2021高考化学一轮复习 专题5 第2讲 元素周期表和元素周期律学案 新人教版

第2讲 元素周期表和元素周期律考纲要求1掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以a和a族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。元素周期表的结构知识梳理1.原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数_。2编排原则3元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)短周期长周期序号1234567元素种类_1832320族元素原子序数_365486118(2)族(18个纵行，16个族)主族列121314151617族_a_a_a_副族列345671112族_bbbb_b族第_，共3个纵行0族第_纵行(3)元素周期表的分区族周期aa a a a a a 01234567分界线：如上图所示，沿着元素周期表中_与_的交界处画一条斜线，即为_和_的分界线(氢元素除外)。分界线附近的元素，既能表现出一定的_，又能表现出一定的_。4元素周期表中的特殊位置(1)过渡元素：元素周期表中部从_族到_族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。(2)镧系：元素周期表第_周期中，57号元素镧到71号元素镥共_种元素。(3)锕系：元素周期表第_周期中，89号元素锕到103号元素铹共_种元素。(4)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(u)以后的各种元素。回扣判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)元素周期表中共有18个纵行，16个族()(2)同主族元素的最外层电子数一定相同()(3)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素()(4)a族全部是金属元素()(5)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()(6)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1()(7)某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期a族()重点提醒(1)在描述元素在族时，不要写成b。(2)元素周期表中，族序数、是主族和副族的分界线，第一次分界时主族(a)在副族(b)之前，第二次分界时副族(b)在主族(a)之前。(3)元素种类最多的族是b族，共有32种元素，形成化合物种类最多的为a族。对点速练练点一元素周期表的结构信息1铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据如图，下列说法完全正确的是()a铟元素的质量数是114.8b铟元素的相对原子质量是114c铟元素是一种副族元素d铟原子最外层有3个电子2结合如图所示元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有_(填字母，下同)，属于主族元素的有_；g元素位于第_周期_族；i元素位于第_周期第_族。(2)f元素位于第_周期第_族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：_。练点二元素周期表局部判断3.a、b、c均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知b、c元素的原子序数之和是a元素原子序数的4倍，则a、b、c分别为()abe、na、albb、mg、sico、p、cl dc、al、p4.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若b元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()a5x10 b5xc5x14 d5x165已知x、y、z三种主族元素在周期表中的位置如图所示，设x的原子序数为a。则下列说法不正确的是()yxzay与z的原子序数之和可能为2aby的原子序数可能为a17cz的原子序数可能为a31dx、y、z一定为短周期元素练点三元素周期表中元素原子序数判断6(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是_。(2)若甲、乙分别是同一周期的第a族和第a族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系可能为_。规律技巧元素周期表结构中隐含的两个关系 1同周期主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差族序数差。 (2)两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差族序数差10，六周期元素原子序数差族序数差24。 (3)第四、五周期的第a与a族原子序数之差都为11，第六周期为25。 2同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 (1)a族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 (2)a族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。(3)aa族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。元素周期律知识梳理1.