高考化学复习元素周期表和元素周期律.doc

元素周期表和元素周期律元素周期律：（1）元素原子核外电子排布的周期性变化：随着原子充数的增加，元素排列呈周期性变化原子序数电子层数最外层电子数121个由12个达到稳定结构3102个由18个达到稳定结构11183个由18个达到稳定结构19，2031，364个由18个达到稳定结构37，3849，545个由18个达到稳定结构55，5681，866个由18个达到稳定结构87887个结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。（2）元素原子半径的周期性变化：原子序数原子半径的变化390.512nm 0.071nm 大 小11170.186nm 0.099nm 大 小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化：电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小（除稀有气体外）（3）元素主要化合价的周期性变化：原子序数主要化合价的变化121 03101 54 1 011181 74 1 0结论：随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现周期性的变化。注：元素重要化合价的变化中O一般无正价，F无正价，最高正价与最低负价的关系；最高正化合价|最低负化合价|8（仅适用于非金属元素）金属无正价有些非金属有多种化合价，如：C元素有2，4，4价（在有机物中也可以有3，2，1价）；S元素有4，6，2价；Cl元素有1，1，3，5，7价；N元素有3，1，2，3，4，5价。（4）元素的金属性和非金属性的周期性变化：电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减，核对核外电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，即元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素的金属性：指元素气态原子失去电子的能力。元素金属性强弱判断的实验依据：a.金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属性越弱；b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氢氧化物的碱性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱；c.金属单质间的置换反应例：比较1：镁与2mL1mol/L盐酸反应 铝与2mL1mol/L盐酸反应所以金属性：比较2：钠与水反应（回忆）镁与水反应【实验5-1】碱性：金属性：元素的非金属性：指元素气态原子得到电子的能力。元素非金属性强弱判断的实验依据：a.非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，则非金属性较弱；b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应的元素的非金属性越强；c.非金属单质间的置换反应 非金属性：对于同一周期非金属元素：如等非金属单质与反应渐趋容易，其气态氢化物的稳定性为：上述非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为：非金属性：结论：金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(5)元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。换言之，元素性质的周期性变化是由元素原子核外电子排布的周期性变化所决定的。元素周期律的实质：元素原子核外电子排布的周期性变化规律3例题精讲【 例1】(2003年全国高考题)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( ) AK层电子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BL层电子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CL层电子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DM 层电子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【解析】 A项为H元素，根据最外层电子数=主族序数，B和D项最外层电子数为1、3、5、7，也为主族序数。对于C项如最外层电子数为8，则与说法不符。【答案】C【命题意图】本题考查原子结构与周期表结构的关系。 周期数=电子层数, 主族数=最外层电子数2.元素周期律的迁移应用该类题目的主要特点是，给出一种不常见的主族元素，分析推测该元素及化合物可能或不可能具有的性质。解答该类题目的方法思路是：先确定该元素所在主族位置，然后根据该元素性质变化规律进行推断判断。【例2】 （1997年全国高考题）已知Be的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是 ( )A.铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍跟冷水反应产物为氢气【解析】由Be的原子序数为4，可推知它位于第二周期、第A族。根据其位置及同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律，其原子半径大于B，A正确；碱性Be(OH)2比Ca(OH)2弱，C正确；Be的金属性小于Mg，已知Mg跟冷水不反应，Be就更不可能，故D错误；Be原子的最外层电子数是2个，在BeCl2分子中Be最外层2个电子跟Cl共用两对电子，其最外层电子数为4个，B错误。