高考化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律课件.ppt

必考部分 第五章 物质结构元素周期律 导航高考 考点突破 随堂演练 自我诊断 课时作业 1 掌握同周期元素及其化合物性质 同主族元素及其化合物性质的递变规律 2 掌握元素周期律的实质 3 理解元素周期律与原子结构的关系 4 能根据元素周期律预测元素的性质 5 理解位置 结构 性质三者之间的关系 6 依据 位 构 性 之间的关系 会进行元素推断和确定几种元素形成化合物的形式 考纲解读 本讲重要知识有核外电子排布规律 元素周期律 粒子半径大小比较 主要考查原子核外电子排布规律 判断元素 位 构 性 的关系 元素的金属性 非金属性强弱的比较 粒子半径大小的比较 预测2014年的高考命题形式 仍会结合元素周期表 原子结构考查元素性质的周期性变化 同时融合元素化合物知识及其他化学理论知识 考向分析 考点图析 一 原子核外电子的排布1 在同一原子中各电子层之间的关系 2 原子核外电子排布规律 1 核外电子一般总是尽先排布在能量 的电子层里 2 每个电子层最多容纳的电子数为 最外层最多容纳电子数不超过8 k层为最外层时不超过2 次外层最多容纳的电子数目不超过18 倒数第三层不超过32 思考 核外电子排布的几个规律之间有怎样的关系 以19号元素k的原子结构示意图为例来说明 二 元素周期律1 定义 元素的性质随着原子序数的递增而呈 变化的规律 2 实质 元素 的周期性变化 3 元素周期表中主族元素性质的递变规律 三 元素周期表和元素周期律的应用1 元素周期表中元素的分区 非金属性最强的元素是 金属性最强的元素是 位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性 又能表现出一定的非金属性 2 元素周期表和元素周期律应用的重要意义 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 金属与非金属分界处的元素 如si 优良的催化剂 耐高温 耐腐蚀的特种合金材料 第 b族到第 b族的过渡元素 高效农药 含氟 氯 硫 磷等元素的化合物 二 1 周期性2 原子核外电子排布3 增大增多相同减弱减弱增强增强增强减弱增强减弱三 1 fcs2 2 过渡元素 1 与li na k rb cs的变化规律不符合的是 a 与水或酸反应置换氢气的难易b 金属性的强弱c 熔点d 电子层数 答案 c 自主检查 解析 金属性li na k rb cs 与水或酸反应置换氢气由弱到强 电子层数由少到多 熔点由高到低 故c正确 2 下列叙述中能确定a金属性一定比b金属性强的是 a a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少b a原子的电子层数比b原子的电子层数多c 1mola与足量酸反应生成的h2比1molb与足量酸反应生成的h2多d 常温时 a能从水中置换出氢 而b不能 答案 d 3 下列各组物质的性质比较 正确的是 a 酸性 hclo4 h3po4 h2so4b 氢化物稳定性 h2s hf h2oc 碱性 naoh mg oh 2 ca oh 2d 氧化性 f2 cl2 br2 i2 答案 d 解析 a项应为hclo4 h2so4 h3po4 b项应为hf h2o h2s c项应为ca oh 2 naoh mg oh 2 4 同一短周期的元素w x y z的原子序数依次增加 下列叙述正确的是 a 单质的化学活泼性 w x y zb 原子最外层电子数 w x y zc 单质的氧化能力 w x y zd 元素的最高化合价 w x y z 答案 b 5 x y z w为四种短周期主族元素 其中x z同族 y z同周期 w与x y既不同族也不同周期 x原子最外层电子数是核外电子层数的3倍 y的最高正价与最低负价代数和为6 下列说法正确的是 a y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为h2yo4b 原子半径由小到大的顺序为w x z yc x与w可以形成w2x w2x2两种化合物d y z两种元素气态氢化物中 z的气态氢化物最稳定 答案 c 6 判断下列说法是否正确 1 第三周期元素的最高化合价等于它所处的主族序数 2 酸性 h3po4 h2so4 hclo4 3 氢化物的稳定性 h2s hf h2o 4 元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化 5 在周期表中的金属与非金属的分界线附近可以探索研制农药的材料 答案 1 2 3 4 5 1 比较元素金属性强弱的方法 1 根据原子结构原子半径 电子层数 越大 最外层电子数越少 金属性越强 反之越弱 2 根据在元素周期表中的位置 同周期元素 从左到右随着原子序数的增加 金属性逐渐减弱 