元素周期律2元素周期律的具体内容项目同周期(左右)同主族(上下)原子结构核电荷数逐渐_逐渐_电子层数_逐渐_原子半径逐渐_逐渐_离子半径阳离子逐渐_阴离子逐渐_r(阴离子)_r(阳离子)逐渐_性质化合价最高正化合价由_(o、f除外)负化合价_相同最高正化合价_(o、f除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐_非金属性逐渐_金属性逐渐_非金属性逐渐_离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐_阴离子还原性逐渐_阳离子氧化性逐渐_阴离子还原性逐渐_气态氢化物稳定性逐渐_逐渐_最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐_酸性逐渐_碱性逐渐_酸性逐渐_回扣判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)i的原子半径大于br，hi比hbr的热稳定性强()(2)p的非金属性强于si，h3po4比h2sio3的酸性强()(3)o、s、p元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增()(4)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱()(5)第二周期元素从左到右，最高正价从1递增到7()(6)同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强()(7)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数()(8)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强()重点提醒元素周期律(表)的现实意义1根据元素周期表中的位置寻找未知元素2预测元素的性质(由递变规律推测)(1)比较不同主族、不同周期元素的性质如金属性mgal，camg，则碱性mg(oh)2al(oh)3，ca(oh)2mg(oh)2。(2)推测未知元素的某些性质如：已知ca(oh)2微溶，mg(oh)2难溶，可推知be(oh)2难溶。3启发人们在一定区域内寻找新物质(1)半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：si、ge、ga等。(2)农药中常用元素在右上方，如：f、cl、s、p、as等。(3)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、pd等。对点速练练点一微粒半径大小的比较1已知短周期元素的四种离子a2、b、c3、d具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()a原子序数：dcbab原子半径：bacdc离子半径：c3da2bd氧化性：a2b，还原性：c3d2下列各组微粒中微粒半径由大到小的是()ao、cl、s、pbal3、mg2、ca2、ba2ck、mg2、al3、hdli、na、k、cs技能归纳“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，半径越小。练点二元素性质综合判断3根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是()元素代号abcde原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价1326、22ae2与b3的核外电子数不可能相等b离子半径大小ad2c最高价氧化物对应水化物的碱性ae4已知118号元素的离子aw3、bx、cy2、dz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：y2zc氢化物的稳定性：h2yhzd原子半径：xyzcy的最高价氧化物的水化物是中强酸d该新化合物中y不满足8电子稳定结构22019全国卷，9今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，w、x、y、z为短周期主族元素，w与x的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()a原子半径：wxb常温常压下，y单质为固态c气态氢化物热稳定性：zwdx的最高价氧化物的水化物是强碱32019全国卷，9x、y、z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。x与z同族，y最外层电子数等于x次外层电子数，且y原子半径大于z。下列叙述正确的是()a熔点：x的氧化物比y的氧化物高b热稳定性：x的氢化物大于z的氢化物cx与z可形成离子化合物zxdy的单质与z的单质均能溶于浓硝酸42018全国卷，12主族元素w、x、y、z的原子序数依次增加，且均不大于20。w、x、z最外层电子数之和为10；w与y同族；w与z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()a常温常压下x的单质为气态bz的氢化物为离子化合物cy和z形成的化合物的水溶液呈碱性dw与y具有相同的最高化合价52018全国卷，10w、x、y和z为原子序数依次增大的四种短周期元素。w与x可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；y的周期数是族序数的3倍；z原子最外层的电子数与w的电子总数相同。下列叙述正确的是()ax与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物by与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键c四种元素的简单离子具有相同的电子层结构dw的氧化物对应的水化物均为强酸62018北京卷，8下列化学用语对事实的表述不正确的是()a硬脂酸与乙醇的酯化反应：c17h35coohc2hohc17h35cooc2h5hob常温时，0.1 moll1氨水的ph11.1：nh3h2onhohc由na和cl形成离子键的过程：d电解精炼铜的阴极反应：cu2 2e=cu72017全国卷，12短周期主族元素w、x、y、z的原子序数依次增大，w的简单氢化物可用作制冷剂，y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由x、y和z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()ax的简单氢化物的热稳定性比w强by的简单离子与x的具有相同的电子层结构cy与z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红dz与x属于同一主族，与y属于同一周期82016全国卷短周期元素w、x、y、z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 moll1r溶液的ph为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()a原子半径的大小wxxycy的氢化物常温常压下为液态dx的最高价氧化物的水化物为强酸基于元素周期表的选择性推断【知识基础】元素性质选择性推断的核心基础是下图所示的元素“位构性”关系。