2012高考化学月刊 专题5 元素周期律和元素周期表专题3课件

2012元素周期律和元素周期表（3）,一、元素周期表的结构1.周期：在元素周期表中每一个横行称为一个周期,（1）短周期,第一周期，共种元素,2,第二周期，共种元素,8,第三周期，共种元素,8,（2）长周期,第四周期，共种元素,18,第五周期，共种元素,18,第六周期，共种元素,32,2.族：元素周期表中的纵列称为族（1）主族：由元素和元素共同组成的族（第18列除外）,（3）不完全周期:第七周期,排满时应有种元素。,32,长周期,短周期,（2）副族：仅由元素组成的族（第8、9、10列除外）,长周期,（3）族：包括三个纵列。（4）0族：第纵列，该族元素又称为元素。,8、9、10,18,稀有气体,3.周期表的分区,周期,族,二、元素周期律1.内容及实质元素周期律是指元素的性质随的递增而呈现变化的规律，其实质是元素的原子呈现周期性变化。,原子序数,周期性,核外电子排布,2.元素周期表中的递变规律,【例1】下列叙述中正确的是（）A.除零族元素外，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.除短周期外，其他周期均有18种元素C.副族元素中没有非金属元素D.碱金属元素是指A族的所有元素,考点一元素周期表的结构,解析短周期中，F元素无正化合价，因此A错误；第六周期有32种元素，因此B不正确；副族元素全部是金属元素，因此C正确；碱金属指除H之外的第A族的元素，因此D不正确。,C,1.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例外）。2.在周期表中，元素的原子序数差别因周期表结构出现以下两种情况：（1）同主族,相邻周期元素原子序数之差的判断。第A、A族元素，相差上一周期元素所在周期所含元素的种数。第AA族元素，相差下一周期元素所在周期含有的元素的种数。（2）同周期相邻主族元素原子序数之差的判断。,A、A元素或AA相邻元素相差1。A、A元素：若为第二或第三周期相差1，若为第四或第五周期相差11，若为第六或第七周期相差25。,原子序数为z的元素R，在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为下列数据,其中不可能的是（）A.4zB.4z+10C.4z+5D.4z+14,解析由周期表的结构可知C与R或R与D的原子序数之差可能为8、18、32。即C、D原子序数之和存在三种情况：2z、2z+10或2z+14。而A、B原子序数之和为2z（如下图）。,答案C,已知A、B分别为同一周期的A、A族元素，它们的原子序数分别为m、n，则m和n的关系不正确的是（）A.n=m+1B.n=m+11C.n=m+25D.n=m+10,解析本题考查对元素周期表及原子结构的熟悉程度。A、B为同一周期的A、A族元素，应考虑到它们处于哪一周期，若为短周期元素，则A正确；若为长周期元素，则B、C正确。,D,【例2】同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断错误的是（）A.原子半径：XYZB.气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3C.元素原子得电子能力：XYZD.阴离子的还原性：Z3-Y2-X-,考点二元素在周期表中的位置、结构、性质的关系,解析由题目信息可知，X、Y、Z在同一周期中的位置顺序为Z、Y、X，半径大小顺序应为ZYX。利用元素、化合物的性质之间的关系进行判断。元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素原子的得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，阴离子的还原性越弱。,A,（1）电子层数=周期数。（2）质子数=原子序数。（3）最外层电子数=主族序数。,（4）主族元素的最高正价=族序数，负价=主族序数-8。（5）同主族元素的原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。（6）同周期中原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。,下列说法正确的是（）A.SiH4比CH4稳定B.O2-半径比F-的小C.Na和Cs属于第A族元素，Cs失电子能力比Na的强D.P和As属于第A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱,解析非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的，P的非金属性强于As的，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4。同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强，A、B、D选项错误，答案为C。,C,根据表中信息，判断以下叙述正确的是（）部分短周期元素的原子半径及主要化合价,A.氢化物的沸点为H2Tr(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。（2）同一主族最外层电子数相同，随着电子层数递增，原子半径逐渐增大。例：r（Li）r(Na)r(K)r(Fe2+)r(Fe3+)（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。,例：r（O2-）r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)（3）带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例：r（Li+）r(Na+)r(Mg2+),已知An+、B（n+1）+、Cn-、D（n+1）-具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是，离子半径由大到小的顺序是，原子序数由大到小的顺序是。,ABDC,D(n+1)-Cn-An+B(n+1)-,BACD,如图所示表示一些元素原子半径规律性的变化示意图。由此图不能得出下列结论的是（不考虑稀有气体元素）（）,A.