2012届高考化学一轮复习学案课件（人教版）：第5章 物质结构元素周期律第2节 元素周期律

第二节元素周期律 一 原子核外电子的排布1 电子层的表示方法 2 原子核外电子分层排布的一般规律 1 核外电子总是尽先排布在 的电子层 然后由里向外 依次排布 能量最低原理 2 原子核外各电子层最多容纳 个电子 3 原子最外层电子数目不能超过 个 K层为最外层时不能超过 个电子 4 次外层电子数目不能超过 个 K层为次外层时不能超过 个 倒数第三层电子数目不能超过 个 二 元素周期律1 定义 元素的 随着 的递增而呈 变化的规律 2 实质 元素原子的 呈周期性变化的必然结果 3 同周期同主族元素性质递变规律 一 1 KLMNOPQ由近到远由低到高2 1 能量低 2 2n2 3 82 4 18232二 1 性质原子序数周期性2 核外电子排布3 减小增大相同逐渐增多逐渐增多相同减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱主族序数主族序数增强减弱减弱增强容易增强难减弱 答案 想一想 同一主族的元素性质就一定相似吗 三 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线索 2 寻找新材料 1 半导体材料 在 附近的元素中寻找 2 在 中寻找优良的催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料 3 在周期表中的 附近探索研制农药的材料 3 预测元素的性质 根据同周期 同主族性质的递变规律 不一定 如H与碱金属虽然同处于 A族 但性质不同 三 2 1 金属与非金属的分界线 2 过渡元素 3 右上角 原子核外电子的排布 例1 根据中学化学教科书所附元素周期表判断 下列叙述不正确的是 A K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等 自主解答 C解析 K层电子数为奇数的元素只有H A正确 L层或M层电子数为奇数时 此层为最外层 族序数等于最外层电子数 B D均正确 第二周期以后元素的L层中电子数均为8个 但族序数与L层电子数无关 C错误 短周期元素中具有特殊电子排布的原子 1 最外层只有一个电子的非金属元素 H 2 最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be Ar 3 最外层电子数是次外层电子数2 3 4倍的元素依次是 C O Ne 4 电子总数是最外层电子数2倍的元素 Be 5 最外层电子数是电子层数2倍的元素 He C S 6 最外层电子数是电子层数3倍的元素 O 7 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li Si 8 内层电子总数是最外层电子数2倍的元素 Li P 9 电子层数与最外层电子数相等的元素 H Be Al 知识关联 原子核外的电子排布与元素在周期表中的位置 元素性质的联系 1 核电荷数分别为16和4的元素的原子相比较 前者的下列数据是后者4倍的是 A 电子数B 最外层电子数C 电子层数D 中子数 A解析 画出S和Be的原子结构示意图即可判断A正确 B C均错 由于同位素的存在 D不一定正确 答案 等电子数的粒子的应用 例2 用A B C2 D E F G和H分别表示含有18个电子的八种微粒 离子或分子 请回答 1 A元素是 B元素是 C元素是 用元素符号表示 2 D是由两种元素组成的双原子分子 其分子式是 3 E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子 其分子式是 4 F是由两种元素组成的三原子分子 其分子式是 电子式是 5 G分子中含有4个原子 其分子式是 6 H分子中含有8个原子 其分子式是 自主解答 1 KClS 2 HCl 3 F2 4 H2SHS H 5 H2O2 或PH3 6 C2H6解析 1 aA 含有18个电子 则其质子数a 18 1 19 A为K元素 bB 含有18个电子 则其质子数b 18 1 17 B为Cl元素 同理知C为S元素 2 由两种元素组成的双原子18电子的分子只有HCl 3 氧化能力最强的分子是F2 4 由两种元素组成的三原子18电子的分子只有H2S 5 H2O2和PH3都是含有4个原子的18电子分子 6 含有8个原子的18电子的分子是C2H6 1 10电子 的粒子 2 18电子 的粒子 温馨提示 上表中有些18电子粒子符合 9 9 规律 如C2H6 H2O2 N2H4 F2 CH3F