高三化学一轮复习 第五章 第2讲 元素周期律和元素周期表件 鲁科版.ppt

第2讲元素周期律和元素周期表 一 元素周期律1 内容 这个规律叫做元素周期律 2 实质 元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因 实质 是的周期性变化 元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化 核外电子排布 3 元素周期表中主族元素性质的递变规律 填写以下空白 依次减小 依次增大 相同 依次增加 依次增加 依次增强 依次减弱 相同 依次增强 依次减弱 依次增强 依次减弱 依次增强 依次减弱 主族序数 8 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 1 同一主族元素的性质一定都符合上表的规律吗 2 最外层电子数相同的元素化学性质一定相似吗 提示 1 第 a族中的氢元素与碱金属元素的某些性质差别较大 如氢有负价 而碱金属只有 1价等 2 不一定 0族的he与第 a族元素原子的最外层电子数相同 但化学性质不同 二 元素周期表的结构1 原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号 原子序数 2 编排原则 1 横行 按递增顺序从左到右排列 把相同的元素排成一横行 2 纵行 把不同横行中相等的元素 按递增的顺序从上到下排成一纵行 核电荷数 质子数 原子序数 电子层数 最外层电子数 电子层数 3 结构 1 周期 七个横行 七个周期 2 族 18个纵行 16个族 2 1 最外层电子数是2的元素都是第 a族元素吗 2 同周期第 a族和第 a族元素的原子序数一定相差1吗 提示 1 不是 如0族的he 副族和 族中的许多元素的原子最外层电子数也是2 2 不一定 第2 3周期相差1 第4 5周期相差11 第6周期相差25 三 元素性质的递变规律1 认识同周期 以第3周期为例 元素性质的递变规律 1 na mg al的金属性强弱比较 置换出酸或水中的氢的难易顺序为 最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为 其中属于两性氢氧化物 na mg al的金属性由强到弱的顺序为 na mg al naoh mg oh 2 al oh 3 al oh 3 na mg al 2 si p s cl的非金属性强弱比较 与h2化合由易到难的顺序为 气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为 si p s cl的非金属性由强到弱的顺序为 3 同周期元素性质的递变规律同一周期元素从左到右金属性 非金属性 cl s p si hcl h2s ph3 sih4 hclo4 h2so4 h3po4 h2sio3 cl s p si 增强 减弱 2 认识同主族元素性质的相似性及递变性 1 碱金属元素 碱金属元素 包括 原子结构相似性 递变性 电子层数逐渐 核电荷数依次 原子半径依次 元素性质相似性 都具有较强的 最高正价均为 1价 递变性 金属性依次 li na k rb cs 最外层均有1个电子 增大 增大 增多 金属性 增强 1 单质性质a 物理性质相似性 都呈色 cs除外 密度较小 熔点较低 递变性 密度依次 熔点依次 b 化学性质相似性 都具有较强的 递变性 还原性依次 与o2反应越来越易 且产物越来越复杂 2 卤族元素 卤族元素 包括 相似性和递变性 银白 有增大的趋势 降低 还原性 增强 f cl br i at 7 非金属性 7 颜色 氧化性 增多 增大 减弱 增大 加深 增大 升高 减弱 难 不稳定 3 同主族元素性质的递变规律同主族元素从上而下金属性 非金属性 四 元素周期律和元素周期表的重要意义1 元素周期表中元素的分区 1 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 2 各区位置 分界线左下方为 分界线右上方为 3 分界线附近元素的性质 既表现的性质 又表现的性质 增强 减弱 金属元素 非金属元素 金属元素 非金属元素 金属 非金属 2 元素周期表和元素周期律应用的意义 1 科学预言 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 与分界处的元素 优良的催化剂 耐高温 耐腐蚀的特种合金材料 高效农药 含等元素的化合物 非金属 金属 过渡元素 过渡元素 f cl s p 3 元素的金属性 非金属性与对应元素单质的活泼性是一回事吗 提示 一般情况下 元素的金属性越强 对应单质的还原性越强 单质越活泼 但也有例外 如sn和pb 金属性pb sn 而单质的活泼性 sn pb 元素的非金属性越强 对应单质的氧化性越强 也就越活泼 有例外 如n和p 非金属性n p 而单质的活泼性p大于n2 1 2008年四川高考 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个元素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 解析 a项中f的最高化合价为0价 与族序数不相等 b项中第六 七周期所含元素总数均不是18种 d项中h不属于碱金属 答案 c 2 2009年山东高考 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 第三周期元素的最高正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 同一主族的元素的原子 最外层电子数相同 化学性质完全相同 解析 al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1个电子为h 最外层没有电子 得到1个电子为h 为2电子稳定结构 故c项错误 