当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大B.当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大C.r（F-）r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)D.原子电子层数越多，对应的原子半径越大,答案D,【例4】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为。（2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为。（3）X的硝酸盐水溶液显性，用离子方程式解释原因：。,考点四综合“位构性”的元素推断,（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为。（5）比较Y、Z气态氢化物的稳定性：（用分子式表示）。（6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是。（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式:。,解析两种金属的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，应为强碱和两性氢氧化物，因此应为NaOH和Al（OH）3，其反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-AlO+2H2O。由W2Y及原子序数Y大于钠，又为短周期元素，知W2Y为Na2S。Al（NO3）3为强酸弱碱盐能发生水解反应，水解后溶液显酸性：Al3+3H2OAl（OH）3+3H+。Y的低价氧化物为SO2，Z只能为Cl，则SO2与Cl2在水中反应生成HCl和H2SO4。Cl的非金属性强于S，因此HCl的稳定性大于H2S。Na+、Al3+、S2-、Cl-的离子半径不在同一个周期中比较，可借助,-2,r（Al3+）r(Cl-)r(Na+)r(Al3+)。Cl的最高价氧化物为Cl2O7，与水反应的化学方程式为Cl2O7+H2O2HClO4。,答案（1）Al（OH）3+OH-AlO+2H2O（2）Na+S2-Na+（3）酸Al3+3H2OAl（OH）3+3H+（4）SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl（5）HClH2S（6）S2-Cl-Na+Al3+（7）Cl2O7(1)+H2O(1)2HClO4(aq)H=-4QkJ/mol,-2,解决有关“位构性”问题的一般思路1.建立合理的思维模式：阅读题目建立印象寻找题眼假设验证（模糊性）（意向性）（确定性）2.根据元素的性质特点、原子结构特点，充分运用“位构性”的相互关系。3.方法：先确定在元素周期表中的位置，运用同周期、同主族元素的性质规律去分析。,下面是X、Y、Z三种元素的信息：它们都是元素周期表的前20号元素，Y和Z不在同一周期；它们可以组成化合物XY2、YZ2和XZ；X的阳离子和Z的阴离子的核外电子排布相同；XY2能和水反应，生成白色浆状物，将浆状物过滤所得到的溶液与Y的氧化物YO2反应，可以得到另一种白色沉淀A。请填写下列空白：（1）X：；Y：；Z：；A：。（2）写出下列化学方程式：XY2与水反应：。YO2与浆状物过滤所得到的溶液反应产生白色沉淀A：。,解析YO2与某种溶液反应能够产生白色沉淀，首先联想到CO2与石灰水的反应，假设YO2就是CO2，则A为CaCO3；XY2和水反应生成的白色浆状物就是Ca(OH)2，所以XY2就是制备乙炔的电石CaC2，即X为Ca,从X、Z能够形成化合物XZ可知，Z的化合价为-2，而且Z的阴离子与Ca2+具有相同的核外电子排布，所以Z为S；X、Y、Z三种元素组成的化合物XY2、YZ2和XZ分别为CaC2、CS2和CaS。由此可见把YO2设定为CO2是正确的。,答案（1）钙（或Ca）碳（或C）硫（或S）碳酸钙（或CaCO3）（2）CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O,高考失分警示1.元素周期表第18列是0族而不是A族，第8、9、10列为族，而不是B族。2.最外层只有1个电子的元素不一定是A族元素，也可以是B族、B族元素，如Cu、Ag、Cr等，同样最外层只有2个电子的元素也不一定是A族元素。3.A族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。,4.难失电子的元素得电子能力也不一定强。如0族元素既不会得电子，失电子也非常困难，A族元素既不易失电子也不易得电子，主要形成共价化合物。5.微粒电子层数多的半径不一定大，如Li的原子半径大于Cl，Li+离子半径大于Al3+。6.并非所有主族元素的最高正价都高于该元素所在的主族序数，如F没有正价。,1.X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（）A.由mXa+与nYb-,得m+a=n-bB.X2-的还原性一定大于Y-C.X、Y一定不是同周期元素D.若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY,解析由mXa+和nYb-的电子层结构相同，可列式m-a=n+b（核外电子相等），A错；在短周期中符合条件的只有O2-、F-与S2-、Cl-两对组合，X2-的还原性大于Y-的还原性，B正确；Na+和Mg2+是同一周期的，C错；当X的原子半径大于Y时，X的非金属性弱于Y，故HmX的稳定性应小于HnY，D错。,B,2.已知118号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）A.质子数cdB.离子的还原性Y2-Z-C.氢化物的稳定性H2YHZD.原子半径Xbdc，所以氢化物稳定性应为HZH2Y，原子半径大小关系应为XW，故选B。,B,3.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（）A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18,解析元素周期表中共有七个周期，从一七周期的元素种数分别为：2、8、8、18、18、32、32（填满）；元素周期表中有18个纵列，共分16个族，主族是由短周期和长周期元素共同组成的族，同一主族相邻两元素原子序数的差值：若在A或A族内，应是上一周期的元素种数；若在AA族，应是下一周期的元素种类。