常见的推断方式有以下三个方向1结构与位置互推是解题的核心(1)掌握四个关系式：电子层数周期数；质子数原子序数；最外层电子数主族序数；主族元素的最高正价主族序数(o、f除外)，负价主族序数8。(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；各周期元素种类；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同主族上下相邻元素原子序数的关系。2性质与位置互推是解题的关键熟悉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：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换h2的难易程度。3结构和性质的互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。【素养专练】12019北京卷，82019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49in)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37rb)同周期。下列说法不正确的是()ain是第五周期第a族元素bin的中子数与电子数的差值为17c原子半径：inald碱性：in(oh)3rboh2下列有关第114号和第116号元素的说法错误的是()a两种元素位于同一周期b116号元素位于第a族c两种元素都是活泼的非金属元素d114号元素的原子半径比116号元素的大3w、x、y、z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，x与y形成的化合物能与水反应生成酸且x、y同主族，两元素核电荷数之和与w、z的原子序数之和相等，则下列说法正确的是()az元素的含氧酸是最强酸b原子半径：xzc气态氢化物热稳定性：wxdw与y可以存在于同一离子化合物中4a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()a原子半径：dcbab4种元素中b的金属性最强cc的氧化物的水化物是强碱dd单质的氧化性比a单质的氧化性强5根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是()a气态氢化物的稳定性：h2onh3sih4b氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物c如图所示实验可证明元素的非金属性：clcsid用中文“”(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族6有a、b、c、d四种短周期元素在周期表中的位置如图所示。已知：a2与c原子的电子数相差2。下列推断不正确的是()aa和d组成的化合物是弱电解质且水溶液呈酸性b与a同周期且与c同主族的e元素，其最高价氧化物对应水化物在某些化学反应中常作催化剂c离子半径：cabdb与c形成的化合物是冶金工业的一种原料7.如图为元素周期表的一部分，x、y、z、w均为短周期元素，其中w原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是()a最高价氧化物对应水化物的酸性：yzwb含y元素的盐溶液一定显酸性c原子半径：rwrzryrxdx与w的气态氢化物可相互反应生成离子化合物8x、y、z、m、r为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是()ar的氧化物都含有离子键bm的氢化物常温常压下为气体c最高价含氧酸的酸性：zydy形成的化合物种类最多第2讲元素周期表和元素周期律基础精讲练考点一1知识梳理1核电荷数核外电子数质子数2原子序数最外层电子数电子层数3(1)2881821018(2)aaaabb8、9、1018(3)b、si、as、te、atal、ge、sb、po金属元素非金属元素金属性非金属性4(1)bb(2)六15(3)七15回扣判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2对点速练1解析：该元素的原子序数为49，位于第五周期第a族，和al处于同一主族，故d正确。答案：d2答案：(1)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四b(2)三a3解析：设a的原子序数为x，则b的原子序数为x81，c的原子序数为x81，(x81)(x81)4x，解得x8，所以a为o元素，b为p元素，c为cl元素，故选c。答案：c4解析：答案：a5解析：x、y、z为主族元素，y一定不在第一周期，所以d项错误；若y、x、z分别位于第三、四、五周期的右边，则y的原子序数为a17，y与z的原子序数之和为2a，a、b正确；若y、x、z分别位于第四、五、六周期的右边，则z的原子序数为a31，c正确。答案：d6解析：(1)因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序数可以是x2、x8、x18、x32。