高考化学 第15讲 元素周期律和元素周期表课件.ppt

第15讲元素周期律和元素周期表 课标版化学 题组一元素周期律1 原子序数 按元素周期表中的顺序给元素编号 得到原子序数 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 2 元素周期律 1 定义 元素的性质随着 原子序数的递增 而呈 周期性变化的规律 2 具体表现a 随着原子序数的递增 元素的原子最外层电子排布呈现 由1 8的周期性变化 1 2号元素除外 关系 最高正价 最低负价 8 h o f除外 3 实质原子核外电子排布呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化 b 同周期元素 随着原子序数的递增 元素的原子半径呈现 由大 小的周期性变化 稀有气体元素除外 c 随着原子序数的递增 元素的主要化合价呈现最高正价 由 1 7 o f除外 最低负价 由 4 1的周期性变化 且同一元素有如下 题组二元素周期表1 编排原则 1 周期 把 电子层数目相同的元素 按 原子序数递增的顺序从左到右排成的横行 2 族 把不同周期中 最外层电子数相同的元素 按 电子层数递增的顺序由上而下排成的纵行 2 结构 1 周期 7个横行 7个周期 2 族 18个纵行 16个族 3 分区 1 分界线 沿着元素周期表中 金属元素与 非金属元素的交界处画一条线 即为金属元素区和非金属元素区分界线 氢元素除外 2 分界线左下方为 金属区 分界线右上方为 非金属区 题组三元素周期表 元素周期律的应用1 元素周期表中主族元素性质的递变规律 2 元素周期表和元素周期律应用的重要意义 1 预测元素的性质 根据原子结构 元素在周期表中的位置预测元素的性质 2 比较同主族元素的金属性 非金属性 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 氢化物的稳定性等 如碱性 ra oh 2 ba oh 2 气态氢化物稳定性 ch4 sih4 3 比较同周期元素及其化合物的性质 如酸性 hclo4 h2so4 稳定性 hcl h2s 4 推断一些未学过的元素的某些性质 如根据ca oh 2微溶 mg oh 2难溶 可以推知be oh 2更难溶 5 启发人们在一定范围内寻找某些物质 a 半导体材料在金属元素与非金属元素分界线附近 如 si ge ga等 b 农药中常用元素在周期表的右上方 如 f cl s p as等 c 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等 1 a元素的阴离子 b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构 已知a的原子序数大于b的原子序数 则a b c三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 a b a cb c a bc a b cd c b a答案a电子层结构相同的离子 原子序数越大 离子半径越小 题组一元素周期律 2 下列元素的最高价氧化物溶于水 形成的含氧酸的酸性最强的是 a 原子最外层电子数是次外层的2倍的元素b 原子m层电子数等于另两层电子数之差的元素c 第三周期 a族的元素d 其单质有多种同素异形体 其中一种着火点很低 能自燃的元素答案ca项中元素为碳 b项中元素为硫 c项中元素为氯 d项中元素为磷 四种元素中cl的非金属性最强 因此其最高价氧化物对应的水化物酸性最强 3 根据某元素的原子结构示意图作出如下推理 其中与事实不符的是 a 该原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强b 该元素形成的单质均很稳定c 该元素位于元素周期表的第 a族d 该元素最高价氧化物对应的水化物是中强酸答案b由图示可知该元素是p元素 位于元素周期表的第 a族 由同周期 同主族元素性质递变规律知它不如氮原子和硫原子的非金属性强 故a c对 其最高价氧化物对应的水化物是h3po4 属于中强酸 故d对 4 某同学为1 18号元素设计了一种扇形图 如图所示 下列有关说法不正确的是 题组二元素周期表 a 每个小扇区就是长式周期表的一个族b 此扇形周期表中只显示了三个周期c 扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现在常见的长式周期表d 扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期答案d周期序数 电子层数 镧系属于第6周期 锕系属于第7周期 扇形周期表也是7个周期 故d不正确 5 下表是元素周期表的一部分 有关说法正确的是 a b e f四种元素的原子半径 e f