【答案】A、C【命题意图】本题考查同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律 ，根据元素周期律预测元素的性质。 3.确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式该类题目的主要特点是，给出几种元素的原子结构或性质特征，判断它们形成化合物的形式。解答该类题目的方法思路是：推价态、定元素、想可能、得形式。该类题目也可由化合物形式判断元素的原子序数。【例3】 （1999年全国高考题）X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这3种元素组成的化合物的化学式不可能是 ( ) A. XYZ B. X2YZ C. X2YZ2 D. X2YZ3【解析】原子最外层电子数为1、4、6的短周期元素分别是：“1”H、Li、Na，“4”C、Si，“6”O、S。可将H、C、O三元素作为代表，它们可组成的物质有：H2CO3、HCHO、HCOOH等，将其与题中选项对照，即得答案。 结构 确定 决定 反映 反映 推测 位置 性质 推断 二、周期表 1位、构、性三者关系 结构决定位置，结构决定性质，位置体现性质。 2几个量的关系周期数=电子层数 主族数=最外层电子数=最高正价数 |最高正价|+|负价|=8 3周期表中部分规律总结 最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He除外)。 在周期表中，第A与A族元素的原子序数差别有以下三种情况：第13周期(短周期)元素原子序数相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差15。 每一周期排布元素的种类满足以下规律：设n为周期序数，则奇数周期中为种，偶数周期中为种。 同主族相邻元素的原子序数差别有以下二种情况：第A、A族，上一周期元素的原子序数+该周期元素的数目=下一同期元素的原子序数；第AA族，上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期元素的原子序数。 设主族元素族序数为a，周期数为b，则有：a/b1时，为非金属元素，其最高氧化物为酸性氧化物，最高氧化物对应的水化物为酸。无论是同周期还是同主族元素中，a/b的值越小，元素的金属性越强，其最高氧化物对应水化物的碱性就越强；反之，a/b的值越大，元素的非金属性越强，其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。 元素周期表中除第族元素以外，原子序数为奇(或偶)数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。 元素周期表中金属和非金属之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性，也有非金属性。 对角线规则：沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似，这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。3 例题精讲 例1今有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷按 C、A、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比1：1或2：1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4。写出五种元素名称A B ,C ，D , E 。画出E的原子结构简图 ，写出电子式D2A2 , EB4 。比较EA2与EB4的熔点高低 SiF4 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na+H2【命题意图】本题考查主族元素的化合价与原子序数的关系，以及有关元素周期表中各关系式的具体应用。例2砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是 A. HAt很稳定 B. 易溶于某些有机溶剂 C. AgAt不溶于水 D. 是有色固体解析由题意，砹在周期表中与碘相邻，故它的性质与碘具有相似性，但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI，故选项A错误；碘易溶于某些有机溶剂，则砹也应溶解；AgI不溶于水，则AgAt也不溶于水；碘是紫黑色固体，根据相似性砹也是有色固体。 本题正确选项为A。例3：两种短周期的元素X和Y，可组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数可能是哪些？（1）m-4；（2）m+4；（3）m+8；（4）m-2；（5）m+6。在解题中应首先根据抽象化学式XY3确定X、Y可能的化合价 XY3或XY3，依据X、Y可能的化合价找到它们在周期表中的位置 X位于A族或A，Y位于A或A，再根据它们在周期表中位置推断出具体元素进行组合，这样从抽象的化学式XY3落实到具体实例：BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此时要注意思维的严谨性，记住特殊实例：PCl3、SO3。最后再用具体实例代替抽象的XY3，逐一进行核对得出X可能的原子序数，以上答案均可能。此类型题的特点主要集中在短周期元素的范围内进行讨论，有时还强调属于离子型或共价型化合物，主要考查思维的敏捷性和全面性。