安徽省太和县高考化学一轮复习 第20讲 元素周期律与元素周期表课件.ppt

组织建设 第20讲元素周期律与元素周期表 化学 2018年高考一轮复习 考试说明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 以第三周期为例 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 非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律 考点四原子结构与元素性质 考点一元素周期表 考点三 位 构 性 综合推断题的解题方法 考点二元素周期律及应用 考点一元素周期表 知识梳理 1 世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家绘制完成的 随着科学的不断发展 已逐渐演变为现在的常用形式 2 原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素编号 称之为 核电荷数 质子数 核外电子数 3 编排原则 1 周期 把相同的元素 按的顺序 从左至右排成的横行 2 族 把相同的元素 按的顺序 从上至下排成的纵行 门捷列夫 原子序数 原子序数 电子层数 原子序数递增 最外层电子数 电子层数递增 4 元素周期表的结构 短 2 8 8 长 18 18 32 短周期和长周期 7 7 8 9 10 18 5 元素周期表中的特殊位置 1 分区 分界线 沿着元素周期表中与 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 分界线左面为区 分界线右面为区 分界线附近元素的性质 既表现的性质 又表现 的性质 2 过渡元素 元素周期表中部从族到族10个纵列共六十多种元素 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 元素周期表第周期中 89号元素锕到103号元素铹共15种元素 5 超铀元素 在锕系元素中92号元素铀 u 以后的各种元素 铝 锗 锑 钋 硼 硅 砷 碲 砹 金属元素 非金属元素 金属元素 非金属元素 b b 六 七 结构巧记口诀横行叫周期 现有一至七 四长三个短 第七尚不满 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 说明 指 a a b b b b b 指 b b a a a a a 0 例1 正误判断 正确的打 错误的打 1 元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素 2 a族全部是金属元素 3 元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格 它们是同位素 4 两短周期元素原子序数相差8 则周期数一定相差1 5 某元素原子的核电荷数为53 则该元素位于第五周期 a族 例2 请在下表中画出元素周期表的轮廓 并在表中按要求完成下列问题 1 标出族序数 2 画出金属与非金属的分界线 并用阴影表示出过渡元素的位置 3 标出镧系 锕系的位置 4 写出各周期元素的种类 5 写出稀有气体元素的原子序数 6 标出113号 118号元素的位置 强化记忆元素周期表的结构 元素周期表结构中隐含的两条规律 1 同周期主族元素原子序数差的关系 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 第四或第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 第四 五周期的第 a与 a族原子序数之差都为11 第六周期为25 2 同主族 邻周期元素的原子序数差的关系 a族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差2 8 8 18 18 32 a族和0族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差8 8 18 18 32 a a族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差8 18 18 32 多角度推断元素在周期表中的位置角度一 根据 原子序数 推导元素1 1 56号元素位于第 周期 族 2 114号元素位于第 周期 族 3 25号元素位于第 周期 族 六 a 七 a 四 b 根据稀有气体元素的原子序数来确定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 z 若 z 0 则与稀有气体元素同周期 族序数为8 z 若 z 0 则在稀有气体元素下一周期 族序数为 z 例如 35号元素 相邻近的是36kr 则35 36 1 故周期数为4 族序数为8 1 7 即第四周期第 a族 即溴元素 87号元素 相邻近的是86rn 则87 86 1 故周期数为7 族序数为1 即第七周期第 a族 即钫元素 角度二 用 化合价 关系推导元素2 用 元素符号 填空 1 最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素是 2 最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是 角度三 根据 族与周期的关系 推导元素3 根据 元素符号 填空 前20号元素 1 主族序数与周期数相同的元素有 2 主族序数是周期数2倍的元素有 主族序数是周期数3倍的元素有 3 周期数是主族序数2倍的元素有 周期数是主族序数3倍的元素有 h c si s h be al c s o li ca na 角度四 用 元素原子的特殊结构 推导元素4 正误判断 正确的打 错误的打 1 原子的最外层有2个电子的元素一定是第 a族元素 2 原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数 