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元素周期表、元素周期律【知识网络】/■ /随着原子序数(核电荷数)的递增:元素的性质呈现周期性变化:①、原子最外层电子数呈周期性变化元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化元素周期律和J元素周期表■'编排依据具体表现形式元素周期律和J元素周期表■'编排依据具体表现形式元素周期表、元素主要化合价呈周期性变化、元素的金属性与非金属性呈周期性变化{①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;②、将电子层数相同的元素排成一个横行;③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。①、短周期(一、二、三周期)'周期(7个横行)②、长周期(四、五、六周期)周期表结构 -③、不完全周期(第七周期){①、主族(IA〜训A共7个)②、副族(IB〜训B共7个)③、伽族(8、9、10纵行)④、零族(稀有气体)同周期同主族元素性质的递变规律七主七副零和八

三长三短一不全性质递变广①、核电荷数,电子层结构,最外层电子数V ②、原子半径、主要化合价、金属性与非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物酸碱性【考纲点击】从元素原子最外层电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,了解元素周期律。了解元素周期表的结构(周期、族),知道金属、非金属在周期表中的位置。以第三周期元素为例,知道同周期元素性质递变规律与原子结构的关系。以IA、VIIA元素为例,理解同主族元素性质的递变规律与原子结构的关系。了解元素周期表在科学研究、地质探矿等领域的广泛应用,从多角度、多层面了解元素及其化合物性质的分类与整合。【重点知识梳理】元素周期律及其实质定义:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。实质:是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。核外电子排布的周期性变化,决定了元素原子半径、最外层电子数出现周期性变化,进而影响元素的性质出现周期性变化(见本考点“三、2.原子结构与元素性质的关系”)。3.具体实例:以第3周期或第VIIA族为例,随着原子序数的递增元素性质同周期元素(左一右)同主族元素(上一下)(1).最外层电子数逐渐增多(1e一一8e—)相同⑵.原子半径逐渐减小(稀有气体最大)逐渐增大⑶.主要化合价最高正价:+1一+7;最低负价-4一-1;最高正价相同;最低负价相同(除F、O外)最低负价=主族序数一8最高正价=主族序数(4).得失电子能力失能减;得能增。失能增;得能减。(5).元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱;非金属性逐渐增强。金属性逐渐增强;非金属性逐渐减弱。(6).最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强。碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱。(7).非金属气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱注意:元素各项性质的周期性变化不是简单的重复,而是在新的发展的基础上重复。随着原子序数的增大,元素间性质的差异也在逐渐增大,并且由量变引起质变。元素周期表及其结构元素周期表:电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行;最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行,得到的表叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间相互联系的规律。元素周期表的结构⑴周期:具有相同的电子层数的元素按原子序数递增的顺序排列成的横行叫周期。长式周期表有7个周期:1、2、3周期为短周期;4、5、6周期为长周期;7为不完全周期。目前1〜7周期元素数目分别为2、8、8、18、18、32、26。周期序数=电子层数。⑵族:最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序排成的纵行叫族(除8、9、10列)。长式元素周期表有18纵行,分为16个族。主族:由短周期元素和长周期元素共同构成的族。用族序数后加字母A表示。7个。副族:完全由长周期元素构成的族。用族序数(罗马数字)后加字母B表示。7个。第伽族:第8、9、10纵行。0族:第18列稀有气体元素。⑶镧系元素:周期表中[行6,列3]的位置,共15种元素。⑷锕系元素:周期表中[行7,列3]的位置,共15种元素。均为放射性元素⑸过渡元素:第伽族加全部副族共六十多种元素的通称,因都是金属,又叫过渡金属。原子结构、元素的性质、元素在周期表中的位置间的相互关系1、元素在周期表中位置与元素性质的关系分区线附近元素,既表现出一定的金属性,又表现出一定的非金属性。⑵对角线规则:在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,其相似性甚至超过了同主族元素,被称为“对角线规则”。实例:①锂与镁的相似性超过了它和钠的相似性,如:LiOH为中强碱而不是强碱,Li2CO3难溶于水等等。②Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物均表现出明显的“两性”;Be和Al单质在常温下均能被浓H2S04钝化;A1C13和BeCl2均为共价化合物等。③晶体硼与晶体硅一样,属于坚硬难熔的原子晶体。原子结构与元素性质的关系与原子半径的关系:原子半径越大,元素原子失电子的能力越强,还原性越强,氧化性越弱;反之,原子半径越小,元素原子得电子的能力越强,氧化性越强,还原性越弱。⑵与最外层电子数的关系:最外层电子数越多,元素原子得电子能力越强,氧化性越强;反之,最外层电子数越少,元素原子失电子能力越强,还原性越强。⑶分析某种元素的性质,要把以上两种因素要综合起来考虑。即:元素原子半径越小,最外层电子数越多,则元素原子得电子能力越强,氧化性越强,因此,氧化性最强的元素是氟F;元素原子半径越大,最外层电子数越少,则元素原子失电子能力越强,还原性越强,因此,还原性最强的元素是铯Cs(排除放射性元素)。⑷最外层电子数>4,一般为非金属元素,易得电子,难失电子;最外层电子数<3,一般为金属元素,易失电子,难得电子;最外层电子数=8(只有二个电子层时=2),一般不易得失电子,性质不活泼。如He、Ne、Ar等稀有气体。原子结构与元素在周期表中位置的关系电子层数等于周期序数;⑵主族元素的族序数=最外层电子数;(3)根据元素原子序数判断其在周期表中位置的方法记住每个周期的元素种类数目(2、8、8、18、18、32、32);用元素的原子序数依次减去各周期的元素数目,得到元素所在的周期序数,最后的差值(注意:如果越过了镧系或锕系,还要再减去14)就是该元素在周期表中的纵行序数(从左向右数)。记住每个纵行的族序数知道该元素所在的族及族序数。元素周期表的用途预测元素的性质:根据原子结构、元素性质及表中位置的关系预测元素的性质;比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物水化物的酸碱性、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。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。比较不同周期、不同主族元素性质时,要找出参照物。例如:比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性,可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁。推断一些未学过的元素的某些性质。如:根据IIA族的Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可以推知Be(OH)2更难溶。