CO3HClO,能否说明非金属性:SCCl?,答案(1)不正确。同主族元素,从上到下,非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。酸性:HClO4HBrO4,而氢化物的酸性:HFHClHBr。(2)不能。应根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较元素非金属性的强弱。,题组一元素周期律的直接应用与判断,1.下列有关元素及其化合物性质的比较正确的是()A.原子半径:FOAlB.稳定性:H2OPH3NH3C.酸性:H2SiO3HNO3H3PO4D.碱性:KOHNaOHMg(OH)2,答案A同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此原子半径FOAl,A正确;非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则稳定性:PH3NH3H2O,B错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:H2SiO3H3PO4HNO3,C错误;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:Mg(OH)2ZB.单质沸点:XYZC.离子半径:X2-Y+Z-D.原子序数:XYZ,答案D依题意,不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素。原子最外层电子数FSNa(ZXY),A错误;单质沸点NaSF2(YXZ),B错误;离子半径S2-F-Na+(X2-Z-Y+),C错误;原子序数SNaF(XYZ),D正确。,3.应用元素周期律判断下列语句,其中正确的组合是()碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低砹(At)是第A族元素,其氢化物的稳定性大于HCl硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物,碱性随元素原子序数的增大而减弱A.B.C.D.,答案B同主族元素,自上而下氢化物的稳定性减弱,错误;NH3的水溶液呈碱性,错误。,题组二元素金属性与非金属性的强弱判断与应用,4.(2016福建福州期末)如图是元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是(),A.常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高B.X元素形成的简单气态氢化物比W元素形成的简单气态氢化物稳定C.氯离子的还原性比Y2-的还原性强D.Y元素的非金属性比W元素的非金属性弱,答案B根据五种元素在周期表中的位置可知,X为N元素,W为P元素,Y为S元素,Z为Br元素,R为Ar元素。常压下五种元素的单质中,P、S为固体,而Br2为液体,则Br2的沸点不是最高的,故A错误;X的非金属性强于W,则X元素形成的简单气态氢化物比W元素形成的简单气态氢化物稳定,故B正确;Y2-为S2-,非金属性ClS,则氯离子的还原性比硫离子弱,故C错误;同周期元素的非金属性,从左到右逐渐增强,故S元素的非金属性比P元素的非金属性强,故D错误。,5.(2016山东泰安一模)如图为元素周期表中短周期的一部分。E原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列叙述中不正确的是(),A.A与B形成的阴离子可能有A、A2B.C和E的氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱C.AD2分子中每个原子的最外层均为8电子结构D.A、D、E的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强,答案B由元素在周期表中的位置可知,A、B、C位于第二周期,D、E位于第三周期,E原子的电子层数为n,则n=3,其最外层电子数为2n+1,故E原子最外层电子数为7,则E为Cl;可推知A为C、B为O、C为F、D为S。C与O形成的阴离子可能有C、C2,故A正确;非金属性FCl,故稳定性HFHCl,还原性HFHCl,故B错误;CS2分子中,每个原子的最外层均为8电子结构,故C正确;非金属性CSCl,故酸性:碳酸硫酸C,解析(1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关,所以不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力强弱没有固定的对应关系,所以也不符合题意。(2)由B的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的最高价氧化物对应水化物的碱性强,可判断失电子能力BA;又根据A与C形成原电池,C作正极,可判断失电子能力AC,故三种金属元素的原子失电子能力:BAC。,技法总结金属性和非金属性强弱的判断方法,题组三粒子半径大小的比较,7.(2016北京延庆一模)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Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是(),A.元素Y和元素Z的最高正化合价相同B.单核阴离子半径的大小顺序为:r(W)r(Y)r(Z)C.气态氢化物的热稳定性顺序为:XO2-,故B错误;非金属性ONS,则氢化物稳定性H2ONH3H2S,故C错误;HClO4是最强的含氧酸,故D正确。,8.(2016山东栖霞模拟)X、Y、Z均为短周期元素,其中两种为金属元素,一种为非金属元素,它们的原子半径分别为,X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数:ZXYB.三种元素可能为同周期元素C.原子序数:YXZD.离子半径:XYZ,答案CX、Y、Z均为短周期元素,其中两种为金属元素,一种为非金属元素,结合原子半径及X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构,知三种元素在周期表中的相对位置为,最外层电子数:ZYX,故A错误;三种元素不可能为同周期元素,故B错误;原子序数YXZ,故C正确;具有相同电子层结构的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径ZXY,故D错误。