3 最外层电子数等于或大于3 小于8 的元素一定是主族元素 4 原子的最外层有1个或2个电子 则可能是 a a族元素 也可能是副族 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二周期 6 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同 该元素位于第三周期 若为阳离子 则位于第四周期 考点二元素周期律及应用1 元素周期律 原子序数 核外电子排布 2 主族元素的周期性变化规律 增大 相同 减小 减小 减小 增大 增多 增大 增大 1 7 8 主族序数 主族序数 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 3 元素金属性和非金属性强弱的判断方法 4 元素周期表 元素周期律的应用 1 根据元素周期表中的位置寻找未知元素 2 预测元素的性质 由递变规律推测 比较不同周期 不同主族元素的性质如 金属性mg al ca mg 则碱性mg oh 2al oh 3 ca oh 2mg oh 2 则ca oh 2al oh 3 填 或 推测未知元素的某些性质如 已知ca oh 2微溶 mg oh 2难溶 可推知be oh 2溶 再如 已知卤族元素的性质递变规律 可推知元素砹 at 应为有色固体 与氢 化合 hat稳定 水溶液呈性 agat溶于水等 3 启发人们在一定区域内寻找新物质 半导体元素在金属与非金属分界线附近 如 si ge ga等 农药中常用元素在右上方 如 f cl s p as等 催化剂和耐高温 耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找 如 fe ni rh pt pd等 难 难 不 酸 不 例1 正误判断 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 解析氧元素没有最高正化合价 6 氟元素没有正化合价 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 解析 a族元素的气态氢化物 从上到下酸性依次增强 还原性越强 6 在mg al naoh溶液构成的原电池中 因为al作负极 mg作正极 所以al的金属性大于mg 例2 如何用原子结构理论来解释同一周期元素 稀有气体除外 同一主族元素性质的变化规律 1 用原子结构理论来解释同一周期元素 稀有气体除外 性质的变化规律 同一周期元素的原子 核外电子层数相同 自左向右随着核电荷数的递增 最外层电子数逐渐增加 原子核对最外层电子的吸引力增强 所以原子半径逐渐减小 元素的原子得电子能力逐渐增强 失电子能力逐渐减弱 结论 同一周期的元素 从左向右金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 2 用原子结构理论来解释同一主族元素性质的变化规律 同一主族元素的原子 最外电子层上的电子数相同 所以性质具有相似性 由于它们自上而下随着核电荷数的增大 电子层数逐渐增加 原子半径逐渐增大 原子核对最外层电子的吸引力减弱 所以元素的原子得电子能力逐渐减弱 失电子能力逐渐增强 结论 同一主族的元素 由于原子结构上的相似性和差异性 使得它们之间具有相似性和递变性 自上而下元素的金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 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 可依据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 微粒半径大小的比较及应用例3 比较下列微粒半径大小 用 或 填空 1 na mg cl 2 li na k 3 na mg2 al3 4 f cl br 5 cl o2 na mg2 6 fe2 fe3 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 1 序 层 规律 1 若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同 则 阴前阳后 即阴离子在前一周期 阳离子在后一周期 阳离子的原子序数大 2 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 考点三 位 构 性 综合推断题的解题方法元素周期表和元素周期律是高考考查的热点和重点 主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置 结构与性质的关系 如2016年全国卷 第13题 卷 第9题 2015年全国卷 第12题 卷 第9题等 都是结合原子结构 元素周期表 元素及化合物知识的综合考查 1 结构与位置互推是解题的核心 1 掌握四个关系式 电子层数 周期数 质子数 原子序数 最外层电子数 主族序数 主族元素的最高正价 主族序数 o f除外 负价 主族序数 8 2 熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律 凹 型结构的 三短三长一不全 七主七副八零完 各周期元素种类 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 同主族上下相邻元素原子序数的关系 2 性质与位置互推是解题的关键熟悉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 1 元素的金属性 非金属性 2 气态氢化物的稳定性 3 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 4 金属与水或酸反应置换h2的难易程度 3 结构和性质的互推是解题的要素 1 