元素周期律和元素周期表的应用

1、元素周期表和元素周期律 重点突破一一、 “位、构、性位、构、性”之间的三角关系之间的三角关系位置位置结构结构周期序数周期序数主族序数主族序数= =电子层数电子层数= =最外层电子数最外层电子数 核电荷数原子序数核电荷数原子序数性质性质 最外层电子数最高正价最外层电子数最高正价价电子数价电子数 最高正价最高正价 +负价负价 8 8相似性相似性 递变性递变性同主族同主族同周期同周期递变性递变性同位同化性同位同化性例：已知某主族元素例：已知某主族元素R R的原子序数为的原子序数为3131，依据元，依据元素周期律对该元素的性质进行预测。对下列性素周期律对该元素的性质进行预测。对下列性质的预测，错误的是

2、（质的预测，错误的是（ ）A A、原子核外有、原子核外有4 4个电子层个电子层B B、原子最外层有、原子最外层有3 3个电子个电子C C、该元素是金属元素、该元素是金属元素D D、最高价氧化物既可以与盐酸反应有可以与、最高价氧化物既可以与盐酸反应有可以与NaOH溶液反应溶液反应解解:R:R在周期表中的位置：在周期表中的位置：第四周期第四周期第第A族族D练习：练习：X、Y、Z三种三种短周期短周期元素在周期表中的位元素在周期表中的位置如下图所示。若置如下图所示。若X X的最高正价与负价的代数和为的最高正价与负价的代数和为2 2，则下列说法正确是，则下列说法正确是( )( )A A原子序数由大到小为

3、原子序数由大到小为 Z YX B B氢化物最稳定的元素为氢化物最稳定的元素为Z C C最高价氧化物的水化物酸性最强的元素为最高价氧化物的水化物酸性最强的元素为Z D D原子半径由大到小为原子半径由大到小为 YZXB最高正价最高正价+ +负价负价=8=8解：最高正价解：最高正价- -负价负价=2=2最高正价最高正价=5=5所以：所以：NFSO中间桥梁中间桥梁 练习：练习： 短周期元素短周期元素R R、T T、Q Q、W W在元素周期表中在元素周期表中的相对位置如图所示，其中的相对位置如图所示，其中T T所处的周期序数与所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是族序数相等。下列判断不正确的是(

4、 () )A A最高价氧化物对应水化物的酸性：最高价氧化物对应水化物的酸性：Q QW WB B气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：R RQ QC C原子半径：原子半径：T TQ QR RD D含含T T的盐溶液一定显酸性的盐溶液一定显酸性DAlSiSNAlCl3溶液显酸性溶液显酸性 NaAlO3溶液显碱性溶液显碱性二二、金属元素和非金属元素的分界线金属元素和非金属元素的分界线 1 2 3 4 5 6 7AAA A AA A 0BBe Al SiGeAs Sb Te Po At分界线位于每一周期的最后一个金属元素之后，第分界线位于每一周期的最后一个金属元素之后，第一个非金属元素之前一个非金属

5、元素之前金属元素金属元素 非金属元素非金属元素FCs分界限附近元素既能表现金分界限附近元素既能表现金属性，也能表非金属性属性，也能表非金属性例：元素周期表对工农业生产具有一定的指例：元素周期表对工农业生产具有一定的指导作用，下列说法不正确的是（导作用，下列说法不正确的是（ ) )A.A.用于制农药的元素通常位于周期表的右上角用于制农药的元素通常位于周期表的右上角B.B.半导体材料在金属元素和非金属元素的分界半导体材料在金属元素和非金属元素的分界线附近线附近C.C.在过渡元素中可以找到新型催化剂在过渡元素中可以找到新型催化剂D.D.在在A 族元素中寻找新型耐高温族元素中寻找新型耐高温、耐腐蚀的、