⑵启发人们在一定范围内寻找某些物质半导体元素在分区线附近,如:Si、Ge、Ga等。农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。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。四、 元素的金属性或非金属性强弱的判断元素金属性强弱比较方法与水(或非氧化性酸)反应置换氢的难易。越易,金属性越强。最高价氧化物的水化物碱性强弱。越强,金属性越强。互相置换反应(金属活动性顺序表)。金属性较强的金属可以把金属性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。注意,较活泼的金属不能活泼到和盐溶液中的水反应。单质的还原性或离子的氧化性(电解中在阴极上得电子的先后)。一般地来说,阳离子氧化性越弱,电解中在阴极上越难得电子,对应金属元素的金属性越强。原电池反应中正负极。负极金属的金属性强于正极金属。一般来说,元素第一电离能越小,电负性越小,则其金属性越强。金属活动性顺序:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au元素非金属性强弱比较方法与h2化合的难易及氢化物的稳定性。越易化合、氢化物越稳定,则非金属性越强。最高价氧化物的水化物酸性强弱。酸性越强,则非金属性越强。单质的氧化性或离子的还原性。阴离子还原性越弱,则非金属性越强。互相置换反应。非金属性强的元素可以把非金属性弱的元素从其盐中置换出来。五、 微粒(原子及离子)半径大小比较规律⑴影响原子(或离子)半径大小的因素①电子层数越多,半径越大;②.电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。⑵具体规律同主族元素的原子半径(或离子半径)随核电荷数的增大而增大。如:F-<Cl-<Br-<I-;Li<Na<K<Rb<Cs。同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)。如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl。电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如:F->Na+>Mg2+>Al3+。同种元素的微粒半径:阳离子<原子<阴离子。如Na+VNa;ClVCl-。同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+。稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径(测量方法不同)。六、 位构性的关系从元素周期表归纳电子排布规律(1) 最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素.(2) 最外层有1个或2个电子,则可能是IA、IIA族元素,也可能是副族元素或0族元素氦.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期.某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期.电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期.从元素周期表归纳元素化合价的规律主族元素的最高正价数等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电子数,其中氟无正价.非金属元素除氢外,均不能形成简单阳离子,金属元素不能形成简单阴离子.主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族依次为WA、VA、WA、WA族.非金属元素的正价一般相差2,如氯元素正化合价有+7、+5、+3、+1等,某些金属也符合此规律,如锡元素正化合价有+4、+2价.短周期元素正价变化随原子序数递增,同周期有一个+1到+7价的变化(IA〜WA族);长周期有两个+1到+7价的变化(IA〜WB族,IB〜WA族).【考点突破】考点一、元素周期表的结构元素周期表的结构位置与结构的关系周期序数元素的种数周期序数=原子核外电子层数对同主族(nA族)元素短脚期第一周期2第二周期8若nM2,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。第三周期8期第四周期18第五周期18若n>3,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。第六周期32第七周期不完全周期主族IA族〜WA族由长周期元素和短周期元素共同构成的族。最外层电子数=主族序数=价电子数号族最外层电子数均为8个(He为2个除外)族副族IB族〜WB族只由长周期元素构成的族最外层电子数一般不等于族序数(第IB族、IIB族除外)最外层电子数只有1〜7个。第伽族有三列元素掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序,结合惰性气体的原子序数,我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置。记住各周期元素数目,我们可以快速确定惰性气体的原子序数。各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32(如果第七周期排满),则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=108。【例1】X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。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。下列说法正确的是()元素非金属性由弱到强的顺序为ZVYVXY元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO43种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X【解析】:在解有关周期表的题目时,首先要确定元素在周期表中的位置,实在推不出具体

的位置,推出相对位置也可以。因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,所以在本题中的突破口就能推出X元素即为O,而在短周期中能与O同主族的就只有S元素,即为Y,而Z原子的核外电子数比Y原子少1,也就不难得出Z元素即为P元素,A选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为pvsvo,S的最高价氧化物对应水化物的分子式为h2yo4,三种元素的气态氢化物中,最稳定的是H2O,而不是磷化氢;D选项中半径大小比较是正确的,最后本题的答案为AD。答案:AD考点二、元素周期律涵义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。实质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电子排布最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。原子半径原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定,它是反映结构的一个参考数据。主要化合价最高正价由+1递变到+7,从中部开始有负价,从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零),呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定,一般存在下列关系:最高正价数=最外层电子数元素及化合物的性质金属性渐弱,非金属性渐强,最高氧化物的水化物的碱性渐弱,酸性渐强,呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,核对外层电子引力渐强,使元素原子失电子渐难,得电子渐易,故有此变化规律。