a族中氢元素与钠元素的最外层电子数相同 但化学性质不同 答案 b 3 广东高考 下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是 a li na k元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多b 第二周期元素从li到f 非金属性逐渐增强c 因为na比k容易失去电子 所以na比k的还原性强d o与s为同主族元素 且o比s的非金属性强 解析 原子半径k na 失电子能力k na 故k比na的还原性强 答案 c 4 2009年江苏高考 x y z w r是5种短周期元素 其原子序数依次增大 x是周期表中原子半径最小的元素 y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍 z w r处于同一周期 r与y处于同一族 z w原子的核外电子数之和与y r原子的核外电子数之和相等 下列说法正确的是 a 元素y z w具有相同电子层结构的离子 其半径依次增大b 元素x不能与元素y形成化合物x2y2c 元素y r分别与元素x形成的化合物的热稳定性 xmy xmrd 元素w r的最高价氧化物的水化物都是强酸 解析 x是原子半径最小的元素 即为h元素 y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍 则为o元素 r y同族 则r为s元素 z w原子核外电子数之和与y r原子的核外电子数之和相等 结合z w r处于同一周期 且原子序数z w r依次增大 则推出z为na元素 w为al元素 a项 离子半径依次减小 不正确 b项 x可与y形成h2o2 故b不正确 c项正确 d项 元素w的最高价氧化物的水化物是两性物质 故d不正确 答案 c 一 根据原子结构推断元素在元素周期表中的位置1 推断中常利用的数值关系 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 8 最低负价 2 序差关系 同主族 邻周期元素的原子序数差a 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 b 位于过渡元素右侧的主族元素 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 35 17 18 溴所在第四周期所含元素的种数 同周期 a族和 a族元素原子序数差第二 三周期元素 原子序数差为1 第四 五周期元素 原子序数差为11 第六周期元素 原子序数差为25 2 推断方法 1 根据核外电子排布规律 最外层电子数等于或大于3 小于8 的一定是主族元素 最外层有1个或2个电子 则可能是 a a族元素又可能是副族 族或0族元素氦 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 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 2 零族元素原子序数定位法首先熟记各周期0族元素原子序数 然后拿已知元素原子序数去比较 若b a 1 2 则b元素处于a元素的下周期 a或 a族 如38号元素比第4周期氪的原子序数 36 多2 故该元素处在第5周期 a族 若a b 1 5 则b元素处于a元素所在周期的 a a族 如49号元素比第5周期的氙 54号 原子序数少5 因此该元素处在第5周期 a族 1 甲 乙是周期表中同一主族的两种元素 若甲的原子序数为x 则乙的原子序数不可能是 a x 2b x 4c x 8d x 18 2 若甲 乙分别是同一周期的 a族和 a族元素 原子序数分别是为m和n 则下列关于m和n的关系不正确的是 a n m 1b n m 18c n m 25d n m 11 思路点拨 解答本题应重点抓住以下两点 1 同主族各周期元素原子序数的差值 2 长周期中每周期过渡元素的种数 尝试解答 因各周期元素的种数最多分别为 2 8 8 18 18 32 同一主族的乙的原子序数可以是x 2 x 8 x 18 x 32 也可以是x 2 x 8 x 18 x 32 对于第二 三周期 同一周期的 a族和 a族的元素原子序数只相差1 而对于第四 五周期来说 由于过渡元素 相差11 而对于第六 七周期来说 由于镧系和锕系元素 相差25 答案 1 b 2 b 拓展训练 1 a b两元素为某周期第 a族和第 a族元素 若a元素的原子序数为x 则b元素的原子序数可能为 x 1 x 8 x 11 x 18 x 25 x 32a b c d 解析 在同一周期的前提下 若a b为第二或第三周期元素 其原子序数之差为1 即b的原子序数为x 1 若a b为第四或第五周期元素 其原子序数之差要加上10种过渡元素 b的原子序数为x 11 若a b为第六或第七周期元素 其原子序数之差还包括15种镧系或锕系元素 即有24种过渡元素 b的原子序数为x 25 故答案为c 答案 c 2 2007年3月21日 我国公布了111号元素rg的中文名称 该元素名称及所在周期是 a 钅仑第七周期b 镭第七周期c 铼第六周期d 氡第六周期 解析 最新的元素周期表第六周期零族元素为86号元素 第七周期零族元素为118号元素 故rg应位于第七周期 本题考查学生对元素周期表的结构是否熟悉 要求学生对元素周期表要全面掌握 答案 a 二 微粒半径及元素金属性 非金属性的比较1 微粒半径大小的比较 1 原子半径大小的比较 电子层数相同时 随着原子序数递增 原子半径逐渐减小 例 r na r mg r al r si r p r s r cl 最外层电子数相同时 随着电子层数递增 原子半径逐渐增大 例 r li r cl r fe r fe2 r fe3 电子层结构相同的离子 核电荷数越大 半径越小 例 r o2 r f r na r mg2 r al3 带相同电荷的离子 电子层数越多 半径越大 例 r li r na r k r rb r cs