b a h i两种元素阴离子的还原性 h i a g两种元素氢化物的稳定性 a g d e f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强 八种元素中d元素的单质还原性最强 i元素的单质氧化性最强 a b c d 答案b同周期元素随着原子序数的增大 原子半径逐渐减小 同主族元素随着原子序数的增大 原子半径逐渐增大 因此a b e f四种元素的原子半径e f a b 同周期元素随着原子序数的增大 最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱 因此d e f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱 6 四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示 其中z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍 下列说法正确的是 a 元素w位于第三周期第 a族b 元素y的氢化物水溶液呈酸性c 元素x z的各种氯化物分子中 各原子均满足8电子稳定结构d 元素x与氢元素形成的原子个数比为1 1的化合物有多种答案d根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知x y在第二周期 z w在第三周期 z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3 倍 则z是p y是n x是c w是s a项 w即s元素在第三周期第 a族 b项 nh3的水溶液呈碱性 c项 pcl5分子中的p原子不满足8电子稳定结构 d项 c h原子形成的原子个数比为1 1的化合物有 等多种 7 在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近的一些元素能用于制造 a 合金b 半导体c 催化剂d 农药答案b处于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近的一些元素既能够表现金属性 也能够表现出一定的非金属性 是良好的半导体材料 题组三元素周期表 元素周期律的应用 8 镁 锂在元素周期表中具有特殊的 对角线 位置关系 它们的性质相似 例如 它们的单质在过量氧气中燃烧时只生成正常的氧化物 以下对锂的性质的叙述正确的是 a li2so4难溶于水b li遇浓硫酸产生 钝化 现象c lioh是易溶于水 受热不分解的强碱d li2co3受热分解 生成li2o和co2答案d根据 信息 对照镁相应的性质 如mgso4易溶于水 mg oh 2难溶于水 受热易分解 mg遇浓硫酸不产生 钝化 现象 mgco3受热分解生成mgo和co2等 易知d正确 重难一元素金属性 非金属性强弱的比较典例1 2014北京西城模拟 有关元素x y z w的信息如下 请回答下列问题 1 w在元素周期表中的位置是 2 y与w相比 非金属性较强的是 填元素符号 下列事实能证明这一结论的是 填字母 a w元素氢化物的稳定性大于y元素氢化物的稳定性b w元素氢化物水溶液的酸性强于y元素氢化物水溶液的酸性c w元素的单质能与y元素的氢化物反应 置换出y单质d w的最高价含氧酸比y的最高价含氧酸的酸性强 3 z元素和x元素可形成离子z 含该离子的盐是优良的绿色消毒剂和无机絮凝剂 z具有强氧化性 能杀菌消毒 还原产物是z3 含该离子 的盐用作絮凝剂的原因是 用离子方程式和简要的文字说明 考查内容原子结构 元素的非金属性强弱的比较方法 解题关键解答本题的关键是利用表格中信息推断出各种元素 解析由表格中信息知 x是o元素 y是s元素 z是fe元素 w是cl元素 1 cl元素位于第三周期 a族 2 非金属性强弱的判断依据有 氢化物的稳定性 最高价含氧酸的酸性强弱 非金属单质之间的置换反应等 答案 1 第三周期 a族 2 clacd 3 fe的还原产物为fe3 能发生水解反应 fe3 3h2ofe oh 3 胶体 3h 生成的氢氧化铁胶体有吸附作用 起到净水作用 1 1 2014福建三明联考 依据元素周期表及元素周期律 下列推断正确的是 a h3bo3的酸性比h2co3的强b mg oh 2的碱性比be oh 2的强c hcl hbr hi的热稳定性依次增强d 若m 和r2 的核外电子层结构相同 则原子序数 r m答案b解析c的非金属性比b强 故h2co3的酸性比h3bo3强 a项错误 mg的金属性比be强 故mg oh 2的碱性比be oh 2强 b项正确 hcl hbr hi的热稳定性依次减弱 c项错误 m 和r2 的核外电子层结构相同 则m在r的下一 周期 原子序数 m r d项错误 1 2 