CH3OH等 CH3 OH NH2 F为9电子基团 知识关联 10电子 或18电子 粒子与 位 构 性 的关系 与某些有机化合物的联系 2 A B C D E五种粒子 分子或离子 它们都分别含有10个电子 已知它们有如下转化关系 1 写出 的离子方程式 写出 的离子方程式 2 除D E外 请再写出两种含有10个电子的分子 除A B 外 请再写出两种含有10个电子的阳离子 1 NH4 OH H2O NH3 H3O OH 2H2O 2 Ne CH4Na Mg2 其他合理答案也可 解析 根据含有10个电子的分子和离子 结合相关的离子方程式较容易推理出A B C D E分别为NH4 H3O OH H2O NH3 答案 元素周期律 例3 2009高考 广东卷 11 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 自主解答 B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 可推出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 Z为O Y为Cl B项中的离子半径应为 O2 Na 一 元素金属性 非金属性强弱的判断1 本质 原子越易失电子 金属性越强 原子越易得电子 非金属性越强 2 金属性强弱的判断依据 1 根据元素在周期表中的位置 同周期元素 从左至右随原子序数的增加 金属性减弱 同主族元素 从上至下随原子序数的增加 金属性增强 2 实验依据 单质跟水或酸置换出氢的难易程度 或反应的剧烈程度 反应越易则金属性越强 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也就越强 金属间的置换反应 金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙 则甲的金属性比乙强 金属阳离子氧化性的强弱 阳离子的氧化性越强 对应金属元素的金属性就越弱 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 有例外 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属其对应的元素金属性弱 3 非金属性强弱的依据 1 根据元素在周期表中的位置 同周期元素 从左至右随原子序数的增加 非金属性增强 同主族元素 从上至下随原子序数的增加 非金属性减弱 2 实验依据 单质跟氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性 越易与氢气反应 生成的氢化物也就越稳定 氢化物的还原性也就越弱 则非金属性越强 最高价氧化物对应水化物酸性的强弱 酸性越强则对应非金属元素的非金属性也就越强 非金属单质间的置换反应 非金属甲能把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来 则甲的非金属性比乙强 非金属元素的原子对应阴离子的还原性 还原性越强 元素的非金属性就越弱 二 粒子半径大小的比较1 同周期元素的原子或最高价阳离子半径随核电荷数增大而逐渐减小 稀有气体元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 2 同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大 如LiF Na Mg2 Al3 上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律 4 同种元素原子形成的微粒半径大小为 阳离子 中性原子 阴离子 价态越高的微粒半径越小 如Fe3 Fe2 Fe H H H 5 电子数和核电荷数都不同的粒子 可通过一种参照物进行比较如比较Al3 与S2 的半径大小 可找出与Al3 电子数相同 与S2 同族的元素O2 比较 Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 知识关联 元素周期律与元素化合物 氧化还原反应 原电池 电解池等联系 3 2010高考 广东卷 10 短周期金属元素甲 戊在元素周期表中的相对位置如右表所示 下面判断正确的是 原子半径 丙 丁 戊B 金属性 甲 丙C 氢氧化物碱性 丙 丁 戊D 最外层电子数 甲 乙 C解析 同周期元素原子半径从左到右逐渐减小 A错 同主族元素的金属性自上而下逐渐增强 B错 同周期元素的金属性从左到右逐渐减弱 故对应碱的碱性逐渐减弱 