短周期元素两两形成化合物的类型与实例归纳如下：类型 AB AB2 A2B AB3 A2B3 A3B2 离子型 A与AA与A A与A A与A A与A A与A 共价型 H与A A与A H与A H与A B与A 特例 CO、NO SO2、NO2 N2O PCl3、SO3 N2O3 例4：X、Y是除第一周期外的短周期元素，它们可以形成离子化合物XmYn，且离子均具有稀有气体原子的结构，若X的原子序数为a，则Y 的核电荷数不可能是：Aa+8-m-n Ba+16-m-n Ca-m-n D a-8+m+n根据化学式XmYn推算X、Y两元素的化合价分别为+n、-m，此时所形成的阳离子Xn+和阴离子Ym-均具有稀有气体原子的结构，所对应的稀有气体原子有以下三种情况：同一种原子，则有a-n=b+m；相差一周期，则a-n+8=b+m；相差两周期，则a-n+16=b+m。故答案D错误。练习1下列说法正确的是()AL层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素B同一周期中的第A族和第A族元素的原子序数差一定为1C同一主族相邻两个周期的元素的原子序数差为上一周期所含元素种类D族序数等于周期序数的元素一定是金属元素2短周期元素X、Y、Z，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较正确的是()A元素非金属性：ZYXB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：ZYX3下表为元素周期表前4周期的一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法正确的是()XYZRWA.五种元素一定都是非金属元素B五种元素的原子最外层电子数一定大于2CZ的氧化物与X单质在任何条件下都不会发生置换反应DR的最外层电子数一定为54W、X、Y、Z四种元素是原子序数依次增大的短周期主族元素，已知：四种元素的电子层数之和等于10，且它们是连续的四种主族元素；四种元素的原子，其半径最大的是X原子。下列说法正确的是()AW和X均位于第二周期BY和Z分别是Al和SiCW和X分别是O和FDZ的金属性可能比X强5下列有关物质性质的比较中，正确的是()沸点：H2OHClHF密度：四氯化碳水汽油酸性：H3PO4H2SO4HClO4离子半径：O2FNaABC D6J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是()JRA.J和氢组成的化合物分子中只含有极性共价键B工业上用电解熔融的M的氧化物方法来制备MCR、T两元素的气态氢化物中，T的气态氢化物更稳定DJ、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO48X、Y、Z都是短周期元素，X原子的最外层只有1个电子，Y原子的M层电子数只有K层与L层电子数之和的一半，Z原子的L层电子数比Y原子的L层电子数少2，且Y元素可有2种正价，两种正价的差值为2。由X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是()X2YZ3XYZ3XYZ4X2YZ4X3YZ3X3YZ4A BC D9X、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：XmYXmRD元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸10X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X在短周期中原子半径最大，Y是地壳中含量最高的金属元素，Z的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4。下列说法正确的是()A气态氢化物的稳定性：ZWBX与W形成的化合物中含有共价键C最高价氧化物对应水化物的碱性：X”“”或“W，原子半径XW。所以X、W不可能属于同一周期元素。由于它们是原子序数依次增大的连续四种主族元素，所以可以确定W、X、Y、Z分别是H、Mg、Al、Si。5B【解析】 由于HF分子间、H2O分子间均存在氢键，其沸点反常，正确的顺序为：H2OHFHCl；最高价氧化物对应的水化物的酸性与其中心原子的非金属性的强弱有关，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，正确的顺序为：HClO4H2SO4 H3PO4；依据“层同核大半径小”即可知题给离子的离子半径是正确的。6A【解析】 已知四种元素均是短周期元素，故J必为第二周期元素，由于J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，故J为第二周期第A族元素碳，由此可知R为S，考虑到J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，故T必为Cl。由M是地壳中含量最多的金属元素，故M为Al。选项A，考虑到碳和氢可组成种类繁多的烃类，如C2H4、C2H6等，它们的分子中既存在极性键又存在非极性键，故A错。7D【解析】 根据表中信息，甲是Al，乙是Si，丙是C，丁是O，丁的一种单质与KI溶液反应生成另一种丁的单质的化学方程式可表示为O32KIH2O=2KOHO2I2。由此可知选项D正确。8C【解析】 X原子的最外层只有1个电子，说明X位于A族，Y原子的M层电子数只有K层与L层电子数之和的一半，说明Y是P元素，P元素有3和5两种价态。Z原子的L层电子数比Y原子的L层电子数少2，说明Z是O元素，根据化合物中各元素的化合价代数和等于0可知选项C正确。9C【解析】 由已知可首先推知X为氢元素，Y为氧元素，进一步结合已知条件，可得R为硫元素，Z为钠元素，W为铝元素。在O2、Na、Al3中，离子半径逐渐减小，A不正确；H与O可形成化合物H2O2，B不正确；稳定性：H2OH2S，C正确；H2SO4为强酸