2019_2020学年高中化学专题1原子核外电子排布与元素周期律第3课时元素周期表及其应用学案苏教版.docx

第3课时元素周期表及其应用1.了解元素周期表的结构，认识同周期同主族元素性质的递变规律。2.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。3.理解元素性质、原子结构及元素在周期表中的位置三者之间的关系并掌握其应用。元素周期表的结构学生用书P71编排依据：元素周期律。2排列原则(1)横行：电子层数相同，每个横行称为周期。(2)纵行：最外层电子数相同，每个纵行称为族。3组成结构 (1)周期周期序数1234567元素种类28818183226(未填满)分类短周期长周期，其中第7周期又称不完全周期(2)族族主族0族副族族构成周期由长周期元素和短周期元素共同构成仅由长周期元素构成所含纵行1，2，13171837，11，128，9，10族序数A，A，AA0BB，B，B1判断正误(1)最外层电子数是2的元素，都是A族元素。()(2)氧元素为第A族元素，故其最高正价为6价。()(3)周期序数原子的电子层数，主族序数原子的最外层电子数。()(4)若第7周期填满，会包含32种元素。()(5)Fe元素位于周期表的B族。()(6)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。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列说法正确的是()A我们常用的元素周期表中元素排序的依据是元素的相对原子质量B元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同C元素周期表有16个纵行D元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了答案：B3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()Ax2Bx4Cx8 D.x18解析：选B。据元素周期表中各周期元素的种类及各主族中元素相对位置可知，相邻周期的同主族元素之间原子序数之差有如下几种情况：2(如H和Li之间)，8(如Li和Na之间)，18(如K和Rb之间)，32(如Cs和Fr之间)。显然，A、C、D都是可能的，只有B项x4是不可能的。1元素周期表的结构：七主七副七周期，0族族镧锕系。2元素在周期表中位置的推断(1)原子结构示意图法(2)稀有气体原子序数(2、10、18、36、54、86)定位法比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。求差值定族数a若原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的A族或A 族。b若原子序数比相应的0族元素少51时，则应处在同周期的AA族。c若原子序数与相应的0族元素相差其他数，则由相应差找出相应的族。(3)实例53号元素由于365354，则53号元素位于第5周期，54531，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即A族，故53号元素位于第5周期A族。88号元素由于8688Y，离子半径XZ2C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：选B。分析题给条件可推知：X是钠(Na)、Y是氯(Cl)、Z是氧(O)。原子半径XY，但X(Na)与Z2(O2)电子层结构相同，故离子半径为XZ2。同周期、同主族元素性质的变化规律比较项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)最外层电子数由1逐渐增到7(第1周期由1到2)相同主要化合价最高正价17，负价41(O、F除外)最高正价相同(O、F除外)原子半径逐渐减小(稀有气体除外)逐渐增大得失电子能力得电子能力增强，失电子能力减弱得电子能力减弱，失电子能力增强单质的氧化性、还原性还原性减弱，氧化性增强氧化性减弱，还原性增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱，酸性增强酸性减弱，碱性增强非金属氢化物的生成难易和稳定性生成由难到易，稳定性由弱到强生成由易到难，稳定性由强到弱(1)短周期中金属元素的最外层电子数3。(2)金属元素无负价，氟元素无正价，氧元素一般不显正价。a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2和c离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是()Aa与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的Dd与a形成的化合物的溶液呈弱酸性解析由题中信息可知，a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na形成的二元化合物NaH中，H元素的化合价为1，A项错误；O与其他三种元素可分别形成H2O、H2O2，Na2O、Na2O2，SO2、SO3等，B项正确；Na元素位于第三周期A族，在四种元素中原子半径最大，C项正确；硫化氢是一种弱酸，D项正确。答案A(1)a元素在周期表中的位置为_。试比较a与Li半径的相对大小：_。(2)d元素在周期表中的位置为_。其最高正化合价和最低负化合价分别是_。答案：(1)第1周期A族HLi(2)第3周期A族6价、2价同周期元素原子结构与性质的递变规律1下列气态氢化物中稳定性由强到弱的顺序正确的是()ACH4NH3H2OHFBSiH4PH3H2SHClCHFH2ONH3PH3DNH3PH3H2SHBr解析：选C。元素的非金属性：FONC，所以气态氢化物的稳定性：CH4NH3H2OHF，A错误；元素的非金属性：ClSPSi，所以气态氢化物的稳定性：SiH4PH3H2SHCl，B错误；元素的非金属性：FONP，所以气态氢化物的稳定性：HFH2ONH3PH3，C正确；元素的非金属性：NBrSP，所以气态氢化物的稳定性：NH3HBrH2SPH3，D错误。2 A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：BA；C、D两种元素对应的简单气态氢化物的稳定性：CD；E是这五种元素中形成的简单离子中半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是()ABACDEBAEBCDCEBACD DBAEDC解析：选D。因A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：BA，则金属性：BA；C、D两种元素对应简单气态氢化物的稳定性：CD，则非金属性：CD；由同周期从左到右，元素的金属性减弱、非金属性增强，则A、B、C、D的原子序数由小到大的顺序为BADC；E是这五种元素中形成的简单离子中半径最小的元素，A、B、E均为金属元素，离子具有相同的电子排布，根据离子半径的比较规律：“序大径小”，则三者中E的原子序数最大；故五种元素的原子序数由小到大的顺序为BAEDC。同主族元素性质递变规律及应用3下列递变情况中正确的是()ACH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点依次降低BHF、HCl、HBr、HI的还原性依次减弱CHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强DHF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强解析：选D。CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点依次升高，A错误；同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的还原性逐渐增强，则HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，B错误；同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误；HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强，D正确。