C正确 同周期元素原子的最外层电子数从左到右逐渐增多 D错 答案 元素周期表和元素周期律的应用 例4 2010高考 浙江卷 8 改编 有X Y Z W M五种短周期元素 其中X Y Z W同周期 Z M同主族 X 与M2 具有相同的电子层结构 离子半径 Z2 W Y的单质晶体熔点高 硬度大 是一种重要的半导体材料 下列说法中 正确的是 A X M两种元素只能形成X2M型化合物B 由于W Z M元素的氢化物相对分子质量依次减小 所以其稳定性依次减弱C 元素W Z Y的单质的氧化性依次增强D 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂 自主解答 D解析 本题主要考查元素周期表和元素周期律的知识 运用元素周期表 结合元素周期律及位 构 性关系进行推断 此题突破口为 Y单质晶体熔点高 硬度大 是半导体材料 则Y是Si 根据X Y Z W同周期 Z2 M2 知Z是S M是O Z M同主族 X 与M2 具有相同的电子层结构则X为Na 离子半径 Z2 W 则W为Cl A中X M两种元素能形成Na2O和Na2O2两种化合物 B中W Z M的氢化物的稳定性为H2O HCl H2S C中W Z Y的单质的氧化性为 Si S Cl2 D中W和M的单质Cl2和O3都可作水处理剂 位 构 性 的关系 知识关联 元素周期表和元素周期律的应用与原子结构 元素化合物 新元素 新材料联系 4 2010高考 上海卷 12 科研人员最新研制成一种新型的氮化镓 GaN 晶体管 有望取代传统晶体管 氮化镓中镓元素 A 为 3价B 位于第 A族C 位于第三周期D 离子半径大于其原子半径 A解析 本题考查元素的 位 构 性 的关系及粒子半径大小的比较 GaN中N元素为 3价 Ga位于第四周期第 A族 其离子半径小于原子半径 因此只有A正确 答案 1 在核电荷数为1 9的元素中 下列说法正确的是 A 最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B 最外层有2个电子的元素一定是金属元素C 最外层与次外层电子数相等的元素一定是金属元素D 最外层电子数为7的原子 该元素最高正价为 72 2010高考 全国卷 6 改编 下列判断错误的是 A 还原性 NH3 PH3 AsH3B 熔点 Cl2H2SO4 H3PO4D 碱性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 1 C解析 本题考查原子核外电子的排布 可采用举例法判断 符合A的元素可以是H Li 符合B的元素可以是He Be 符合C的元素是Be 符合D的元素是F 但F没有最高正价 因此只有C正确 2 A解析 本题考查同主族 同周期元素性质的递变规律 对于同主族非金属元素 随电子层数递增 单质的熔点递增 氢化物的还原性递增 A错 B正确 一般地 元素非金属性越强 对应最高价氧化物的水化物的酸性越强 C正确 一般地 元素金属性越强 对应最高价氧化物的水化物的碱性越强 D正确 答案 3 2011 福建厦门双十中学高三期中 部分短周期元素的有关信息如下表所示 根据表中信息 判断以下叙述正确的是 A 氢化物的稳定性为H2T H2RB 单质与稀盐酸反应的速率为L ZC Z与T形成的化合物具有两性D L与R通过离子键形成的化合物阴阳离子的核外电子数相等 3 C解析 本题考查 位 构 性 的关系 根据表中元素性质 位置或原子结构的信息不难推出元素T为氧 R为硫 L为镁 Z为铝 A中稳定性为H2O H2S B中反应速率为Mg Al C中Al2O3是两性氧化物 D中Mg2 核外电子数为10 S2 核外电子数为18 答案 4 2010高考 天津卷 7 改编 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 2 Z X两元素按原子数目比1 3和2 4构成分子A和B A的电子式为 B的结构式为 3 硒 Se 是人体必需的微量元素 与L同一主族 Se原子比L原子多两个电子层 则Se的原子序数为 其最高价氧化物对应的水化物的化学式为 答案 5 已知X Y Z为三种由短周期元素构成的粒子 每1mol粒子都有10mol电子 其结构特点如下 物质A由X Z构成 B C D K在常温下都是气体单质 反应 都是用于工业生产的反应 各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示 请回答下列问题 1 A的化学式为 D的结构式为 2 完成下列反应的离子方程式 反应 反应 3 J为无色气体 且污染大气 若其浓度过高