（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第20讲 元素周期表和元素周期律优选学案.doc

第20讲元素周期表和元素周期律考纲要求考情分析命题趋势1.掌握元素周期律的实质。 了解元素周期表的结构(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递变的规律。2017，全国卷，12t2017，北京卷，7t2017，全国卷，9t2017，全国卷，12t2016，全国卷甲，9t2016，全国卷乙，13t2016，全国卷丙，12t预计2019年高考主要考查元素性质的周期性变化，以元素周期表为依托考查各微粒间关系，用物质结构理论来解释现象、归纳总结、定量计算。题型会稳中有变。复习备考时，重点掌握同周期、同主族元素性质的递变规律，注意某些物质的特征；理清元素的“位构性”的关系，用好元素周期表这一工具。分值：36分考点一元素周期表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。对于一个原子：原子序数_核电荷数_质子数_核外电子数_。2元素周期表的编排原则(1)把_电子层数_相同的元素按_原子序数_递增顺序从左到右排成一横行，共有_7_个横行。(2)把不同横行中_最外层电子数_相同的元素按_电子层数_递增的顺序从上到下排成一纵行，共有_18_纵行。3元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)短周期长周期序号1234567元素种数_2_8_8_18_18_32_不完全周期，最多容纳32种元素，目前排了26种元素0族元素原子序数_2_10_18_36_54_86 (2)族(18个纵行，16个族)主族：列序121314151617主族序数aaaaaaa副族：列序345671112副族序数bbbbbbb族：包括_8、9、10_三个纵列。0族：第_18_纵列，该族元素又称为_稀有气体_元素。(3)元素周期表中元素的分区族周期a a a a a a a 0一二三四五六七分界线：如上图所示，沿着元素周期表中_b、si、as、te、at_与_al、ge、sb、po_的交界处画一条斜线，即为_非金属元素_和_金属元素_的分界线(氢元素除外)。金属元素：位于分界线的_左面_区域，包括所有的_过渡_元素和部分_主族_元素。非金属元素：位于分界线的_右面_区域，包括部分主族元素和_0_族元素。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_。元素周期表的记忆口诀(1)横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。(2)纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。指a、a、b、b、b、b、b、；指b、b、a、a、a、a、a、0。(3)一纵一个族，族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。(4)镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属b族。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是a族元素。()(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。 ()(3)元素周期表中第2纵行全部为金属元素。 ()(4)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期b族。 ()2下列化合物仅由主族元素组成的是(d)acu3pbfescxef6dmg3n2解析cu、fe、xe均不是主族元素。3下列叙述正确的是(b)a除0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副族元素中没有非金属元素 c碱金属元素是指a族的所有元素d元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素(1)周期表中有18个纵行、16个族，第8、9、10纵行为一族，称为族，既不是主族，也不是副族，所以，在描述元素在族时，不要写成a或b。(2)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族，如k、cr、cu。(3)含元素种数最多的周期是第六周期，有32种元素；含有元素种类最多的族是b族，共有32种元素，组成化合物种类最多为a族。推断元素在周期表中位置的方法1根据核外电子排布规律(1)最外层电子数大于或等于3(小于8)的一定是主族元素。(2)最外层有1个或2个电子，则可能是第a族、第a族元素，也可能是副族、第族元素或0族元素氦。(3)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。(4)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周期尾序推算法首先熟记各周期0族元素原子序数，然后与已知元素原子序数比较。aaaaaaa0bbaabb(1)若ba12，则b元素处于a元素的下周期第a族或第a族，如37号元素比第四周期氪的原子序数(36)多1，故该元素处在第五周期第a族。(2)若ab15，则b元素处于a元素所在周期的第a族第a族，如53号元素比第五周期的氙(54号)原子序数少1，因此该元素处在第五周期第a族。3根据同周期或同主族序数差关系推断(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族与第a族元素原子序数差都为11，第六周期的第a族与第a族元素原子序数差为25。(2)同主族、邻周期元素的原子序数的关系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；aa族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。