4在新研制的超导材料中，铊(Tl)是主要组成元素之一。已知铊为第A族原子序数最大的金属元素，则下列关于铊元素性质的推测，不正确的是()A单质铊是银白色的金属BTl(OH)3与Al(OH)3相似，也是两性氢氧化物C可以形成氧化物Tl2O3D与酸反应比铝剧烈解析：选B。根据同主族元素性质的相似性和递变规律可知，铊(Tl)是银白色金属，金属性强于铝，因此A、D正确；为第A族元素，因而可以形成3价的氧化物Tl2O3，C正确；Al(OH)3是两性氢氧化物，但铊金属性强于铝，故Tl(OH)3不是两性氢氧化物，B错。5砷为第4周期A族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是()AAsH3比NH3稳定性强B可以存在3、3、5等多种化合价CH3AsO4的酸性比HNO3弱D砷的非金属性比磷弱解析：选A。N、P、As均为A族元素，分别位于第2、3、4周期，根据元素周期律判断，As比N、P的非金属性弱，NH3比AsH3稳定性强，H3AsO4(As2O5的对应水化物)的酸性比HNO3弱。As与N、P同在A族，N和P都有3、3、5等多种化合价，则As也有3、3、5等多种化合价。元素周期表的应用1位、构、性之间的关系(1)元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置。(2)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特点。2应用(1)根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质。(2)研究合成新物质在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料(如Si、Ge等)；在过渡元素中寻找各种优良的催化剂及耐高温、耐腐蚀的合金材料。1短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析：选A。由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”，且Z是原子序数大于Y(F)的原子序数的短周期元素可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的顺序：F、O、Si、Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的顺序：Al、Si、O、F，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的顺序：O、Si、Al，所以错误；D选项，简单气态氢化物的稳定性F的最强，所以错误。2(1)在如图所示的元素周期表中全部是金属元素的区域为_。aAbBcCdD(2)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。甲、乙两元素相比较，金属性较强的是_(填名称)，可以验证该结论的实验是_。a将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中b将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应c将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞试液d比较这两种元素的气态氢化物的稳定性(3)丙是常见的化合物，其化学式为XCl3。X代表的元素符号可能为_(要求写出两种位于不同族的元素)。解析：(1)周期表中的B区域是过渡金属区，全是金属元素，A区的氢为非金属元素，C区既有金属元素又有非金属元素，D区为稀有气体元素。(2)根据题中叙述可推知甲为Al，乙为Mg，其中Mg的金属性比Al的强。比较元素金属性强弱的常用方法有单质与酸反应情况；单质与水反应情况；比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱等。在空气中放置已久的这两种元素的块状单质，其中铝表面会形成氧化膜，对单质与热水的反应速率会有影响，故a错。(3)X的化合价为3，若为主族元素应想到A族的元素，教材中常见的为B、Al，A族中的N、P分别能形成NCl3、PCl3，第4周期中的Fe也有3价，因此容易得出答案。答案：(1)b(2)见下图镁bc (3)B(或Al)、N(或P)、Fe(任填两种)元素“位构性”之间的关系1结构与位置的关系(1)电子层数周期序数；(2)质子数原子序数；(3)主族元素原子最外层电子数主族序数；(4)主族元素的最高化合价主族序数，最低化合价主族序数8(一般规律)。2位置与性质的关系(1)同周期主族元素从左到右，元素金属性减弱，非金属性增强。(2)同主族元素从上到下，元素金属性增强，非金属性减弱。(3)元素的化合价与元素所在主族的规律性元素的最高正价与最低负价的代数和为0，则该元素位于A族。元素的最高正价与最低负价的代数和为2，则该元素位于A族。元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素位于A族。元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则该元素位于A族。3结构与性质的关系短周期元素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()WXYZA氢化物沸点：WWC化合物熔点：Y2X3YZ3D简单离子的半径：YX解析根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误；Al(OH)3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误；Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误；Al3和O2的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3YXB最高价氧化物对应水化物的酸性：ZYC原子半径：ZYXD气态氢化物的稳定性：ZYX解析：选D。X、Y、Z是3种短周期元素，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为氧元素；X、Y位于同一主族，故Y为硫元素；Y、Z处于同一周期，Z原子的核外电子数比Y少1，则Z原子的核外电子数为15，故Z为磷元素。同周期元素自左而右非金属性增强，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性：PSO，即ZYX，故A错误；非金属性：PS，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，即ZSO，即ZYX，故C错误；非金属性：PSO，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，所以氢化物稳定性：ZYB，则B在E的上一周期中；原子半径：AB，同时，原子序数：AE，核电荷数：DC，核电荷数：BBC，B不可能为Li，则C一定为非金属元素，其最高价氧化物对应水化物显酸性，C项错误；C可能为F元素，D可能为Na元素，则C、D的单质可形成11型离子化合物NaF，D项错误。5W、X、Y、Z是四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，四种元素的性质或原子结构的部分信息如下表所示。元素元素的性质或原子结构的部分信息W元素的离子核外无电子X地壳中含量最多的元素Y元素的离子半径在该周期中最小ZZ的单质是淡黄色固体下列叙述不正确的是()AW与Z形成的化合物在常温下为气体BY的最高价氧化物对应的水化物不与NaOH溶液反应CX和Z形成的常见化合物能形成酸雨D简单氢化物的稳定性：XZ解析：选B。根据