r o2 r s2 r se2 r te2 2 比较元素的金属性 非金属性的方法 1 比较元素金属性强弱的方法 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 根据在周期表中的位置同周期元素 从左至右随原子序数的增加 金属性减弱 非金属性增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 金属性增强 非金属性减弱 根据实验a 根据金属活动性顺序表 金属的位置越靠前 其金属性越强 b 根据金属与水 或酸 的反应的难易 越易则金属性越强 c 根据金属与盐溶液的置换反应 a置换出b 则a活泼 d 根据金属阳离子的氧化能力强弱 氧化性越强 则对应金属元素的金属性越弱 还原性越弱 fe3 对应的是fe2 而不是fe e 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 f 根据电化学原理 不同金属形成原电池时 作负极的金属活泼 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属元素不活泼 2 比较元素非金属性强弱的方法 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 根据在周期表中的位置同周期元素 从左到右 随着原子序数增加 非金属性增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数增加 非金属性减弱 根据实验a 根据非金属单质与h2化合的难易程度 越易化合则非金属性越强 b 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 则其非金属性越强 c 根据非金属之间的相互置换 a能置换出b 则a的非金属性强于b d 根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 酸性越强 则非金属性越强 应用指南 1 粒子半径不能直接比较大小时 可选一种粒子参照比较 如r p 与r o 可选r n 或r s 为参照比较 再如r k 与r mg2 可选r na 为参照进行比较 2 元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易 而不是得失电子的多少 下面的虚线框中每一列 每一行相当于周期表的每一族和每一周期 但它的列数和行数都多于元素周期表 请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓 并画出金属与非金属的分界线 x y z m n为短周期的五种主族元素 其中x z同主族 y z同周期 m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三倍 y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6 n是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素 1 请写出下列元素的元素符号 x y m 2 请写出下列反应的离子方程式 n单质与naoh溶液反应 3 y与z相比 非金属性较强的元素是 可以证明该结论的实验是 用离子方程式表示 思路点拨 先确定x和n 再由x确定z 由z确定y 最后由x y所在周期确定m 尝试解答 根据题意推知x为氧元素 n为硅元素 由x z同主族短周期元素知z为硫元素 由题给信息知y为第 a族元素 又y与z同周期知y为氯元素 由于x y分别为第二周期和第三周期元素 m与x y不同周期 故m为第一周期元素 m只能为氢元素 即x y z m n依次为氧 氯 硫 氢 硅 答案 1 oclh 2 si 2oh h2o sio32 2h2 3 clcl2 s2 2cl s 拓展训练 3 下列说法正确的是 a sih4比ch4稳定b o2 半径比f 的小c na和cs属于第 a族元素 cs失电子能力比na强d p和as属于第 a族元素 h3po4酸性比h3aso4弱 解析 非金属性越强 其气态氢化物越稳定 最高价氧化物对应水化物的酸性越强 c的非金属性强于si p的非金属性强于as 因此ch4的稳定性大于sih4 h3po4的酸性强于h3aso4 故a d项均错误 o2 和f 的电子层结构相同 由于o原子比f原子核电荷数少 故半径 o2 f b项错误 同主族元素从上到下 原子失电子能力增强 c项正确 答案 c 三 元素位置 原子结构 元素性质之间的关系同一元素的 位 构 性 关系可表示如下 1 结构与位置互推是解题的基础 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 族序数 负价 主族序数 8 2 熟练掌握周期表中的一些特殊规律 如各周期元素种数 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 同族上下相邻元素原子序数的关系等 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 3 结构和性质的互推是解题的要素 1 最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性 2 原子半径决定元素单质的性质 离子半径决定元素组成化合物的性质 3 同主族元素最外层电子数相同 性质相似 4 判断元素金属性和非金属性的方法 应用指南 1 在 位 构 性 三者关系中 三者相互联系 解有关推断题时 位置 是关键 应首先根据元素的结构 性质确定其在周期表中的位置或相对位置 再根据元素周期律 推断其他的性质 2 很多规律方法只适用于主族元素 而不适用于副族元素 解题注意不要随意将其适用范围扩大化 在回答 判断 分析问题时特别要注意前提条件 是同周期还是同主族等等 现有部分短周期