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 金属性逐渐增强 3 根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前 其金属性越强 4 根据实验事实 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的金属性比b的强 一般是活泼金属置换不活泼金属 钾 钙 钠等活泼金属除外 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 根据电化学原理 一般情况下 不同金属形成原电池时 较活泼的金属作负极 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属其对应的元素相对不活泼 2 比较元素非金属性强弱的方法 1 根据原子结构原子半径 电子层数 越小 最外层电子数越多 非金属性越强 反之则越弱 2 根据在元素周期表中的位置 同周期元素 从左到右 随着原子序数的增加 非金属性逐渐增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 非金属性逐渐减弱 3 根据实验事实 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 根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 酸性越强 则对应元素的非金属性越强 根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱 单质的氧化性越强 对应阴离子的还原性越弱 则元素的非金属性越强 根据与盐溶液的置换反应 活泼非金属可置换出相对不活泼非金属 f2除外 例1 甲 乙两种非金属 甲比乙容易与h2化合 甲原子能与乙的阴离子发生置换反应 甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强 与金属反应时 甲原子得电子数目比乙的多 甲的单质熔 沸点比乙的低 与某变价金属反应生成的产物中 甲对应产物中金属的化合价高于乙对应产物中金属的化合价 甲 乙两物质反应生成的产物中 甲元素显正价 能说明甲比乙的非金属性强的是 a b c d 答案 c 误区警示 1 用酸性强弱判断元素非金属性强弱时 一定是最高价含氧酸的酸性 如酸性 由h2so4 h3po4可判断非金属性 s p 但酸性h2so4 hclo hcl h2s 均不能用于判断元素非金属性强弱 1 下列说法正确的是 a p和as属于第 a族元素 h3po4酸性比h3aso4的弱b hf hcl hbr hi的热稳定性和还原性均依次减弱 变式训练 c 第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次减弱d 元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 答案 d 解析 本题考查元素周期律的知识 a项p和as属于第 a族元素 且非金属性p比as强 因此h3po4的酸性比h3aso4的强 hf hcl hbr hi的热稳定性依次减弱 还原性依次增强 b选项错误 第三周期非金属元素的最高价含氧酸或者最高价氧化物的水化物的酸性从左到右依次增强 c选项错误 d选项正确 2 下列实验不能达到预期目的的是 答案 b 解析 元素的非金属性强弱和金属性强弱的实质是得失电子的难易 凡是直接或间接地比较变化过程中元素得失电子的难易 即可比较元素非金属性和金属性的强弱 a项cl2 br2分别与h2反应 根据反应条件的难易即可判断出氯 溴的非金属性强弱 b项mgcl2 alcl3溶液中分别通入氨气 mgcl2不反应 alcl3与nh3 h2o反应生成al oh 3 但无法比较二者的金属性强弱 c项测定na2co3 na2so4两溶液的ph 根据ph的数据可判断出na2co3与na2so4水解程度的大小 从而判断出碳 硫的非金属性的强弱 d项利用fe cu与盐酸反应现象的不同即可判断出fe cu的金属性强弱 例2 元素x y z原子序数之和为36 x y在同一周期 x 与z2 具有相同的核外电子层结构 下列推测不正确的是 a 同周期元素中x的金属性最强b 原子半径x y 离子半径x z2 c 同族元素中z的氢化物稳定性最高d 同周期元素中y的最高价含氧酸的酸性最强 解析 根据x y在同一周期 x 与z2 具有相同的核外电子层结构 可推知z在x y的上一个周期 又因为x y z原子序数之和为36 综合判断知x为na y为cl z为o b项中的离子半径应为 z2 x 答案 b 三看 法快速判断简单粒子半径大小 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 