电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性 2 同主族元素最外层电子数相同 化学性质相似 3 正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点 4 判断元素金属性和非金属性的强弱 根据元素及其化合物的特性推断例1 2016 全国卷 13 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 01mol l 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a 原子半径的大小wx yc 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 常考短周期元素的主要化合物的特性 1 形成化合物种类最多的元素 单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素 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 氢化物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 等物质的量的单质最轻的元素 h 等物质的量的最轻的金属单质 li 5 最高价氧单质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 6 元素的在常温下能与水反应放出气体的短周期元素 li na f 7 具有漂白性的物质 氯水 二氧化硫 过氧化钠 双氧水 h2o2 根据原子 或离子 结构特点推断例2 短周期主族元素x y z w的原子序数依次增大 x原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍 x y的核电荷数之比为3 4 w 的最外层为8电子结构 金属单质z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应 下列说法正确的是a x与y能形成多种化合物 一般条件下都能与z的最高价氧化物的水化物发生反应b 原子半径大小 x y z wc 化合物z2y和zwy3都只存在离子键d y w的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 依据残缺的周期表推断例3 下表是元素周期表的一部分 下列有关说法不正确的是a 元素b的单质不能与酸性氧化物发生化学反应b a b d f四种元素的离子半径 f d a bc 元素c的氧化物既能与强酸反应又能与强碱反应d a c e的最高价氧化物对应水化物两两之间能够相互反应 考点四原子结构与元素性质1 原子结构与周期表的关系 1 原子结构与周期表的关系 完成下列表格 ne 3s1 18 1s22s22p63s23p6 ar 4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 2 每族元素的价层电子排布特点 主族 0族 he 1s2 其他ns2np6 过渡元素 副族和第 族 n 1 d1 10ns1 2 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 3 元素周期表的分区 根据核外电子排布a 分区 b 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区 如下图 处于金属与非金属交界线 又称梯形线 附近的非金属元素具有一定的金属性 又称为半金属或准金属 但不能叫两性非金属 注意对于主族元素 价电子层就是最外电子层 而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层 如fe的价电子层排布为3d64s2 2 对角线规则在元素周期表中 某些主族元素与的主族元素的有些性质是相似的 如 右下方 3 元素周期律 1 原子半径 能层数 能层数越多 原子半径 核电荷数 能层数相同核电荷数越大 原子半径 影响因素 变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右 原子半径逐渐 同主族元素从上到下 原子半径逐渐 越大 越小 减小 增大 2 电离能 第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 符号 单位 规律a 同周期 第一种元素的第一电离能 最后一种元素的第一电离能 总体呈现的变化趋势 b 同族元素 从上至下第一电离能 c 同种原子 逐级电离能越来越 即i1i2i3 最低能量 i1 kj mol 1 最小 最大 从左至右逐渐增大 逐渐减小 大 3 电负性 含义 元素的原子在化合物中能力的标度 元素的电负性越大 表示其原子在化合物中的能力越 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为作为相对标准 计算得出其他元素的电负性 稀有气体未计 变化规律金属元素的电负性一般1 8 非金属元素的电负性一般1 8 而位于非金属三角区边界的 类金属 如锗 锑等 的电负性则在1 8左右 在元素周期表中 同周期从左至右 元素的电负性逐渐 同主族从上至下 元素的电负性逐渐 吸引键合电子 吸引键合电子 强 4 0 小于 大于 增大 减小 例1 正误判断 正确的打 错误的打 1 s区全部是金属元素 2 共价化合物中 成键元素电负性大的表现为负价 3 电负性越大 非金属性越强 第一电离能也越大 4 第四周期元素中 锰原子价电子层中未成对电子数最多 2016 海南 19 a 5 电负性大于1 8的一定为非金属 小于1 8的一定为金属 6 电负性差值大于1 7时 一般形成离子键 小于1 7时 一般形成共价键 例2 根据前四周期元素原子核外电子排布特点 回答下列问题 1 价电子层有2个未成对电子的有 有3个未成对电子的有 2 未成对电子数与周期数相等的元素有 例3 根据4