6、耐腐蚀的合金材料合金材料D过渡元素过渡元素越大越大越小越小越大越大电子层数相同时，看核电荷数电子层数相同时，看核电荷数. .核电荷数越大核电荷数越大半半径径 ；电子层数和电子层数和核电荷数都相同时核电荷数都相同时, ,再看再看核外电子总核外电子总数。核外电子总数数。核外电子总数越多半径越多半径 。三三、微粒半径大小比较规律微粒半径大小比较规律看电子层数。看电子层数。电子层电子层数越多半径数越多半径 ；r(Al3+) r(Na+) r(O2-) 如如 r(Cl) r(Cl-)如如 r(H+ ) r(H) r(H-)如如 r(O) r(Na) r(Na) r(K)1 1、下列微粒半径之比大于、下列

7、微粒半径之比大于1 1的是（的是（ ）A.r(K+)/r(K) B.r(Ca)/r(Mg)C.r(P)/r(S) D.r(Cl)/r(Cl-) 练习练习BCBC解：解：A. r(K+)/r(K） 1B. r(Ca)/r(Mg) 1 C. r(P)/r(S) 1D. r(Cl)/r(Cl-) 12.2.下列递变情况不正确的是（下列递变情况不正确的是（ ） A.P、S、Cl 最高正价依次升高最高正价依次升高 B.Na、Mg2、Al3 半径依次减小半径依次减小 C. C、N、O 原子半径依次减小原子半径依次减小 D.Na、K、Rb 金属性依次减小金属性依次减小D 例：例： 有有aXn+ 和和bYm-

8、两种元素的简单离子，若两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是（ ） Ab一一a = n+m Ba一一b = n+m C离子半径离子半径YXB解：解：a一一n = b+m 原子序数原子序数 XY如：电子层结构相同的微粒如：电子层结构相同的微粒Na+、 O2、 Ne含含1010个电子的粒子个电子的粒子：NeNH2 、第二周期第二周期 分子分子HF、CH4 、NH3、H2O、阴离子阴离子O2、FOH、阳离子阳离子 NH4+、第三周期第三周期 阳离子阳离子 Na+、Mg2+、Al3+H3O+含含1818个电子的粒子：个电子的粒子：第三周期

9、第三周期 ArHCl、H2S、PH3、SiH4 、ClS2、HS、F2 、H2 O2第四周期第四周期 K+、Ca2+例：用例：用A A、B B、C C2 2、D D、E E、F F、G G和和H H分别表示含分别表示含有有1818个电子的八种微粒个电子的八种微粒( (离子或分子离子或分子) )，请回答：，请回答：(1)A(1)A元素是元素是_、B B元素是元素是_、C C元素是元素是_(_(用元素符号表示用元素符号表示) )(2)D(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是是_。(3)E(3)E是所有含是所有含1818个电子的微粒中氧化能力最强的个电

10、子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是分子，其分子式是_。(4)F(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是是_。(5)G(5)G分子中含有分子中含有4 4个原子，其分子式是个原子，其分子式是_。K+Cl-S2-HClF2H2SPH3H2 O2例例: :A、B、C、D、E五种粒子五种粒子( (分子分子或离子或离子) )，它们都分别含有，它们都分别含有1010个电子，已知它们个电子，已知它们有如下转化关系：有如下转化关系：AC = DEBC = 2D(1)(1)写出写出 的离子方程式：的离子方程式： (2)(2)除除D D、E E外，请再写出两种含外

11、，请再写出两种含1010个电子的分个电子的分子：子：(3)(3)除除A、B外，请再写出两种含外，请再写出两种含1010个电子的个电子的阳离子阳离子 NH4+OH=H2ONH3H3OOH=2H2OHF、CH4、NeNa+、Mg2+、Al3+练习：练习： 1 1、下列递变情况、下列递变情况 的是：的是： A. Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其最外层电子数依次增多，其单质的还原性依次减弱单质的还原性依次减弱 B. P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态最高正价依次升高，对应气态氢化物稳定性增强氢化物稳定性增强 C. C、N、O原子半径依次增大原子半径依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化

12、物碱性依次增氧化物的水化物碱性依次增强强不正确不正确 C2 2、同一横行、同一横行X、Y、Z 三种元素，已知最高价氧三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是化物对应的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，则下列说法错误则下列说法错误 的是的是 A. A. 阴离子半径阴离子半径 X Y Z B. B. 气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性 HX H2Y ZH3 C. C. 元素的非金属性元素的非金属性 X Y Z D. D. 单质的氧化性单质的氧化性 X Y ZA3 3、原子序数、原子序数1 11818号元素中：号元素中：（1 1）与水反应最剧烈的金属是）与水反应最剧烈的金属是_；