当电子层结构相同时 核电荷数越大 半径越小 三看核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时 核外电子数越多 半径越大 特别提醒 3 2012 全国大纲 10 元素x形成的离子与钙离子的核外电子排布相同 且x的离子半径小于负二价硫的离子半径 x元素为 a alb pc ard k 答案 d 变式训练 解析 本题考查原子的核外电子排布和离子半径大小比较 意在考查考生对元素周期律的理解能力 x形成的离子与ca2 核外电子排布相同 则x可以为k p s cl等 而只有k cl 的离子半径小于s2 的离子半径 d项正确 点评 具有相同电子层结构的规律 元素位置关系推断 与稀有气体具有相同电子层结构的离子 阴离子在具有该电子层结构的惰性气体的同一周期的前面 阳离子在具有该电子层结构的惰性气体的下一周期 粒子半径大小比较 具有相同电子层结构的粒子 核电荷数越大 粒子半径越小 元素在周期表中的位置 原子结构和元素的性质之间 即 位 构 性 存在着内在的联系 1 原子结构与元素在周期表中的位置关系 1 主族元素的最高正化合价 主族序数 最外层电子数 主族元素的最低负化合价 最高正化合价 8 2 核外电子层数 周期数 pd除外 3 质子数 原子序数 原子核外电子数 核电荷数 4 最外层电子数等于或大于3而小于8的一定是主族元素 5 最外层有1个或2个电子 则可能是第 a 第 a族元素 也可能是副族 第 族或0族元素氦 2 原子结构与元素性质的关系 1 最外层电子数大于电子层数时 属于非金属 2 最外层电子数小于或等于电子层数时 属于金属 氢除外 3 原子半径越大 失电子越易 还原性越强 金属性越强 形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强 其离子的氧化性越弱 4 原子半径越小 得电子越易 氧化性越强 非金属性越强 形成的氢化物越稳定 形成的最高价氧化物对应水化物的酸性越强 其离子的还原性越弱 3 元素在周期表中的位置与元素性质的关系 1 同周期元素性质的递变性 同主族元素性质的相似性 递变性 差异性 2 对角线规律沿表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素 都是金属或都是非金属 性质相近 突出的有三对 li mg be a1 b si 3 相邻相似规律元素周期表中 上下左右相邻的元素性质差别不大 俗称相邻相似规律 4 处在金属元素与非金属元素分界线附近的元素 既能表现出一定的金属性 又能表现出一定的非金属性 例3 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表 a 常温下z的单质和t的单质状态不同b z的氢化物比t的氢化物稳定c 一定条件下z和t的单质都能与氢氧化钠溶液反应 4 探寻物质性质的差异性是学习的重要方法之一 t x y z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的酸是 理由是 比较非金属性时 可以通过比较最高价含氧酸的酸性 也可以比较氢化物的稳定性 也可以根据同周期或同主族的递变性来比较 因为s和cl同周期 cl位于s的右侧 所以cl的非金属性强 这几种元素对应的最高价含氧酸分别是h2so4 h2co3 hno3 hclo4 只有h2co3是弱酸 变式训练 答案 d 5 2012 浙江 9 x y z是原子序数依次递增的短周期元素 3种元素的原子核外电子数之和与ca2 的核外电子数相等 x z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构 下列说法正确的是 a 原子半径 z y xb z与x形成化合物的沸点高于z的同族元素与x形成化合物的沸点 c cay2与水发生氧化还原反应时 cay2只作氧化剂d cax2 cay2和caz2等3种化合物中 阳离子与阴离子个数和比均为1 2 答案 b 点评 分子间存在氢键时 会使其沸点反常的升高 典例 x y z l m五种元素的原子序数依次增大 x y z l是组成蛋白质的基础元素 m是地壳中含量最高的金属元素 回答下列问题 1 l的元素符号为 m在元素周期表中的位置为 五种元素的原子半径从大到小的顺序是 用元素符号表示 易错剖析 4 同主族元素形成的同一类化合物往往在结构和性质上很相似 化合物ph4i是一种白色晶体 则对ph4i的叙述不正确的是 a 它是一种共价化合物b 加热时ph4i可以分解 而且有颜色变化c 它可以跟naoh反应d 它可由ph3和hi化合而成 常见错误 错因剖析 1 知识点重点遗漏导致出错 对题的信息不会利用 不知道组成蛋白质的元素有哪些 对地壳元素含量顺序不了解 分析思路为 1 x y z