,技法总结“三看”法快速判断简单微粒半径的大小一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。二看核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。,考点三“位、构、性”三者的关系及其应用1.同一元素的“位、构、性”关系,2.结构与位置的互推(1)掌握三个基本关系式a.质子数=原子序数b.原子中,电子层数=周期数c.原子中,最外层电子数=主族序数(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律a.各周期所能容纳元素的种数b.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置(3)根据原子序数确定主族元素在周期表中的位置按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图,然后由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数,如84号元素的原子结构示意图,为,该元素位于第六周期A族。,3.性质与位置的互推(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左向右排列。(2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C三种元素在同一主族中从上往下排列,则A、B、C的单质氧化性依次减弱或还原性依次增强。(3)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:a.元素的金属性、非金属性。b.气态氢化物的稳定性。c.最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性。,4.结构与性质的互推(1)电子层数和最外层电子数决定元素的金属性、非金属性。通常若元素的最外层电子数小于4,则该元素容易失电子,表现金属性;若该元素的最外层电子数大于4,则容易得电子,表现非金属性。(2)同主族元素最外层电子数相同,性质相似。,5.周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律(1)“序、层”规律a.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。b.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”。,判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价()(2)同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低()(3)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素()(4)最外层有1个或2个电子,则可能是A、A族元素,也可能是副族元素或0族元素氦()(5)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第三周期()(6)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),题组一根据周期表位置片段推测结构与性质,1.(2016河北邯郸二模)W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21。下列说法中错误的是(),A.元素X的单质能与强酸、强碱反应B.简单阴离子的还原性:WZC.气态氢化物的稳定性:WYD.元素W、X与钠元素可形成化合物Na3XW6,答案B由W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置可知,W处于第二周期,X、Y、Z处于第三周期,设X的原子最外层电子数是a,则Y的原子最外层电子数是a+2,Z的原子最外层电子数是a+3,W的原子最外层电子数是a+4,这四种元素原子的最外层电子数之和为21,则a+a+2+a+3+a+4=21,解得a=3,故X是Al元素、Y是P元素、Z是S元素、W为F元素。Al单质能与强酸、强碱反应,故A正确;非金属性ZY,故气态氢化物的稳定性:WY,故C正确;元素F、Al与钠元素可形成化合物Na3AlF6,故D正确。,2.(2016河南郑州三模)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属,W的单质是淡黄色固体,X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示。下列说法一定正确的是(),A.五种元素中,原子半径最大的是WB.Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应C.简单阴离子的还原性:YWD.Z与Q形成的化合物的水溶液一定显酸性,答案B短周期主族元素中Z是金属,W的单质是淡黄色固体,则W为S;由X、Y、W在周期表中的相对位置可知,Y为O,X为C;X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,所以Q为Cl,而Z可能为Na、Mg、Al中的一种。五种元素中,原子半径最大的是Z,故A错误;Y与Z形成的化合物为金属氧化物,都可以和盐酸反应,故B正确;单质的氧化性越弱,则对应离子的还原性越强,所以Y的简单阴离子比W的简单阴离子还原性弱,故C错误;若Z为Na,则Z与Q形成的化合物NaCl的水溶液呈中性,故D错误。,3.(2016课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01molL-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(),题组二文字叙述式“位、构、性”推断,A.原子半径的大小WXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸,答案C根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