13、（2 2）与水反应最剧烈的非金属单质是）与水反应最剧烈的非金属单质是_；（3 3）在室温下有颜色的气体单质是）在室温下有颜色的气体单质是_；（4 4）在空气中容易自燃的单质名称是）在空气中容易自燃的单质名称是_；（5 5）除稀有气体外，原子半径最大的元素）除稀有气体外，原子半径最大的元素_；（6 6）原子半径最小的元素是）原子半径最小的元素是_；（7 7）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是_；（8 8）气态氢化物最稳定的化学式是）气态氢化物最稳定的化学式是_；（9 9）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是_。NaF2F2

14、 Cl2白磷白磷NaHNHF Cl4 4、某元素的最高正价与负价的代数和为、某元素的最高正价与负价的代数和为4,4,则该则该元素的最外层电子数为元素的最外层电子数为: :A、4B、5C、6D、75 5、某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为、某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4，这种元素的气态氢化物的化学式是，这种元素的气态氢化物的化学式是A、HX B、H2X C、XH3 D、XH4CA6、 A、B均为原子序数均为原子序数1 12020的元素，已知的元素，已知A A的原的原子序数为子序数为n，A2+离子比离子比B2离子少离子少8个电子，则个电子，则B B的原子序数是的原子序数是An+

15、4Bn+6Cn+8Dn+10A7 7、下列叙述中，肯定下列叙述中，肯定a的金属性比的金属性比b的金属性强的金属性强的是（的是（ ）A Aa原子的最外层电子数比原子的最外层电子数比b原子的最外层电原子的最外层电子数少子数少B Ba原子的电子层数比原子的电子层数比b原子的电子层数多原子的电子层数多C C1mol a 从酸中置换从酸中置换H+生成的生成的H2比比1 mol b从酸中置换从酸中置换H+生成的生成的H2多多D D常温时，常温时，a能从水中置换出氢，而能从水中置换出氢，而b不能不能D8 8、下列各组物质的性质变化正确的是（、下列各组物质的性质变化正确的是（ ）A酸性酸性HClO4HNO3H

16、3PO4H2SiO4 B稳定性稳定性H2SHClHBrHI C熔点熔点PbKNaLi D溶解性溶解性NaHCO3Na2CO3NaOHA9 9、A A和和B B是前三周期的元素，它们的离子是前三周期的元素，它们的离子A2+和和B3+具有相同的核外电子层结构，下列说法正具有相同的核外电子层结构，下列说法正确的是确的是 （ ）A. A. 原子半径原子半径: :AB B. B. 原子序数原子序数: :AB C. C. 离子半径离子半径: :A2+B3+ D. D. 质量数质量数: :ABA C1010、短周期元素甲、乙、丙、丁的短周期元素甲、乙、丙、丁的 原子序数依原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化

17、合物的水溶液呈次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱碱性，乙位于第性，乙位于第A族，甲与丙同主族，丁原子族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则最外层电子数与电子层数相等，则 A A原子半径：丙原子半径：丙 丁丁 乙乙B B单质的还原性：丁单质的还原性：丁 丙丙 甲甲C C丙、丁的氧化物均为碱性氧化物丙、丁的氧化物均为碱性氧化物D D乙、丙、丁的最高价氧化物对应水化物能相乙、丙、丁的最高价氧化物对应水化物能相互反应互反应AD例例: :X X、Y Y、Z Z、M M、G G五种元素分属三个短周期，且五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。原子序数依次增大。X X、Z Z同主

18、族，可形成离子化同主族，可形成离子化合物合物ZXZX；Y Y、M M同主族，可形成同主族，可形成MYMY2 2、MYMY3 3两种分子。两种分子。下列问题：下列问题：(1)Y(1)Y在元素周期表中的位置为在元素周期表中的位置为_。(2)(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是最强的是_(_(写化学式写化学式, ,下同下同) )，非金属气态，非金属气态氢化物中还原性最强的是氢化物中还原性最强的是_。(3)Y(3)Y、G G的单质的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_ (_ (写出其中两种物质的