例1 下列说法正确的是(b)a原子序数为7的元素的最高化合价为4价b114号元素位于第七周期第a族c位于同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为m，则乙的原子序数可能为m4d位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第a族，原子序数为m，乙位于第a族，则乙原子序数可能为m19例1 (2017全国卷)短周期元素w、x、y和z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()a氢化物沸点：wwc化合物熔点：y2x3yz3d简单离子的半径：yx答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分a忘记了三种典型含氢键的氢化物沸点间的关系h2ohfnh36c化合物的熔点与其晶体类型密切相关，一般情况：原子晶体分子晶体。误认为alcl3为离子晶体而选错6解析 设w原子最外层电子数为a，则x、y、z原子最外层电子数分别为a1、a2、a2。依题意有a(a1)(a2)(a2)21，解得a5。w、x、y、z分别为氮、氧、铝、氯。a项，因nh3分子间可形成氢键，所以氢化物沸点：nh3hcl，错误；b项，y的氧化物对应水化物为al(oh)3，w的氧化物对应水化物为hno3或hno2，酸性：yw，错误；c项，al2o3为离子晶体且常用作耐火材料，alcl3为分子晶体，化合物熔点：al2o3alcl3，错误；d项，al3及o2均为10e微粒，可知离子半径：al3o2，正确。答案 d1(双选)甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(ad)a丙与戊的原子序数相差28b气态氢化物的稳定性：庚己sas，所以气态氢化物的稳定性：庚己戊，b项错误；常温下，镁与水不反应，c项错误；二氧化硅可用于制光导纤维，d项正确。1(2017全国卷)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是(b)a原子半径：dcbab4种元素中b的金属性最强cc的氧化物的水化物是强碱dd单质的氧化性比a单质的氧化性强解析b原子次外层可能有2个电子或8个电子，若有2个电子，则a为he元素，与题中主族元素不符，即b原子次外层应为8个电子，由此确定a为o元素，再结合c周期数和族数相同，且原子序数大于o元素，可知c为al元素，与o元素同族的d为s元素，则b可能为na元素或mg元素。a项，原子半径：na(mg)also，错误；b项，同周期元素随着核电荷数递增，金属性逐渐减弱，同主族元素的金属性从上往下逐渐增强，即金属性：na(mg)also，正确；c项，al(oh)3是典型的两性氢氧化物，是弱碱，错误；d项，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，即氧化性：o2s，错误。2(2016江苏卷)短周期主族元素x、y、z、w的原子序数依次增大，x原子的最外层有6个电子，y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中z位于a族，w与x属于同一主族。下列说法正确的是(b)a元素x、w的简单阴离子具有相同的电子层结构b由y、z两种元素组成的化合物是离子化合物cw的简单气态氢化物的热稳定性比y的强d原子半径：r(x)r(y)r(z)_r(阳离子)逐渐_增大_元素的性质化合价最高正化合价由_1_7_(o、f除外)负化合价_(8主族序数)_(h除外)相同，最高正化合价_主族序数_(o、f除外)金属性逐渐_减弱_逐渐_增强_非金属性逐渐_增强_逐渐_减弱_化合物的性质离子的氧化、还原性阳离子氧化性逐渐_增强_阴离子还原性逐渐_减弱_阳离子氧化性逐渐_减弱_阴离子还原性逐渐_增强_气态氢化物稳定性逐渐_增强_逐渐_减弱_最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐_减弱_酸性逐渐_增强_碱性逐渐_增强_酸性逐渐_减弱_4元素周期表和元素周期律的应用(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。比较同周期、同主族元素的性质：如金属性：mgal、camg，则碱性：mg(oh)2_al(oh)3、ca(oh)2_mg(oh)2。推测未知元素的某些性质a已知ca(oh)2微溶，mg(oh)2难溶，可推知be(oh)2_难_溶。b已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(at)应为_黑_色固体，与氢_很难_化合，hat_不_稳定，水溶液呈_酸_性，agat_难(或不)_溶于水。(2)寻找新材料1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)同周期主族元素中，第a族元素的原子半径最小。 ()(2)下列离子半径由大到小的顺序：r(s2)r(cl)r(al3)r(mg2)r(na)。 ()(3)a族元素的最高正价与族序数相同。 ()(4)第二周期元素从左到右，最高正价从1递增至7。 ()(5)元素的氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强。()(6)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。 ()2下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(d)a酸性：h2so4h3po4b非金属性：clbrc碱性：naohmg(oh)2d热稳定性：na2co3nahco33用“”或“”填空：(1)碱性强弱顺序：naoh_mg(oh)2_al(oh)3。(2)酸性强弱顺序：h2sio3_h2s_ph3_sih4。(4)氢化物还原性强弱顺序：hf_hcl_hbr_fnamg2。