所以，同主族两相邻元素的原子序数差可能为2、8、18、32。显然，B项不可能。,B,4.右图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层上的电子数目是次外层电子数目的一半，下列说法中不正确的是（）A.元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱B.元素a的原子半径比d的大C.元素a的单质在空气中燃烧会导致“温室效应”D.元素a的单质是一种良好的半导体材料,解析应首先确定a、b、c、d所对应元素，然后根据元素周期律加以推断。经分析可知a是Si，b、c、d分别是P、S、N，,由表中位置可知a的非金属性比b的弱，因而元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱，A正确；原子半径：ab,bd，所以ad，B正确；硅单质在空气中燃烧生成SiO2固体，不会导致“温室效应”，C不正确；晶体硅是一种良好的半导体材料，故D正确。,答案C,5.依据下表选择有关序号，并用相应的元素符号或化学式填空：,周期,主族,（1）这些元素中，是最活泼的金属元素；是最活泼的非金属元素；是最不活泼的元素。,（2）这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强；碱性最强；呈两性。（3）元素的原子中，原子半径最小；原子得、失电子的能力都很弱。（4）在所形成的气态氢化物中，最稳定的是，最不稳定的是。（5）写出、两种元素的符号、。,答案（1）NaFAr（2）HClO4NaOHAl(OH)3（3）ClSi（4）HFSiH4（5）CN,1.某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是（）A.X原子可能为A族元素B.Y原子一定为A族元素C.该分子中，既含极性键，又含非极性键D.从圆球的大小分析，该分子可能为N2F4,B,2.A、B两元素可组成AB型离子化合物，如果A、B两种离子的核外电子数之和为20，则A、B两种元素所处的周期为（）A.在同一周期B.一种在第一周期，另一种在第二周期C.一种在第二周期，另一种在第三周期D.一种在第三周期，另一种在第四周期,解析只从核外电子数之和为20即可得出结论。因为第一、二周期的最大元素的电子数的2倍还小于20，第三、四周期的最小元素的电子数的2倍也大于20，即可淘汰A、B和D，只能是C。进一步分析可知，只可能由A与A结合，A与A结合，具体组合情况如下：二周期3Li17Cl三周期三周期11Na9F二周期4Be16S12Mg8O,C,3.下列排列顺序正确的是（）热稳定性：H2OHFH2S原子半径：NaMgO酸性：H3PO4H2SO4HClO4结合质子能力：OH-CH3COO-Cl-A.B.C.D.,解析中O和F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HFH2O;中Na和Mg为第三周期元素，原子半径：NaMg，而Mg比O多一个电子层，所以MgO;P、S、Cl属于同周期元素，其酸性：HClO4H2SO4H3PO4。,B,4.X、Y是元素周期表中A族的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（）A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来,解析同主族元素随原子电子层数的增多而非金属性减弱，A说明X的非金属性比Y弱；氢化物的沸点与元素的非金属性强弱间无必然联系，B不能说明X的非金属性是否比Y强;Y的单质能将X从其盐溶液中置换出来，说明Y的非金属性比X强；只有C能说明X的非金属性比Y强。,C,5.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是（）A.一个D2O分子所含的中子数为8B.NH3的结构式为HNHC.HCl的电子式为H+Cl-D.热稳定性：H2SHFA,H,解析本题主要考查氢化物的表示方法及性质。一个重氢原子D含有一个中子，一个氧原子含有8个中子，故1个D2O分子中所含中子数为10个，A项不正确；HCl为共价化合物，其电子式为HCl，C项错误；由于硫的非金属性比氟弱，其氢化物H2S的稳定性比HF弱。,B,6.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（）A.X的氢化物溶于水显酸性B.Y的氧化物是离子化合物C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸,解析解该类题关键是利用原子结构知识进行元素推断，然后分析选项。因Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，所以Z原子最外层有6个电子，,Y最外层有2个电子，X的最外层电子数为13-6-2=5，可推知X为氮（N），Y为镁（Mg）,Z为硫（S）。NH3溶于水显碱性，A项错误；MgO为离子化合物，B项正确；H2S的水溶液在空气中易变质，C项错误；X和Z的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和H2SO4，都是强酸，D项错误。,答案B,7.几种短周期元素的主要化合价及原子的原子半径数据见下表：,据表中信息判断，下列有关叙述中，正确的是（）,A.L、M的单质分别与同浓度的稀盐酸反应时，M的单质反应更剧烈B.M与T形成的化合物能和强酸、强碱反应C.Q、T两元素的氢化物热稳定性比较：Q的氢化物大于T的氢化物D.L与R两元素形成的化合物中，含有共价键,解析由表中数据可知，L为Mg,M为Al,Q为S，R为Cl，T为O。A项中，L（Mg）与盐酸反应更剧烈；B项正确，Al2O3能和强酸、强碱反应；C项中，T的氢化物（H2O）更稳定；D项中化合物MgCl2中不含共价键。,答案B,8.