19、化学式写出其中两种物质的化学式) )。（1 1）第二周期第二周期AA族族HClO4H2S(3)Cl2、O3、ClO2 含有含有2 2个电子的粒子有个电子的粒子有：H、He、Li+、Be2+核外电子总数及质子总数均相同的离子核外电子总数及质子总数均相同的离子：Na+、NH4+、H3O+F、OH、NH2“元素之最元素之最”最活泼的非金属：最活泼的非金属： 最活泼的金属：最活泼的金属： 最轻的金属：最轻的金属： 最重的金属：最重的金属：最硬的金属：最硬的金属： 最轻的单质为：最轻的单质为： 最高熔点的单质：最高熔点的单质：最低熔点的单质：最低熔点的单质：最稳定的气态氢化物：最稳定的气态氢化物：最强的

20、含氧酸：最强的含氧酸：最强的碱：最强的碱：FFr(Cs)LiOs(锇锇22.6)CrH2石墨石墨(3650)He(-272.2)HFHClO4FrOH(CSOH)短周期元素的某些性质特点短周期元素的某些性质特点 在自然界含量最多的元素在自然界含量最多的元素 在自然界含量最多的金属元素在自然界含量最多的金属元素 最活泼的非金属最活泼的非金属 最活泼的金属最活泼的金属 常温下呈液态的金属常温下呈液态的金属 常温下呈液态的非金属单质常温下呈液态的非金属单质 常温下易液化的单质常温下易液化的单质 最轻的单质气体最轻的单质气体氧氧铝铝FCsBr2HgH2Cl2 硬度最大的硬度最大的 难形成离子的元素难形

21、成离子的元素 通常形成化合物种类最多的元素通常形成化合物种类最多的元素 常见的变价金属常见的变价金属金刚石金刚石C、SiCFe（+2、+3）、）、Cu（1、2）11118号元素的结构性质特点号元素的结构性质特点 (1)H(1)H： 原子半径最小；原子半径最小；最外层电子数最外层电子数= =周期序数；周期序数；电子总数电子总数= =电子层数；电子层数；第第AA族中唯一形成共价化合物的元素；族中唯一形成共价化合物的元素；在化合物中该原子的数目虽有改变，但该元素在化合物中该原子的数目虽有改变，但该元素原子质量分数改变不大；原子质量分数改变不大；原子序数最小；原子序数最小； 原子核内没有中子；原子核内

22、没有中子；成酸、碱必需的元素；成酸、碱必需的元素；单质密度最小，最轻的气体；单质密度最小，最轻的气体；与氧可生成两种液体：与氧可生成两种液体：H H2 2O O、H H2 2O O2 2；单质是电解水产物之一；单质是电解水产物之一；单质可由金属与酸反应得到。单质可由金属与酸反应得到。(2)He(2)He：最外层属饱和结构，但唯一个不是最外层属饱和结构，但唯一个不是8 8电子；电子；电子总数是电子层数的二倍。电子总数是电子层数的二倍。(3)Li(3)Li：最外层电子数是次外层的一半；最外层电子数是次外层的一半；碱金属中不能形成过氧化物；碱金属中不能形成过氧化物；热核反应原料之一；热核反应原料之一

23、；密度最小的轻金属；密度最小的轻金属； 保存于石蜡中。保存于石蜡中。(4)Be(4)Be：最外层电子数最外层电子数= =次外层电子数；次外层电子数；最外层电子数最外层电子数= =电子层数电子层数价态为价态为+2+2价价(5)B(5)B： 最外层电子数比次外层多一个；最外层电子数比次外层多一个；BF3BF3属非极性分子（本章后边将学到）；属非极性分子（本章后边将学到）；氢化物为氢化物为B B2 2H H6 6（了解就可以）；（了解就可以）；硼酸（硼酸（H H3 3BOBO3 3）可洗涤皮肤上的碱液；）可洗涤皮肤上的碱液；硼砂硼砂（NaNa2 2B B4 4O O7 7、10H10H2 2O O）