2014山西晋中一模 下列事实不能说明金属元素甲的失电子能力一定比乙强的有 a 甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙b 甲 乙单质用导线连接后插入稀硫酸中 甲单质表面产生气泡c 甲 乙两短周期元素原子的电子层数相同 甲的原子半径大于乙d 甲 乙两元素的最高价氧化物对应水化物的碱性甲大于乙答案b解析b项 甲 乙单质用导线连接后插入稀硫酸中构成原电池 甲表面有气泡产生 即甲作原电池的正极 表明甲的金属活动性小于乙 故不能说明金属甲的失电子能力比乙强 元素金属性 非金属性强弱的判断方法 特别提示 1 元素的非金属性或金属性强弱与元素原子得失电子的难易程度有关 而与得失电子数目的多少无关 如mg比na失电子数多 但na比mg更容易失电子 故na的金属性比mg强 2 根据最高价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 而不是根据其他化合物酸碱性的强弱来判断 如hcl h2so3 hclo等不能作判断依据 3 凡是能直接或间接地比较元素原子得失电子难易的反应 即可用来比较元素金属性或非金属性的强弱 例如 2fe 3cl22fecl3 fe sfes 由产物中铁元素的不同价态可推得元素非金属性 cl s 元素周期表的几个隐含规律 1 递变性规律 三角 规律 若a b c三元素在周期表中的位置如右图所示 则有下列规律 1 原子半径 c a b 2 金属性 c a b 3 非金属性 b a c 2 相似性规律 1 同主族元素性质相似 如a c 2 在周期表中处于 对角线 位置的元素性质相似 上图中a d位置的元素性质相似 如li和mg be和al等 3 同周期相邻元素性质差别不大 3 元素性质与周期数 族序数的变化规律 1 一般地 主族序数 2 本主族非金属元素的种类 a族除外 2 若主族元素所处的周期数为m 族序数为n 则 a 1时 为非金属元素 越大 非金属性越强 c 1时 为位于周期表中金属与非金属分界处的金属元素 其最高价氧化物及其水化物常显两性 或为氢元素 即在元素周期表中 越靠近左下角的元素 其金属性越强 越靠近右上角的元素 不包括0族元素 其非金属性越强 其中铯为最活泼的金属元素 钫 为放射性元素 常不予比较 氟为最活泼的非金属元素 目前元素周期表中 金属元素约占 非金属元素 包括0族元素 约占 重难二微粒半径大小的比较典例2 2014江西赣州一模 a b c d是四种短周期元素 已知a c同主族 b d同周期 a的气态氢化物比c的气态氢化物稳定 b的阳离子比d的阳离子氧化性强 若b的阳离子比c的阴离子少一个电子层 下列比较中可推断正确的是 a 原子序数 a b c db 原子半径 d b c ac 离子半径 r dx r by d 离子半径 r an r cn r an r dx 考查内容微粒半径大小的比较 解题关键解答本题的关键是利用信息确定各元素在周期表中的相对位置 解析由a的气态氢化物比c的气态氢化物稳定 可知a在c的上一周期 由b的阳离子比d的阳离子氧化性强 可知b排在d的后面 由b的阳离子比c的阴离子少一个电子层 可知b c在同一周期 且推断b在元素周期表的左边 c在元素周期表的右边 综上所述确定a b c d在元素周期表中的位置关系如下图所示 分析四个选项 只有b正确 答案b 2 1 2014北京丰台一模 已知短周期元素的离子aa2 bb cc3 dd 都具有相同的电子层结构 则下列叙述正确的是 a 原子半径a b c db 原子序数a b c dc 离子半径c3 d b a2 d 单质的还原性a b d c答案c解析原子半径 b a c d a错 原子序数 a b d c b错 根据具有相同电子层结构的离子 核电荷数越大 离子半径越小 知离子半径 c3 d b a2 c对 单质的还原性 b a c d d错 2 2下列微粒半径大小的比较中 正确的是 a na cl na al3 c narb na k 答案b解析na mg2 al3 o2 的核外电子排布相同 半径应是al3 mg al s c项不正确 半径k na d项不正确 1 微粒半径大小的比较规律 续表 2 三看 法快速判断简单粒子半径大小一看电子层数 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 重难三元素 位 构 性 的关系及应用典例3 2014北京房山一模 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表 1 元素x的一种单质在生活中常用作饮水机的消毒剂 该单质的化学式是 元素z的最简单离子的结构示意图为 2 元素y的液态氢化物甲类似于h2o 也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子 