l是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大 故分别为 h c n o元素 m是地壳中含量最高的金属元素 为al 其在周期表中的位置为第三周期第 a族 再根据五种元素在周期表中的位置 可知半径由大到小的顺序是 al c n o h 2 出错原因是 电子式 结构式 分子式 混淆 3 出错原因是对周期表结构模糊不清 se比o多两个电子层 共4个电子层 1 4电子层上的电子数分别为 2 8 18 6 故其原子序数为34 其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似h2so4 为h2seo4 出错原因是对 雾 是液滴和 烟 是固体小颗粒混淆 4 出错原因是机械地简单迁移 根据题目信息 ph4i的结构和性质和nh4cl类似 而nh4cl是一种离子化合物 在一定条件下会分解为nh3和hcl 但hcl不容易分解 也可以由nh3和hcl反应得到nh4cl 且nh4cl会和碱反应 ph4i分解生成ph3和hi hi在加热条件下会分解生成h2和有颜色的i2 1 2011 福建 7 依据元素周期表及元素周期律 下列推断正确的是 a h3bo3的酸性比h2co3的强b mg oh 2的碱性比be oh 2的强c hcl hbr hi的热稳定性依次增强d 若m 和r2 的核外电子层结构相同 则原子序数 r m 答案 b 解析 本题主要考查原子结构 元素周期律和元素周期表 非金属性c b 则酸性 h2co3 h3bo3 a项错误 be mg属于同一主族 金属性 mg be 故碱性 mg oh 2 be oh 2 b项正确 元素的非金属性 cl br i 故氢化物稳定性 hcl hbr hi c项错误 若m 和r2 核外电子层结构相同 则原子序数m r d项错误 2 a b c d四种非金属元素 a b在反应中各结合1个电子形成稳定结构 放出能量bha 原子序数c b 其稳定结构的核外电子数相等 则四种元素非金属性由强到弱的顺序正确的是 a a b c db b a c dc d a b cd b a d c 答案 c 解析 非金属原子结合同数量的电子形成稳定结构 放出能量多的元素的非金属性强 放出能量bb 气态氢化物越稳定 元素的非金属性越强 气态氢化物的稳定性hd ha 则元素的非金属性d a 由原子序数cc 3 根据表1信息 判断以下叙述正确的是 表1部分短周期元素的原子半径及主要化合价 a 氢化物的沸点为h2t h2rb 单质与稀盐酸反应的速率为l qc m与t形成的化合物具有两性d l2 与r2 的核外电子数相等 答案 c 解析 本题综合考查了元素周期表 元素周期律 晶体结构等知识 由题意可知l为mg元素 m为al元素 q为be元素 r为s元素 t为o元素 a项中由于水分子间存在氢键 氢化物的沸点h2t h2r h2o h2s 故a错误 b项中单质与盐酸反应速率 mg be 故b项错误 c项中三氧化二铝是两性氧化物 故c正确 d项中mg2 与s2 电子数不相等 故d错误 即选c 4 运用元素周期律分析下面的推断 其中推断错误的是 a 氢氧化铍 be oh 2 的碱性比氢氧化镁弱b 砹 at 为有色固体 hat不稳定 agat感光性很强 且不溶于水也不溶于稀酸c 硫酸锶 srso4 是难溶于水的白色固体d 硒化氢 h2se 是无色 有毒 比h2s稳定的气体 答案 d 解析 同族元素从上到下金属性增强 其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强 因而a正确 砹是卤族元素 和碘的性质相似 所以b正确 c中锶与钡是同主族元素 因而硫酸锶不溶于水 同族元素的氢化物的稳定性随非金属性的减弱而减弱 硫的非金属性强于硒 所以d错误 5 2011 山东 13 元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置 下列说法正确的是 a 元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价b 多电子原子中 在离核较近的区域内运动的电子能量较高c p s cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强d 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 答案 c 解析 本题考查原子结构 元素周期表以及元素周期律知识点 在短周期元素中 元素原子的最外层电子数等于其最高化合价 过渡元素原子中 则不符合 a错误 根据能量最低原则 在原子中 离核较近的电子能量较低 离核越远的电子能量越高 b错误 在元素周期表中 处于金属和非金属分界线附近的元素具有金属性和非金属性 过渡金属为四 七周期副族元素 d错误 6 短周期元素w x y z的原子序数依次增大 且w x y z的最外层电子