24、是硼酸盐玻璃材料。）是硼酸盐玻璃材料。(6)C(6)C： 最外层电子数是次外层的二倍；最外层电子数是次外层的二倍；是形成化合物种类最多的元素；是形成化合物种类最多的元素；有石墨、金刚石、足球碳（有石墨、金刚石、足球碳（C C6060）等几种同素异）等几种同素异形体，（第六章后边将学到）；形体，（第六章后边将学到）；氧化物有氧化物有COCO、COCO2 2；氢化物有多种最简单的是氢化物有多种最简单的是CHCH4 4；最高价含氧酸是最高价含氧酸是H H2 2COCO3 3。(7)N(7)N： 最外层电子比次外层多最外层电子比次外层多3 3个；个；单质在空气中含量最多；单质在空气中含量最多；除希有气

25、体外难与其它物质反应；除希有气体外难与其它物质反应；化肥三元素之一（化肥三元素之一（N N、P P、K K）；）；氢化物为氢化物为NHNH3 3；氧化物形式最多（氧化物形式最多（6 6种：种：N N2 2O O、NONO、N N2 2O O3 3、NONO2 2、N N2 2O O5 5）；）； 含氧酸有含氧酸有HNOHNO3 3、HNOHNO2 2；气态氢化物水溶液唯一呈碱性。气态氢化物水溶液唯一呈碱性。(8)O: (8)O: 最外层电子数目是次外层的三倍；最外层电子数目是次外层的三倍；地壳中含量最多；地壳中含量最多； 占空气体积的占空气体积的21%21%；能形成能形成H H2 2O O2

26、2、H H2 2O O、NaNa2 2O O2 2、NaNa2 2O O等价态氯化物；等价态氯化物；单质助燃单质助燃(9)F(9)F： 最外层电子数比次外层多最外层电子数比次外层多5 5个；个；除除H H后前后前1818号元素中原子半径最小；号元素中原子半径最小；无正价；无正价； 不能被任何物质氧化；不能被任何物质氧化；能与水反应置换水中的氧；能与水反应置换水中的氧；CaFCaF2 2难溶、难溶、AgFAgF溶于水；溶于水；无含氧酸；无含氧酸；HFHF为弱酸。为弱酸。(10)Ne(10)Ne：略：略(11)Na(11)Na：最外层电子数是次外层的，最内层的最外层电子数是次外层的，最内层的1/2

27、1/2；前前1818号元素原子半径最大；号元素原子半径最大；氧化物对应的水化物为氧化物对应的水化物为NaOHNaOH；能形成氧化物能形成氧化物NaNa2 2O O和过氧化物和过氧化物NaNa2 2O O2 2；与与K K的合金形成原子反应堆的导热材料。的合金形成原子反应堆的导热材料。(12)Mg(12)Mg：最外层电子数最外层电子数= =最内层电子数，次外层电最内层电子数，次外层电子数是最外层电子数的子数是最外层电子数的4 4倍；倍；Mg(OH)2Mg(OH)2是难溶性的中强碱；是难溶性的中强碱；MgMg遇冷水难反应，遇热水放遇冷水难反应，遇热水放H2H2；MgCl2MgCl2为苦卤、为苦卤、

28、MgSO4MgSO4为泻盐。为泻盐。(13)Al(13)Al：最外层比次外层少最外层比次外层少5 5个电子；个电子；最外层电子数最外层电子数= =电子层数；电子层数；铝是金属元素但具有一定的非金属性；铝是金属元素但具有一定的非金属性；Al2O3Al2O3是两性氧化物；是两性氧化物；Al(OH)3Al(OH)3是两性氢氧化物；是两性氢氧化物；地壳中含量最多的金属元素。地壳中含量最多的金属元素。 (14)Si (14)Si：最外层电子数是次外层的一半，最内层最外层电子数是次外层的一半，最内层的的2 2倍；倍；地壳中含量排第二位；地壳中含量排第二位；只有一种氧化物只有一种氧化物SiOSiO2 2；气态