考点三、同周期、同主族元素性质的递变规律同周期(左一右)同主族(上一下)原子结构核电荷数逐渐增大增大电子层数相同增多原子半径逐渐减小逐渐增大化合价最高正价由+1一+7负价数=8-族序数最高正价和负价数均相同,最高正价数=族序数元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。单质的氧化性和还原性氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。最高价氧化物的水化物的酸碱性酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱。酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。气态氢化物的稳定性、还原性,水溶液的酸性。稳定性逐渐增强,还原性逐渐减弱,酸性逐渐增强。稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,酸性逐渐减弱。简单微粒半径的比较方法原1.电子层数相同时,随原子序数递增,原子半径减小子例:r>r>r>r>r>r>rNaMgAlSipsCl2.最外层电子数相同时,随电子层数递增原子半径增大。半径例:r<r<r<rK<r离J ,a .L s1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳子离子.例:r->r,r>r2+>r3+ Cl Cl Fe Fe Fe 电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小.例:r2->r->r+>r2+>r3+1JOFNaMgAl带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大.例:r+〈上+〈玲+<&+Vr+;r2-<r2-<r2-<r2-LiNaKRbcsOsseTe带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例:比较r+与j2+可选r+为参照可知匚+>1«+>r2+元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子,金属性越强。判断依据1.在金属活动顺序表中越罪前,金属性越强。2.单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强。3.单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强。4.最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。5.若xn++y=x+ym+则y比x金属性强。非金属性比较本质原子越易得电子,非金属性越强。判断方法1.与H2化合越易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。2.单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强。3.最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强。4.An-+B=Bm-+A则B比A非金属性强。【练习题】1、 短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数和电子层数相等,则( )A、 原子半径:丙>丁>乙B、 单质的还原性:丁>丙>甲C、 甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D、 乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应2、 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。下列说法正确的是()元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8原子半径的大小顺序为:rx>rY>rz>rw>rQ XY离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同 元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强 LLI—I叫。3、 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成元素Z可与元素X形成共价化合物XZ24、某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素()^在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作做半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定5、 依据元素周期表示元素周期律,下列推断正确的是()a.h3bo3的酸性比h2co3的强Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强HClHBrHI的热稳定性依次增强若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M6、 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是()X、M两种元素只能形成X2M型化合物由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂7、短周期金属元素甲〜戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面判断正确的是( )原子半径:丙〈丁〈戊 B.金属性:甲>丙C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙8、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:元素代XYZW号原子半1601437066径/pm主要化+2+3+5、+3、-3-2合价下列叙述正确的是()A.X、Y元素的金属性X<Y一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来9、下列说法正确的是( )形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果10、 已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( )元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应H业上常用电解法制备元素C、D、E的单质化合物AE与CE具有相同类型的化学键TOC\o"1-5"\h\z11、下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是( )。A.叫、H2。、Na+ B.盼Ar、HClC.H3O+、NH4+、NaD.。2-、Mg2+、Ne12、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,则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )。A.XYZ B.X3YZ C.XYZ2 D.X2YZ313、 X、Y-、Z+三种微粒的电子层结构相同,则一定不能再相等的是( )。中子数B.质量数 C.电子数D.核电荷数14、 X、Y为短周期元素,X原子各电子层的电子数比为1:4:1,它比Y原子多3个电子。下列叙述正确的是( )。X离子半径大于Y离子半径X单质在空气中燃烧可生成两种化合物X、Y形成的化合物与浓硫酸共热可在烧瓶中进行电解X、Y形成的化合物的水溶液可得Y的单质。15、某元素最高价含氧酸的化学式为AR。,,则气态氢化物的

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