(2)对于第一、二、三周期，同一周期的a族和a族元素的原子序数只相差5，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的a族和a族元素的原子序数则相差15；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的a族和a族元素的原子序数则相差29。答案：(1)x2、x8、x18、x32(2)nm5、nm15、nm29考点二1知识梳理1原子序数核外电子排布2增大增大相同增多减小增大减小减小增大17(8主族序数)主族序数减弱增强增强减弱增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱回扣判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)2对点速练1解析：由于四种离子具有相同的电子层结构，离子所对应的元素应位于相邻两个周期，根据阴阳离子所带的电荷数，得出元素在周期表中的位置关系：。原子序数大小应为abdc，a项错误；根据原子半径的递变规律，可以判断b正确；离子半径应为c3dba2，c错误；还原性为c3d，d错误。答案：b2解析：比较微粒半径有以下原则：同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，a为psclo；同主族元素原子半径从上到下逐渐增大；核外电子排布相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，mg2al3；各层排布都饱和，一般电子层数越多，微粒半径越大。故只有c正确。答案：c3答案：b4解析：因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为abdc，且y、z在上一周期，y在z的左边，y的非金属性弱于z；w、x在下一周期，x在w的左边，x的金属性强于w。质子数dc，a项错误；非金属性：yz，b项正确；非金属性：zy，故氢化物稳定性：hzh2y，c项错误；同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：xw，d项错误。答案：b5解析：由题意x、y、z、w分别为al、si、o、h，原子半径：alsioh，a项错误；最简单氢化物的沸点，h2osih4，b项错误；z和w可组成多个等电子微粒，如h2o、oh、h3o都为10电子微粒，c项正确；al(oh)3与h2sio3不反应，d项错误。答案：c真题全体验1解析：由w、x、y、z为同一短周期元素，结合新化合物的结构式可知，x为a族元素，z为卤族元素，w为碱金属元素，再由z的核外最外层电子数是x核外电子数的一半可知，z为cl、x为si，进而推知w为na、y为p。a项，nacl的水溶液呈中性，错误；b项，元素的非金属性：sipcl，即xyz，错误；c项，y(p)的最高价氧化物的水化物为h3po4，属于中强酸，正确；d项，2个硅原子和1个p原子形成2个共价键，阳离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层满足8电子稳定结构，错误。答案：c2解析：根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知，w与x的最高化合价之差为2，设x的最高化合价为a，则w的最高化合价为a2，结合题意知2a28，解得a3，从而推知x为al、y为si、z为p、w为n。a项，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：w(n)x(al)；b项，常温常压下，y(si)单质为固态；c项，非金属性：z(p)w(n)，故气态氢化物的热稳定性：znh3，正确；b项，o2、na均具有ne的电子层结构，b正确；c项，na2s溶液因s2水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；d项，s和o同属于第a族，s与na同属于第三周期，正确。答案：c8解析：由n是元素z的单质，通常为黄绿色气体，可知z元素为cl，n为cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为hclo，由0.01 moll1r溶液的ph为2，可判断r为一元强酸，则r为hcl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，w、x、y、z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知w、x、y、z分别为h、c、o、cl。a项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：hoc，再由ccl4、clo2中化合价的正负，可知非金属性：oclc，错误；c项，氧的氢化物可能为h2o或h2o2，常温常压下二者均为液态，正确；d项，碳的最高价氧化物的水化物h2co3为弱酸，错误。答案：c微专题大素养【素养专练】1解析：本题考查了原子的组成、元素周期表和元素周期律等知识，以张青莲教授主持测定的某些元素的相对原子质量的新值为背景材料考查学生的分析推理能力，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养和爱国主义情怀的价值观念。铟和铷同属第五周期元素，铷在a族，铟在a族，铷的金属性比铟强，所以rboh的碱性强于in(oh)3的碱性，d错误。答案：d2解析：第114号元素和第116号元素分别处于第七周期a族和a族，均为金属元素，故a、b正确，c错误；依据同周期原子半径递变规律判断114号元素的原子半径比116号元素的大，故d正确。答案：c3解析：w、x、y、z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，x与y形成的化合物能与水反应生成酸且x、y同主族，则x为氧元素，y为硫元素，氧、硫元素核电荷数之和与w、z的原子序数之和相等，则w、z的原子序数之和24，而且w的原子序数小于o，z的原子序数大于s，则z为氯元素，所以w的原子序数为24177，即w为氮元素。氯元素的最高价含氧酸是最强酸，其它价态的含氧酸的酸性不一定强，如hclo是弱酸，a项错误；原子半径：on，气态氢化物热稳定性：h2o(g)nh