例1 (2016全国卷丙)四种短周期主族元素w、x、y、z的原子序数依次增大，w、x的简单离子具有相同电子层结构，x的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，w与y同族，z与x形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()a简单离子半径：wxzbw与x形成的化合物溶于水后溶液呈碱性c气态氢化物的热稳定性：wz答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分a比较离子半径时，不考虑离子的核外电子层结构，对结论生搬硬套。cl与na的半径关系可通过f联系6解析 根据“x的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知x为na元素，结合题给条件推出w为o(或n)元素，y为s(或p)元素、z为cl元素。cl具有3个电子层，na、o2(或n3)只有2个电子层，所以cl的半径大于na、o2(或n3)的半径，na、o2(或n3)具有相同的电子层结构，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单离子半径大小为clo2(或n3)na，a项错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，c项错误；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，d项错误。答案 b1(2017全国卷)短周期主族元素w、x、y、z的原子序数依次增大，w的简单氢化物可用作制冷剂，y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由x、y和z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(c)ax的简单氢化物的热稳定性比w的强by的简单离子与x的具有相同的电子层结构cy与z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红dz与x属于同一主族，与y属于同一周期解析四种主族元素都在短周期，w的简单氢化物可用作制冷剂，则w为n元素。y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则y为na元素。一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生，则该盐为硫代硫酸钠，x为o元素，z为s元素。硫化钠溶液水解显碱性，不能使蓝色石蕊试纸变红，c项错误。1(2017天津卷)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(c)a气态氢化物的稳定性：h2onh3sih4b氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物c下图所示实验可证明元素的非金属性：clcsid用中文“”(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族解析该实验只能证明酸性：hclh2co3h2sio3，hcl不是最高价含氧酸，则不能比较cl、c的非金属性强弱。2(2016上海卷)已知w、x、y、z为短周期元素，原子序数依次增大。w、z同主族，x、y、z同周期，其中只有x为金属元素。下列说法一定正确的是(a)a原子半径：xyzwbw的含氧酸的酸性比z的含氧酸的酸性强cw的气态氢化物的稳定性小于y的气态氢化物的稳定性d若w与x原子序数差为5，则形成化合物的化学式为x3w2解析由于原子序数按w、x、y、z依次增大，w与z是同一主族的元素，而x、y、z是同一周期的元素，且只有x是金属元素，则这四种元素在元素周期表中的相对位置为。a项，同一周期元素的原子序数越大，原子半径越小；同一主族的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大。所以原子半径：xyzw，正确；b项，w的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定比z的强，但含氧酸的酸性不一定比z的强，如w的含氧酸可能是hno2，z的含氧酸是h3po4，错误；c项，元素的非金属性：wy，所以气态氢化物的稳定性：wy，错误；d项，若w、x原子序数相差5，当w为o，x为al时，则二者形成的化合物的化学式是x2w3，错误。3随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：(1)f在周期表中的位置是_第三周期第a族_。(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：_r(o2)_r(na)_；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：_hclo4_h2so4_。(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：_ (或hh或hcch)_。课时达标第20讲1已知33as、35br位于同一周期。下列关系正确的是(c)a原子半径：asclpb热稳定性：hclash3hbrc还原性：as3s2cld酸性：h3aso4h2so4h3po42中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是(a)a根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出co2通入naclo溶液中能生成hclob根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是7价c根据f、cl、br、i非金属性依次减弱，推出hf、hcl、hbr、hi的酸性依次减弱d若m和r2的核外电子层结构相同，则可推出离子半径：r2x，ymd气态氢化物的稳定性：ym5下列各表分别是元素周期表的一部分，表中的数字表示元素的原子序数，各表中数字所表示的元素在周期表中的位置与周期表的结构相符的是(b)6x、y、z、w为原子序数递增的四种短周期元素，其中y、z为金属元素。x、y、z、w的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“”相连的两种物质能发生反应)。