元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是（）A.XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XYB.XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZC.XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZD.XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ3,解析根据X、Y、Z的原子序数之和为26，Y和Z又在同一周期，又形成XYZ3型化合物，可推得该化合物为NaNO3或MgCO3。,答案B,9.有X、Y两种元素，原子序数20,X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同（选项中m、n均为正整数）。下列说法正确的是（）A.若X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱B.若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性C.若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2,D.若Y的最高正价为+m，则X的最高正价一定为+m,解析因X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在Y的上一周期，因此A项中若X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱，A正确；B项中HnXOm为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，如HNO3NH3，B错；C项中X元素单质是X2，但Y元素单质不一定为Y2，如O2和S，C错；D项中若Y的最高正价为+m，而X的最高正价不一定为+m，如F无正价，而Cl的最高正价为+7，D错。,答案A,10.已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置如图表示，且X的原子序数为a，下列说法不正确的是（）A.Y、Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能是a-17C.Z的原子序数可能是a+31D.X、Y、Z一定都是短周期元素,解析结合元素周期表的形状，若X、Y、Z为短周期元素，则一定位于周期表的右侧，且X：FY：HeZ:S,He不是主族元素，故X、Y、Z是长周期元素，故选择D。,D,11.X、Y、Z、W均为短周期元素且核电荷数依次增加，X的最外层电子数是内层电子总数的3倍，Y原子最外层只有1个电子，Z与X的核电荷数之比为32，W原子的最外层电子数比次外层电子数少1。有关下列叙述正确的是（）A.氢化物的沸点：HWH2XB.Y与W两元素最高价氧化物对应水化物的离子反应方程式：H+OH-H2OC.含有1molZ的最高价氧化物对应水化物的100mL溶液中离子总数为3molD.X、Y两元素形成的离子化合物中阴、阳离子个数比为12或11,解析X的最外层电子数是内层电子总数的3倍，X只能为O，Z的核电荷数为12，即Z为Mg，Y只能为Na,W原子的最外层电子数比次外层电子数少1，W可能是Li或Cl，又由于W的核电荷数较大，W只能为Cl。HW为气体，H2X为液体，且存在氢键，分子间的作用力大，所以HW的沸点低于H2X的沸点，A错误；NaOH、HClO4都是强电解质，B正确；Mg(OH)2是难溶电解质，C错误;Na与O可形成Na2O、Na2O2两种化合物，阴、阳离子的个数比都是12，D不正确。,答案B,12.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：（1）和的元素符号是和；（2）表中最活泼的金属是，非金属性最强的元素是（填写元素符号）；,（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水化物反应的化学方程式、。（4）请设计一个实验方案，比较、单质氧化性的强弱：。,解析根据题给元素在元素周期表中的位置可以首先推出它们分别是：为氮，为氟，为镁，为铝，为硅，为硫，为氯，为氩，为钾，为溴，这样就可以很容易地回答所提问题。,答案（1）SiAr（2）KF（3）Al2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2OAl(OH)3+KOHKAlO2+2H2O（4）将单质（Cl2）通入盛有的钠盐（NaBr）溶液中，加入CCl4,看四氯化碳层是否呈橙红色，若呈橙红色，则说明Cl2氧化性大于Br2,13.根据元素周期表120号元素的性质和递变规律，回答下列问题。（1）属于金属元素的有种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物（填两种化合物的化学式）；,（2）属于稀有气体的是（填元素符号，下同）；（3）形成化合物种类最多的两种元素是；（4）第三周期中，原子半径最大的是（稀有气体除外）；（5）推测Si、N最简单氢化物的稳定性：强于（填化学式）。,解析(1)120号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。（2）属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。,（3）形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。（4）同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。（5）由于N的非金属性比Si强,因此NH3比SiH4稳定。,答案（1）7K2O、K2O2、KO2（任选2个）（2）He、Ne、Ar（3）C、H（4）Na（5）NH3SiH4,14.A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件均未列出）。（1）若A、D、F都是非金属单质，且A、D对应元素所属同主族，A、F对应元素所属同周期，则物质B的名称是，写出一个能说明A、D非金属性强弱关系的化学方程式：。（2）若A是常见金属的单质，D、F是气体单质，反应在水溶液中进行，则单质A是，,该元素