则液态甲的电离方程式为 3 z元素最高价氧化物对应的水化物与y元素最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 4 元素x与元素y相比 非金属性较强的是 用元素符号表示 下列表述中能证明这一事实的是 a y的氢化物可在纯x2中燃烧生成x的氢化物和y2 b x的单质比y的单质更容易与h2化合c x与y形成的化合物中y元素呈正价态d 相同条件下x单质的密度比y单质的密度大 考查内容原子结构与元素的性质 解题关键解答本题的关键是根据表格中的信息推断出各元素 解析由题意可推知 x是o y是n z是al 1 氧元素的单质有o3和o2 其中o3有强氧化性 可作消毒剂 2 nh3分子与h2o分子都是10电子微粒 都能发生自偶电离 3 al的最高价氧化物对应的水化物是al oh 3 n的最高价氧化物对应的水化物是hno3 4 n与o相比 o的非金属性强 a b c选项都能说明o的得电子能力比n强 d选项与元素的非金属性无关 答案 1 o3 2 2nh3n n 3 al oh 3 3h al3 3h2o 4 oabc 3 1 2014江西上饶质检 短周期元素a b c d在周期表中的位置如图所示 e2 与d的简单阴离子有相同的电子层结构 回答下列问题 1 设a b c d四种元素的原子序数之和为m 则m a 一定为奇数b 一定为偶数c 可能为奇数 也可能为偶数 2 d元素原子的次外层电子数等于其他层电子数之和 则 写出a形成的简单离子的结构示意图 元素d位于元素周期表 的第族 a元素的一种氢化物分子中有6个原子 其结构简式为 常压298k时0 2mol该气态氢化物在o2中完全燃烧 生成气态a单质和水 放出热量106 8kj 表示该气态氢化物燃烧热的热化学方程式为 写出c单质与b的最简单氢化物反应的化学方程式 实验证实ac3与水会发生反应生成hao2和hc 则ac3和naoh溶液反应的化学方程式为 2 a h2n nh2n2h4 g o2 g n2 g 2h2o l h 534kj mol 2h2o 2f24hf o2 nf3 4naohnano2 3naf 2h2o解析 1 根据周期表的结构 d只能位于第三周期 设b的原子序数为x 则a b c d四种元素的原子序数之和为 x 1 x x 1 x 8 4x 8 故m必为偶数 2 根据次外层电子数等于其他层电子数之和知d为s 则a为n b为o c为f n原子形成的简单离子是n3 6个原子的氢化物是n2h4 根据信息 nf3与水发生反应 nf3 2h2ohno2 3hf 则nf3和naoh溶液发生 答案 1 b 反应 nf3 4naohnano2 3naf 2h2o 元素 位 构 性 的关系及应用 1 结构与位置的互推 1 掌握三个基本关系式 质子数 原子序数 电子层数 周期数 最外层电子数 主族序数 2 熟练掌握周期表中的一些特殊规律 各周期所能容纳元素种数 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 3 根据原子序数确定主族元素在周期表中的位置按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图 然后由电子层数和最 外层电子数确定其周期序数和主族序数 如84号元素的原子结构示意图为 该元素位于第六周期 a族 2 性质与位置的互推 1 根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置 如同周期元素a b c的金属性逐渐增强 则可知a b c在同周期中按c b a的顺序从左向右排列 2 根据元素在周期表中的位置关系 可以推断元素的性质 如a b c三 种元素在同一主族中从上往下排列 则a b c的单质氧化性依次减弱或还原性依次增强 3 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 元素的金属性 非金属性 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 3 结构和性质的互推 1 电子层数和最外层电子数决定元素的金属性 非金属性 通常若元素的最外层电子数小于4 则该元素容易失电子 表现金属性 若该元素的最外层电子数大于4 则容易得电子 表现非金属性 2 同主族元素最外层电子数相同 性质相似 特别提示 元素 位 构 性 的相互推断类型题目所给的信息较多 在审题过程中一定要注意找全信息和信息之间的联系 可能有的元素没有已知信息 难以确定其名称和结构 这样要通读全题 挖掘隐蔽巧妙信息 以 位 为中心 由信息导出 位 置 甚至具体元素 再解决相关问题 1 推断元素的一般思路 2 由原子序数确定主族元素位置的方法只要记住了稀有气