下列判断一定正确的是(c)ax是元素周期表中非金属性最强的元素bz位于元素周期表第三周期a族c四种原子中，y原子半径最大dw的最高化合价为7解析结合题图知，两种金属元素y、z形成的碱乙、丙之间能够发生反应，又y、z均为短周期元素，故y为na元素，z为al元素，乙、丙分别是naoh、al(oh)3；甲、丁均能与naoh和al(oh)3发生反应，则甲、丁必为强酸，从而推出x为n元素，w为s(或cl)元素，则甲是hno3、丁是h2so4(或hclo4)。7x、y、z、m、r为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是(c)ar的氧化物都含有离子键bm的氢化物常温常压下为气体c最高价含氧酸的酸性：zydy形成的化合物种类最多解析根据题图可推知，x为h元素，y为c元素，z为n元素，m为s元素，r为na元素。na的氧化物为na2o、na2o2，二者均为离子化合物，a项正确；s的氢化物为h2s，常温常压下为气体，b项正确；非金属性：nc，故最高价含氧酸的酸性：hno3h2co3，c项错误；含碳化合物的种类最多，d项正确。8根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是(b)选项事实推测a12mg与水反应缓慢，20ca与水反应较快56ba(第a族)与水反应会更快bsi是半导体材料，同族的ge也是半导体材料第a族的元素的单质都可作半导体材料chcl在1 500 时分解，hi在230 时分解hbr的分解温度介于二者之间dsi与h2高温时反应，s与h2加热能反应p与h2在高温时能反应解析同主族金属元素由上至下金属性增强，与水反应剧烈程度增强，a项正确；作半导体材料的元素通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的交界处，第a族元素的单质并不能都作半导体材料，b项错误；同主族非金属元素由上至下非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，c项正确；同周期非金属元素从左到右非金属性增强，与氢气化合难度逐渐减小，d项正确。9x、y、z三种短周期元素原子序数依次减小，原子半径：r(y)r(x)r(z), 三种元素的原子序数之和为16。x、y、z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化，其中b和c为10电子分子。下列说法不正确的是(c)ax元素位于a族ba难溶于b中ca和c不可能发生氧化还原反应db的沸点高于c的沸点解析b和c均为10电子分子，且为氢化物，由转化关系可知，z为氢，x、y、z的原子序数之和为16，则x、y的原子序数之和为15，由原子半径：yx，则y为碳元素、x为氟元素或者y为氮元素、x为氧元素，由转化关系，单质x、y反应生成a，单质y、z生成b，则y为氮元素、x为氧元素，a为no、b为h2o、c为nh3，验证符合转化关系。x为氧元素，处于a族，a项正确；no不溶于水，b项正确；氨气与no可以发生反应生成氮气与水，c项错误；常温下，水为液体，氨气为气态，水的沸点更高，d项正确。10短周期元素w、x、y、z、m的原子序数依次增大，元素w的一种核素的中子数为0，x的原子最外层电子数是次外层的2倍，z与m同主族，z2的电子层结构与氖原子相同。(1)m在元素周期表中的位置是_第三周期第a族_。(2)化合物p由w、x、y、m四种元素组成。已知向p溶液中加入fecl3溶液，溶液变血红色；向p溶液中加入naoh溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为_nh4scn_。(3)由x、y、z三种元素可组成摩尔质量为84 gmol1的物质q，且q分子中三种元素的原子个数之比为1：1：1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q分子的结构式为_ncoocn_。(4)(xy)2的性质与cl2相似，常温下(xy)2与naoh溶液反应的离子方程式为_(cn)22oh=cncnoh2o_。(5)常温下，1 mol z3能与y的最简单氢化物反应，生成一种常见的盐和1 mol z2，该反应的化学方程式为_2nh34o3=nh4no34o2h2o_。解析根据题意可知，w为h元素，x为c元素，y为n元素，z为o元素，m为s元素。(1)s在元素周期表中位于第三周期a族。(2)根据加入fecl3溶液，溶液变血红色，则p溶液中含有scn；根据加入naoh溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则p溶液中含有nh。故化合物p为nh4scn。(3)根据q的相对分子质量为84，c、n、o的个数比为111，可知q的分子式为c2n2o2。根据q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，则q分子的结构式为ncoocn。(4)根据cl22naoh=naclnacloh2o，可推知常温下(cn)2与naoh溶液反应的离子方程式为(cn)22oh=cncnoh2o。(5)根据得失电子守恒和原子守恒，可配平化学方程式：2nh34o3=nh4no34o2h2o。11(2018广东惠州调研)u、v、w、x、y、z是原子序数依次增大的六种常见元素。y的单质在w2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。z和w元素形成的化合物z3w4具有磁性。u的单质在w2中燃烧可生成uw和uw2两种气体。x的单质是一种金属，该金属单质在uw2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。请回答下列问题：(1)x在周期表中的位置：_第三周期a族_，uw2的电子式为_c_。(2)z在高温下与水反应的化学方程式为_3fe4h2o(g)fe3o44h2_。(3)u、v、w形成的10电子氢化物中，氢化物的稳定性从强到弱的顺序是_h2onh3ch4_(写化学式)，v元素的氢化物极易溶于水的主要原因是_nh3与h2o间能形成氢键_，该氢化物与空气可以构成一种环保燃料电池，电解